第一篇:塑料模具验收技术标准
塑料模具验收技术标准
1.0目的
通过标准化的验收方式,保证模具在生产时制品品质的稳定性,满足产品设计的生产使用要求,规范从产品质量,模具结构,注塑成型工艺要求等方面认可模具的标准,据此对模具质量进行评估。
参照标准:
GB/T 12554-2006塑料注射模技术条件 GB/T4169.1-4169.3-2006注射模零件
GB/T12556-2006塑料注射模模架技术条件 GB/T14486-2008塑料模塑件尺寸公差
2.0范围
适用于本公司所有注塑模具。
3.0程序
3.1塑胶模具验收标准 3.2模具材料
1)模具模架应选用符合标准的标准模架。
2)模具成型零件和浇注系统(型芯、动定模镶块、活动镶块、分流镶块、分流锥、推杆、浇口套)材料采用性能高于10Cr以上的材料。
3)成型对模具易腐蚀的塑料时,成型零件应采用耐腐蚀材料制作,或其成型面应采取防腐蚀措施。
4)模具成型零件硬度应不低于20HRC,匮乏表面硬化处理硬度应高于600HV.5)标准件按专业标准件生产商所提供的材料和硬度规格执行。
3.3模具结构
3.3.1模胚外应按图纸要求打上模号,一模多穴的模具,型腔内按指定位置刻上穴号,多镶件应按设计要求打上镶件编号。
3.3.2前模进胶口处,加法兰圈便于架模。三板模应安装扣锁或者开闭器以及拉料钩和水口板。
3.3.3后模底板就开通顶棍过孔,孔位置应符合顶出平衡要求,加装极限顶出限位装置,底板上应均匀设置垃圾钉,垃圾钉高度应一致。保证试模时脱模要顺,试模时不能往模腔内喷脱模剂。
3.3.4模具顶针板应装复位弹簧,当顶针位于滑块下时,顶针板必须安装机械复位装置,合模时前模板应先接触回针,否则模具应装复位机构(有滑块结构的另行要求)。
3.3.5滑块结构:
1)滑块运动要畅顺,接触面应开油槽。2)滑块上应安装使滑块弹出作用的弹簧或斜导柱,并安装限位装置。3.3.6浇道
1)浇口套应该尽可能的短,斜度1-2.浇道:浇口处最小流道直径为T+1mm 2)自浇口处回溯,每一次分流,浇道直径增加25% 3)冷料井须与浇道同一方向,冷料井长≥D浇道直径,浇道转折处须有R>1, 4)在可能情况下,应采取平衡浇道 3.3.7浇口
1)浇口应该位于零件厚肉部位,浇口不应位于受力点 2)浇口位置选择不应使受力位置产生较短之熔接痕
3)浇口选择须考虑排气的顺利,浇口选择应考虑零件外观 4)浇口设置应使进入模穴的熔胶冲击于模壁或芯销上 3.3.8排气 1)排气开在熔化树脂流动之末端,或熔化树脂流动之转弯处,滑块处和顶针处。2)排气槽深度(浇道部分尝试可为下列数值的2倍)根据塑胶原料不同,深度0.01~0.03mm,气槽宽度<1mm,引气道深度0.8mm,引气道长度必须通至模外。3.3.9冷却水路
1)运水流道分面应使模具表面各部分温差在10℃之内。
2)运水流道出入孔位置不影响安装,喉嘴大小为13mm。畅通,密封性要好。3)在型腔表面的镶件,滑块等必须通入运水。
4)模具运水道应不漏水,并在流道出入口应标有“OUT”和”IN”字样。若是多组运水流道还应加上组别号。3.3.10增加模具强度
1)模具应根据强度要求均匀分布补强装置,以防模具变形。
2)模具型腔应力中心应尽量与模具中心一致,其开腔中心最多不超过模具中心 3)分模面为单向斜面;大型深腔等模具,分模面应设可靠的自锁置。3.3.11模具验收不允许之结构
1)除顶针导柱外顶针不允许与前模接触。2)模具开合不允许有异常响声。3)所有紧固螺钉不允许松动。4)胶件不允许有粘模现象。
5)模具不允许有顶出不平衡现象。
6)模具高度方向前、后模板不允许缺少起吊螺丝孔。7)模具装配不允许漏装或装错零件。
4.0胶件质量
4.1基本尺寸
4.1.1胶件的几何形状,尺寸大小精度应符合正式有效的开模图纸(或3D文件)要求。
4.1.2模具所产出的成品不得有以下不良:
A、不饱模,划痕和擦伤,毛边,缩孔,变形,开裂,发白,熔接痕,波纹,烧焦,水纹线,色差等。
5.0包装、运输 1)模具型腔应清理干净喷防锈油 2)滑动部件应涂润滑油。
3)浇口套进料口应用润滑脂封堵。
4)模具应安装锁模片,规格符合设计要求。
5)备品备件易损件应齐全,并附有明细表及供应商名称。
6)模具水、液、气、电进出品应采取封口措施封口防止异物进入。7)模具外表面喷制油漆。
8)模具应采用防潮、防水、防止磕碰包装。
9)模具产品图纸、结构图纸、冷却加热系统图纸、热流道图纸、零配件及模具材料供应商明细、使用说明书,试模情况报告,出厂检测合格证,电子文档应齐全。
6.0验收判定
1)模具应按本标准要求逐条对照验收,并做好记录。2)验收判定分为合格项、可接受项和不可接受项,全部项目为合格或可接受项,则模具合格。
3)根据不可接受项数判定模具; A.模具需整改:产品1项,模具材料1项,模具外观4项,顶出复位抽插芯2项,冷却系统1项,浇注系统2项,热流道系统3项,成型部分3项,包装运输3项
B.不合格模具:产品超过1项,模具材料超过1项,模具外观超过4项,顶出复位抽插芯超过2项,冷却系统超过1项,浇注系统超过2项,热流道系统超过3项,成型部分超过3项,包装运输超过3项
第二篇:塑料模具验收标准
塑料注塑模具验收标准
目的:为确保模具能生产出合格的产品,正常投入生产,保证模具生产使用寿命,满足产品设计的生产使用要求。规范从产品质量、模具结构、注塑成型工艺要求等方面认可模具的标准,据此对模具质量进行评估; 参照标准:
GB/T 12554—2006塑料注射模技术条件 GB/T 4169.1~4169.23—2006注射模零件 GB/T 12556—2006塑料注射模模架技术条件 GB/T 14486—2008塑料模塑件尺寸公差
一、成型产品外观、尺寸、配合
1.产品表面不允许缺陷:缺料、烧焦、顶白、白线、披峰、起泡、拉白(或拉裂、拉断)、烘印、皱纹。
2.熔接痕:一般圆形穿孔熔接痕长度不大于5mm,异形穿孔熔接痕长度小于15mm,熔接痕强度并能通过功能安全测试。
3.收缩:外观面明显处不允许有收缩,不明显处允许有轻微缩水(手感不到凹痕)。4.变型:一般小型产品平面不平度小于0.3mm,有装配要求的需保证装配要求。5.外观明显处不能有气纹、料花,产品一般不能有气泡。
6.产品的几何形状,尺寸大小精度应符合正式有效的开模图纸(或3D文件)要求,产品公差需根据公差原则,轴类尺寸公差为负公差,孔类尺寸公差为正公差,顾客有要求的按要求。
7.产品壁厚:产品壁厚一般要求做到平均壁厚,非平均壁厚应符合图纸要求,公差根据模具特性应做到-0.1mm。
8.产品配合:面壳底壳配合:表面错位小于0.1mm,不能有刮手现象,有配合要求的孔、轴、面要保证配合间隔和使用要求。
二、模具外观
1.模具铭牌内容完整,字符清晰,排列整齐。
2.铭牌应固定在模脚上靠近模板和基准角的地方。铭牌固定可靠、不易剥落。3.冷却水嘴应选用塑料块插水嘴,顾客另有要求的按要求。4.冷却水嘴不应伸出模架表面。5.冷却水嘴需加工沉孔,沉孔直径为25mm、30mm、35mm三种规格,孔口倒角,倒角应一致。
6.冷却水嘴应有进出标记。
7.标记英文字符和数字应大于5/6,位置在水嘴正下方10mm处,字迹应清晰、美观、整齐、间距均匀。
8.模具配件应不影响模具的吊装和存放。安装时下方有外露的油缸、水嘴,预复位机构等,应有支撑腿保护。
9.支撑腿的安装应用螺钉穿过支撑腿固定在模架上,过长的支撑腿可用车加工外螺纹柱子紧固在模架上。
10.模具顶出孔尺寸应符合指定的注塑机要求,除小型模具外,不能只用一个中心顶出。11.定位圈应固定可靠,圈直径为100mm、250mm两种,定位圈高出底板10~20mm。顾客另有要求的除外。
12.模具外形尺寸应符合指定注塑机的要求。
13.安装有方向要求的模具应在前模板或后模板上用箭头标明安装方向,箭头旁应有“UP”字样,箭头和文字均为黄色,字高为50 mm。
14.模架表面不应有凹坑、锈迹、多余的吊环、进出水汽、油孔等以及影响外观的缺陷。15.模具应便于吊装、运输,吊装时不得拆卸模具零部件,吊环不得与水嘴、油缸、预复位杆等干涉。
三、模具材料和硬度
1.模具模架应选用符合标准的标准模架。
2.模具成型零件和浇注系统(型芯、动定模镶块、活动镶块、分流锥、推杆、浇口套)材料采用性能高于40Cr以上的材料。
3.成型对模具易腐蚀的塑料时,成型零件应采用耐腐蚀材料制作,或其成型面应采取防腐蚀措施。
4.模具成型零件硬度应不低于50HRC,或表面硬化处理硬度应高于600HV。
四、顶出、复位、抽插芯、取件
1.顶出时应顺畅、无卡滞、无异常声响。2.斜顶表面应抛光,斜顶面低于型芯面。
3.滑动部件应开设油槽,表面需进行氮化处理,处理后表面硬度为HV700以上。4.所有顶杆应有止转定位,每个顶杆都应进行编号。5.顶出距离应用限位块进行限位。
6.复位弹簧应选用标准件,弹簧两端不得打磨,割断。
7.滑块、抽芯应有行程限位,小滑块用弹簧限位,弹簧不便安装时可用波子螺丝;油缸抽芯必须有行程开关。
8.滑块抽芯一般采用斜导柱,斜导柱角度应比滑块锁紧面角度小2~3。滑块行程过长应采用油缸抽拔。
9.油缸抽芯成型部分端面被包覆时,油缸应加自锁机构。
10.滑块宽度超过150 mm的大滑块下面应有耐磨板,耐磨板材料应选用T8A,经热处理后硬度为HRC50~55,耐磨板比大面高出0.05~0.1 mm,并开制油槽。11.顶杆不应上下串动。
12.顶杆上加倒钩,倒钩的方向应保持一致,倒钩易于从制品上去除。
13.顶杆孔与顶杆的配合间隙,封胶段长度,顶杆孔的表面粗糙度应按相关企业标准要求。14.制品应有利于操作工取下。
15.制品顶出时易跟着斜顶走,顶杆上应加槽或蚀纹。
16.固定在顶杆上的顶块,应牢固可靠,四周非成型部分应加工3~5的斜度,下部周边应倒角。
17.模架上的油路孔内应无铁屑杂物。
18.回程杆端面平整,无点焊。胚头底部无垫片,点焊。19.三板模浇口板导向滑动顺利,浇口板易拉开。
20.三板模限位拉杆应布置在模具安装方向的两侧,或在模架外加拉板,防止限位拉杆与操作工干涉。
21.油路气道应顺畅,液压顶出复位应到位。22.导套底部应开制排气口。23.定位销安装不能有间隙。
五、冷却、加热系统
1.冷却或加热系统应充分畅通。
2.密封应可靠,系统在0.5MPa压力下不得有渗漏现象,易于检修。3.开设在模架上的密封槽的尺寸和形状应符合相关标准要求。4.密封圈安放时应涂抹黄油,安放后高出模架面。5.水、油流道隔片应采用不易受腐蚀的材料。6.前后模应采用集中送水、方式。
六、浇注系统
1.浇口设置应不影响产品外观,满足产品装配。
2.流道截面、长度应设计合理,在保证成形质量的前提下尽量缩短流程,减少截面积以缩短填充及冷却时间,同时浇注系统损耗的塑料应最少。3.三板模分浇道在前模板背面的部分截面应为梯形或半圆形。
4.三板模在浇口板上有断料把,浇道入口直径应小于3 mm,球头处有凹进浇口板的一个深3 mm的台阶。
5.球头拉料杆应可靠固定,可压在定位圈下面,可用无头螺丝固定,也可以用压板压住。6.浇口、流道应按图纸尺寸要求用机应加工,不允许手工甩打磨机加工。7.点浇口浇口处应按规范要求。
8.分流道前端应有一段延长部分作为冷料穴。9.拉料杆Z形倒扣应有圆滑过渡。
10.分型面上的分流道应为圆形,前后模不能错位。11.在顶料杆上的潜伏式浇口应无表面收缩。12.透明制品冷料穴直径、深度应符合设计标准。
13.料把易于去除,制品外观无浇口痕迹,制品装配处无残余料把。14.弯勾潜伏式浇口,两部分镶块应氮化处理,表面硬度达到HV700。
七、热流道系统
1.热流道接线布局应合理,便于检修,接线号应一一对应。2.热流道应进行安全测试,对地绝缘电阻大于2M。3.温控柜及热喷嘴,热流道应采用标准件。
4.主流口套用螺纹与热流道连接,底面平面接触密封。
5.热流道与加热板或加热棒接触良好,加热板用螺钉或螺柱固定,表面贴合良好。6.应采用J型热电偶,并且与温控表匹配。
7.每一组加热元件应有热电偶控制,热电偶位置布置合理。8.喷咀应符合设计要求。9.热流道应有可靠定位,至少要有两个定位销,或加螺钉固定。10.热流道与模板之间应有隔热垫。
