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注塑技术培训_注塑缺陷问题_精密注塑工艺-振业注塑4.0

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中国模具工业发展概况

振业注塑专注为注塑厂提供注塑技术培训辅导


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, 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。  近几十年来年来,我国的模具工业获得了飞速的发展,设计、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计,全国现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间近17000 家,约60 万从业人员,年模具总产值达200 亿元人民币。


但是,我国模具工业现有能力只能满足需求量的60 %左右,还不能适应国民经济发展的需要。目前,国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。这表明目前我国模具工业的技术水平和制造能力,仍是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈 。


我国模具基本分为10大类,其中,冲压模和塑料注塑模两大类占主要部分. 我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等,精冲模,精密多任务位级进模还为数不多,模具平均寿命不足100万次,模具最高寿命达到1亿次以上,精度达到3~5um,有50个以上的级进工位,与国际上最高模具寿命6亿次,平均模具寿命5000万次相比,处于80年代中期国际先进水平。


我国的塑料成形模具设计,制作技术起步较晚,整体水平还较低。目前单型腔,简单型腔的模具达70%以上,仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模,多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右,主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等,注射模精度已达到5um以下,最高寿命已突破2000万次,型腔数量已超过100腔,达到了80年代中期至90年代初期的国际先进水平。


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我国模具工业目前技术水平参差不齐,悬殊较大。从总体上来讲,与发达工业国家及港台地区先进水平相比,还有较大的差距。在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面,无论是应用的广泛性,还是技术水平上都存在很大的差距。


模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用,但未形成成熟的生产技术,大多仍还处于试验摸索阶段,如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力,走向商品化。


一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道组件等刚刚开始供应,模架及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。


二.模具工业的发展趋势:

1、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展

(1 )模具软件功能集成化. 模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,以实现信息的综合管理与共享,从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程,达到实现最佳效益的目的。集成化程度较高的软件还包括:Pro/ENGINEER 、UG 和CATIA 等。国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模CAD/CAM 系统;北京北航海尔软件有限公司的CAXA 系列软件;吉林金网格模具工程研究中心的冲压模CAD/CAE/CAM 系统等

(2 )模具设计、分析及制造的三维化. 模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE 分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/ENGINEER 、UG 和CATIA 等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点,从而使模具并行工程成为可能。另外,Cimatran 公司的

Moldexpert ,Delcam 公司的Ps-mold 及日立造船的Space-E/mold 均是3D 专业注塑模设计软件,可进行交互式3D 型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚Moldflow 公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers 已经受到用户广泛的好评和应用。国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F 及郑州工业大学的Z-mold 软件。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。


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如Cimatron 公司的注塑模专家软件能根据脱模方向自动产生分型线和分型面,生成与制品相对应的型芯和型腔,实现模架零件的全相关,自动产生材料明细表和供NC 加工的钻孔表格,并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。

(3)模具软件应用的网络化趋势.随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要,也有可能。美国在其《21世纪制造企业战略》中指出,到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案,使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。


2、模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展

(1 )模具检测设备的日益精密、高效. 精密、复杂、大型模具的发展,对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达2 ~3μm ,目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机,并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产3250mm×3250mm 三坐标测量机,还拥有数码摄影光学扫描仪,率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段,从而实现了从测量实物→建立数学模型→输出工程图纸→模具制造全过程,成功实现了逆向工程技术的开发和应用。

(2)数控电火花加工机床.日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。另外有些EDM还采用了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊控制(FC)等技术

(3 )高速铣削机床(HSM). 铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高( 为普通铣削加工的5 ~10 倍) 及可加工硬材料(<60HRC) 等诸多优点。因而在模具加工中日益受到重视。


3、快速经济制模技术.缩短产品开发周期是赢得市场竞争的有效手段之一。

与传统模具加工技术相比,快速经济制模技术具有制模周期短、成本较低的特点,精度和寿命又能满足生产需求,是综合经济效益比较显着的模具制造技术,具体主要有以下一些技术。

(1)快速原型制造技术(RPM)。它包括激光立体光刻技术(SLA) ;叠层轮廓制造技术(LOM) ;激光粉末选区烧结成形技术(SLS) ;熔融沉积成形技术(FDM) 和三维印刷成形技术(3D-P)等。

(2)表面成形制模技术。它是指利用喷涂、电铸和化学腐蚀等新的工艺方法形成型腔表面及精细花纹的一种工艺技术。

(3)浇铸成形制模技术。主要有铋锡合金制模技术、锌基合金制模技术、树脂复合成形模具技术及硅橡胶制模技术等。

(4)冷挤压及超塑成形制模技术。

(5)无模多点成形技术。

(6)KEVRON钢带冲裁落料制模技术。

(7)模具毛坯快速制造技术。主要有干砂实型铸造、负压实型铸造、树脂砂实型铸造及失蜡精铸等技术。

(8)其它方面技术。如采用氮气弹簧压边、卸料、快速换模技术、冲压单元组合技术、刃口堆焊技术及实型铸造冲模刃口镶块技术等。


4、模具材料及表面处理技术发展迅速

模具 工业要上水平,材料应用是关键。因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45% 以上。在模具表面处理方面,其主要趋势是:由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗( 如TD 法) 发展;由一般扩散向CVD 、PVD 、PCVD 、离子渗入、离子注入等方向发展;可采用的镀膜有:TiC 、TiN 、TiCN 、TiAlN 、CrN 、Cr7C3 、W2C 等,同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外,目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀( 刷镀) 防腐强化等技术也日益受到重视。


5、模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同

在成形工艺方面,主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面,随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高,在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。具体主要有:适应模具单件生产特点的柔性制造技术;创造最佳管理和效益的团队精神,精益生产;提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理;广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式;适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。

三.总结:

在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,我国装备制造业在加入WTO以后,将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求,模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。

(摘自互联网)