塑料基座注塑模具设计Word格式文档下载.docx

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1.2.1模具材料和标准件

国大多数冶金厂设备、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。

国外发达国家的模具钢成材率与国相比存在很大差距。

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。

我国塑料模用钢的随意性较大，80%是用碳钢和40Cr钢。

对于复杂、精密模具，为避免热处理变形，一般在退火态、正火态或调质态加工使用，因此寿命仅为国外同类模具的1P10～1P2。

国汽车塑料模具企业大多愿意选用德国、日本、瑞典三大系列的模具钢,高光模具材料用NK80、2738、P20；

关键模具材料用进口的2738、NAK80、S136等。

但是，在国购买欧洲模具钢材，价格上扬30%～40%，严重影响了国模具的竞争力[2]。

国际上，汽车模具已进入专业化、标准化阶段，汽车模具基本是由专业的模具制造商提供，模具商品化率在70%以上，还有许多专门生产模具标准件的企业，汽车模具标准件多达几百种。

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，和国相比，周期快，成本降低30%。

国模具企业大型模具的标准化程度约为25%～30%[2]。

模具的标准化程度已成为制约国模具制造周期的瓶颈之一。

也影响了国模具的竞争力。

1.2.2　模具的精度和模具制造周期

国外的汽车企业都在实施“2mm”工程,在国，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。

日本的汽车模具精度可达0.02mm，塑料模分模面的精度控制在0.01mm。

而国汽车模具的品牌企业，汽车模具精度控制在0.03-0.05mm；

塑料模分模面配模精度0.03mm左右。

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、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。

国配件标准化做不到；

零件加工精度做不到。

国外对发出去的模具进行可靠性、稳定性跟踪国是模具出了问题，再派人去。

1.2.3模具企业员工的素质

德国、日本模具企业的员工多年的工作经验,模具企业技术人员比例很高,多数企业在25%以上，有些在50%以上。

有些企业往往是大多数职工可在技术与生产岗位上互换，具有很高的素质。

国模具企业的员工缺乏高新加工技术的培训和高端数控机床操作技能的培训。

在某种程度上，也影响了高端设备的利用率。

模具企业技术人员比例偏低，多数企业在15%～20%之间，且只注重模具开发，不重视产品开发，因此综合开发能力较低。

1.2.4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，这方面国至少差15～20年。

德国的精密品牌产品，除了加工过程中的在线检测外，手机类、剃须刀类的产品，全部通过可靠性测试、耐候性测试、寿命测试、剃刀表面和间隙的微观显微放大测试、主要零件外形和装配后外形的激光3D测试等。

这些重要数据为产品的更新换代提供了非常重要的依据。

1.2.5信息化管理和物流管理

德国、日本模具企业的车间均采用6S管理系统，现场有塑料废料损耗跟踪、模具损坏跟踪；

全厂物流采用仓储自动化管理系统；

车间有中央电脑室,可展示、查询全车间的加工工艺、质量、产量、当天、当周、当月的报表等，售出的产品跟踪和次品跟踪。

1.2.6新工艺、新材料研究和创新能力

塑料加工新工艺的研究，日本、德国、美国、意大利等发达国家处于领先地位。

新材料、注射工艺与设备的研制，日本处于领先地位。

环保复合材料注射专机和注塑工艺P制品的研究欧洲处于领先地位。

多层、多功能复合薄膜挤出专机、薄膜厚度控制、薄膜层数控制及各种功能薄膜的材料研究，美国处于世界前沿。

一个国家的创新、研发能力体现了国家的综合基础实力。

国外企业对新产品开发很重视，模具厂经常会与材料厂商、产品厂共同开发新产品和模具；

注射机厂会与材料厂商共同研发新机型；

名牌塑料供应商会与名牌汽车公司联合研制以塑代钢的新塑料和新产品。

这种强强合作，使企业具有很强的研发能力

1.3我国塑料模具市场的需求状况

模具被誉为“百业之首,工业之母”，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

近年来,中国模具工业以年均20%的速度持续快速增长。

截止2006年年底,中国模具销售额达720亿元,跃居世界第三。

随着塑料工业的不断发展,塑料模具占模具总量的比例逐渐提高。

据统计，2000年中国塑料模具产值约100亿元人民币,2006年已发展到300多亿元人民币,年均增长率超过21%,高于模具行业总体发展速度。

塑料模具的发展潜力是不可低估的。

随着中国汽车、电子、通讯、家电等行业的发展,对塑料模具的需求越来越大,对产品质量要求越来越高。

以汽车工业为例,随着汽车产销量高速增长,汽车模具潜在市场十分巨大。

譬如在生产汽车时,仅制造一款普通轿车约需200多件饰件模具,而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具,从模具行业生产能力看,目前满足率仅约50%。

在建筑领域,塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋,预计2012年全国塑料门窗和塑管普及率将达到50%塑料排水管市场占有率将超过50%,都会大大增加对模具的需求量。