11.温控表设定温度与实际显示温度误差应小于5C,并且控温灵敏。12.型腔与喷咀安装孔应穿通。
13.热流道接线应捆扎,并且用压板盖住。14.有两个同样规格的插座,应有明确标记。15.控制线应有护套,无损坏。16.温控柜结构可靠,螺丝无松动。
17.插座安装在电木板上,不能超出模板最大尺寸。18.电线不许露在模具外面。
19.热流道或模板所有与电线接触的地方应有圆角过渡。20.在模板装配之前,所有线路均无断路短路现象。21.所有接线应正确连接,绝缘性能良好。
22.在模板装上夹紧后,所有线路应用万用表再次检查。
八、成型部分、分型面、排气槽
1.前后模表面不应有不平整、凹坑、锈迹等其它影响外观的缺陷。2.镶块与模框配合,四周圆角应有小于1 mm的间隙。
3.分型面保持干净、整洁、无手提砂轮磨避空,封胶部分无凹陷。4.排气槽深度应小于塑料的溢边值。5.嵌件研配应到位,安放顺利、定位可靠。
6.镶块、镶芯等应可靠定位固定,圆形件有止转,镶块下面不垫铜片、铁片。7.顶杆端面与型芯一致。
8.前后模成型部分无倒扣、倒角等缺陷。9.筋位顶出应顺利。
10.多腔模具的制品,左右件对称,应注明L或R,顾客对位置和尺寸有要求的,应符合顾客要求,一般在不影响外观及装配的地方加上,字号为1/8。11.模架锁紧面研配应到位,75%以上面积碰到。
12.顶杆应布置在离侧壁较近处及筋、凸台的旁边,并使用较大顶杆。13.对于相同的件应注明编号1、2、3等。14.各碰穿面、插穿面、分型面应研配到位。
15.分型面封胶部分应符合设计标准。中型以下模具10~20 mm,大型模具30~50 mm,其余部分机加工避空。
16.皮纹及喷砂应均匀达到顾客要求。
17.外观有要求的制品,制品上的螺钉应有防缩措施。18.深度超过20 mm的螺钉柱应选用顶管。19.制品壁厚应均匀,偏差控制在0.15 mm以下。20.筋的宽度应在外观面壁厚的百分之六十以下 21.斜顶、滑块上的镶芯应有可靠的固定方式。
22.前模插入后模或后模插入前模,四周应有斜面锁紧并机加工避空。
九、注塑生产工艺
1.模具在正常注塑工艺条件范围内,应具有注塑生产的稳定性和工艺参数调校的可重复性。2.模具注塑生产时注射压力,一般应小于注塑机额定最大注射压力的85%。
3.模具注塑生产时的注射速度,其四分之三行程的注射速度不低于额定最大注射速度的10%或超过额定最大注射速度的90%。
4.模具注塑生产时的保压压力一般应小于实际最大注射压力的85%。5.模具注塑生产时的锁模力,应小于适用机型额定锁模力的90%。
6.注塑生产过程中,产品及水口料的取出要容易、安全(时间一般各不超过2秒钟)。7.带镶件产品的模具,在生产时镶件安装方便、镶件固定要可靠。
十、包装、运输
1.模具型腔应清理干净喷防锈油。2.滑动部件应涂润滑油。3.浇口套进料口应用润滑脂封堵。4.模具应安装锁模片,规格符合设计要求。
5.备品备件易损件应齐全,并附有明细表及供应商名称。6.模具水、液、气、电进出口应采取封口措施封口防止异物进入; 7.模具外表面喷制油漆,顾客有要求的按要求。
8.模具应采用防潮、防水、防止磕碰包装,顾客有要求的按要求。9.模具产品图纸、结构图纸、冷却加热系统图纸、热流道图纸、零配件及模具材料供应商明细、使用说明书,试模情况报告,出厂检测合格证,电子文档均应齐全。
验收判定
1.模具应按本标准要求逐条对照验收,并做好验收记录。
2.验收判定分合格项、可接受项和不可接受项,全部项目为合格或可接受项,则模具合格。3.不可接受项数:产品1项;模具材料1项;模具外观4项;顶出复位抽插芯2项;冷却系统1项;浇注系统2项;热流道系统3项;成型部分3项;生产工艺1项;包装运输3项;则判定为模具需整改。
4.不可接受项数:产品超过1项;模具材料超过1项;模具外观超过4项;顶出复位抽插芯超过2项;冷却系统超过1项;浇注系统超过2项;热流道系统超过3项;成型部分超过3项;生产工艺超过1项;包装运输超过3项;则判定为不合格模具。
第三篇:安全验收评价的有关技术标准
安全验收评价的有关技术标准
1.《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-99
2.《生产过程安全卫生要求总则》GB12801-91
3.《工业企业总平面设计标准》GB50187-93
4.《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
5.《建筑设计防火规范》GB50016-2006
6.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000
7.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
8.《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005
9.《工业企业照明设计标准》GB50034—1992
10.《供配电系统设计规范》GB50052-95
11.《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
12.《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87—1985
13.《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001
14.《压缩空气站设计规范》GB50029-2003
15.《氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-1997
16.《氢气使用安全技术规程》GB50030-91
17.《缺氧危险作业安全规程》GB8958-1998
18.《低温液体贮运设备使用安全规则》JB6898-1997
19.《氮》GB/T3864-1996
20.《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发(1999)154号
21.《电气设备安全设计导则》GB4046-83
22.《危险货物品名表》GB12268-90
23.《重大危险源辩识》GB18218-2000
24.《安全标志》GB2894-96
25.《安全色》GB2893-2001
26.《安全标志使用导则》GB16179—1996
27.《危险货物包装标志》GB190-90
28.《工业管路的基本识别色、识别符号和识别标志》GB7231—2003
29.《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
30.《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》GB4387—1994
31.《常用危险品分类及标志》GB13690-92
32.《劳动防护用品选用规则》GB/T11651—1989
33.《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》GB17914-1999
34.《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.2-93
35.《固定式钢直梯安全技术条件》GB4053.1-93
36.《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3-93
37.《固定式工业钢平台》GB4053.4-83
38.《安全验收评价导则》
39.其它相关技术标准和规范。
第四篇:塑料模具课程设计-塑料肥皂盒
课程设计指导书
一、题目:
塑料肥皂盒 材料:PVC
二、明确设计任务,收集有关资料:
1、了解设计的任务、内容、要求和步骤,制定设计工作进度计划
2、将UG零件图转化为CAD平面图,并标好尺寸
3、查阅、收集有关的设计参考资料
4、了解所设计零件的用途、结构、性能,在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量
5、塑胶厂车间的设备资料
6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况
三、工艺性分析
分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面,在技术方面,根据产品图纸,只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素,是否符合模塑工艺要求;在经济方面,主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本,阐明采用注射生产可取得的经济效益。
1、塑胶件的形状和尺寸:
塑胶件的形状和尺寸不同,对模塑工艺要求也不同。
2、塑胶件的尺寸精度和外观要求:
塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。
3、生产批量
生产批量的大小,直接影响模具的结构型式,一般大批量生产时,可选用一模多腔来提高生产率;小批量生产时,可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。
4、其它方面
在对塑胶件进行工艺分析时,除了考虑上诉因素外,还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。
四、确定成型方案及模具型式:
根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果,确定所需的,模塑成型方案,制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。
五、工艺计算和设计
1、注射量计算:涉及到选择注射机的规格型号,一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品,可以利用UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量,及保证足够的塑料用量为原则。
2、浇注系统设计计算:这是设计注射模的第一步,只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力,从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。
3、成型零件工作尺寸计算:主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸,其最大值直接关系到模具尺寸大小,而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便,凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸,凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸;进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。
4、模具冷却与加热系统计算:冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。
5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核:模具初步设计完成后,还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求,校核模具外形尺寸可否方便安装,行程是否满足模塑成型及取件要求。
六、进行模具结构设计:
1、确定凹模尺寸:先计算凹模厚度,再根据厚度确定凹模周界尺寸,在确定凹模周界尺寸时要注意:第一,浇注系统的布置,特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置;第二,要考虑凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心与模板的几何中心应重合;第四,凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。
2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数;在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后,可根据定模、动模板的尺寸,从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表,就可以画装配图了。
七、画装配图
一般先画上主视图,再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的,故注射模也常按安装位置画成卧式,画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。
1、主视图:绘制模具工作位置的剖面图
2、侧视图:一般情况下绘制定模部分视图
3、俯视图、局部剖视图等
4、列出零件明细表,注明材质和数量,凡标准件须注明规格
5、技术要求及说明,包括所选注射机设备型号,所选用的标准模架型号,模具闭合高度,模具间隙及其它要求。
八、绘制各非标准零件图
零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求
九、编写技术文件
1、编写注射成型工艺卡片:根据塑料的成型特点,查阅有关资料,确定合理的注射成型工艺参数,并作成工艺卡片。
2、编写加工工艺过程卡片:选取两个重要模具成型零件,确定加工工艺路线,并作成加工工艺过程卡片
3、编写设计说明书
目
录
第 一 部分
产品的说明
第 二 部分
塑件分析
第 三 部分
注射机的型号和规格选择及校核
第 四 部分
型腔的数目决定及排布
第 五 部分
分型面的选择
第 六 部分
浇注系统的设计
第 七 部分
成型零件的工作尺寸计算及结构形式
第 八 部分
导柱导向机构的设置
第 九 部分
推出机构的设计
第 十 部分
温度调节系统的设置
第十一部分
模具的动作过程
第 一 部分
产品的说明
肥皂盒是日常用品,几乎家家户户都有,商店里出售的肥皂盒也是各式各样,丰富多彩,有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座,结构比较简单,但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化,将底座设计成了中间凸起的曲面,并在底座水平放置面处开了漏水孔。为了防止使用香皂后手滑,特别将肥皂盒侧面设计成了内凹的曲面。此次产品是在UG 6.0的辅助下完成的。产品图如下:
图一
零件实体图
第 二 部分
塑件的分析
PVC塑料
化学名称:聚氯乙烯
比重:1.38克/立方厘米 成型收缩率:0.6-1.5% 产品需要预热到70~90度,预热时间为4~6小时 成型温度:230~330℃成型特性:
1.无定形料,吸湿性小
2、流动性差,极易分解,特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解,分解温度为200°C.分解时有腐蚀及刺激性气体
3、成型温度范围小,必须严格控制料温
4、用螺杆式注射机及直通喷嘴,孔径易大,以防死角滞料,滞料必须及时处理清除
5、模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大,不得有死角滞料,模具应冷却,其表面应镀铬
第 三 部分
注射模是安装在注射机上的,规范进行必要的了解,以便设计出符合要求的模具,从模具设计角度考虑,好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范,因为即使同一规格的注射机,生产厂家不同,其技术规格也略有差异。
1、注射机的选用
选用注射机时,通常是以某塑件注射量的注射机型号,40~130秒
,但为了提高流动性,防止发生气泡则宜先干燥。
注射机的型号和规格选择及校核因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术同时选定合适的注射机型号。需要了解注射机的主要技术规范。(或模具)实际需要的注射量初选某一公称 成型时间为
在设计模具时,最。
然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行
程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。
以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号;为了保证正常的注射成型,模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量,即:
V实V公
式子中,V实—实际塑件(包括浇注系统凝料)的总体积(cm3)。由UG分析/体测量,可得塑料盒的体积为19.60cm3,考虑到设计为2腔,加上浇注系统的冷凝料,选择XS—ZY—为500KN,最大注射面积为180mm。喷嘴圆弧半径为
2、注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力射压力P0,其值一般为
3、锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力,体充填模腔时,力必须大于该胀型力,即:F锁—注射机的额定锁模力(P分—模具型腔内塑料熔体平均压力(倍,通常取20A分—塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和(由UG分析∴ F而锁模力为
4、开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离,查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性,60.其最大理论注射容量为130cm2.模具高度在12mm,喷嘴孔直径为
70~150MPa,通常要求
会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。
F锁 F胀 = A N);
40MPa。我们这里选P型可得投影面积为70cm锁 F胀 = A 分 ×= 80×200500KN,大于480KN
可以60cm3,注射压力为122MPa,锁模力200~300mm,最大开模行程4mm。
P能否满足塑件所成型时需要的注P> P0。我们这里选70MPa。
当高压的塑料熔为此,注射机的额定锁模分 × P型
MPa);一般为注射压力的0.3~0.65。
mm2)
2,浇注系统的投影面积不超过10cm2
型
30=4.8×105(N),符合要求。
用H表示,它必须~=30MPa/面测量,P×
小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同,开模行程可按以下两种情况进行校核:一种是开模行程与模具厚度无关;二种是开模行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关,且是单分型面注射模具。
1、当开模行程与模具厚度无关时
这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机,其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的,而与模厚度是无关的。此情况又两种类型: ⑴ 对单分型面注射模,所需开模行程H为:
S H = H1 + H2 +(5~10)mm 式中,H1—塑件推出距离(也可以作为凸模高度)(mm); H2—包括浇注系统在内的塑高度(mm); S —注射机移动板最大行程(mm); H —所需要开模行程(mm)。而我们这里通过资料可得出(结构见图六):
H = 15 + 95 + 8 = 118(mm)。
⑵ 对双分型面注射模,所需开模行程为:
S机 H = H1 + H2 + a +(5~10)mm 式中,a—中间板与定模的分开距离(mm)。
2、推出机构的校核
各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同,设计模具时,推出机构应与注射机相适应,具体可查资料。
第 四 部分
分型面的选择
分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,也可以与合模方向平行或倾斜,我们在这里选用与合模方向倾斜。
1、分型面的形式:
分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关,我们常见的形式有如下五种:水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。
2、分型面的选择原则:
a)、便于塑件脱模:
Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内
Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯
Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位; b)、考虑和保证塑件的外观不遭损坏
c)、尽力保证塑件尺寸的精度要求(如同心度等)d)、有利于排气
e)、尽量使模具加工方便
3、我们这里选择曲线分型面
图二
分型面
第 五 部分 型腔数目的决定及排布
1、型腔数目的确定:
为了使模具与注射机的生产能力的匹配,提高生产效率和经济性,并保证塑件体精度,模具设计时应确定型腔数目,常用的方法有四种:a)、根据经济性能确定型腔数目; b)、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目; c)、根据注射机的最大注射量确定型腔数目; d)、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a),其计算过程如下:
我们设型腔数目为n,制品总件数为N,每一个型腔所需的模具费用为与型腔无关的模具费用为C0,每小时注射制品成型的加工费用为成型周期为t(min),则:
模具费用为XMnC1C0(元),注塑成型费用为XsN(yt60)(元),总成型加工费用为XXMXS,即
XN(yt60n)nC1为使总的成型加工费用最少,即令
dxd=0,则有nN(yt60)(1n2)C1所以n=Nyt60C。1对于高精度制品,由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀,数目不超过4个,塑料件的精度为6级左右,以及模具制造成本、产效率的综合考虑,型腔数目初定为2腔,排布形式为矩形的平衡布局布局参见零件布局图)。
C0 :
0 C1,y(元/h),制造难度和生(详细的
故通常推荐型腔
图三
型腔布局图
第 六 部分
浇注系统的设计
1、浇注系统的组成
图四
浇注系统的组成
所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中,以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此,浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统,它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成,如图四所示:
