最新我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1、合 肥 通 用 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文題 目： 我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 系 別： 數(shù) 控 與 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 制： 三 年 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師評語及成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢摘 要現(xiàn)在，模具生產(chǎn)技術(shù)水平地高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低地重要標(biāo)志之一，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品地質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品地開發(fā)能力。塑料模具地發(fā)展是隨著塑料工業(yè)地發(fā)展而發(fā)展地。近年來，人們對各種設(shè)備和用品輕量化及美感和手感地要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊地市場。 關(guān)鍵詞：塑料磨具；現(xiàn)狀

2、；發(fā)展；趨勢目 錄第一章 我國塑料模具地發(fā)展11.1 CAD/CAM/CAE技術(shù)地應(yīng)用 11.2 電子信息工程技術(shù)地應(yīng)用11.3 氣體輔助注射成型技術(shù)地使用更趨成熟11.4 熱流道技術(shù)地應(yīng)用更加廣泛11.5 精密、復(fù)雜、大型模具地制造水平有了很大提高 11.6 模具壽命不斷提高21.7 模具效率不斷提高21.8 采用模具先進加工技術(shù)及設(shè)備2第二章我國塑料模具現(xiàn)狀32.1 新型材料塑料簡介32.2 我國塑料模具現(xiàn)狀32.3我國塑料模具地差距52.3.1 塑料模具產(chǎn)品水平52.3.2工藝裝備水平 62.3.3 開發(fā)能力及經(jīng)濟效益等方面62.3.4 管理及其他方面 62.3.5 產(chǎn)需矛盾 6第三章

3、我國塑料模具地發(fā)展趨勢73.1 在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)73.2 快速原型制造(RPM)及相關(guān)技術(shù)將得到更好地發(fā)展 73.3 高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用 73.4 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83.5 電火花銑削加工技術(shù)將得到發(fā)展83.6氣體輔助注射技術(shù)和高壓注射成形等工藝將進一步發(fā)展8總結(jié)10參考文獻11插圖清單圖2-1 國內(nèi)外產(chǎn)品水平5 可修改 歡迎下載 精品 Word第一章我國塑料模具地發(fā)展塑料模具地發(fā)展是隨著塑料工業(yè)地發(fā)展而發(fā)展地,在我國,起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年, 無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成

4、績。這可以從下列幾個方面來看。1.1 CAD/CAM/CAE技術(shù)地應(yīng)用 現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模地設(shè)計制造上應(yīng)用已越來越普遍,特別是CAD/CAM技術(shù)地應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績。目前,使用計算機進行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件地設(shè)計、數(shù)控機床加工地編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計生產(chǎn)地主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計算機輔 助分析(CAE)技術(shù)對塑料注塑過程進行流動分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等,合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)地布置等,使模具設(shè)計方案進一步優(yōu)化,也縮短了模具設(shè)計和制造周期。1.2 電子信息工程技術(shù)地應(yīng)用 應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進一步提

5、高了塑料模地設(shè)計制造水平。國內(nèi)一些主要地塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了通過客戶提供地產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進行預(yù)算、報價、設(shè)計審定、設(shè)計更改等,這不僅縮短了生產(chǎn)前地準(zhǔn)備時間,而且還為擴大模具出口創(chuàng)造了良好地條件。由于直接利用了用戶提供地產(chǎn)品電子信息,大大縮短了CAD/CAM地技術(shù)準(zhǔn)備時間,也相應(yīng)縮短了模具地設(shè)計和制造周期。1.3 氣體輔助注射成型技術(shù)地使用更趨成熟幾年前還是剛剛開始應(yīng)用地氣體輔助注射成型技術(shù)近年來發(fā)展很快,更趨成熟。目前,不少企業(yè)已能在電視機外殼、洗衣機外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件地模具上成功地運用氣輔技術(shù),一些廠家還使用CMOLD氣輔軟件,取得了良好效果。1.4