1.4国塑料模具工业的展望

目前，我国的塑料消费费量已居世界首位，但人均消费量仅为工业发达国家的1/7，工业中等发达国家的1/4，预计要达到工业中等发达国家的水平还需20年。

这无疑为我国塑料工艺和塑料模具产业提供了非常大的发展空间。

1、重点研究高强、高韧、耐高温塑料制品的成型工艺与模具加工技术。

在国家重大专项的关键功能件项目中，模具专项体现了模具工业在制造业中所占的重要地位。

因此，必须重点研究与大飞机工程、高速铁路、城市轨道交通项目配套的高强、高韧、耐高温、高耐磨性塑料制品的成型工艺与模具加工技术。

2、要大力发展节能降耗、以塑代钢的汽车零件的制造工艺和模具制造技术。

目前为汽车服务的模具约占到我国全部模具产量的1/3左右，在汽车行业比较发达的国家，为汽车服务的模具往往要占到其全部模具产量的40%以上。

随着人们生活水平的不断提高，轿车的车型不断更新，汽车向高速、舒适、风格化发展，车身结构将日趋复杂，要求模具向大型化、复杂化、高精度方向发展。

轿车能源对绿色环保的要求也越来越高，轿车自重下降10%，可以节省燃油6%～8%。

以塑代钢是轿车轻量化的必由之路。

因此，要大力发展节能降耗、以塑代钢的汽车零件的制造工艺和模具制造技术。

3、加速木塑复合材料注射成形技术、塑料金属复合材料注射成形技术的研和塑料异形高速挤出模具技术的研究。

有关专家预计：

2012年与车船配套的塑料制品达150万吨；

与家用电器配套的各种塑料零部件、绝缘材料、封装材料所需合成树脂400万吨；

与房地产发展配套的建材,对PVC、PE、PP、PS、PC、PUR等塑料的需求将达600万吨。

因此，必须加速木塑复合材料注射成形技术、塑料金属复合材料注射成形技术的研究和塑料异形高速挤出模具技术的研究。

4、超薄成形、超精密成形的工艺和高精密模具制造技术的研究随着全球网络化和通信技术的飞速发展，通讯速率提高，手机、手提电脑小型化P轻量化,对接插件封装技术、超薄成形技术、导光塑料的成形技术和模具的精度要求会越来越高。

因此，必须研究超薄成形、超精密成形的工艺和模具制造技术。

5、提高模具的标准化水平和模具寿命，缩短模具制造周期建立模具钢基地和大型的模具材料供应中心（含各类塑料模具标准件），提供优质服务，大力缩短模具备料周期；

改善国产模具钢在后续锻造、热处理、表面处理等工艺，生产塑料模特需钢种———研制开发强耐蚀、高镜面塑料模具钢材，提高模具寿命。

6、以人为本、强化模具设计人员培养未来十年，中国将向模具制造强国的方向发展，模具设计人员的设计能力与国外发达国家相比亟待提高，应该采取“走出去、请进来”的方法，加强交流、取长补短，并强化设计人员的培训。

7、加强热流道技术、气辅技术、水辅技术、蒸汽辅助注射成形技术的推广应用，研究热流道技术、气辅技术、水辅技术、蒸汽辅助注射成形技术，是节材、节能、提高塑件表面质量的新技术，已在美国、德国、日本广泛用于家电类、汽车类塑料件注射成形

中。

我国应在这方面加强推广应用研究。

8、建议建立全国性模具检测中心。

随着模具工业的不断发展，模具质量检测工作已越来越迫切，但至今我国尚无一个国家级检测中心，建议建立全国性的检测中心。

9、模具智能化、工艺知识集成化和生产工艺

过程自动化

1.5研究目的及意义

汽车工业作为国民经济的支柱产业，对国民经济诸多部门起着促进和带动的作用。

模具是汽车工业生产的基础工艺装备，模具工业的发展直接影响着汽车工业的发展。

据介绍，卡车上零件的70％多，轿车上零件的80％多是模具成型制作的。

因此，模具工业发展的快慢和技术水平的高低，直接影响着汽车工业的发展。

据统计，一辆客车或轿车上约有80%的零部件需要利用模具加工制造。

一般汽车车身有数百个冲压件组成，冲压模高达1000套以上，模具的开发成本大约在2亿美元左右。

同时，在车型设计→模具设计与制造→模具调试→产品投产的整个周期中，模具设计和制造约占2/3的时间，成为制约新车型快速上市的关键因素。

本田汽车公司由于模具开发时间滞后了3天而损失了800万美元，丰田公司滞后18天损失高达5000万美元。

由此可见模具快速高效开发的重要性。

目前，汽车使用塑料件已越来越广泛，因而每辆汽车的塑料件件数和总重量一直在不断增长，按2005年汽车产量为300万辆计算，当年共需各种配套塑料30万吨，而目前生产能力只有20万吨左右，加上配件所需，产需矛盾很大。

另外，制造保险杠、仪表板、油箱、方向盘等的大中型塑料模，2005年只能满足规划需要量的50%左右。

因此，我们以凯越轿车发动机系统塑料基座注塑模具设计为主题。

发动机基座是固定发动机的基座，是汽车制造中不可或缺的部分，发动机基座的好坏直接影响了发动机能否正常工作，也就直接影响了汽车的性能。

因此，发动机基座模具的开发与设计是必须的。

由于发动机在工作中会发热，会振动，因而对发动机基座有阻燃和优良韧性是必要的条件。

凯越轿车发动机基座的注塑模具设计要综合考虑产品质量，性能等特性进行设计，是很