摘 要:本文介紹了擠壓技術(shù)及擠壓模具的起源與發(fā)展歷程,先進的擠壓設(shè)備和新型擠壓模具結(jié)構(gòu),并基于CNABS 數(shù)據(jù)庫和SIPOABS 數(shù)據(jù)庫中有關(guān)擠壓模具的專利申請,統(tǒng)計分析了專利技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,說明在面對擠壓模具的專利申請時,如何提高檢索和審查效率。
關(guān)鍵詞:擠壓;模具;專利;申請量;申請人
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.226
1 引言
擠壓產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域甚廣,尤其是在建筑、航空、交通、通信等領(lǐng)域,擠壓模具是擠壓加工技術(shù)的核心與關(guān)鍵。模具設(shè)計與制造水平,直接決定擠壓生產(chǎn)水平的高低;模具質(zhì)量直接影響擠壓制品的質(zhì)量、成品率和擠壓生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計,工模具成本在擠壓生產(chǎn)成本中占30~40%,甚至比例更高[1]。本文主要針對國內(nèi)外的專利申請趨勢進行了簡要的統(tǒng)計和分析。
2 國內(nèi)外擠壓技術(shù)的發(fā)展歷程
根據(jù)產(chǎn)品生命周期理論可將擠壓技術(shù)的發(fā)展階段分為下列四個階段[2]:
(1)研發(fā)期:1797年,英國人S·布朗曼設(shè)計制造了液體鉛管擠壓機,開啟了擠壓加工生產(chǎn)的歷史。
(2)引入期:1802年,T·布恩設(shè)計出了第一臺液壓擠壓機;1904年,克虜伯-格魯遜設(shè)計并制造了第一臺完整的四張立柱擠壓機;1955年,鋼及難變形金屬(鈦,鈹,鎬,鈾等)的擠壓加工有了重大進展。
(3)發(fā)展期:20世紀40年代至50年代,前蘇聯(lián)制造出了80MN雙動銅擠壓機和120MN、200MN大型擠壓機,均采用泵-蓄勢站傳動;60年代以后,日本制造的擠壓機全部采用了油泵直接傳動,但擠壓力基本在30MN以下,而且限于擠鋁及鋁合金的低速擠壓機。
(4)成熟期:近三十年來,擠壓制品已從簡單的棒、管材擠壓發(fā)展到各種復(fù)雜截面的型材(空心或?qū)嵭模┑臄D壓。
我國在這一技術(shù)領(lǐng)域正步入世界先進行列,圖1示出了近年來我國制造的大型擠壓設(shè)備。隨著擠壓技術(shù)的發(fā)展成熟,模具技術(shù)作為擠壓技術(shù)的一個重要方面得到了重視,我國擠壓技術(shù)發(fā)展的初期,由于擠壓機噸位小,產(chǎn)品形狀單一,被擠壓合金主要為鋁合金、質(zhì)地較軟,模具一般為結(jié)構(gòu)極為簡單、尺寸較小的圓盤狀平面模[3]。隨著擠壓材向大型化、復(fù)雜化、精密化、多品種、多規(guī)格方向發(fā)展,國內(nèi)模具廠制造出了像平面分流組合模[4]、舌型模、寬展模、變斷面模、導(dǎo)流模、連續(xù)擠壓模[5]等多種新型結(jié)構(gòu)的模具。
3 專利文獻分析
本文對擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域進行了定量分析,包括對專利申請量、專利申請人、申請國家等方面的分析。本文主要在CNABS、SIPOABS數(shù)據(jù)庫中進行檢索,主要分類號:B21C23/02,B21C25/02;主要關(guān)鍵詞:擠壓,模具;extrusion,extrude,extruder,die?,mo?ld。
3.1 專利申請量分析
在CNABS數(shù)據(jù)庫中進行統(tǒng)計分析,國內(nèi)有關(guān)擠壓模具的專利申請最早申請日是1985年,2000年以前有關(guān)擠壓模具的專利申請量只有幾十件/年,2000年至今,專利申請量取得迅猛發(fā)展。在SIPOABS數(shù)據(jù)庫中進行統(tǒng)計分析,國外早在1910年就進行了擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域的專利申請,早于國內(nèi)75年,根本原因是我國的擠壓技術(shù)和擠壓模具制造技術(shù)起步較晚。1990年~1959年,國外只有少量的擠壓模具專利申請量;1960年~1979年,擠壓模具的專利申請數(shù)量取得迅猛增長,而在1980年以后,擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)@暾埩砍尸F(xiàn)逐年遞減的趨勢,分析其原因,國外擠壓模具技術(shù)已日趨成熟,在新的擠壓模具技術(shù)誕生前,國外該領(lǐng)域的申請量將不會再有所增加。與國外的擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域的專利申請相比,19世紀80年代,我國的擠壓模具專利申請才剛剛開始,但是隨著近年來的快速發(fā)展,我國擠壓模具的設(shè)計與制造技術(shù)已接近世界先進水平。
3.2 申請人分析
在CNABS /SIPOABS數(shù)據(jù)庫中對申請人、申請國家進行了統(tǒng)計,國內(nèi)申請中以企業(yè)和高校為主,如江陰市江順模具有限公司,寧波市鄞州劍均機械科技有限公司,浙江工業(yè)大學,上海交通大學等。專利申請量位于前五的國家分別為美國、德國、日本、英國和中國,由此可知,擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域以歐美、日本等發(fā)達國家技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先,在檢索擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域的專利時,對外文數(shù)據(jù)庫的檢索要引起關(guān)注,同時由于國外的擠壓模具專利申請開始于1910年,有些早期專利文獻可能沒有摘要字段,故此時的檢索過程,也要尤其關(guān)注CPC分類號的使用。
4 結(jié)語與展望
社會發(fā)展的需要促進了擠壓加工技術(shù)的進步,擠壓技術(shù)又帶動了擠壓模具的發(fā)展,先進的擠壓模具設(shè)計與制造技術(shù)為我國擠壓型材加工行業(yè)全面參與國際同行業(yè)的市場競爭奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]劉鵬,謝水生.大型復(fù)雜鋁合金型材擠壓及其數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展概況[J].鋁加工,2011(04):16-21.
[2]劉靜安.輕合金擠壓工具與模具[M].冶金工業(yè)出版社,1990.
[3]鐘援朝.一種有色金屬熱擠壓模具.CN2335718Y[P].1999,09(01).
[4]廣東偉業(yè)鋁廠有限公司.大型扁寬薄壁型材的模具結(jié)構(gòu)及其制造方法.CN103599955A[P].2014,02(26).
[5]湖南蘇德材料技術(shù)有限公司.連續(xù)擠壓模具.CN205110409U[P].2016,03(30).
作者簡介:馮潔(1990-),女,安徽宿州人,研究生,審查員。endprint