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1、本科生毕业设计（论文）题目：本科毕业设计（论文）题目此行若无内容，横线保留通讯与控制项目学校自动化专业学号学生姓名梁溪媛指导老师常广溪院长江南讲师二九年五月我国塑料模具的演进现状及发展建议摘要：塑料成为一种新材料，应用范围涵盖各个领域。因此成为金属加工所需的模具显得特别重要。本文主要探讨了我国塑料模具发展的历史及其研究状况，同时，将我国的模具技术与美国作对比，发现变化；最终介绍了塑料模具的演进趋势。关键词：塑料模具；发展状况；发展差异；发展趋势:，asanew,allareasof
2、tion.,moldis.Thistheandofmoldand;thenthemoldwith;,thetrendofmold.Keywords:mold；
3、；gap；trend1引言塑料成为20世纪的一种新兴材料，其使用范围尚未深入到社会生活与制造的方方面面，成为继金属、木材、硅酸盐之后的现代工业制造中的重要原材料。1塑料的快速发展，带动了金属模具材料的发展。随着高性能金属的研发和制造规模的不断缩减，塑料食品的特点日渐减少，并向精密化、大型化和复杂化演进，使金属模具工作条件非常复杂和严格，对金属模具材料的性能要求也在不断增加。目前，全球范围内金属模具材料的研发速度都在推动塑料包装材料新工艺及应用，品种也在快速下降。新型金属模具材料的研发，对确保模具质量、提高模具使用年限和增加制造费用都有着至
4、关重要的作用，能进一步地实现塑料工业更快、更好地向前发展。2,32我国塑料模具的发展状况至今,塑料模具在整个模具产业中所占比例约30%，在模具进出口中的总量高达50%70%。而近年来我国金属模具发展快速。塑料食品的应用逐渐广泛，为金属模具提供了相当广阔的行业。4随着工业发达国家将生产业纷纷转移到我国，使我国金属模具工业面临空前发展契机。在外资的助推下，在高新科技驱动和支柱行业应用需求的助推下，我国塑料模具形成了一个很大的行业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测仪器到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通讯、建筑化工等几大应用行业，塑料模具发展一片生机。我国金属模具市场总体
5、规模将降低13%左右，到2015年，塑料模具产值将超过1420亿元，年均增速速度为12%左右，到2015年，模具及模具标准件出口将下降到7亿美金左右。5,6外部市场环境的利好不代表日本塑料模具企业的实力。从总体上来看，我国还没法称的名师资料总结---精品资料欢迎下载------------------名师悉心整理-------第1页，共5页---------上是金属模具制造大国而并不能称的上是制造强国，产品与工业发达国家也有1015年的差距，目前仍以中低档为主。2.1模具材料的发展状况
6、目前，塑料模具材料的发展主要分2个方向，一是发展金属模具材料原本，另一个方向是将表层工程科技应用于模具加工与生产领域，在巨大程度上能填补模具材料的不足，特别是稀土表面工程科技和纳米表面工程技术的的研究发展，为金属模具材料的发展增添了新的天地。塑料制件材料比如模具钢和合金材料，但主要是模具钢。模具钢主要分类有：渗碳钢，冷挤压成形钢，调质钢，预硬化钢，高碳工具钢，耐锈蚀钢等。合金材料主要有：有色合金。包括铜基、铝基和锌基合金，成本较低，制模容易，导热性较差，适于吹塑模和冲压模。钢结硬质合金。具有高强度、高耐热性、耐低温、耐腐蚀和必定的硬度，但内壁抛光有限，常用于生产以玻璃纤维为填料的增强金属
7、模具。低温度合金。利用低沸点合金铸造吹塑模的制件，可以减少模具的生产周期，节省大量钢材，还可以节约劳力。2,72.2模具表面技术的演进模具主要借助其表层进行工作，因此，模具的失效80%以上为表层受损，即损坏、腐蚀等，对模具进行表面处理塑料包装材料新工艺及应用，可以减少其内壁硬度，改变表面物理成份和组织，从而减少其耐候性和耐磨性，有效地延长模具的使用年限，降低制造费用，还能增加被加工件的表层质量。常用的表面处理方式主要是物理热处理和表层覆层技术。随着新科技的不断研发，一些表面工程新科技日益进入研究者的视野，其中以稀土表面技术和纳米表面技术最具应用前景。稀土元素的加入能在巨大程度上增加镀层的耐候性和耐磨性，并
