1、本科生畢業(yè)設計（論文）題目：本科畢業(yè)設計（論文）題目此行若無內容，橫線保留通信與控制工程學院自動化專業(yè)學號34567890學生姓名梁溪媛指導教師常廣溪教授江南講師二。九年六月我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議摘要：塑料作為一種新材料，應用范圍涉及各個領域。因此作為塑料加工所需的模具顯得尤其重要。本文主要論述了我國塑料模具發(fā)展的歷史以及研究現(xiàn)狀，同時，將我國的模具技術與國外作對比，發(fā)現(xiàn)差異；最后介紹了塑料模具的發(fā)展趨勢。關鍵詞：塑料模具；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展差距；發(fā)展趨勢Abstract:Plastic,asanewmaterial,coversallareasofapplication.Therefo

2、re,plasticmoldprocessingisparticularlyimportant.Thisarticlediscussesthehistoryandcurrentsituationofplasticmoldresearchanddevelopment;thencompareingthemoldtechnologywithforeigncountries;Finally,thedevelopmenttrendofplasticmold.Keywords:Plasticmold;Developmentstatus;Developmentgap;trend1引言塑料作為20世紀的一種新

3、興材料，其使用范圍已經深入到社會生活與生產的方方面面，成為繼金屬、木材、硅酸鹽之后的現(xiàn)代工業(yè)生產中的重要原材料。1塑料的迅速發(fā)展，帶動了塑料模具材料的發(fā)展。隨著高性能塑料的開發(fā)和生產規(guī)模的不斷擴大，塑料制品的種類日益增多，并向精密化、大型化和復雜化發(fā)展，使塑料模具工作條件更加復雜和苛刻，對塑料模具材料的性能要求也在不斷提高。目前，全球范圍內塑料模具材料的開發(fā)速度都在加快，品種也在迅速增加。新型塑料模具材料的開發(fā)，對保證模具質量、提高模具使用壽命和降低生產成本都有著至關重要的作用，能進一步地推動塑料工業(yè)更快、更好地向前發(fā)展。2,32我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約3

4、0%,在模具進出口中的比重高達50%70%。而近年來我國塑料模具發(fā)展迅速。塑料制品的應用日漸廣泛，為塑料模具提供了非常廣闊的市場。4隨著工業(yè)發(fā)達國家將制造業(yè)紛紛轉移到我國，使我國塑料模具工業(yè)面臨空前發(fā)展機遇。在外資的帶動下，在高新技術驅動和支柱產業(yè)應用需求的推動下，我國塑料模具形成了一個巨大的產業(yè)鏈條，從上游的原輔材料工業(yè)和加工、檢測設備到下游的機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應用產業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機。我國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2015年，塑料模具產值將達到1420億元，年均增長速度為12%左右，到2015年，模具及模具標準件出口將增長到7億美元左右。

5、5,6外部市場環(huán)境的利好不代表中國塑料模具企業(yè)的實力。從總體上來看，我國還只能稱的上是塑料模具生產大國而并不能稱的上是生產強國，產品與工業(yè)發(fā)達國家還有1015年的差距，目前仍以中低檔為主。2.1模具材料的發(fā)展現(xiàn)狀目前，塑料模具材料的發(fā)展主要分2個方向，一是發(fā)展塑料模具材料本身，另一個方向是將表面工程技術應用于模具加工與制造領域，在很大程度上能彌補模具材料的不足，特別是稀土表面工程技術和納米表面工程技術的的研究發(fā)展，為塑料模具材料的發(fā)展帶來了新的天地。塑料模具材料包括模具鋼和合金材料，但主要是模具鋼。模具鋼主要分類有：滲碳鋼，冷擠壓成型鋼，調質鋼，預硬化鋼，高碳工具鋼，耐腐蝕鋼等。合金材料主要有

6、：有色合金。包括銅基、鋁基和鋅基合金，成本較低，制模容易，導熱性較好，適于吹塑模和注塑模。鋼結硬質合金。具有高硬度、高耐磨性、耐高溫、耐腐蝕和一定的韌性，但表面拋光有限，常用于制造以玻璃纖維為填料的增強塑料模具。低熔點合金。利用低熔點合金澆鑄吹塑模的型腔，可以縮短模具的制造周期，節(jié)省大量鋼材，還可以節(jié)省勞力。2,72.2模具表面技術的發(fā)展模具主要依靠其表面進行工彳因此，模具的失效80%以上為表面損傷，即磨損、腐蝕等，對模具進行表面處理，可以提高其表面硬度，改變表層化學成分和組織，從而提高其耐磨性和耐蝕性，有效地延長模具的使用壽命，降低生產成本，還能提高被加工件的表面質量。常用的表面處理方法主要

