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1、生产效率高、产品质量好、成本低、节省能源和原材料。模具工业是制造业中一项基础产业，同时又是高新技术产业，现代工业品的发展和技术水平提高，很大程度上取决于模具工业的发展。近年来我国模具发展迅速，对模具材料的性能要求越来越高，目前模具钢产量已跃居世界前列，并形成了我国的模具钢系列，但总的看，我国模具钢的生产技术、产品质量等与发达国家相比还有一定差距，很多制造大型.精密.复杂.长寿命模具的钢材还需进口。模具是在汽车、拖拉机、飞机、家电、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中的重要工艺装备。用于生产上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷
2、件等毛坯或成品零件。一辆汽车由上万个零部件组装而成，而上万个零部件又是由上千种不同材料、几千种不同的规格品种加工制造出来。据统计，钢材的1/4、橡胶的一半以上用于汽车生产。汽车用四大类工程材料及其选用首先考虑采用金属材料金属材料属于全能材料，能够满足承载和其它要求，也符合经济要求。金属在静态和动态条件下，具有适当的强度、刚度和韧性。其它物理特性也满足要求。金属有众多成形及制造工艺和庞大的设计特性数据库。有完善的报废和再循环利用行业只有在极特殊的性能需要时，才会考虑如聚合物和陶瓷等非金属材料。除了直接的工程应用问题外，材料选择还需考虑污染和再循环利用这样的政治问题。汽车非金属材料按用途可分为三大
3、类:汽车结构材料：非金属材料中，塑料独占了车身内饰件，进而占领了轿车前后保险杠份额； 汽车运行材料：是在汽车运行中，使用周期短，消耗费用大，对汽车使用性能影响较大的一些非金属材料；汽车喷涂材料：对汽车的车身、底盘、支架、车厢和零部件的涂装，赋予汽车漂亮的外观和优良的防护性能。适用性：材料的性能必须满足具体要求。必须与部件或者装置要完成的任务相匹配；要考虑整个使用要求，如力学载荷、载荷范围、硬度、刚度及柔性、汽车设计对质量的特别要求、各种物理特性等。质量和样式要求作为性能要求的扩展，也需要考虑。噪声、振动美学特点、静态造型、色彩、纹理、感觉和气味。经济性：经济因素和商业因素至关重要。常规的或标准
4、化的形式提供。可行性：要考虑加工过程。部件和产品的制造方法和规模对材料也有较大的影响。环境相宜性：法规的要求对汽车部件的和选择也有影响。健康和安全因素制约着一些项目；对于处理方法、垃圾成本及再循环经济的必要性。单一组成的材料部件的再循环利用相对容易；德国Paderbom大学O. Habn等人提出“多材料轻量化结构”（Lightweight Construction by multi material）及“合适的材料用在合适的部位”（The right material in the right place）两概念。认为多材料结构设计代表了今后汽车车身结构的发展趋势。通过对多材料结构进行优化，既
5、能改进轻量化作用：不但可以减轻车身质量、节约能源、降低油耗、减轻污染，也可以降低成本、提高企业竞争力、增加企业利润。汽车的一般部件质量每减轻1%，可节油1%；运动部件每减轻1%，可节油2%。据测算，如汽车自重减少50 kg，则每升燃油行驶距离可增加1km；换言之，若自重减轻10，则燃油经济性可提高约5.5。汽车性能，又能显著减小质量。美国政府于1993年推出的PNGV（Partner of New General Vehicle ）计划：要求轿车的整备质量降低40%，使轿车每加仑汽油可行驶80英里（三倍燃料效率）及有效降低排放。福特公司的Synergy2010概念车采用了高强度铝合金车身，使质
6、量降低了1/3；通用公司的Precept采用铝合金车身及骨架，其质量降低了45%；克莱斯勒公司的未来型道奇Intrepid ESX概念车采用的全铝合金车身质量比钢板车身轻272kg。2008年1月，我国汽车轻量化技术创新战略联盟在宁波成立。 作为我国汽车行业的第一个技术创新战略联盟，其中长期发展目标是，开展汽车轻量化材料应用共性关键技术研究，攻克和自主掌握轻量化核心关键技术，提升汽车行业轻量化材料应用水平。 该联盟由中国汽车工程学会、中国第一汽车集团公司、东风汽车公司、浙江吉利控股集团有限公司、奇瑞汽车有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、中国汽车工程研究院、吉林大学、哈尔滨工业大学、华东理工大
7、学、宝山钢铁股份有限公司、西南铝业集团有限责任公司等12家单位共同组成。 近年来，我国在汽车轻量化方面也取得了不少成果，一批汽车新材料项目被列为国家“863”、“973”高新技术项目和国家科技攻关重大项目，促进了汽车轻量化技术的进步。上海大众桑塔纳轿车变速器壳体采用镁合金为原料，吉利、一汽、奇瑞等也在轿车车身上进行了轻量化材料的应用试验。我国已有一批拥有自主知识产权的汽车车身模具开发技术；车身结构方面，汽车车身、底盘、动力传动系统等零部件整体加工技术也有了长足进步。塑料：以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，以增加其工艺性能与使用性能。添加剂有：填料和增强材料、填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂
8、、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂等。按照使用特性，分为：通用塑料是指产量大、用途广、成型好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料指能承受一定外力作用、具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。特种塑料具有特种功能，如氟塑料和有机硅等。按照理化特性，又可分为：热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，热固性塑料优点是强度、耐热性好，受压不宜变形；缺点是：成型工艺复杂，生产效率低。热塑性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其优点是成型工艺简单，生产率高，具有一定的机械性能，可重复回收使用塑料在汽