6、熱流道技術(shù)地應(yīng)用更加廣泛近年來,熱流道技術(shù)發(fā)展很快,熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國范圍來說,熱流道模具比例仍舊不高,但也有些模具企業(yè),熱流道模具已占其模具生產(chǎn)總量地1/3左右?，F(xiàn)在,一般內(nèi)熱式、外熱式元件以及分流板多點熱噴嘴地結(jié)構(gòu)應(yīng)用已比較普遍,具有先進水平地針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國內(nèi)也能自行設(shè)計制造。與此相應(yīng),國產(chǎn)商品化熱流道系統(tǒng)元件也已出現(xiàn)。 1.5 精密、復(fù)雜、大型模具地制造水平有了很大提高 目前,國內(nèi)生產(chǎn)地小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計中采用最新地齒輪設(shè)計軟件,糾正了由于成型壓縮造成地齒形誤差,達到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、多

7、注射頭塑封模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模、洗衣機滾筒注塑模、塑料管路三通接頭注塑模、汽車燈及汽車飾件注塑模、冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精密、復(fù)雜、大型模具地設(shè)計制造水平也已達到或接近國際水平。使塑件尺寸精度達到67級地塑料模具國內(nèi)已可生產(chǎn),其分型面接觸間隙為0.02mm,模板地彈性變形為0.05mm,型面地表面粗糙度為Ra=0.05mm0.025mm。使用CAD三維設(shè)計、計算機模擬注塑成形、有些模具零件達到互換、抽芯脫模機構(gòu)設(shè)計新穎等,對精密、復(fù)雜模具地制造水平提高起到了很大作用。20噸以上地大型塑料模具地設(shè)計制造也已達到相當(dāng)高地水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機殼模具,615

8、kg洗衣機塑料模具、汽車保險杠和儀表盤地注塑模等大型模具,國內(nèi)都已可生產(chǎn)。國內(nèi)最大地塑料模具已達50噸。1.6 模具壽命不斷提高通過采用優(yōu)質(zhì)模具鋼、對模具工作零件進行相應(yīng)地?zé)崽幚?、采用高質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷冉Y(jié)構(gòu),近年來模具壽命不斷提高,不少模具地壽命已能達到100萬次以上。1.7 模具效率不斷提高擠出速度達215m/min以上地高速塑料異型材擠出模國內(nèi)已能商品化供應(yīng)。雙腔共擠、多腔注塑(塑封膜已達600腔)、采用熱流道技術(shù)等使模具效率不斷提高。不少企業(yè)在自動脫模(脫流道)方面精心設(shè)計,同時更加重視冷卻系統(tǒng)地設(shè)計,使模具地效率大幅度提高,有地甚至能使注塑生產(chǎn)效率提高幾倍。1.8 采用模具

9、先進加工技術(shù)及設(shè)備 采用模具先進加工技術(shù)及設(shè)備,使模具制造能力大為提高。高速銑削技術(shù)及高速銑削機床在模具加工中地使用,已使模具加工效率有了顯著提高。目前,主軸轉(zhuǎn)速達到25000r/min以上地高速銑床國內(nèi)已引進多臺,轉(zhuǎn)速達到8000r/min以上地機床就更多了。使用高速銑床,采用高速銑削技術(shù),不但能使模具精度和表面質(zhì)量得到大幅度提高,而且模具制造周期大為縮短。國外引進地高精度數(shù)控電加工機床地使用也使模具制造能力得到提高。某些國外電加工機床具有內(nèi)容豐富、實用可靠地工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng),使模具地深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。新地模糊控制系統(tǒng)具有加工反力地監(jiān)測和控制,提高了大面

10、積加工地深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)地應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟模具制造技術(shù)、三維掃描測量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機地發(fā)展與應(yīng)用,對模具制造能力地提高也起到了很大作用。第二章我國塑料模具現(xiàn)狀2.1 新型材料塑料簡介塑料作為20 世紀(jì)地一種新興材料，其使用范圍已經(jīng)深入到社會生活與生產(chǎn)地方方面面，成為繼金屬、木材、硅酸鹽之后地現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中地重要原材料。塑料地迅速發(fā)展，帶動了塑料模具材料地發(fā)展。隨著高性能塑料地開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模地不斷擴大，塑料制品地種類日益增多，并向精密化、大型化和復(fù)雜化發(fā)展，使塑料模具工作條件更加復(fù)雜和苛刻，對塑料模具材料地性能要求也在不斷提高。目前，全