2、浇注系统各部件设计
A、主流道设计:
主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道,通常和注射机喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,带有一定的锥度,其主要设计点为:
⑴ 主流道圆锥角α=2o~6o,对流动性差的塑件可取3 o~6o,内壁粗糙度为Ra0.63μm。
⑵主流道大端呈圆角,半径r=1~3mm,以减小料流转向过渡时的阻力。⑶在模具结构允许的情况下,主流道应尽可能短,一般小于60mm,过长则会影响熔体的顺利充型。⑷对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。将主流道衬套与定位圈设计成两个零件,定模座板采用H7/m6过渡配合,与定位圈的配合采用⑸主流道衬套一般选用B、冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而形成接缝;此外,在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径,长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种:一种是与推杆匹配的冷料穴;二种是与拉料杆匹配的冷料穴;种是无拉料杆的冷料穴。出杆匹配的倒锥形冷料穴,其结构如图五:— 定位圈3 — 推 C、分流道的设计分流道就是主流道与浇口之间的通道,的作用。多型腔模具必定设计分流道,要设置分流道。
①分流道的截面形状:通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、然后配合固定在模板上。T8、T10制造,热处理强度为三
—
— 单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也
但在大多数情况下是主流道衬套与H9h9间隙配合。
52~56HRC。
图五 冷料穴
起分流和转向U形和
我们这里选用与推
冷料穴杆 动模板
一般开设在分型面上,六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失,提高效率,我们这里就选用圆形分流道,如图六。因为圆形截面
分流道的效率是分流道中效率最高的,固选它。
②分流道的尺寸:因为各种塑料的流动性有差异,图六 圆形流道 所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径,常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。
但对于壁厚小于道直径:
式中,m道直径(mm)。对于黏度较大的塑料,可按上式算得的系数。我们这里取D`=1.2D=1.2×0.265 ③分流道的布置:分流道的布置取决于型腔的布局,两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类,这里我们选用的是平衡式的布置方法。④分流道与浇口的连接:渡,有利于塑料熔体的流动及充填。D、浇口的设计:浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道,它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算,通常根据经验确定,取其下限,为分流道截面积的表面粗糙度Ra不低于浇口的结构形式很多,口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七
3mm,质量在200g以下的塑料,可用此经验公式确定其流g);L—分流道长度(m=60*1.05=63g,L=50mm。固分流道尺寸为√63×450=8(mm)。所以S=Л分流道与浇口的连接处应加工成斜面,然后在试模过程中逐步加以修正。~9%,截面形状常为矩形或圆形,浇口长度为0.4μm。
按照浇口的形状可以分为点浇口、mm);D—分流 D值再乘以1.2~1.25的1.2D,即8*8/22×1.22=72.4(mm2)
并用圆弧过 一般浇口的截面积0.5~2mm,扇形浇口、盘形浇—流经分流道的塑料量(××3%
图七 点浇口
浇口的截面一般只取分流道截面积的3%~S=5%×浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题,①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。②浇口应设在制品壁厚较厚的部位,以利于补缩。③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。⑤对于带细长型芯的模具,宜采用中心顶部进料方式,⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。
⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。
第 七 部分 成型零件的工作尺寸计算
凹模又称阴模,它是成型塑件外轮廓的零件。mm
29%,浇口的长度约为0.5mm~2mm,现在可算出我们需要的浇口面积s=3.9。
所以我们在开设浇口时应注意以下几点:
以避免型芯受冲击变形。
一、凹模的结构形式:根据需要有以下几种结构形式:
整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模,我们的产品属于小型制件,从各方面分析我们
可选用组合式凹模——整体嵌入式凹模。
整体嵌入式凹模:于小件一模多腔式模具,一般是将每个型腔单独加工后压入定模中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好,更换方便。凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形,由台阶定位,以H7座板将其固定。其结构如图六所示:
m6过渡配合嵌入定模板,然后用定模板
二、凸模的结构设计
1、凸模的结构形式:
凸模(即型芯)是成型塑件内表面的成型零件,通常可非为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模——整体装配式凸模,它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成,如下图所示:
图八
型芯图
2、凹模的形状
图九
型腔图
三、成型零件的工作尺寸计算
现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸,其公差按规定为负值“-Δ”; 凹模的名义尺寸LM是最小尺寸,其公差按规定为正值“+δZ”现由公式可得:
LM[LS(1S)0.5]Z0
式中,“Δ”前的系数(此处为0.5)可随制品的精度和尺寸变化,一般在0.5~0.75之间,ABS的收缩率S为0.005.制品偏差大则取小值,偏差小则取大值。Δ值由塑料模设计手册《公差数值表》可查基本尺寸为120mm时,其Δ值为0.68,基本尺寸为70mm时,其Δ值为0.52,基本尺寸为15mm时Δ为0.24.(这里塑料件的精度取5级)
固可由以上公式算出其尺寸:
A、型腔尺寸计算:
DM1[LS1(1S)0.5]Z0
+0.14=[120(1+0.005)-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26
(mm)
DM2[LS2(1S)0.5]Z
0 = [70(1+0.005)-0.5*0.52]DM3[LZS3(1S)0.5] 0=[15(1+0.005)-0.5*0.24]=15.0+0.04(mm)
、型芯尺寸的计算
设塑件内型腔尺寸为ls,公差为正值“lM2mm。因此相应的尺寸上减去116mm的为dM1[dS11S0.5]0
Z=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.14mm dM2[dS11S0.5]0
Z=[66(1+0.005)+0.5*0.52]=66.6-0.10mm
+0.2*0.52=70.1
4+0.2*0.24
[lS1S0.68,+0.10
mm
+Δ”,制造公差为负值“0.5]0
Z4mm或者2mm。的为0.52,13mm的为0.24.B-δZ”,经过与上面凹模径向尺寸相似推理,可得:
由于我们塑料件的厚度为Δ值的取值分别为。基本尺寸为66mm-0.2*0.68 =116.92-0.2*0.52
dM3[dS11S0.5]0Z
=[13(1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24 =13.185-0.04mm C、型腔壁厚和底板厚度计算
在注射成型过程中,型腔主要承受塑料熔体的压力,因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时,型腔将导致塑性变形,甚至开裂。与此同时,若刚度不足将导致过大的弹性变形,从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此,有必要对型腔进行强度和刚度的计算,尤其是对大型塑件。但我们这里的塑件较小,故不需要对型腔壁厚和底板厚度进行计算,大致得体即可。
第 八 部分 导柱导向机构的设计
为了保证注射模准确合模和开模,在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。
导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种,我们这里选取导柱导向机构,其结构如图十:
我们在设计此机构的同时还应注意以下几点:
⑴、导柱应合理地均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具外缘应有足够的距离,以保证模具的强度。
⑵、导柱的长度应比型芯(凸模)端
面的高度高出6~8mm(图十),以免型 图十 导向机构
芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。⑶、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。
⑷、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形,导套的前端也应该倒角。
⑸、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。
⑹、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8,导柱和导套固定部分配合按H7/k6,导套外径的配合按H7/k6。
⑺、一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套,以保证推出机构的正常运动。
⑻、导柱的直径应根据模具大小而决定,可
参考准模架数据选取。
第 九 部分 脱模机构的设计
1、何为脱模机构
在注射成型的每一循环中,都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出,模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。
2、脱模机构的分类及选用