8、在一定程度上提高涂膜的硬度。而纳米科技的应用可促使镀层获得较高强度、良好自润性、较高的耐热性和耐磨性，对提高模具的综合性能和延长寿命具有重要的含义。23我国塑料模具发展的差距我国生产业现在还进入中国行业链分工的中高端，大多数工业产品尚属中高档。尽管我国金属模具工业发展快速，但在金属制件制造周期、模具精度、寿命和制造能力等方面，与国际平均水准和发达国家仍有一定差异。3.1塑料模具标准件、模具材料和寿命方面各国塑料模具标准化程度很大，在材料、品种、规格、结构、精度及验收等方面，都推动了标准化，标准化率可达85（欧洲、日本），而且还制定了模具标准结构典型组合。国内的模具零件标准化率仅为20。
9、模具的标准化程度已变成阻碍中国模具生产周期的难题之一，也制约了中国模具的竞争力。国外常用的橡胶模具钢已产生较完整的系列，如中国金属模具钢有7个钢号，形成完整的P系列；中国日立金属公司有15个钢号；中国大同特殊钢13个钢号。我国列入国家标准中的金属模具钢仅为和。塑料模具用钢的随意性较大，新材料使用量不到10。模具材料的微量元素控制科技、冶炼技术和热处理技均有待加强。3.2塑料制件的误差、试模周期和生产周期方面中国中小型金属注射模具的误差能控制在0.030.05mm；挤出模具的制件抛光误差为0.020.04mm，模芯经专用设施加工后效率可达0.
10、040.05mm；挤出片模的模唇流面抛光精度可达0.0150.02mm；金属制件零件加工误差在1m，位置公差23m，分型面配模上下3m。而国内的型腔精度为0.0050.01mm，粗糙度为Ra0.100.05。在制造周期上，国内外模具的制造周期变化也较大。生产大型压铸模具国外需约12月，而中国约36月，生产小型金属模具，国内约24月，国外约1月，生产高效率级进模具，国内约约46月，国外约34月，生产汽车覆盖件模具，国外约67月，国名师资料总结---精品资料欢迎下载------------------名师悉心整理----
11、---第2页，共5页---------内约12个月。83.3加工设施、模具生产工艺和检测科技方面丹麦、日本模具企业的加工设施先进，基本都是数控、高速铣削、慢走丝线切割或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，而中国模具企业的4轴5轴联动的高速加工机床，占的比重很低，高光模具的加工与日本相比差异较大。工业发达国家模具加工在线测试已普遍应用，而这方面我们的差别也较大，塑料制件零件加工的在线检测和计算机辅助测量也几乎是空白93.4模具设计和生产高新科技的应用、企业的信息化管理方面发达国家模具工业非常广泛、更加深入地运用各
12、种高新科技，包括数字化模具技术（3D设计、可生产性设计、CAPP、CAM、CAT）、成形过程模拟技术（CAE）、高速加工科技表面处理技术、新型（多用途复合）模具技术和信息化管理科技等。国内绝大多数模具企业在注射成形模流分析的CAE应用方面有缺失，有的并且根本没用。德国、日本模具企业的工厂均配备6S管理平台，现场有金属废料损耗跟踪、模具破损跟踪；全厂运输采取仓储自动化管理平台，车间有中央电脑室可以展示并查询全车间的制做工艺、质量、产量等，售出的产品采用跟踪和次品跟踪，企业的信息化管理程度高。国内模具企业仍然在尽力做好企业的信息化管理，但在制造过程管理直至模具出厂的管控方面，还处于
13、不断加强的过程中。6,83.5新工艺、新材料研究和变革能力日本、德国、美国、意大利等发达国家进入领先地位，模内贴膜、回转成形、奶食品/快餐、一模200腔的瓶盖叠式-回转成型的手动化注射生产线等,在多年前就已用于批量制造。超薄型手机PC导光板的材料、注射工艺与设施的研发,日本进入领先地位。木塑环保复合材料注射专机和冲压工艺制品的研究德国进入领先地位。多层、多功能复合薄膜挤出专机、薄膜厚度控制、薄膜层数控制及各类用途薄膜的材料研究,美国进入全球前沿。63.6人才不足，科技及技术投入少模具产业是科技密集、资金密集的行业，随着时代进步和科技演进，能把握和利用新科技的人才异常
