注塑模具文獻(xiàn)綜述

1、畢業(yè)設(shè)計論文文 獻(xiàn) 綜 述浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 文獻(xiàn)綜述注塑模具的現(xiàn)狀與開展趨勢綜述1 塑料制品開展概況塑料制品是采用塑料為主要原料加工而成的生活用品、工業(yè)用品的統(tǒng)稱。塑料的出現(xiàn)給人類帶來了極大地便利，由于其有本錢低廉、抗腐蝕能力強(qiáng)、可塑眭強(qiáng)、還可用于制備燃料油和燃料氣，降低原油消耗等無可替代的優(yōu)點(diǎn)，自創(chuàng)造之日起就廣受歡送，隨著加工工藝的進(jìn)步和技術(shù)的突破，塑料制品滲透進(jìn)我們生活的方方面面，成為最重要的必需品 1 。根據(jù)中國塑料加工工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國塑料制品行業(yè)塑料用量從2006 年的2802 萬噸快速增長到2021 年的5782 萬噸。2021 年1 月12 月，我國塑料制品行

2、業(yè)累計完成產(chǎn)量6188 萬噸。在“十二五期間，我國塑料產(chǎn)業(yè)要推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，努力提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，使塑料制品總產(chǎn)量的年增長率為13-15。2021年，預(yù)計塑料制品總產(chǎn)量可到達(dá)8000萬噸。塑料模具工業(yè)近20年來開展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計算已經(jīng)超過鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，人們對各種設(shè)備和用品輕量化及美觀和手感的要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。塑料制品要開展，塑料模具是塑料零部件及其制品行業(yè)的重要支撐裝備，那么必然要求塑料模具隨之開展。絕大局部塑

3、料制品的成型都依賴于塑料模具，因此塑料制品行業(yè)的快速開展對塑料模具行業(yè)形成了旺盛的市場需求。尤其是近年來，我國汽車、家電等主機(jī)行業(yè)快速開展，產(chǎn)能持續(xù)增加，同時隨著技術(shù)進(jìn)步，塑料零部件使用比例持續(xù)上升，直接推動了我國塑料模具行業(yè)的快速開展。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途塑料制品成形的方法雖然很多，其主要方法是注射、擠出、壓制、壓鑄和氣壓成型等，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具，而其中注射模約占成型總數(shù)的60以上。由于塑料產(chǎn)品應(yīng)用前景可觀，更新?lián)Q代較快，也就要求注塑模也應(yīng)跟上時代開展的步伐。2 注塑模國內(nèi)外開展現(xiàn)狀模具是現(xiàn)代制造業(yè)的重要根底裝備，

4、被譽(yù)為“工業(yè)之母。模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項根底產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的根底，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的上下，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。國內(nèi)的模具生產(chǎn)廠已超過17000家，從業(yè)人員達(dá)50萬。我國在注塑模具的量和質(zhì)方面都有較快的開展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己到達(dá)2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及到達(dá)高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6m/m

5、in以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時， CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以 CAD/CAM/CAE一體化得到開展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速開展，使得注塑模的開展迅猛。整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)開展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭劇烈，還有一些技

6、術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。3 我國注塑模具存在的問題雖然中國模具工業(yè)在過去10 多年中，取得了令人矚目的開展。但許多方面與工業(yè)興旺國家相比，仍有較大的差距，如精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比擬低；CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型精密復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求因而需要大量從國外進(jìn)口。目前我國模具設(shè)計制造水平在總體上要比日、德、美等國家落后許多。我國的模具行業(yè)雖也已步入了高速開展時期，但存在的問題仍然不少。3.1 產(chǎn)品質(zhì)量不高 當(dāng)前我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是“大而全、“

7、小而全，國外模具企業(yè)大多是“小而專、“小而精。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30% 左右，國外在50%以上。國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家工藝條件參差不齊，差距很大?，F(xiàn)代模具工業(yè)早已走出以前手工制模的時代，進(jìn)入了數(shù)字化時代，實現(xiàn)了無圖化生產(chǎn)，通過電腦輸入數(shù)據(jù)加工制作模具。我國不少廠家由于設(shè)備不配套，很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。受售價限制，國產(chǎn)模具多采用2Cr13 和3Cr13 材料，再作精密熱處理，而國外那么采用專用模具材料DINI、2316， 其綜合機(jī)械性能耐磨、耐腐蝕及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)材料。這從根本上影響了國產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。3.2 供應(yīng)不均勻 國

