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塑料注射模具发展现状

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-10 11:15:24 来源: 作者:用户53998    浏览次数:0    
摘要

我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精...

我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采用的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02~0.05mm,表面粗糙度Ra0.2μm,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达10~30万次,淬火钢模达50~1000万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距,具体数据见表一。

成型工艺方面,多材质塑料成型模、多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29~34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有*水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有*水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的50~80%相比,差距较大。

在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。

随着模具向精密化和大型化方向发展,加工精度超过1μm的超精加工技术和集电,化学,超声波,激光等技术综合在一起的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景.高速加工使工件获得光滑表面,节省加工时间,典型的步进距仅有0.0254mm,而尖点只有0.001mm高,经过高速加工的工件表面大多数都非常光洁,无需钳工的进一步加工.目前,机加工工具制造商都热衷于生产为高速加工而专门设计的加工中心,在美国采用高速加工技术以减少或省去钳工工序是一种效益相当可观的措施,这种技术在欧洲和日本也颇受欢迎.另外,用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工业发展的另一个重要趋势.高主轴转速及小的刀具半径所进行的轻度切削形成了足够的转矩,可以用来加工硬度高达64HRC的金属材料,由于不需要再进行热处理,常规热处理后的回火以及抵消由热处理引起的几何变形所进行的磨削加工也都不需要了,该技术在日本倍受青睐,如今在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播.

随着各种新技术的迅速发展,国外已出现了模具自动加工系统,该系统由多台机床合理组合,配有随行定位夹具或定位盘,有完整的机具,刀具数控库和数控柔性同步系统,具有实时质量监测控制系统.

4,我国的模具产品将向大型,精密,标准化方向发展

一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的"一模多腔"造成了模具日趋大型化,另一方面电子信息产业,医学的迅猛发展带来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1μm以下.另外多功能复合模具将得到进一步发展,新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压,攻丝,铆接和锁紧等组装任务,生产效率进一步提高.

国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80%左右,随着我国模具工业的发展,模具标准化工作必将加强,模具标准化程度将进一步提高,模具标准件的应用和生产在"十一五"期间必将得到较大的发展.

5,热流道,气辅模具及适应高压注塑成型工艺将得到进一步发展

采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,国外许多塑料模具厂所生产的塑料模具50%以上采用了热流道技术,有的已经达到80%以上,效果十分明显;气体辅助注射成形具有注射压力低,制品翘曲变形小,表面质量好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点,可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本;高压注射成形可强制树脂收缩率,增加塑料件尺寸的稳定性;另外注射压缩成形技术,可使成形件局部内应变小,能得到缩孔少的厚壁成形件,而对于塑件狭窄的部件也可注入树脂,并可用小注射力能得到优良制品,这些技术正在逐步推广使用.

6,快速经济模具的前景十分广阔

多品种小批量生产时代的到来,人们要求模具的生产周期越短越好,因此快速经济模具将有广阔的发展前景.预计21世纪,用各种超塑性材料来制作模具,用环氧,聚酯或在其中填充金属,玻璃等增强物制作简易模具等生产方式占工业生产的比例将达到75%以上.快速经济模具主要包括快速原型制造技术,表面成形制模技术,浇铸成形制模技术,冷挤压及超塑成形制模技术,无模多点成形技术,KEVRON钢带冲裁落料制模技术,模具毛坯快速制造技术等.

7,模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视

因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45%以上,因此选用钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分重要,提高钢的纯净度,等向性,致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢,开发模具钢品种规格,扩大其他模具材料如硬质合金,陶瓷材料,复合材料等的应用范围是主要研究热点;用铝合金作模具材料以缩短制模周期,降低模具成本,将在快速经济模具中得到较快发展

 
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