脱模机构的分类分多,我们采用的是混合分类中的一种:推杆一次脱模机构,因为此机构是最简单、最为常用的一种,具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点,在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中,推杆就需要一次动作,就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。
3、脱模机构的设计原则
设计脱模机构时,应遵循以下原则:
(1)结构可靠:机械的运动准确、可靠、灵活,并有足够的刚度和强度。(2)保证塑件不变形、不损坏。(3)保证塑件外观良好。
(4)尽量使塑件留在动模一边,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。
4、推杆的结构形式及形状
因制品的几何形状及型腔结构等的不同,所用推杆的截面形状也不尽相同,常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种,选用普通推杆。其结构形式见图十一。
5、推杆的固定方式(图十二)
图十一 推杆
第 十 部分 温度调节系统的设计
我们这里
图十二 推杆固定
1、冷却系统设计
塑料在成型过程中,模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以,我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。
一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右,而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后,必须对模具进行有效的冷却,以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料,如聚丙烯、有机玻璃等等,当塑件是小型薄壁时,如我们的塑件,则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统;当塑件是大型的制品时,则需要对模具进行人工冷却,以
2、冷却时间的确定
在注射过程中,塑件的冷却时间,通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准,这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄,固用此公式:
s24TsTmt2ln[] TeTm
式中,a — 塑料热扩散系数(m2/s); S — 制品壁厚(mm); 现我们根据已知条件知道PP的TS=260℃,TM=60℃,TE=100℃,而塑件的厚度为2mm:
22426060ln[] ∴ t24100602.410 =4.5s
3、冷却系统设计原则
①、尽量保证塑件收缩均匀,维持模具的热平衡
②、冷却水孔的数量越多,孔径越大,则对塑件的冷却效果越均匀。③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。④、浇口处加强冷却。
⑤、应降低进水与出水的温差。⑥、合理选择冷却水道的形式。⑦、合理确定冷却水管接头位置。
⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。
⑨、冷却水管进出接头应埋入模板内,以免模具在搬运过程中造成损坏。
4、冷却系统的结构形式
根据塑料制品形状及其所需的冷却效果,冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等,同时还可以互相配合,构成各种冷却回路。其基本形式有六种,我们这里选用的是简单流道式。
简单流道式即通过在模具上直接打孔,并通过以冷却水而进行冷却,是生产中最常用的一种形式。其结构如图十三:
图 十三
冷却系统
5、冷却系统的计算
由塑料成型工艺及模具设计查阅可得,ABS的单位质量成型时放出的热量为
300KJ~400KJ/Kg。放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ 其中,1/3的热量被凹模带走,2/3由型芯带去。
第 十一 部分 模具动作过程
随着动模部分的开模,拉料杆5将塑件及冷凝料从型芯板10上拉出,顶杆7将塑料件和冷凝料从型腔板12中顶出。随着动模机构后移,将塑料件完全顶出。合模时,在导柱23和导套1的作用下将完全合模,进入下一次浇注。
第五篇:论塑料模具的发展前景
论塑料模具的发展前景
毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目: 论塑料模具的发展前景 姓 名: 毛盼祥 编 号:平顶山工业职业技术学院 2010 年 4 月 25 日平顶山工业职业技术学院 毕 业 设 计(论文)任 务 书 姓名 毛盼祥
专业 模具设计与制造 任 务 下 达 日 期 年 月 日 设计(论文)开始日期 年 月 日 设计(论文)完成日期 年 月 日 设计(论文)题目: A?编制设计
B?设计专题(毕业论文)指 导 教 师 系(部)主 任 年 月 日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计(论文)答辩委员会记录
电力工程 系 模具设计与制造 专业,学生 于 年 月 日 进行了毕业设计(论文)答辩。设计题目: 研究塑料模具的发展前景
专题(论文)题目: 论塑料模具的发展前景 指导老师: 答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生 毕业设计(论文)成绩为。
答辩委员会 人,出席 人 答辩委员会主任(签字): 答辩委员会副主任(签字): 答辩委员会委员:,,,平顶山工业职业技术学院毕业设计(论文)评语
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)第2章 我国塑料模具的现状
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。
加入WTO,给塑料模具产业带来了巨大的挑战,同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主,产品价格优势明显,有些甚至只有国外产品价格的1/5,1/3,加入WTO后,国外同类产品对国内冲击不大,而中国中低档模具的出口量则加大;在高精模具方面,加入WTO前本来就主要依靠进口,加入WTO后,不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利,同时还促使更多外资来中国建厂,带来国外先进的模具技术和管理经验,对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。
2006年,中国塑料模具总产值约300多亿元人民币,其中出口额约58亿元人民币。根据海关统计资料,2006年中国共进口塑料模具约10亿美元,约合83亿元人民币。由此可以得出,除自产自用外,市场销售方面,2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币,国产模具总供给约为230亿元人民币,市场满足率为73.5%。进口的塑料模具中,最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低,在国际市场中有较强的竞争力,所以进一步扩大出口的前景很好,近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。
虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅,但所增加的绝对量仍是进口大于出口,致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2006年已得到改善,逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因:一是国民经济持续高速发展,特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求,有些高档模具国内的确生产不了,只好进口;但也确实有一些模具国内可以生产,也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样,出口退税率只有13%,而未达17%。
从市场情况来看,塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)命模具,并大力开发国际市场,发展出口模具。随着中国塑料工业,特别是工程塑料的高速发展,可以预见,中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度,未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。
近年来,港资、台资、外资企业在中国大陆发展迅速,这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。
塑料模具的发展水平与市场趋势近年来,中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已达到2μm,制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上,模具企业设备数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展,高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多,模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。另外,三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高,有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。
经过近几年的发展,塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示出一些新的发展趋势:(1)在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货,这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。
(2)大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确用户对象之前进行开发,变被动为主动。目前,电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法,手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同,才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。
(3)随着模具企业设计和加工水平的提高,模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变,也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高,模具精度越来越高,生产周期越来越短,钳工比例越来越 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)低,最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业,约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应,生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。当然,目前及相当长一段时间内,技艺型人才仍十分重要,因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。
