一体化压铸从后底板向车身结构件升级,直接推动大型模架与模具需求向大规格、高精密方向迁移。随着压铸吨位从6000T、6800T迈向9000T、12000T乃至更高,模具的大型化与精密化程度同步提高;而模架约占模具成本的40%,其规格升级意味着下游结构件每放量一步,都会带动大规格模架与模具的需求增长,同时抬升模具设计与材料选取的门槛。
下游应用升级如何改变模具规格
一体化压铸模具对应的铸造模具,主要用于汽车后底板、车身结构件等场景。从行业公开的模具开发脉络看,宁波赛维达于2019年开发全球首套6000T大型一体化后底板压铸模具;广州型腔开发出国内首套6800T超大型一体化铝合金压铸结构件模具,并与广东鸿图、力劲集团合作研发12000吨超级智能压铸单元;宁波赛维达正在开发的首款9000T大型一体式车身结构件模具于2022年4月交付,12000T-20000T一体式车身结构模具也在研发中。压铸吨位每上一个台阶,对应的模具尺寸、模架承载与精度要求都随之提升。
模架成本占比与需求结构变化
模架是超大型模具的主要成本之一,占比约40%,且模架结构与精度会直接影响模具的结构和精度,使用中需定期检测和维护。模具厂商一般需外采模架,而大型模架市场非常集中,科佳(长兴)模架公司的市场占比超过80%,对模具企业而言,模架供应商的稳定成为关键之一。这也解释了为何部分企业选择以战略合作方式锁定模架供应,例如旭升集团与科佳(长兴)模架公司签订战略合作协议,在一体化车身结构件和一体化电池盒箱体等产品的模具开发及工艺应用领域建立合作关系。
设计与材料难度同步上升
模具的技术壁垒是一体化压铸产业链中最高的环节,集中体现在模具设计和原材料选取两方面。设计端需处理热平衡、进浆料方向、空气排出、脱模、机械加工等问题,CAE仿真总体网格数量达三到五亿,传统软件算法和硬件难以满足;开发周期上,主机厂定点后模具厂需6个月以上设计模具才能打样,后续改进往往还需一到两年。材料端因型腔反复经受激冷激热,要求低偏析、超纯净、高等向性与均匀性。随着模具大型化与精密程度提高,热平衡范围增大、机械加工难度上升,对材料等向性、均匀性、纯净程度的要求也更高,因此能够生产一体化压铸模具的企业很少。目前模具市场呈现“低端混战、高端缺乏”的格局,大型一体化模具企业较少、集中度很高,代表性中高端生产商包括广州型腔、合力科技、赛维达等;上市公司中合力科技已配备1000吨合模机,可支持万吨级大型模具装配。
常见问题
一体化压铸模具主要用在哪里?
一体化压铸对应的铸造模具,主要应用于汽车后底板、车身结构件等场景,并随压铸吨位提升向更大规格演进。
为什么模架环节值得关注?
模架约占超大型模具成本的40%,其结构与精度直接影响模具整体结构与精度,且大型模架市场集中度很高,供应稳定性对模具企业至关重要。
模具环节的主要难点是什么?
难点集中在设计与原材料两方面:设计需解决热平衡、脱模、进浆料方向等问题,仿真网格数量达三到五亿;材料需承受反复激冷激热,对纯净度、等向性和均匀性要求高,且随模具大型化、精密化而进一步提高。