摘 要:近年來,經過培育大量優秀人才與由外國引入最新技術,國內注塑模具實現了巨大的發展。不管是在數量方面,還是在品質與技術方面均實現極大的進步。但因為研發能力不強與高端人才緊缺等問題的制約,讓我國和發達國家相對比依然呈現出明顯的距離,部分精度高、耐用且復雜的高檔注塑模具依然對進口有著非常大的依賴性。本文研究了現在國內外注塑模具的實際發展情況,同時闡明國內此領域應當努力發展的方向。
關鍵詞:注塑模具;發展方向;技術
1注塑模具發展的意義
塑料制品擁有強度高、質量輕、低廉等諸多特征,在平時生活的方方面面均擁有相當廣的運用。而且在諸多領域,塑料制品還代替了金屬制品,特別是現在汽車制造對輕量化的要求,使得其應用范圍越來越大。注塑成型技術的優勢反映在能夠一次性完成那些結構比較發展、數量比較多且尺寸精密度較高的零部件的生產,所以,注塑模具的發展至關重要,對技術發展有著至關重要的影響。
2外國注塑模具現狀
外國的模具生產及其發展為整個工業奠定了可靠的基礎,美國將模具生產視作“工業的基石”,日本將模具生產視作“邁進富裕社會的驅動力”,德國將模具生產視作“加工業的上帝”,歐洲將模具生產視作“吸金的磁石”。無論是日本當下的模具生產水平,還是德國的生產工藝,都形成了比較先進的注塑模具技術,均旨在縮減生產開支,減少制造周期,同時大量技術制造的模具能夠運用于精密度要求超高的塑件。
在外國,一國模具生產技術的強弱,是這個國家工業實力的綜合表現。外國在模具發展方面集中呈現出下面三大特點:
(1)CAD/CAE/CAM技術的普遍運用
1.已經不再使用甩掉圖板、二維繪圖的模式,開始展開3D設計,且其所占的比重超過70%。2.PRO/E、UG、CIMATRON等工具的運用。3.廣泛運用數控機床,確保模具零件的品質與精度。4.CAE技術正日益發展成熟,大大縮減了試模時間。
(2)高速切削加工技術的廣泛使用
1.優勢:切削速度高、進給速度高以及加工質量比較高。2.效率:相較于之前的切削工藝,其效率可提高很多倍。3.轉速:15000~30000r/min。4.效益:縮減了制模的時間。
(3)快速成型與制模技術的廣泛運用
1.塑料模具:由專業機構或公司以及模具廠商通過快速原型對硅膠模具進行澆制,以便用在一些翻制塑料件上。2.汽車模具:通常都是使用鋅基合金進行快速制模,或者用環氧樹脂展開成型模的加工。
3我國注塑模具發展現狀
國內模具工業的產值在全世界排在前三。現在我國已經擁有17000多家模具廠,有五十萬從業者。近些年,國內模具業始終按照年均大概13%的增速在不斷擴張,國內模具業在“十五”階段的增速實現13%~15%。國內模具技術不斷更新和發展,集中反映在下面幾點:
(1)研發了模具新鋼種、硬質合金等諸多新材料,同時應用了部分新興的熱處理工藝,讓模具的耐用性大大提升。諸如沖模普遍運用合金工具鋼取代碳素工具鋼,增強模具的使用壽命,降低模具受熱發生形變。(2)推出了多工位級進模以及硬質合金模等產品,同時結合我國生產所需開發制作了精密塑料注射模。(3)研發了這方面的諸多新工藝以及新技術,諸如模具表明拋光、表明皮紋處理等技術。(4)模具加工設施實現良好的發展,研發出了諸多新型的設備,諸如精密坐標磨床以及數控銑床等,這些設備均實現普遍運用。數控機床確保模具部件的精度,告別過去通過切削加工制造模具部件,依賴鉗工技術來確保質量的時代,讓質量獲得更好的保障。(5)伴隨計算機技術的進一步發展,和模具有關的輔助設計工具都獲得了較大的應用。尤其是一些三維軟件工具的出現,其不但可以自動編程,還可以實施干預檢測,確保設計與工藝的科學性。