8、技術(shù)含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹?。欢夹g(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)開展的需要。雖然中國模具工業(yè)開展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，我國與國際平均水平和興旺國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國模具行業(yè)的開展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)開展快于中西部地區(qū)。南方的開展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。3.3 缺乏相關(guān)人才模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代進(jìn)步和技術(shù)開展，能掌握和運(yùn)用新技

9、術(shù)的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。模具行業(yè)是一個需長期積累經(jīng)驗的行業(yè)，現(xiàn)在的年輕人能堅持下來而有所成就的很少。由于最初的學(xué)習(xí)非?？菰?，因此許多初學(xué)者常半途而廢。此外，我國傳統(tǒng)教育方式對模具人才的培養(yǎng)也存在缺乏。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造，致使科技進(jìn)步不大。一些高校盡管在近幾年內(nèi)設(shè)立了模具專業(yè)，但由于受軟硬件設(shè)施限制培養(yǎng)出的學(xué)員實際技能不夠而社會上各種各樣的模具培訓(xùn)班，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此學(xué)員質(zhì)量良莠不齊。3.4 標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度不高 貫徹模具標(biāo)

10、準(zhǔn)，采用模具標(biāo)準(zhǔn)件，不但能有效提高模具質(zhì)量，而且能降低模具生產(chǎn)本錢及大大縮短模具生產(chǎn)周期。有關(guān)統(tǒng)計資料說明采用：模具標(biāo)準(zhǔn)件可使企業(yè)的模具加工工時節(jié)約25%-45% ，能縮短模具生產(chǎn)周期30%-40%。隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個性化、快周期生產(chǎn)的開展，為了提高市場經(jīng)濟(jì)中的快速應(yīng)變能力和競爭能力，在模具生產(chǎn)周期顯得愈來愈重要的今天，模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義更為重大。許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，大多為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。3.5 CAD/CAE/CAM普及不夠

11、CAD/CAE/CAM 是面向制造的工程設(shè)計技術(shù)群中的核心技術(shù)，是提高企業(yè)產(chǎn)品自主開發(fā)能力和產(chǎn)品檔次的重要手段，也是提高企業(yè)對市場的應(yīng)變能力和快速響應(yīng)能力的重要途徑，是現(xiàn)階段應(yīng)大力推廣應(yīng)用的關(guān)鍵共性技術(shù)，是模具設(shè)計的開展方向，在歐美CAD/CAE/CAM 已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)。在采用CAD/CAM/CAE /CAPP 等技術(shù)設(shè)計與制造模具方面，無論是應(yīng)用的廣泛性還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。這無疑將影響到企業(yè)的設(shè)計能力和生產(chǎn)能力并且競爭力和效益也會受到影響。3.6 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及本錢，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)

12、格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。另外，產(chǎn)業(yè)能耗大，產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重更是我國亟待要解決的問題。4 我國注塑模具開展方向4.1 我國的模具產(chǎn)品將向大型，微型，精密化方向開展 一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的“一模多腔造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)，醫(yī)學(xué)的迅猛開展帶來了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在1Ixm以下。 2 另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步開展，新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓，攻絲，鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。4.2 注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代加工技術(shù)從產(chǎn)業(yè)

13、技術(shù)進(jìn)步看，“十五以來，在政府政策扶持和引導(dǎo)下，注塑模具行業(yè)投入較大，企業(yè)裝備水平和實力有了很大提高，生產(chǎn)技術(shù)長足進(jìn)步，CAD/CAM技術(shù)已普及；熱流道技術(shù)得到較好推廣；CAE、CAPP、PLM、ERP等數(shù)字化技術(shù)已有一局部企業(yè)開始采用，并收到了較好的效果；高速加工、并行工程、逆向工程、虛擬制造、無圖生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)已在一些重點(diǎn)骨干企業(yè)實施。技術(shù)的進(jìn)步，促使模具產(chǎn)品水平近年來也有了很大提高，向高端開展趨向較為明顯。隨著科技的開展，過去長期依賴鉗工、以鉗工為核心的生產(chǎn)管理模式，正逐漸被以高水平的加工技術(shù)為依托、以設(shè)計為中心的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理模式所替代；現(xiàn)代加工技術(shù)主要表達(dá)在以下方面：1高速銑削等加

14、工將得到更廣泛的應(yīng)用；2模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將在逆向工程中發(fā)揮更大作用；3電火花銑削加工技術(shù)將得到開展；4超精加工和復(fù)合加工將得到開展；5熱流道技術(shù)將得到推廣；6氣體輔助注射技術(shù)和高壓注射成形等工藝將進(jìn)一步開展；7模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高；8優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)外表處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視；9模具研磨拋光將向自動化、智能化方向開展；10模具自動加工系統(tǒng)的研制和開展；現(xiàn)代加工技術(shù)使得模具精度越來越高，生產(chǎn) 周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。 3 4.3 熱流道、輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型工藝將得到進(jìn)一步開展采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約