(4)模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中,作为一个高水平的现代模具企业,单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等,这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。
(5)随着人类社会的不断进步,模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在,能把握机遇、开拓市场,不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火,利润水平和职工收入都很好。因此,模具企业应把握这个趋向,不断提高综合素质和国际竞争力。
(6)发达工业国家的模具正加速向中国转移,其表现方式为:一是迁厂,二是投资,三是采购。中国的模具企业应抓住机遇,借用并学习国外先进技术,加快自己的发展步伐。
存在的主要问题
中国塑料模具行业和国外先进水平相比,主要存在以下问题。(1)发展不平衡,产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平,但总体来看,模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。
(2)工艺装备落后,组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平已经比较先进,有些三资企业的装备水平也并不落后于国外,但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是,企业组织协调能力差,难以整合或调动社会资源为我所用,从而就难以承接比较大的项目。第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)(3)大多数企业开发能力弱,创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高,另一方面是科研开发投入少;更重要的是观念落后,对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发,同时也要重视产品的创新。
(4)供需矛盾短期难以缓解。近几年,国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%,其中大型、精密、长寿命模具满足率更低,估计不足60%。同时,工业发达国家的模具正在加速向中国转移,国际采购越来越多,国际市场前景看好。市场需求旺盛,生产发展一时还难以跟上,供不应求的局面还将持续一段时间。
(5)体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中,竞争性行业,特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业,国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。
“十一五”期间发展展望 在信息化带动工业化发展的今天,我们既要看到成绩,又要重视落后,要抓住机遇,采取措施,在经济全球化趋向日渐加速的情况下,尽快提高塑料模具的水平,融入到国际市场中去,以促进中国模具行业的快速发展,有两方面应予以重视: 一是政府相关政策对促进模具工业的发展起着非常重要的作用。从国际上看,各国模具工业在发展初期都得到了政府的大力扶持。就中国实际情况看,应降低国内不能生产的进口精密模具生产设备的关税、执行好国家对部分专业模具厂的优惠政策等,通过政策引导作用可加快行业的发展和进步。
二是随着市场的发展,塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展,因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要,未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展,而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来,下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。
(1)超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。
(2)多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)(3)为各种快速经济模具,特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。
(4)模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。
(5)更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。
(6)更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展,随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。(7)各种模具型腔表面处理技术,如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。
(8)逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。(9)热流道技术将会迅速发展,气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。
(10)模具标准化程度将不断提高。
(11)在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天,“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即,今后的模具,从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废,以及模具的回收利用等方面,都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保,以及可持续发展这一趋向。
“十一五”期间,在科学发展观指导下,国内模具企业将进一步深化改革,下功夫搞好科技进步与创新,坚持走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来,模具工业必将得到又好又快的发展。
浙江省工业同期贷款增量浙江工业增长10年来最快系统模具加工完整夹具模具自动加工系统的研制和发展零部件机械中国行业技改中国机械通用零部件业面临良好机遇纺机行业服装配额中国纺织品出口增长拉动纺机需求北京市北京经济今年项目一季度北京经济增速创十年来新高产业市场今年Gartner电子设备电子产业后续增长不确定 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)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,而且还采用最新的齿轮设计软件,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、高效多色注射模、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,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进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UG?、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Delta cam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimarron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Mold flow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。? 17 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM?、SM?等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。表
一、国内外塑料模具技术比较表?项目国外国内注塑模型腔精度0.005,0.01mm0.02,0.05mm型腔表面粗糙度Ra0.01,0.05μmRa0.20μm非淬火钢模具寿命10,60万次10,30万次淬火钢模具寿命160,300万次50,100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度70,80%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右2,4个月在模具行业中的占有量30,40%25,30%据有关方面预测,模具市场的总体趋热是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时,由于近年来进口模具中,精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,所以,从减少进口、提高国产化率角度出发,这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展,使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点,高速公路的迅速发展,对汽车轮胎也提出了更高要求,因此子午线橡胶轮胎模具,特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平;以塑代木,以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电器行业在“十五”期间将有较大发展,特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大;而电子及通讯产品方面,除了彩电等音像产品外,笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展,这些都是塑料模具市场的增长点。
二、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括:
1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。?
2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成 第 页平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。?