與外國較高的模具生產能力相對比,國內模具盡管實現一定程度的發展,但是也暴露出諸多缺陷。集中反映在下面幾點:
(1)產品類型日益豐富。不同樣式的注塑模具日益廣泛的運用在實際生活之中。(2)產品整體質量以及使用壽命較之前有了顯著增加。現階段而言,伴隨該行業的進一步發展,其產品的質量也明顯增加,對應的使用壽命也得到了較大的延長。(3)在注塑成型工藝方面,獲得了較大的進展,同時還從國外引入了諸多這方面的前沿工藝,有效推動了國內該行業的穩健發展。
4 國內注塑模具出現的問題與弊端
(1)相關領域缺乏技術人才,投資有限
注塑模具對專業人才有著強烈的需求,伴隨技術日新月異與時代進步,特別是在國內制造業發展滯后的大環境下,國內模具領域的高端人才緊缺,有關投資不足。并且部分研發單位與公司對技術研發缺乏足夠的認知,進而造成注塑模具業面臨諸多發展障礙。
(2)供給不平衡
現在國內很多公司都對模具制造展開了研究。但大多數是將中低檔次的注塑模具制造作為主體。這讓模具業難以讓國內對高端設備制造的需求得以滿足。并且,因為注塑模具在設計、開發、制造以及調試等不同環節耗費時間比較多,讓國內注塑模具在發展水平上遠落后于外國公司。
(3)配套設施不健全,生產精度不高
注塑模具在設計與生產方面牽涉到很多領域,模具制造業離不開相關設施。現在國內模具生產方面缺乏配套的設施,難以讓模具生產實現集成化。
(4) 模具材料選擇不合理
由于模具在選材上不合理,造成模具的使用時間縮短。所以,研究新型模具材料與熱處理技術非常急迫。模具在選材上范圍很廣,諸如納米材料、新復合材料等,不但可以縮減注塑模具的制造費用,還可以有效的提高模具的耐用性。
5 國內塑料模具工業未來的發展趨勢
(1)現如今注塑模具制品正朝著大型制件、高標準以及優質化的趨向不斷轉變,在此背景下需要我們努力提高高效、高品質模具所占比重。
(2)快速成形加工模具技術會獲得較快的發展。其是基于計算機控制來展開零部件的生產加工,在不需要工裝與刀具的情形下,便可以完成零部件制造。
層疊模、精鑄模等諸多經濟性的快速成形模具獲得更加廣泛的運用,適宜運用在不同品種小批量生產用模中。
在逆向工程中,引入了數字化系統以及高速掃描系統,其和加工中心高效結合在一起,從掃描實物至加工一步實現,可極大程度的減少制模時間。適宜用于零件仿造與加工模具,無需圖紙,參考實物便可以加工。
(3)模具標準化水平持續提升。現如今國內模具標準件的利用率已經實現大概30%。而在發達國家此數值已經達到大概80%,為了促使模具工業不斷進步,模具應當提高標準化水平,讓模具標準件實現同步發展,盡可能利用模具標準件,采用外包形式來完成普通模具部件生產與粗加工等環節,利用社會化分工與合作,能夠極大程度的減少制模耗費的時間,減少模具的成本。
(4)光整加工朝著自動化方向發展。現在模具在光整加工(諸如研磨與拋光等)環節依然采用人工作業,不但耗費人力與實踐,其質量也不高。發達國家現在正努力研發數控自動化設備用于光整加工環節。
(5)增強公司的管理能力,全方位培育模具生產方面的人才,支持公司創立研發中心,提高人力、財力等方面資源的投放力度。
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作者簡介:
張超(1996.07.25),男,漢,籍貫:陜西省西安市,學歷:本科。