15、制作的原材料，國外許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具50以上采用了流道技術(shù)，有的已經(jīng)到達(dá)80以上，效果十清楚顯：氣體輔助注射成形具有注射壓力低，制品翹曲變形小，外表質(zhì)量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，幅度降低本錢；高壓注射成形可強(qiáng)制樹脂收縮率，增加塑料件尺寸的穩(wěn)定性；另外注射壓縮成形技術(shù)，可使成形件局部內(nèi)應(yīng)變小，能得到縮孔少的厚壁成形件，而對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂，并可用小注射力能得到優(yōu)良制品。這些技術(shù)正在逐步推廣使用。44.4 節(jié)能化和環(huán)保化以適應(yīng)全球開展要求節(jié)能、降耗、環(huán)保目前已經(jīng)成為注塑機(jī)最主要的開展趨勢。全電動、兩板式注塑機(jī)將成為未來國際市場的主流。

16、80年代初，日本率先研制了電動注塑機(jī)，即不含任何液壓油路的注塑機(jī)。與其它革新技術(shù)一樣這一新機(jī)型本錢高昂，業(yè)界對其持疑心態(tài)度，因此，初期并未獲得大幅度推廣，致使業(yè)界難于認(rèn)識其優(yōu)勢。如今，注塑機(jī)市場的形勢已經(jīng)發(fā)生了根本變化。與傳統(tǒng)液壓注塑機(jī)相比，全電動注塑機(jī)由于不采用液壓油，因而更加清潔，也意味著不需要冷卻，這樣就不存在冷卻管路購置、運(yùn)行和維護(hù)產(chǎn)生的費(fèi)用，同時可降低能耗達(dá)30一50，而且運(yùn)行穩(wěn)定。產(chǎn)品重復(fù)精度高，特別適用于精密注塑。不過全電動注塑機(jī)具有諸多優(yōu)勢，當(dāng)然也有一些缺乏之處。例如本錢高于液壓機(jī)。多品種小批量生產(chǎn)時代的到來，人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此快速經(jīng)濟(jì)模具將有廣闊的開展前景。

17、5 結(jié)束語我國模具行業(yè)具有廣闊的市場前景。只有那些能夠把握機(jī)遇、開拓進(jìn)取和能夠生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)，才能在競爭劇烈的市場中占有一席之地。目前人們已越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要地位，認(rèn)識到模具高技術(shù)水平的欠缺。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)開展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)開展的重要動力。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。相信中國模具行業(yè)在不遠(yuǎn)的將來，一定會在國際高端市場占有舉足輕重的地位。參考文獻(xiàn)1 蘇日美我國注塑模具存在的問題及開展方向J河南科技，202122：62-842 馮剛我國注塑模具關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展J塑料工業(yè)，2021，424：16-

18、193 盛松梅淺析注塑模具開展的新趨勢J中國科技投資, 202126：4674 張平. 國際先進(jìn)注塑模具技術(shù)的開展分析J電加工與模具, 2021z1：11-16 5 蘇瞧忠薄壁塑料件注塑模具設(shè)計J工程塑料應(yīng)用，2021，392：72-746 徐世虎淺析注塑模具成型設(shè)計制造的應(yīng)用J機(jī)電信息，202115：116-1177 陸輝注塑模具技術(shù)開展前瞻J 數(shù)字化用戶, 2021 ( 17 )：678 孫錫紅我國塑料模具開展現(xiàn)狀及開展建議J電加工與模具，2021SL：31-339 高學(xué)玲. 高端注塑產(chǎn)品的前期評估與分析D山東大學(xué)，202110 沈娟薄壁塑件注射成型工藝優(yōu)化與模具設(shè)計D江蘇大學(xué)，202111 張同斌薄壁塑料件氣體輔助注射成型技術(shù)研究D大連理工大學(xué), 202112 朱偉珍車燈燈罩注射模設(shè)計J機(jī)械工程師，20216：105-106 13 李潤娟，王勝. 摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋注塑模具設(shè)計J機(jī)械研究與應(yīng)用， 2021，273：138-147.14 楊文超，劉靜，湛永鐘國內(nèi)模具行業(yè)開展現(xiàn)狀及前景 J. 建材與裝飾，202115：116-117.15