7、是化學熱處理和表面覆層技術。隨著新技術的不斷開發(fā)，一些表面工程新技術逐漸進入研究者的視野，其中以稀土表面技術和納米表面技術最具應用前景。稀土元素的加入能在很大程度上提高鍍層的耐磨性和耐蝕性，并在一定程度上增加鍍層的韌性。而納米技術的應用可使得鍍層獲得較高硬度、良好自潤性、較高的耐磨性和耐蝕性，對改善模具的綜合性能和延長壽命具有重要的意義。23我國塑料模具發(fā)展的差距我國制造業(yè)目前還處于全球產業(yè)鏈分工的中低端，大多數(shù)工業(yè)產品尚屬中低檔。盡管我國塑料模具工業(yè)發(fā)展迅速，但在塑料模具制造周期、模具精度、壽命和生產能力等方面，與國際平均水平和發(fā)達國家仍有一定差距。3.1 塑料模具標準件、模具材料和壽命方面

8、國外塑料模具標準化程度很高，在材料、品種、規(guī)格、結構、精度及驗收等方面，都實現(xiàn)了標準化，標準化率可達85%（德國、日本），而且還建立了模具標準結構典型組合。國內的模具零件標準化率僅為20%。模具的標準化程度已成為制約國內模具制造周期的瓶頸之一，也影響了國內模具的競爭力。國外常用的塑料模具鋼已形成較完整的系列，如美國塑料模具鋼有7個鋼號，形成完整的P系列；日本日立金屬公司有15個鋼號；日本大同特殊鋼13個鋼號。我國列入國家標準中的塑料模具鋼僅為3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。塑料模具用鋼的隨意性較大，新材料使用量不到10%。模具材料的微量元素控制技術、冶煉技術和熱處理技均有待提高。3.2 塑

9、料模具的精度、試模周期和制造周期方面國內中大型塑料注射模具的精度能控制在0.030.05mm；擠出模具的型腔拋光精度為0.020.04mm,模芯經專用設備加工后精度可達0.040.05mm;擠出片模的模唇流面拋光精度可達0.0150.02mm;塑料模具零件加工精度在土1科m,位置公差23m,分型面配模上下3m。而國外的型腔精度為0.0050.01mm,粗糙度為Ra0.100.05。在生產周期上，國內外模具的生產周期差異也較大。生產中型壓鑄模具國外需約12月，而國內約36月，生產中型塑料模具，國內約24月，國外約1月，生產高精度級進模具，國內約約46月，國外約34月，生產汽車覆蓋件模具，國外約6

10、7月，國內約12個月。83.3 加工設備、模具制造工藝和測量技術方面德國、日本模具企業(yè)的加工設備先進，基本都是數(shù)控、高速切削、慢走絲線切割或4軸-5軸聯(lián)動的高速加工機床，能實現(xiàn)模具型面的鏡面加工，而國內模具企業(yè)的4軸5軸聯(lián)動的高速加工機床，占的比例很低，高光模具的加工與國外相比差距較大。工業(yè)發(fā)達國家模具加工在線檢測已普遍應用，而這方面我們的差距也較大，塑料模具零件加工的在線測量和計算機輔助測量也幾乎是空白93.4模具設計和制造高新技術的應用、企業(yè)的信息化管理方面發(fā)達國家模具工業(yè)更加廣泛、更加深入地采用各種高新技術，包括數(shù)字化模具技術（3D設計、可制造性設計、CAPRCAM、CAT）、成形過程模

11、擬技術（CAE）、高速加工技術表面處理技術、新型（多功能復合）模具技術和信息化管理技術等。國內絕大多數(shù)模具企業(yè)在注射成型模流分析的CAE應用方面有欠缺，有的甚至根本沒用。德國、日本模具企業(yè)的車間均采用6S管理系統(tǒng)，現(xiàn)場有塑料廢料損耗跟蹤、模具損壞跟蹤；全廠物流采用倉儲自動化管理系統(tǒng)，車間有中央電腦室可以展示并查詢全車間的加工工藝、質量、產量等，售出的產品采取跟蹤和次品跟蹤，企業(yè)的信息化管理程度高。國內模具企業(yè)雖然在努力做好企業(yè)的信息化管理，但在生產過程管理直到模具出廠的管理方面，還處于不斷完善的過程中。6,83.5新工藝、新材料研究和創(chuàng)新能力日本、德國、美國、意大利等發(fā)達國家處于領先地位，模內