9、车上的应用按功能应用主要分为三类：外装件：以塑代钢，增加塑料制品的应用量，减轻汽车重量，达到节能的目的。如保险杠等。内饰件：以安全、环保、舒适为应用特征，用可吸收冲击能量和振动能量的弹性体和发泡塑料制造仪表板、座椅、头枕等制品，以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车的安全系数。功能结构件：多采用高强度工程塑料，减轻重量，降低成本，简化工艺。如用塑料燃油箱，发动机和底盘上的一些零件等。缺点是：耐热性差，刚度较低。尼龙 ：主要用于汽车发动机及发动机周边部件，主要品种是GFPA6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。在汽车发动机周边部件上的应用：由于发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多
10、数是玻纤增强尼龙。尼龙具有较好的综合性能，用玻纤改性后的尼龙，主要性能得到很大的提高，如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。尼龙的品种多，较易回收循环利用，价格相对便宜等，这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用，1990年德国宝马汽车公司，首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上；以后世界各大汽车公司纷纷跟进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。在汽车发动机部件上的应用发动机盖，发动机装饰盖，汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料与金属材质相比，以汽缸头盖为例质量减轻50%，成本降低30%。除了发动机部件外，汽车的
11、其他受力部件也可使用增强尼龙，如机油滤清器，刮雨器，散热器格栅等。聚酯PBT：广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈。PA易吸水，PC的耐热性耐药性不及PBT；在汽车用途接管方面，由于PBT的抗吸水性优于PA，将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下，由于潮湿易引起塑性降低，电器节点处容易引起腐蚀，常可使用改性PBT。在80、90%相对湿度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。 GE公司的PBT/PC合金，商品名为Xenoy1731,在高级轿
12、车中应用最为广泛；它的耐热性好，耐应力开裂，具有优良的耐磨，耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性好，主要应用于高档轿车保险杠，车底板，面板和摩托车护板等。 聚甲醛 POMPOM生产的汽车部件质轻，噪声低，成型装配简便，因此在汽车制造业获得越来越广泛的应用。 POM质轻，加工成型简便，生产成本低廉，材料性能与金属相近。改性POM的耐磨系数很低，刚性很强，非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。制造轴套、齿轮、滑块等耐磨零件是改性POM的强项，这些部件对金属磨耗小，减少了润滑油用量，增强了部件的
13、使用寿命；因此可以广泛替代铜、锌等金属生产轴承、齿轮、拉杆等。聚碳酸酯：改性PC由于具有高机械性能和良好的外观，在汽车上主要用于外装件和内装件，用途最为广泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。 汽车内装件： PC/ABS合金是最适合用于汽车内装件的材料。因为PC/ABS合金具有优异的耐热性、耐冲击性和刚性，良好的加工流动性。也是制造汽车仪表板的理想材料。PC/ABS合金的热变形温度为110135，完全可以满足热带国家炎热的夏天中午汽车在室外停放的受热要求。PC/ABS合金有良好的涂饰性和对覆盖膜的黏附性，因此用PC/ABS合金制成的仪表板无需进行表面预处理，可以直接喷涂软质面漆或覆涂PVC
14、膜。 PC/ABS合金还用来制造汽车仪表板周围部件、防冻板、车门把手、阴流板、托架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件等汽车零部件。 汽车外装件 ：PC/PBT合金和PC/PET合金既具有PC的高耐热性和高冲击性，又具有PBT和PET的耐化学药品性、耐磨性和成型加工性，因此是制造汽车外装件的理想材料。PC/PBT汽车保险杠可耐30以下的低温冲击，保险杠断裂时为韧性断裂而无碎片产生。弹性体增韧PC/PBT合金和PC/PET合金更适合制作汽车车身板、汽车侧面护板、挡泥板、汽车门框等。高耐热型PC/PBT合金和PC/PET合金的注射成型外装件可以不用涂漆。PC/PET合金可制作汽车排气口和牌照套。 P
15、C/ABS合金也可以制作汽车外装件，如汽车车轮罩、反光镜外壳、尾灯罩等。PC/ABS具有良好的成型性，可加工汽车大型部件，如汽车挡泥板。聚苯醚 改性PPO在汽车上主要用作对耐热性、阻燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、机械强度要求较高的零部件。如PPO/PS合金适用于潮湿、有负荷和对电绝缘要求高、尺寸稳定性好的场合，适合制造汽车轮罩、前灯玻璃嵌槽、尾灯壳等零部件，也适合制造连接盒、保险丝盒、断路开关外壳等汽车电气元件。 PPO/PA由于具有优异的力学性能、尺寸稳定性、耐油性、电绝缘性、抗冲击性。可用于制作汽车外部件，如大型挡板、缓冲垫、后阻流板等。对玻璃化转变温度要求较高的发动机罩时PPO/PA合金今后的应用方向。 PPO/PBT合金的热变形温度高，对水分敏感度小，是制造汽车外板的理想材料。 塑料具有多种优势减轻车体的重量，般塑料的比重0.91.5，纤维增强复合材料比重也不超过2.0。塑料成型容易，使得形状复杂的部件加工十分便利。例如仪表台用钢板加工，往往需先加工成型各零件，再分别用连接件装配或焊接而成，工序较多，而用塑料可次加工成型，加工间短，精度保证。塑料制品的弹性变形特性能吸收量的碰撞能量，对强烈撞击较大的缓冲作用，对车辆乘员起保护作用。另外，塑料还具吸收衰减振动噪声的作用，可提高乘坐的舒适性。现代汽车都采用塑化仪表板方向盘，增强缓冲作用。前后保险杠、车身装饰条都采
