塑料模具是成型塑料制品的工艺装备或工具。根据塑料成型工艺方法的不同,通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具等。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑料制件质量、降低生产成本起着重要的作用。一副品质优良的塑料模具可成型几十万次,甚至上百万次。这与模具设计、选材、制造和使用文护有着很大关系。对塑料模具设计的要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质制件。在模具使用时,力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长;在模具制造方面,要求结构合理、制造容易、成本低廉。我国塑料模具的发展现状整体来看,中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。7101
近年来,塑料模具工业迅速发展,体现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向发展,综合技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短。但与国外塑料模具的先进水平相比,依然存在一定差距。
模具材料和标准件
国内大多数冶金厂设备、工艺较落后,大多采用电炉冶炼,钢的纯度差,表面脱碳层深、碳化物级别高、疏松超标。钢材的冶金质量低、成材率低,一般质量的模具钢多,高质量的模具钢材少。而国外模具钢生产80%以上采用真空精炼和电渣重熔生产,钢材纯度、等向性高。我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列,如美国塑料模具钢有7个钢号,形成完整的P系列,日本日立金属公司有15个钢号:日本大同特殊钢13个钢号。
国外模具的标准化率可达85%(如德国、日本) ,中小模具的局部结构标准化程度高(如日本的手机模具) 。德国的保险杠模具,模架是标准的,热流道是标准的,和国内相比,周期快,成本降低30%。国内模具企业大型模具的标准化程度约为25%~30%。模具的标准化程度已成为制约国内模具制造周期的瓶颈之一。
模具的精度、寿命和模具制造周期
国外的汽车企业都在实施“2 mm”工程,在国内,单一零件还能够做到,几百个零件装配到一起就没有保证了。零件精度低造成修配量大,整模故障率高、稳定性差。德国的模具制造周期在2周~20天,备料4~5天,试模2~3天。日、韩的模具周期要求2周,原因是他们有专门的模具配件城,滑块、顶杆、浇口套组件等均可以买到,型腔件加工好装上就行了。国内配件标准化做不到;零件加工精度做不到。
加工设备、模具制造工艺和测量技术
德国、日本模具企业的加工设备先进,基本都是数控、高速切削、单向走丝线切割或4轴~5轴联动的高速加工机床,能实现模具型面的镜面加工。而国内模具企业的4轴~5轴联动的高速加工机床占的比例有限,高光模具的加工与国外相比差距较大。德国、日本汽车模具的制造工艺已标准化,制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在线测量,这方面国内至少差15~20年。
参考资料
[1] 涂小文,娄臻亮,李明辉,注塑模具分型面的自动生成技术,《上海交通大学学报》2003年 第5期 750-753页 共4页
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