12、貼膜、回轉成形、奶制品/快餐、一模200腔的瓶蓋疊式-回轉成型的自動化注射生產線等，在多年前就已用于批量生產。超薄型手機PC導光板的材料、注射工藝與設備的研制，日本處于領先地位。木塑環(huán)保復合材料注射專機和注塑工藝制品的研究歐洲處于領先地位。多層、多功能復合薄膜擠出專機、薄膜厚度控制、薄膜層數(shù)控制及各種功能薄膜的材料研究，美國處于世界前沿。63.6人才不足，科技及技術投入少模具行業(yè)是技術密集、資金密集的產業(yè)，隨著時代進步和技術發(fā)展，能掌握和運用新技術的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術攻關不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術攻關方

13、面投入太少，民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術改造，致使科技進步不大。94塑料模具的發(fā)展趨勢隨著塑料成型加工機械和成型模具的迅速增長，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產量中所占比例越來越大。從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：104.1 高效率、自動化大量采用各種高效率、自動化的模具結構；高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高生產效率，降低成本起了很大作用。4.2 大型、超小型及高精度由于模料應用的擴大，塑料制件已應用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(yè)領域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制

14、了高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導熱性能優(yōu)異的制模材料。4.3 標準化開展模具標準化工作，使模板，導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批生產塑料成型模具。4.4 計算機輔助設計與輔助制造(CAD/CAM)在塑料模具中的應用隨著計算機技術的發(fā)展，計算機已廣泛應用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對每一個環(huán)節(jié)都可將計算機作為輔助工具而加入。構成該環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE4.5 節(jié)能化和環(huán)?；赃m應全球發(fā)展要求節(jié)能、降耗、環(huán)保目前已經成為注塑機最主要的發(fā)展趨勢，全電動、兩板式注塑機將成為未來國際市場的主流。4.6 優(yōu)質模具材料及先進表面處理技術將進一步受到重視開發(fā)模具鋼

15、品種規(guī)格，擴大其他優(yōu)質模具材料如硬質合金，陶瓷材料，復合材料等的應用范圍是主要研究熱點；用鋁合金作模具材料以縮短制模周期，降低模具成本，將在快速經濟模具中得到較快發(fā)展。94.7 熱流道、氣輔模具及適應高壓注塑成型工藝將得到進一步發(fā)展。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，氣體輔助注射成形具有注射壓力低，制品翹曲變形小，表面質量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點，可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本；高壓注射成形可強制樹脂收縮率，,增加塑料件尺寸的穩(wěn)定性。4.8 推廣快速成型技術在模具制造上的應用快速成型制造技術是綜合了機械工程、CAD數(shù)控技術、激光技

16、術和材料科學技術的一種全新的制造工藝。快速成型技術對多品種、小批量產品的生產具有重要的意義。應用于模具制造，使模具設計和制造更加快速、經濟、實用。84.9以人為本、強化模具設計人員培養(yǎng)未來十年，中國將向模具制造強國的方向發(fā)展，模具設計人員的設計能力與國外發(fā)達國家相比亟待提高，應該采取走出去、請進來的方法，加強交流、取長補短，并強化設計人員的培訓。5結語目前，我國的塑料消費量已居世界首位，但人均消費量僅為工業(yè)發(fā)達國家的1/7,工業(yè)中等發(fā)達國家的1/4,預計要達到工業(yè)中等發(fā)達國家的消費水平還需20年。這無疑為我國塑料模具工業(yè)提供了非常大的發(fā)展空間，提供了更多的就業(yè)機會。只要我們不斷追趕國外同行先進企業(yè)、在模具技術高、精、尖”及管理方面持續(xù)努力，我們就會很快縮短與國外同行先進企業(yè)之間的差異。參考文獻1 .馮剛等，三種不同類型注塑模具的特點與發(fā)展現(xiàn)狀.工程塑料應用，2013(7):第110-114頁.2 .侯玉洲I,王乾與羅廣思，新型塑料模具材料的發(fā)展及研究.輕工機械，2012.30(5):第108-110頁.3 .楊燦與蘇張磊，國內汽車模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析.河南農業(yè)，2013(8):第55-56頁.4 .鄭利文，約翰內斯海彳漢博士(中國)有限公司十周年慶典在京舉行.模具工業(yè)，2011(05):第77頁.