4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。
5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高再次是要进一步增加标准件规格品种。6 模具寿命和质量显得十分必要。
7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
第3章 我国塑料模具的发展现状与出口问题
1、产能的发展状况
现在,模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来,人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高,这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展,必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行,发展迅速,因此,塑料模具也快速发展。2007年,我国(未包括港澳台统计,下同)塑料模具销售额约为365亿元。现将近三年发展情况及进出口情况列于表
一、表二。
表一 2005,2007年塑料模具销售额 单位:亿美元 年份 2005 2006 2007 19 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)销售额 244 288 365 注:大量自产自用内配的塑料模具未计入销售额之中 表二 2005,2007年塑胶模具进出口情况 单位:亿美元 年份 2005 2006 2007 进口 11.45 10.47 10.65 出口 5.32 7.33 9.78 注:在海关统计中,塑料模具和橡胶模具在同一税目中,因此表中数据包含这两类模具,但塑料模具占其中的绝大多数。
从上面两个表中可以看到,中国塑料模具发展很快,三年平均发展速度是年均增长22,,比模具行业总体发展速度高出约3个百分点。然而,这样快的发展速度仍旧跟不上市场要求,2005年至2007年国产塑料模具在国内市场中的满足率分别只有62.2,,73.3,和78.4,。虽然满足率在逐年提高,但进口的塑料模具目前仍占我国市场的20,以上。
2、目前产品水平状况
在生产量高速增长的情况下,中国塑料模具水平也有很大提高。国内目前已能生产单套重量达60吨的大型模具、型腔精度达0.5μm的精密模具、一模7800腔的多腔模具及4m,min以上挤出速度的高速模具。模具寿命也有很大提高,己可以达到100万模次以上。比较能反映水平的典型例子如表三。表三 反映水平的经典模具举例
大型汽车保险杠、整体仪表板、大屏幕彩色电视机、大容量洗衣机等塑料模具 件的模具等 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)精密
光盘、导光板、手机、音像设备、小模数齿轮、车灯等塑料件模具等 模具 复杂多色注塑、多层注塑、低压注塑、带件兰差、模内转印、蒸汽注塑、模具 热流道及气体辅助注塑等塑料模具
多腔
塑料封装模具、塑料包装模具等 模具 高速
塑料型材挤出模,包括双腔、双色、双材质等共挤模具 模具
3、目前技术状况
除了产品技术状况已在上面反映之外,现将模具企业生产技术方面的状况大致归纳如下: ?CAD,CAM技术已在行业中得到基本普及
?CAE技术及CAD,CAE,CAM一体化技术己在部分企业中应用 ?PDM、CAPP、ERP等信息化技术己在部分重点骨干企业中应用
?RP,RT、高速加工、复合加工、逆向工程、并行工程、虚拟网络等技术已在少数企业开始应用
4、发展趋势(1)模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展;模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展;模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。
(2)模具CAD,CAE,CAM,PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)(3)模具的质量、周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将周期放在首位,要求模具尽快交货,因此模具生产周期将继续不断缩短。
(4)大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行),变被动为主动。以及“你给我一个概念,我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。
(5)随着模具企业设计和加工水平的提高,过去以钳工为核心,大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说: “模具是一种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代,模具“上下模单配成套”的概念正在被 “只装不配"的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变,也是一种生产方式的改变,更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高,模具精度越来越高,生产周期越来越短,钳工比例越来越低,最终促使整个模具工业水平不断提高。
(6)高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展。
5、存在的主要问题 我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比,主要存在六个方面的问题。
(1)发展不平衡,产品总体水平较低。虽然个别企业的产品己达到相当高的水平,个别企业的部分产品已达到或接近国际水平,但总体来看,模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。
(2)工艺装备落后,组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平己比较先进,但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差,难以很好整合或调动社会资源为我所用,从而就难以承接比较大的项目。
(3)大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高,另一方面是科研开发 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)投入少,更重要的是观念落后,对开发不够重视。
(4)管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到,管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显,管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。
(5)市场需求旺盛,生产发展一时还难以跟上,供需矛盾一时还难以解决,供不应求的局 面还将持续一段时间,特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。
(6)体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中,在经济全球化的过程中,竞争性行业,特别是像模具这样依赖于特殊用户,需单件生产的行业,许多企业目前的体制和经营机制仍旧很难适应多变的市场。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题,但要得到较好解决尚待时日。
展望未来,由于国际、国内宏观环境总体良好,国内塑料模具各主要用户行业仍将持续以较快速度发展,塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作,通过全行业的共同努力,通过各方面的共同支持,定会逐渐得到较好的解决。
6、出口前景分析
中国是发展中国家,具有生产发展水平较低,劳动力资源丰富,生产成本低廉及市场前景广阔等一般发展中国家同样的一些特点,但中国人均GDP己超过2000美元,同时还具有相当雄厚的技术和工业基础,人们聪慧、勤劳、灵巧和改革开放良好环境等一些特殊的特点,这些特点很适合发展模具工业,因此中国模具工业虽然起步较晚,但发展十分迅速。
从国际来看,一是由于许多外资在中国投资设厂的越来越多,二是工业发达国家模具生产成本越来越高,因此世界上许多工业发达国家将模具逐步转移到中国的趋向十分明显。由于中国的模具技术提高快,在价格方面又有较大的优势,模具性价比高,因此不少工业发达国家到中国采购模具的趋向也十分明显。还有一个方面是有些发展中国家由于技术和工业基础薄弱,模具生产发展一时还跟不上经济发展所需,因此模具供不应求需要进口的现象也较为普遍。他们进口工业发达国家的模具虽然质量水平高,但价格昂贵,而中国模具在同样能满足要求的前提下,价格比较适中,因而也有不少市场。第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)我们再来分析一下最近几年中国模具的出口市场,可以看出除了欧、美、日本等工业发达国家是中国出口模具的最主要市场之外,印度、泰国、马来西亚、越南等国家也有相当大的市场,我国香港和台湾的转口贸易也占了相当大的市场。中国模具工业协会每年都组织模鞠企业到欧、美参加有关的国际展览会,对发展国际交流与合作起到了很好的促进作用。2008年2月中旬中国模协组织了36个摊位61人首次参加印度的国际模具及机床展览会,反映非常热烈,市场情况很好,尤其是塑料模具市场更好。现将近三年来中美模具贸易情况列于表四。
表四 2005年至2007年中美模具贸易情况 年 份 2005 2006 2007 中国出口美国 0.64 1.06 1.50 美国出口中国 0.64 0.66 0.51 进入2 1世纪,2000,2007年,中国模具出口额从1.74亿美元增加到14.13亿美元,七年年均增长率为34.9,,这充分说明了以往的出口业绩。
最后是关于最近几年塑料橡胶模具的进出口平均单价的比较,平均每套模具出口价格每年都是只有进口价格的四分之一左右。虽然比例正在缩小,但差距仍旧很大。这也可以看出中国塑胶模具与国外的差距及其竞争力的一个侧而。
从上述中国的特点、国际市场状况以及以往业绩和竞争力等多方面情况进行分析,可以看出中国的塑料模具出口前景将继续看好。
第4章 我国塑料模具的发展瓶颈
4.1六大难题困挠我国塑料模具行业快速发展
模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。第 页平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来,人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高,这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展,必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行,发展迅速,因此,塑料模具也快速发展。2007年,我国(未包括港澳台统计,下同)塑料模具销售额约为365亿元。
我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比,主要存在六个方面的问题。
(1)发展不平衡,产品总体水平较低。虽然个别企业的产品己达到相当高的水平,个别企
业的部分产品已达到或接近国际水平,但总体来看,模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。
(2)工艺装备落后,组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平己比较先进,但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差,难以很好整合或调动社会资源为我所用,从而就难以承接比较大的项目。
(3)大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高,另一方面是科研开发投入少,更重要的是观念落后,对开发不够重视。
(4)管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到,管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显,管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。(5)市场需求旺盛,生产发展一时还难以跟上,供需矛盾一时还难以解决,供不应求的局面还将持续一段时间,特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。
(6)体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中,在经济全球化的过程中,竞争性行业,特别是像模具这样依赖于特殊用户,需单件生产的行业,许多企业目前的体制和经营机制仍旧很难适应多变的市场。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题,但要得到较好解决尚待时日。第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)展望未来,由于国际、国内宏观环境总体良好,国内塑料模具各主要用户行业仍将持续以较快速度发展,塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作,通过全行业的共同努力,通过各方面的共同支持,定会逐渐得到较好的解决。