11、球范圍內(nèi)塑料模具材料地開發(fā)速度都在加快，品種也在迅速增加。新型塑料模具材料地開發(fā)，對保證模具質(zhì)量、提高模具使用壽命和降低生產(chǎn)成本都有著至關(guān)重要地作用，能進一步地推動塑料工業(yè)更快、更好地向前發(fā)展。2.2 我國塑料模具現(xiàn)狀80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套地一系列國家經(jīng)濟政策地支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來地模具市場中，塑料模在模具總量中地比例還將逐步提高。 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。

12、在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)地這類齒輪塑件地尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品地水平，而且還采用最新地齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm地一模兩腔地航空杯模具和難度較高地塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm0.05mm，表面

13、粗糙度Ra0.2m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達1030萬次，淬火鋼模達501000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。  成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)地創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)地使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機外殼以及一些厚壁零件地模具上運用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好地效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，有地廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或

14、外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平地高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道地采用率達不到10%，與國外地50%80%相比，差距較大。   在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)地應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器地企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量地CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS地UG、美國Parametric Technology公司地Pro/Emgineer、美國CV公司地CADS5、英國Deltacam公司地DOCT5、日本HZS公司地CRADE、以色列公司地Cimatron、美國AC-Tech公司地C-Mold及澳大利亞Mold

15、flow公司地MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件地引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM地集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定地技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)地發(fā)展。   近年來，我國自主開發(fā)地塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)地CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)地注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具地具體情況、能在微機上應(yīng)用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 

16、  近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新地塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SM、SM等，對模具地質(zhì)量和使用壽命有著直接地重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)地商品化地?zé)崃鞯老到y(tǒng)元件。目前, 塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約30%，在模具進出口中地比重高達50%  70%。而近年來我國塑料模具發(fā)展迅速。塑料制品地應(yīng)用日漸廣泛，為塑料模具提供了非常廣闊地市場。隨著工業(yè)發(fā)達國家將制造業(yè)紛紛轉(zhuǎn)移到我國，使我國塑料模具工業(yè)面臨空前發(fā)展機遇。在外資地帶動下，在高新技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)

17、業(yè)應(yīng)用需求地推動下，我國塑料模具形成了一個巨大地產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游地原輔材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游地機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機。我國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13% 左右，到2015 年，塑料模具產(chǎn)值將達到1420 億元，年均增長速度為12% 左右，到2015 年，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將增長到7 億美元左右。外部市場環(huán)境地利好不代表中國塑料模具企業(yè)地實力。從總體上來看，我國還只能稱地上是塑料模具生產(chǎn)大國而并不能稱地上是生產(chǎn)強國，產(chǎn)品與工業(yè)發(fā)達國家還有1015年地差距，目前仍以中低

18、檔為主。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發(fā)展，但與國民經(jīng)濟發(fā)展需求和世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命地中高檔塑料模具每年仍大量進口。在總量供不應(yīng)求地同時，一些低檔塑料模具已供過于求，市場競爭激烈；一些技術(shù)含量不太高地中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求。  現(xiàn)將2004年我國塑料模具市場情況簡介如下：  2004年，我國塑料模具總產(chǎn)值約212億元，其中出口約3億美元，約合25億元。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計資料，2004年我國共進口塑料模具約8億美元，約合66億元。從上述數(shù)字可以得出，2004年我國塑料模具總需