14、短缺，高级模具钳工及民企管理人才也十分短缺。由于模具企业利润欠佳及对科研开发和科技攻关不够注重，因而总体来看模具产业在科研开发和科技攻关方面投入太少，民营企业贷款困难也制约许多企业的技术改造，致使科技进步不大。94塑料模具的发展态势随着橡胶成型加工机械和成形模具的快速下降，高强度、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具数量中所占比重越来越大。从模具设计和生产科技角度来看，模具的演进趋势可归纳为下面几个方面：104.1高强度、自动化长期采取诸多高强度、自动化的模具结构；高速自动化的金属成形机械配合以先进的模具，对提升制造精度，降低成本起了巨大作用。4.2大型、超小型及高精度由
15、于模料应用的扩大，塑料涂覆已应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了诸多大型、精密和高寿命的成形模具，为了满足这种规定，研制了高效率、高强度、高耐热性能且易加工，热处理变小、导热性能出众的制模材料。4.3标准化推进模具标准化工作，使模板，导柱等通用部件标准化、商品化，以适应大体量地成批制造金属成形模具。名师资料总结---精品资料欢迎下载------------------名师悉心整理-------第3页，共5页---------4.4计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)
16、在金属模具中的应用随着计算机科技的演进，计算机已广泛应用于模具工业，在注射成形系统中，针对每一个环节都可将计算机成为辅助软件而加入。构成该环节的CAD或CAM或CAE。4.5节能化和低碳化以适应中国发展要求节能、降耗、环保目前已经变成注塑机最主要的演进趋势，全电动、两板式注塑机将作为将来国际行业的主流。4.6优质模具材料及先进表面处理科技将进一步得到加强研发模具钢品种规格，扩大其它优质模具材料如硬质合金,陶瓷材料，复合材料等的应用范围是主要研究热点；用铝合金作模具材料以减少制模周期,降低模具成本，将在迅速经济模具中受到较快发展。94.7热流道、气辅模具及适应高压注塑成型
17、工艺将受到进一步发展。采用热流道技术的磨具可提升制件的生产率和品质，并能大力度节约制作的原材料，气体辅助注射成型具有注射压力低，制品翘曲变形小，表面质量好并且容易成型壁厚变化较大的制品等特点，可在确保产品品质的前提下，大力度减弱成本；高压注射成型可强行树脂收缩率,，增加金属件长度的稳定性。4.8推广快速成型科技在模具生产上的应用快速成型生产科技是综合了机械项目、CAD、数控技术、激光科技和材料科学技术的一种全新的生产工艺。快速成型科技对多种类、小批量产品的制造具备重要的含义。应用于模具生产，使模具设计和生产更加强速、经济、实用。84.9以人为本、强化模具设计人员培育未来十年,中
18、国将向模具生产强国的方向演进，模具设计人员的设计能力与美国发达国家相比亟待改善，应该采取走出去、请过来的方式，加强交流、取长补短,并加强设计员工的培训。5结语现在，我国的塑料消费量已居全球首位，但户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，预计要超过工业中等发达国家的消费水准还需20年。这无疑为我国金属模具工业提供了相当大的发展空间，提供了更多的就业机会。只要我们不断追逐外国同行先进企业、在模具技术高、精、尖及管理方面大幅努力，我们都会迅速增加与美国同行先进企业之间的差别。参考文献1.冯刚等,三种不同种类注塑模具的特征与演进现状.工程塑料应用,2013(7
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