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我国注塑机的发展状况及其特点

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我国注塑机的发展状况及其特点

发布日期:2017-06-07 作者: 点击:

我国注塑机的发展状况及其特点    

随着世界经济的发展,我们制造业和注塑机的研究呈现了一片前所未有的繁荣景象。注塑机的产量现在达到世界上生产大国,这为我们的塑料工业的发展作出了巨大贡献。但与工业发达的国家而言,我们的塑料工业还处于初级阶段。我们是注塑机消费大国,虽然注塑机在我们的发展前景广阔,但它的研究和制造达不到塑料工业发展的需求,这需要我们很大的努力,不能满足于现状。从技术引进和消化吸收方面来讲,技术引进的主要目的是提高注塑机的整体水平,消化吸收能够进行系列化的产品开发,总的来说技术引进使手段,消化吸收是目的。我们要不断紧跟和消化吸收国外先进技术为我们自己的技术,并在此基础上,发挥自己的创新才能,敢 于超越国外先进水平,敢于创造发明.    

自从往复式螺杆注塑机于1956年获得专利以来,注塑成型工艺已经发展成为塑料工业最重要的加工手段。它们用于电子产品的外壳、家用器皿、医疗设备、CD盘,甚至是犬舍的制造。注塑成型用于制作托板、玩具、板条箱、提桶、薄壁食品容器、促销用饮料杯、封盖和奶瓶盖等。注塑成型工艺包括在挤塑机中将塑料熔融,用挤塑螺杆将塑料注射进模具,塑料在模具中进行冷却。在注塑成型工艺中,由于利润率通常会在10%以下,所以速度和稳定性是获得成功最关键的要素。一个加工注塑商可以通过减少成型周期来提高产能,这个成型周期是熔融塑料、注射、冷却和脱模时间的总和。通过使用在一个成型周期内可制造多个零部件的大型模具也可以提高产量。这一类模具被称为多穴模具。个与产量同等重要的因素。通过仔细地控制塑化温度、充模时的塑化压力、充模速率以及冷却过程,就可以保持工艺的稳定性。以上这4个注塑工艺参数互相作用,对于了解工艺变化和解决问题非常有用。虽然这些工艺参数几乎适用于所有的注塑工艺过程,随着应用的不同、选用材料的不同以及注塑商的偏好不同,每个车间所使用的工艺还是会有所不同。在注塑薄壁制品的时候,必须尽可能快速地将材料注射入模具,以防止在零件模具充满材料之前发生封冻。这个领域目前最新的树脂材料和塑料机械技术几乎总是瞄准更快、更便捷的充模过程。除了通过更好的充模工艺来减少成型周期,注塑商还可以通过采用薄壁模具或者更大、模穴数目更多的模具来减低成本。薄壁成型工艺要求注塑机在一秒钟之内完成充模过程,而且机器本身能够支撑大型的、多模穴模具。薄壁盖子和薄壁容器一般都比较小,所以其模具一次可制作出超过100件的盖子。注塑成型机由机械、液压、电器、专用配套件等,按照注塑加工工艺技术的需要,有机地组合在一起,自动化程度高,相互之间关联紧密;注塑机可3班24h连续运转。注塑成型机上虽然操作简单,工人少,但注塑机管理和维修的技术含量高,工作量也大。注塑机固定资产投资大,生产规模大,消耗原料多, 劳动生产率高,创产值大。是一种劳动效率较高的生产组织形式。 

注塑成型工艺与设备的发展方趋势,  向注射成型制品的生产程序控制高度自动化方向发展。把注射成型全部过程中的原料输送、干燥、机筒供料、工艺温度控制、注射合模及制件的取出等实行全自动程序控制,从而达到注射成型生产自动化。   

