绕线圈注塑模具设计Word文档下载推荐.docx
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2000年,中国(未包括港澳台统计,下同)塑料模具产值约100亿元,2006年已发展到300多亿元,年平均增长率超过21%,高于模具行业总体发展速度。
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和世界先进水平相比,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,对塑料模具产业的影响总体上来说是带来了更多的机会。
这主要是由于我国塑料模具以低中档产品为主,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,而我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,同时还促进了外资来我国建厂,带来了国外先进的模具技术和管理经验,这对培养我国的专业模具人才起到了推动作用。
现将2006年我国塑料模具市场情况简介如下:
2006年,我国塑料模具总产值约300多亿元,其中出口约7亿美元,约合58亿元人民币。
根据海关统计资料,2006年我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年我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。
由于我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,致使模具外贸逆差一年比一年大。
这一状况,2006年已有较大改善,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。
这与我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。
现在模具与其他机电产品一样,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、长寿命模具,并大力开发国际市场,发展出口模具。
随着我国塑料工业的快速发展,特别是工程塑料的高速发展,可以预计,我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,近年内年增长率仍将保持20%左右的水平。
近年来,港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的塑料模具无确切的统计资料,因此未能计入上述的数字之中。
近年来,我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2!
m,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已有较大幅度的提高,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,现综合如下:
a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。
为满足用户的这一要求,加工企业各方面的工作必须跟上。
然而正因为有压力,企业才会千方百计来提高自己的适应能力,提高技术水平、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。
b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(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。
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。
事实证明,这种做法不但使模具厂变被动为主动,而且对开发业务和缩短模具生产周期也十分有利,受到用户的欢迎。
青岛海尔模具公司等企业的“你给我一个概念,我还你一个产品”的一站式服务模式以及太仓求精模塑公司和浙江陶氏模具集团有限公司等主动开发的办法已被越来越多的企业所接受,这也是今后的一种发展趋向。
c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而转变为主要依靠技术。
在某种意义上说:
“模具是一种工艺品”的概念已逐渐被“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。
这不仅是一种生产手段的转变,更重要的也是一种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,钳工比例越来越低,最终促进了模具工业整体水平不断提高。
我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要的。
当然,目前及相当长一段时间内,技艺型人才仍是十分重要的,因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。
塑料制件在工业中应用日趋普遍,这是由于它的一系列特殊的优点决定的。
塑料密度小、质量轻。
塑料比强度高;
绝缘性能好,介电损耗低,是电子工业不可缺少的原材料;
塑料的化学稳定性高,对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力;
塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。
因此,塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列,在国民经济中,塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。
1.2我国塑料模的现状
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。
在模具方面,我国模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。
在模具价格方面,我国比发达国家低许多,约为发达国家的1/3~1/5,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
我国塑料模的发展迅速。
塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相当规模的开发和应用。
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。
在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。
模具标准化程度不高,系列化]商品化尚待规模化;
CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高;
独立的模具工厂少;
专业与柔性化相结合尚无规划;
企业大而全居多,多属劳动密集型企业。
因此努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓的。
1.3塑料模的发展趋势
(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。
(3)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)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。
(6)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。
第二章注射成形的基本过程
注射成形又称注射模塑,是热塑性塑料,是热塑性塑料制件的一种主要成形方法,除个别热塑性塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成形。
注射成形可成形各种形状的塑料制件,它的特点是成形周期短,能一次成形外形复杂,尺寸精密,带有嵌件的塑料制件,且生产效率高,易于实现自动化生产,所以广泛用于塑料制件的生产及批量较小的塑料制件的生产。
注射成形所用的设备式注射机,目前的注射机种类很多,但普遍采用的是柱塞式注射机和螺杆式注射机。
2.1注射成形的原理
注射成形的原理是将颗粒状态成粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔融塑化成为粘流态熔体,在注射机柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔,经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状,然后开模分型获得成行塑件,这样就完成了一次注射工作循环。
2.2注射成形的工艺过程
注射成形工艺过程包括:
成形前的准备、注射成形过程以及塑件的后处理三个阶段。
2.2.1成形前的准备
A.原料的预处理。
包括原料的检验、着色和预热干燥等过程。
B.嵌件的预热。
当嵌件为金属时,由于金属与塑料的膨胀与收缩率相差较大,故对嵌件进行预热,以避免嵌件周围塑料层强度下降而出现裂纹缺陷。
对小嵌件在模内易被塑料熔体加热,故可不需要预热。
C.料筒的清洗,当改变产品,更换原料及颜色时均需清洗料筒,通常柱塞式料筒可拆卸清洗,而螺杆式料筒可采用对空注射法清洗。
D.脱模剂的选用,塑料制件的脱模,主要依赖于合理的工艺条件和正确的模具设计,在生产上为顺利脱模,通常使用脱模剂。
2.2.2注射成形过程
注射成形过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却、脱模等几个步骤。
(1)塑化是指粉状或粉状得物料在料筒内加热熔融成粘流态并具有良好