19、求約253億元，國產(chǎn)模具總供給約187億元，市場滿足率73.9%。進口地塑料模具中，最多地是為汽車配套地各種飾件模具、為家電配套地各種塑殼模、為通信及辦公設(shè)備配套地各種注塑模具和為建材配套地擠塑模及為電子工業(yè)配套地各種塑封模等。出口地塑料模具以中低檔居多。由于我國塑料模具價格較低，在國際市場上有較強地競爭力，因此，進一步擴大出口地前景很好，2004年出口比2003年增長50%就是一個很好地證明。從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點發(fā)展技術(shù)含量高地大型、精密、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。由于我國塑料工業(yè)地快速發(fā)展，特別是工程塑料地高速發(fā)展，我國塑料模具地發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模

20、具工業(yè)地整體發(fā)展速度。近年內(nèi)，年增長率仍將保持20%左右地水平。2.3我國塑料模具地差距我國塑料模具地質(zhì)量、技術(shù)和制造能力近年來確實發(fā)展很快,有些已達到或接近國際水平,尤其是隨著改革開放政策地不斷深入,“三資”企業(yè)蓬勃發(fā)展,對我國塑料模具設(shè)計制造水平地提高起到了非常大地作用。然而,由于我國模具制造基礎(chǔ)薄弱,各地發(fā)展極不平衡,因此總體來看,與國際先進水平相比和與國內(nèi)外市場需求相比,差距還很大。這主要表現(xiàn)在下列方面。2.3.1 塑料模具產(chǎn)品水平 圖2-1國內(nèi)外產(chǎn)品水平2.3.2工藝裝備水平 我國塑料模制造企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋面比國外低得多,且設(shè)備不配套、利用率低地現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

21、國產(chǎn)設(shè)備在精度、加工表面粗糙度、剛性、穩(wěn)定性、可靠性及刀具和附件地配套性和精度保持 性等方面與國外相比仍有較大差距。2.3.3 開發(fā)能力及經(jīng)濟效益等方面 國外模具企業(yè)技術(shù)人員比例很高,多數(shù)企業(yè)在25%以上,有些在50%以上,有些企業(yè)往往是大多數(shù)職工可在技術(shù)與生產(chǎn)崗位上互換,具有很高素質(zhì),加之企業(yè)對產(chǎn)品開發(fā)很重視,經(jīng)常與產(chǎn)品廠一起共同開發(fā)產(chǎn)品與模具,因此有很強地開發(fā)能力。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,多數(shù)企業(yè)在10%15%之間,且大多數(shù)只注重模具開發(fā),不重視產(chǎn)品開發(fā),因此綜合開發(fā)能力很低,在市場上常處于被動地位。 經(jīng)濟效益方面,國外工業(yè)發(fā)達國家每個模具職工平均創(chuàng)造模具產(chǎn)值15萬20萬美元,而我國只

22、有4萬5萬元人民幣。國外模具企業(yè)大都有一定利潤,而我國模具企業(yè)大都是微利甚至虧損。2.3.4 管理及其他方面 國內(nèi)外模具企業(yè)管理上地差距十分明顯。管理上差距所帶來地問題往往比技術(shù)上地差距更為嚴(yán)重。利用計算機進行科學(xué)管理在國外企業(yè)中已十分廣泛,而國內(nèi)還很少采用。到目前為止,通過ISO9000認(rèn)證地模具企業(yè)全國還不到1%。另外,諸如企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)及企業(yè)運營機制等方面,國內(nèi)外差距也較大。2.3.5 產(chǎn)需矛盾 我國塑料模具市場總體上供不應(yīng)求,特別是大型、精密、復(fù)雜、長壽命塑料模產(chǎn)需矛盾十分突出,滿足率只有60%左右。尤其是為工程塑料配套地模具,目前滿足率只有40%左右。工程塑料是我國重點

23、支持和優(yōu)先發(fā)展地產(chǎn)業(yè),預(yù)計每年將有25%地增長率。為解決這個矛盾,每年只好大量進口。1999年共進口橡塑模具約4億美元,其中絕大部分是塑料模具。第三章 我國塑料模具地發(fā)展趨勢由于塑料工業(yè)地快速發(fā)展及上述各方面差距地存 在,因此我國今后塑料模具地發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度?！笆晃濉逼陂g,預(yù)計每年可望達到12%以上地市場增長率。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展地同時,“小而?！?、“小而精”仍舊是一個必然地發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說,為了滿足用戶對模具制造地“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”地要求,以下地發(fā)展趨勢也較為明顯。3.1 在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CA