为了节省贵重的金属材料,降低零件的制造成本,减轻设备重量,注塑成型制品开始向大型和小型精密化发展。目前,国内

注塑机能注射成型的最大塑料制件可达50000cm3 ;国外生产注塑小型精密制件,最小可达0.5~2g,尺寸精度能达到2.5μm。

对注塑成型制品的工艺采取多种方案。如注塑新工艺有流动注塑成型制品、注射压缩成型制品、夹层注塑成型制品、反应注塑成型制品和气体辅助注塑成型制品等。    

向注塑制品采用专用型注塑机方向发展。注塑成型制品采用专用注塑机,这对提高制品生产效率、降低制件生产成本很有利。如采用粉料注塑机、瓶坯用注塑机、排气式注塑机、多色注塑机、纤维增强塑料注塑机、注射吹塑成型注塑机和热固性塑料注塑机等。  

注塑设备的进一步发展和制品质量要求的不断提高,都对注射成型工艺提出了更高的要求。正确选择注射设备,并合理地设定成型工艺、优化工艺条件,是提高制品质量的关键。  

在塑料制品性质越来越来优越的发展过程中注塑模具CAD系统的完善有着决定性的作用,越来越多的企业很快的发现如果要想自己的产品不管在数量上还是性能上永遥主导市场的命脉,那么制品的制造工艺和设备先必须胜过别的企业注塑模具CAD/CAM的现状和未来发展。随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业,农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高于是在塑料制品的生产中,高质量的模具设计,先进的模具制造设备,合理的加工工艺,优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。  

我现在就注塑摸具这一块浅谈一些自己对其加工工艺和它的发展前景的看法:而设备的精密和合理性又是重在之重于是注塑模具CAD系统的完善和研究就显得特别的诱人,并且这门科学也就永远有它存在的意义,目前国内模具生产厂家工艺条件的参差不齐,严重影响了模具精度和质量比如精密热处理环节,模具材料的不同使得国产模具在外观质量和使用寿命上难以与国外产品匹敌国产模具多采用2Cr13和3Cr13,而国外则采用专用模具材料,其综合机械性能,耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度更为优越其次,标准化水平有待提升中国模具标准化工作起步晚,标准件的生产、销售、推广和应用工作相对落后,目前模具标准件的使用覆盖率约40%~45%,而国际上一般高于79%中小模具则更在80%以上究其原因有以下几个方面:

1.模具人才需求远大于供给的窘境急需改观模具人才的培育本身是个长期过程,且要求多年经验的积累而受限于软硬件设施条件,一些高校培养出的专业学员实际技能不够;同时,规范化职业教学标准的缺失导致了社会上各类培训班的学员亦良莠不齐;  

2.需再接再厉,加快模具产品结构调整的步伐总的发展方向仍将是实现大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业总体速度;继续扩增塑料模和压注模所占比例;扩充专业模具厂家的数量及能力;  

3.加大投入以强化创新能力骨干企业有必要配齐从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与监测等的整套设备;一般企业也应拥有数控加工设备,实现模具制造的全自动加工,并通过推进产学研合作强化创新力; 

4.促入模具企业间联合重组应成为大势所趋这主要是考虑到当前模具企业中相当一部分为民营企业,客看上存在先进制模技术和设备难于导入的问题,这无疑加剧了在中低档市场的竞争;  

5.海外市场开拓有待深化以澳大利亚为例,该国对冲压模具的需求观涨,中国可利用自身在这方面的技术装备优势  进一步开拓国际市场80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为 245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元。其中塑料模约30%左右在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高 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0.02mm~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就在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暖流道装置,少数单位采用具有世界先入水平的高难度针阀式暖流道模具但总体上暖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,陆续引入了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等这些系统和软件的引入,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技术的发展国外注塑模型腔精度 0.005~0.01mm 0.02~0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01~0.05μm Ra0.20μm 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,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具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但是我国模具的发展仍然不能和国际接轨,要想在模具上和国际先进水平媲美就必须做到以下几点: 

1.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计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腔所致  

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,是发展暖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,继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要  

4.开发新的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;再次是要进一步增加标准件的规格品种。  

6.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高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我自己学习了这门课程后认为:我国的模具技术和发展速度相对较缓慢是和我国的实际情况是分不开的,模具的发展不仅仅是一个单方面的问题它还衍射在其他的方面,不能说是我们在模具这里就比较的缓慢,还和自己国家的钢铁的质量生产的方式和一些人的思想有很大的关系近年来,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低等特点为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。

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