4.2中国塑料模具行业发展的常见问题
随着生活水平的提高,人们对各种塑料用品外观和手感的要求越来越高,这为塑料制品发展提供了更为广阔的空间,从而进一步推动了塑料模具行业的快速发展。在塑料模具行业高速发展同时,我们也应该看到,和国外同行相比,我国塑料模具行业还存在不少问题,综述如下: 一,整个行业总体发展水平不高,各地区、企业间发展不平衡。尽管有个别企业的产品己达到相当高的水平,但总体来看,模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有10年以上的差距。
二,企业工艺装备比较落后,难以承接比较大的项目。部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平己比较先进,但大部分企业工艺装备仍比较落后。同时大部分的企业组织协调能力差,难以很好整合或调动社会资源为企业所用,从而就难以承接比较大的项目。
三,大多数企业开发能力较差,开发观念落后。一部分企业技术人员比例低、开发水平不够高,同时企业对于科研开发投入少,导致产品不能适应市场需求。四,企业内部管理水平落后,缺乏现代企业管理方法。大部分的模具企业从属于中小型企业,从业人员文化水平不高,缺乏现代企业管理经验和意识,和国外模具企业管理上的差距十分明显。
由于国际、国内宏观环境总体良好,国内塑料模具各主要用户行业仍将持续以较快速度发展,塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作,通过全行业的共同努力,通过各方面的共同支持,定会逐渐得到较好的解决。第5章 我国塑料模具发展前景
5.1我国塑料模具发展趋势 26 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是 高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工 业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中 的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,同时 也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产 值达到13000亿日元,远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今,世界模具工业 的发展甚至已超过了新兴的电子工业。
我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,预计到2005年,仅汽车行业将需要各种塑料制件36万吨;电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1 000万台;彩电的年产量已超过3000万台。到2010年,在建筑与建材行业方面,塑 料门窗的普及率为30%,塑料管的普及率将达到50%,这些都会大大增大对模具的需 求量。
近年来,我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。据预测,我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%,15%。模具钢的需求量也将以 年12%的速度递增,全国年需求量约70万吨左右,而国产模具钢的品种只占现有国 外模具钢品种的60%,每年进口模具钢约6万吨。我国每年进口模具约占市场总量的 20%左右,已超过10亿美元,其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上;冲压 模具占全部进口模具约40%。
目前,全世界模具的年产值约为650亿美元,我国模具工业的产值在国际上排 名位居第三位,仅次于日本和美国。虽然近几年来,我国模具工业的技术水平已取 得了很大的进步,但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如,精密加 工设备还很少,许多先进的技术如cad/cae /cam技术的普及率还不高,特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。
纵观发达国家对模具工业的认识与重视,我们感受到制造理念陈旧则是我国模 具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低,决定着产品的质量、效益和新 产品开发能力,它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此,模具是 国家重点鼓励与支持发展的技术和产品,现代模具是多学科知识集聚的高新技术产 业的一部分,是国民经济的装备产业,其技术、资金与劳动相对密集。目前,我国 模具工业的当务之急是加快技术进步,调整产品结构,增加高档模具的比重,质中 求效益,提高模具的国产化程度,减少对进口模具的依赖。
现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备,更重要的是生产技术的管理等。21世 27 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提 高产品的质量及生产效率,缩短设计及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高 模具行业的应变能力,满足用户需要。可见,未来我国模具工业和技术的主要发展 方向将是: ——大力普及、广泛应用cad/cae /cam技术,逐步走向集成化。现代模具设计 制造不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。
——提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术,逐步减少模具的 进口量,增加模具的出口量。
——在塑料注射成型模具中,积极应用热流道,推广气辅或水辅注射成型,以 及高压注射成型技术,满足产品的成型需要。
——提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础,其 大量应用可缩短模具设计制造周期,同时也显著提高模具的制造精度和使用性能,大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%,而先进国家均高于 70%,每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件,其费用约占年模具进口额的 3%,8%。
——发展快速制造成型和快速制造模具,即快速成型制造技术,迅速制造出产 品的原型与模具,降低成本推向市场。
——积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料,满足特殊产品的需要。——推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺,满足模具制造的 需要。
——开发优质模具材料和先进的表面处理技术,提高模具的可靠性。——研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程,最大限度地提高 模具的开发效率与成功率。
在科技发展中,人是第一因素,因此我们要特别注重人才的培养,实现产、学、研相结合,培养更多的模具人才,搞好技术创新,提高模具设计制造水平。在制 造中积极采用多媒体与虚拟现实技术,逐步走向网络化、智能化环境,实现模具企 业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝 气和希望而又实实在在的新时代即将到来。
5.2我国塑料模具行业发展前景广阔 28 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)目前,我国塑料模具行业日趋大型化,而且精度将越来越高。10年前,精密塑料模具的精度一般为5μ,,现在已达2,3μ,。不久,1μ,精度的模具将上市。专家认为,我国塑料模具行业要进一步发展多功能复合模具,一套多功能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。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件,而是成批的组件,如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期,今后在不同领域将得到发展和应用。
随着热流道技术的日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热
流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制件的原材料,这项技术的应用在国外发展很快,已十分普遍。国内热流道模具也已经生产,有些企业已达,,左右,但总的来看,比例太低,亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。有关专家认为,模具标准件的应用将日渐广泛,模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时,快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好,因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制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。这类模具制造工艺简单,精度易控制,收缩率较小,价格便宜,寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具,喷涂成型模具,电铸模,精铸模,层叠模,陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。
专家认为,模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展,对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高,塑料模的比例将不断提高,其精度和复杂程度也将随着相应提高。
据业内人士分析,未来我国模具发展趋势包括10个方面:
一、模具日趋大型化。
二、模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米,现已达到2-3微米,1 29 第 页
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)微米精度的模具也将上市。
三、多功能复合模具将进一步发展。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,对钢材的性能要求越来越高。
四、热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。
五、随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。
六、标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,还能提高模具的质量和降低模具制造成本。
七、快速经济模具的前景十分广阔。
八、随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。
九、以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模具的要求也越来越高。
十、模具技术含量将不断提高。
国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大,其中发展重点为工程塑料模具。有关数据表明,目前仅汽车行业就需要各种塑料制品36万吨;电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台;彩电的年产量已超过3000万台;到2010年,在建材行业,塑料门窗的普及率为30%,塑料管的普及率将达到50%。这些都会导致对模具的需求量大幅度增长。
家电行业所需模具量年增长率约为10%。一台电冰箱约需模具350副,价值约4000万元;一台全自动洗衣机约需模具200副,价值3000万元;一台空调器仅塑料模具就有20副,价值150万元;单台彩电大约共需模具约140副,价值约700万元,仅彩电模具每年就有约28亿元的市场。随着家电市场竞争的白热化,外壳设计成为重要的一环,对家电外壳的色彩、手感、第 页平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书(论文)精度、壁厚等都提出新要求。业内人士普遍认为,大型、精密、设计合理(主要针对薄壁制品)的注塑模具将得到市场的欢迎。汽车工业近年来增长速度惊人,因此汽车模具潜在市场巨大。每一种型号的汽车都需要几千副模具,价值上亿元,而我国大型精密模具的制造能力不足。据介绍,目前我国高档轿车的覆盖件模具几乎全部为进口产品。有专家预测,在未来的模具市场中,塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高,其发展速度将高于其他模具。
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