24、M/CAE技術(shù)CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展地一個重 要里程碑,實踐證明,CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè) 計制造地發(fā)展方向?，F(xiàn)在,全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)地條件已基本成熟。隨著微機軟件地發(fā)展和進步,技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)地過程中,應(yīng)抓住機遇,重點扶持國產(chǎn)模具軟件地開發(fā)和應(yīng)用;加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)地力度;進一步擴大CAE地技術(shù)應(yīng)用范圍。有條件地企業(yè)應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)地深化應(yīng)用工作,即開展企業(yè)信息化工程,可從計算機輔助工藝設(shè)計開始逐步向計算機集成制造系統(tǒng)乃至向虛擬制造發(fā)展,逐步深化和提高,用于模具設(shè)計制造地計算機軟件將向智能

25、化、集成化方向發(fā)展。3.2 快速原型制造(RPM)及相關(guān)技術(shù)將得到更好地發(fā)展 快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國首先推出地。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)地發(fā)展而產(chǎn)生地,是一種全新地制造技術(shù),是基于新穎地離散/堆積(即材料累加)成形思想,根據(jù)零件CAD模型,快速自動完成復(fù)雜地三維實體(模型)制造。RPM技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC技術(shù)、激光 成形技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展地高科技技術(shù),被公認(rèn)為是繼NC技術(shù)之后地一次技術(shù)革命。RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造,首先是通過立體光固化(SLA)、疊層實體制造(LOM)、激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D2P)、熔融沉積成形(FD

26、M)等不同方法得到制件原型,然后通過一些傳統(tǒng)地快速制模方法,獲得長壽命地金屬模具或非金屬地低壽命模具,主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模具有技術(shù)先進、成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點,從模具地概念設(shè)計到制造完成,僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間地1/3和成本地1/4左右。因此,快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)地結(jié)合,將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)進一步深入發(fā)展地方向。用RPM技術(shù)制造出原型后,或用實物,使用旋轉(zhuǎn)鑄造(用熱硬化橡膠做模具)可快速、低成本地制造小批量零件,發(fā)展前景很好。RPM技術(shù)還可以解決石墨電級壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題,使該法獲得新

27、生。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))及RPM地模具并行開發(fā)系統(tǒng),具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。3.3 高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用 國外近年來發(fā)展地高速銑削加工,機床主軸轉(zhuǎn)速可達40000r/min100000r/min,快速進給速度可達到30m/min40m/min,加速度可達1g,換刀時間可提高到1s2s。這樣就大幅度提高了加工效率,并可 獲得Ra1m地加工表面粗糙度。另外,還可加工硬度達60HRC地模塊,形成了對電火花成形加工地挑 戰(zhàn)。高速切削加工與傳統(tǒng)切削加工相比還具有溫升低(加工工件只升高3)、熱變形小等優(yōu)點。目前它已向更高地敏捷化、智能化、集成

28、化方向發(fā)展。高速銑削必須與相應(yīng)地軟件、加工工藝、刀具及其夾緊頭相配合。高速銑削加工技術(shù)地發(fā)展促進了模具加工技術(shù)地發(fā)展,特別是對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新地活力。3.4 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將在逆向工程中發(fā)揮更大作用高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)已在我國200多家模具廠點得到應(yīng)用,取得良好效果。該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕啬Ｐ退璧刂T多功能,大大縮短了模具地研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)可快速安裝在已有地數(shù)控銑床及加工中心上,用雷尼紹地SPZ21掃描測頭實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集,采集地數(shù)據(jù)通過軟件可自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)地加工程序及不同格式地CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)地“逆向

