摘 要:近年来,经过培育大量优秀人才与由外国引入最新技术,国内注塑模具实现了巨大的发展。不管是在数量方面,还是在品质与技术方面均实现极大的进步。但因为研发能力不强与高端人才紧缺等问题的制约,让我国和发达国家相对比依然呈现出明显的距離,部分精度高、耐用且复杂的高档注塑模具依然对进口有着非常大的依赖性。本文研究了现在国内外注塑模具的实际发展情况,同时阐明国内此领域应当努力发展的方向。
关键词:注塑模具;发展方向;技术
1注塑模具发展的意义
塑料制品拥有强度高、质量轻、低廉等诸多特征,在平时生活的方方面面均拥有相当广的运用。而且在诸多领域,塑料制品还代替了金属制品,特别是现在汽车制造对轻量化的要求,使得其应用范围越来越大。注塑成型技术的优势反映在能够一次性完成那些结构比较发展、数量比较多且尺寸精密度较高的零部件的生产,所以,注塑模具的发展至关重要,对技术发展有着至关重要的影响。
2外国注塑模具现状
外国的模具生产及其发展为整个工业奠定了可靠的基础,美国将模具生产视作“工业的基石”,日本将模具生产视作“迈进富裕社会的驱动力”,德国将模具生产视作“加工业的上帝”,欧洲将模具生产视作“吸金的磁石”。无论是日本当下的模具生产水平,还是德国的生产工艺,都形成了比较先进的注塑模具技术,均旨在缩减生产开支,减少制造周期,同时大量技术制造的模具能够运用于精密度要求超高的塑件。
在外国,一国模具生产技术的强弱,是这个国家工业实力的综合表现。外国在模具发展方面集中呈现出下面三大特点:
(1)CAD/CAE/CAM技术的普遍运用
1.已经不再使用甩掉图板、二维绘图的模式,开始展开3D设计,且其所占的比重超过70%。2.PRO/E、UG、CIMATRON等工具的运用。3.广泛运用数控机床,确保模具零件的品质与精度。4.CAE技术正日益发展成熟,大大缩减了试模时间。
(2)高速切削加工技术的广泛使用
1.优势:切削速度高、进给速度高以及加工质量比较高。2.效率:相较于之前的切削工艺,其效率可提高很多倍。3.转速:15000~30000r/min。4.效益:缩减了制模的时间。
(3)快速成型与制模技术的广泛运用
1.塑料模具:由专业机构或公司以及模具厂商通过快速原型对硅胶模具进行浇制,以便用在一些翻制塑料件上。2.汽车模具:通常都是使用锌基合金进行快速制模,或者用环氧树脂展开成型模的加工。
3我国注塑模具发展现状
国内模具工业的产值在全世界排在前三。现在我国已经拥有17000多家模具厂,有五十万从业者。近些年,国内模具业始终按照年均大概13%的增速在不断扩张,国内模具业在“十五”阶段的增速实现13%~15%。国内模具技术不断更新和发展,集中反映在下面几点:
(1)研发了模具新钢种、硬质合金等诸多新材料,同时应用了部分新兴的热处理工艺,让模具的耐用性大大提升。诸如冲模普遍运用合金工具钢取代碳素工具钢,增强模具的使用寿命,降低模具受热发生形变。(2)推出了多工位级进模以及硬质合金模等产品,同时结合我国生产所需开发制作了精密塑料注射模。(3)研发了这方面的诸多新工艺以及新技术,诸如模具表明抛光、表明皮纹处理等技术。(4)模具加工设施实现良好的发展,研发出了诸多新型的设备,诸如精密坐标磨床以及数控铣床等,这些设备均实现普遍运用。数控机床确保模具部件的精度,告别过去通过切削加工制造模具部件,依赖钳工技术来确保质量的时代,让质量获得更好的保障。(5)伴随计算机技术的进一步发展,和模具有关的辅助设计工具都获得了较大的应用。尤其是一些三维软件工具的出现,其不但可以自动编程,还可以实施干预检测,确保设计与工艺的科学性。
与外国较高的模具生产能力相对比,国内模具尽管实现一定程度的发展,但是也暴露出诸多缺陷。集中反映在下面几点:
(1)产品类型日益丰富。不同样式的注塑模具日益广泛的运用在实际生活之中。(2)产品整体质量以及使用寿命较之前有了显著增加。现阶段而言,伴随该行业的进一步发展,其产品的质量也明显增加,对应的使用寿命也得到了较大的延长。(3)在注塑成型工艺方面,获得了较大的进展,同时还从国外引入了诸多这方面的前沿工艺,有效推动了国内该行业的稳健发展。
4 国内注塑模具出现的问题与弊端
(1)相关领域缺乏技术人才,投资有限
注塑模具对专业人才有着强烈的需求,伴随技术日新月异与时代进步,特别是在国内制造业发展滞后的大环境下,国内模具领域的高端人才紧缺,有关投资不足。并且部分研发单位与公司对技术研发缺乏足够的认知,进而造成注塑模具业面临诸多发展障碍。
(2)供给不平衡
现在国内很多公司都对模具制造展开了研究。但大多数是将中低档次的注塑模具制造作为主体。这让模具业难以让国内对高端设备制造的需求得以满足。并且,因为注塑模具在设计、开发、制造以及调试等不同环节耗费时间比较多,让国内注塑模具在发展水平上远落后于外国公司。
(3)配套设施不健全,生产精度不高
注塑模具在设计与生产方面牵涉到很多领域,模具制造业离不开相关设施。现在国内模具生产方面缺乏配套的设施,难以让模具生产实现集成化。
(4) 模具材料选择不合理
由于模具在选材上不合理,造成模具的使用时间缩短。所以,研究新型模具材料与热处理技术非常急迫。模具在选材上范围很广,诸如纳米材料、新复合材料等,不但可以缩减注塑模具的制造费用,还可以有效的提高模具的耐用性。
5 国内塑料模具工业未来的发展趋势
(1)现如今注塑模具制品正朝着大型制件、高标准以及优质化的趋向不断转变,在此背景下需要我们努力提高高效、高品质模具所占比重。
(2)快速成形加工模具技术会获得较快的发展。其是基于计算机控制来展开零部件的生产加工,在不需要工装与刀具的情形下,便可以完成零部件制造。
层叠模、精铸模等诸多经济性的快速成形模具获得更加广泛的运用,适宜运用在不同品种小批量生产用模中。
在逆向工程中,引入了数字化系统以及高速扫描系统,其和加工中心高效结合在一起,从扫描实物至加工一步实现,可极大程度的减少制模时间。适宜用于零件仿造与加工模具,无需图纸,参考实物便可以加工。
(3)模具标准化水平持续提升。现如今国内模具标准件的利用率已经实现大概30%。而在发达国家此数值已经达到大概80%,为了促使模具工业不断进步,模具应当提高标准化水平,让模具标准件实现同步发展,尽可能利用模具标准件,采用外包形式来完成普通模具部件生产与粗加工等环节,利用社会化分工与合作,能够极大程度的减少制模耗费的时间,减少模具的成本。
(4)光整加工朝着自动化方向发展。现在模具在光整加工(诸如研磨与抛光等)环节依然采用人工作业,不但耗费人力与实践,其质量也不高。发达国家现在正努力研发数控自动化设备用于光整加工环节。
(5)增强公司的管理能力,全方位培育模具生产方面的人才,支持公司创立研发中心,提高人力、财力等方面资源的投放力度。
参考文献:
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作者简介:
张超(1996.07.25),男,汉,籍贯:陕西省西安市,学历:本科。