29、工程”。高速掃描機掃描速度最高可達3m/min,大大縮短了模具制造周期。 由于模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用,相信在“十?五”期間將發(fā)揮更大地作用。逆向工程和并行工程將在今后地模具生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要地作用。3.5 電火花銑削加工技術(shù)將得到發(fā)展電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)地用成型電極加工型腔地新技術(shù),它是用高速旋轉(zhuǎn)地簡單地管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣),因此不再需要制造復(fù)雜地成型電極,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域地重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)地機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。3.6氣體輔助注射技術(shù)和高壓注射成形等

30、工藝將進一步發(fā)展氣體輔助注射成形是一種塑料成形地新工藝,它具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質(zhì)量好以及易于成形壁厚差異較大地制品等優(yōu)點,可在保證產(chǎn)品質(zhì)量地前提下,大幅度降低成本。國外該工藝已比較成熟,國內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮氣)注射成形兩部分,比傳統(tǒng)地普通注射工藝有更多地工藝參數(shù)需要確定和控制,而且氣體輔助注射常用于較復(fù)雜地大型制品,模具設(shè)計和控制地難度較大,因此,開發(fā)氣體輔助成形流動分析軟件顯得十分重要。為了確保塑料件精度,將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成形工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中,影響成形件精度地最大

31、因素是成形收縮。高壓注射成形可增加塑料件尺寸地穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓,特別是精密模具地型腔應(yīng)淬火,澆口密封性好,模溫能準(zhǔn)確控制。注射壓縮成形技術(shù)是在模具預(yù)先半開模狀態(tài)或者在鎖模力保持中壓或低壓,注射熔融樹脂,然后以最大地鎖模力進行壓縮成形,其效果是:a.成形件局部內(nèi)應(yīng)力小;b.可得到質(zhì)量好地厚壁成形件;c.對于塑件狹窄地部件也可注入樹脂;d.用小注射力能得到優(yōu)良地制品。該類模具地理想模具結(jié)構(gòu)是:a.注射時樹脂以低地流動阻力迅速充填型腔;b.充填后能立刻遮斷澆口部;c.壓縮作用應(yīng)僅限于型腔部。3.7 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)將進一步受到重視 在整個模具價格構(gòu)成中,材料所占比重不大,一般

32、在10%30%之間,因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)地表面處理技術(shù)來提高模具地壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說,要采用電渣重熔工藝,努力提高鋼地純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或具特殊性能地模具鋼,如采用粉末冶金工藝制作地粉末高速鋼及采用熔鑄工藝地模具鋼等。另外,模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化,盡量縮短供貨時間亦是重要方向。其他優(yōu)質(zhì)模具材料如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等地擴大應(yīng)用也十分重要。 模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材料性能地關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理地發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法,即擴滲,如:滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩外,應(yīng)

33、發(fā)展設(shè)備昂貴、工藝先進地氣相沉積(TIN、TIC等)、等離子噴涂等技術(shù)。由于鋁合金材料質(zhì)量輕、切削性能好、導(dǎo)熱導(dǎo)電率高、焊接性能優(yōu)良,用它作模具材料可縮短制模周期和降低模具成本,且用于塑料模可有10萬次以上壽命,因此用鋁合金進行高速切削來制作快速經(jīng)濟模具已在世界上得到較為廣泛地使用,我國也已開始使用。預(yù)計今后將會得到較快發(fā)展。總結(jié)塑料制品在生活中地應(yīng)用如此廣泛，所以塑料模具發(fā)展地重要性自然不言而喻，我國工業(yè)地起步慢、底子薄，相對發(fā)達國家來說自然是有著很大地差距。近年來，我國塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求地推動下，塑料模具已形成巨大地產(chǎn)業(yè)鏈形成了一個巨大地產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游地原輔材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游地機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機。目前，塑料制品地應(yīng)用日漸廣泛，為塑料模具提供了一個廣闊地市場，同時對模具也提出了更高地要求。參考文獻 1淤星，UG NX 6.0注塑模具設(shè)計情境教程（第二版），大連理工出版社，2014.6。2孫燕華，先進制造技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社，2006.73蘇日美,我國注塑模具存在地問題及發(fā)展方向,北京機械工業(yè)出版社,2000.6