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塑料模具制造业的发展与研究默认分类2008-06-3015:09:07阅读443评论0字号：大中小订阅目录0引言.71我国模具工业的概况.71.1模具工业的地位及作用.71.2中国模具行业发展现状.81.3中国模具发展的方向..92塑料模具的地位和发展.112.1塑料行业的地位及发展趋势。.112.2塑料模具的地位和发展.133塑料模具制造业的发展与研究.133.1纳米技术让塑料模具业渐入佳境.133.2制造设备的发展带来模具制造业的快速发展.153.3CAD/CAM集成技术在塑料模具制造中的应用.164塑料模具制造业的发展前景以及所面临的挑战.215结束语.236答谢辞.237参考文献.23塑料模具的发展与研究摘要：模具是以特定的结构形式通过一定的方式使材料成形为制品的工具产品，是工业生产基础工艺装备，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，越来越引起各级政府和国民经济各产业的重视，特别是轻工、电子、机械、通讯、交通、汽车、军工等部门，如果没有模具就很难生产和发展产品；如果不能及时供应模具，就会影响生产的发展；如果模具精度低则产品质量差；如果模具寿命短则生产效率低、成本高。欧美工业发达国家将模具比喻为“点铁成金”的“磁力工业”、“金钥匙”、“金属加工帝皇”、“进入富裕社会的原动力”。在我国把模具称为“工业之母”、和“无以伦比的效益放大器”。目前正值我国经济飞速发展时期，塑料工业也得到前所未有的发展，塑料模具也正越来越在显示其在工业生产中的基础作用，但就在塑料模具得到高速发展的同时，由于自身先天不足的原因，以及国外先进技术与高质量制品的竞争，塑料模具也面临着前所未有的挑战。在这样的形式下，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。关键词：模具制造；塑料模具；高速发展；挑战0引言近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，仅汽车行业将需要各种塑料制品36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台；彩电的年产量己超过3000万台。到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增加对模具的需求量。建筑、建材业塑料建材可大量代钢、代木、替代传统建材，将在今后得到越来越多的应用。预测2005年建筑用塑料制品的占总产量16%，约400万吨，因此塑料建材模具需求量将增长较快。由于国家己明令禁止使用铸铁管道，代之以塑料管材，预计2010年全国新建住宅室内排水管80%及城市供水50%将采用塑料管。同时，国家正在大力发展塑料门窗，到2010年塑料门窗和塑料管的普及率将达到30%---50%，塑料排水管的市场占有率将超过50%。因此，有专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。1我国模具工业的概况1.1模具工业的地位及作用现代模具工业有“不衰亡工业”之称。模具是以特定的结构形式通过一定的方式使材料成形为制品的工具产品，是工业生产基础工艺装备，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，越来越引起各级政府和国民经济各产业的重视，特别是轻工、电子、机械、通讯、交通、汽车、军工等部门，如果没有模具就很难生产和发展产品；如果不能及时供应模具，就会影响生产的发展；如果模具精度低则产品质量差；如果模具寿命短则生产效率低、成本高。欧美工业发达国家将模具比喻为“点铁成金”的“磁力工业”、“金钥匙”、“金属加工帝皇”、“进入富裕社会的原动力”。在我国把模具称为“工业之母”、和“无以伦比的效益放大器”。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率。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。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。1.2中国模具行业发展现状目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。（据不完全统计，2006年国内模具进口总值达到800多亿，同时，有近300个亿的出口）2007年模具产值预计为900亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年2.5亿美元增长到2007年的5亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2006年我国汽车产销量均突破600万辆，预计2007年产销量各突破680万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。1.3中国模具发展的方向2005年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为630亿元，今后几年仍将以每年13%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年13%的增幅。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过5200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了3000万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。近年来，中国塑料模具发展速度相当快。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。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。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，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2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%～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。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5μｍ，现在已达2－3μｍ。不久，１μｍ精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，这就要求发展超精加工。我国模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展和应用。随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30％左右，但总的来看，比例太低，亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。未来模具产品将配合光电、3C/IC产业发展，以更快的速度制造出更精密的产品，因此精密电子模具的协同开发、高品质模具产品的全球化供应，应是今后模具业的重要发展方向。2塑料模具的地位和发展2.1塑料行业的地位及发展趋势。塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一，是农业、工业、能源、交通运输等经济领域不可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生活的各个领域，和钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。模具是工业生产的基础工艺装备，被各行业广泛用于生产最终产品，其产生的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，被誉为“效益放大器”。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个地区制造水平高低的重要标志。塑料模具行业的产业关联度大，带动力强，外向度高。发展塑料模具行业可以拉动其它行业发展，增加就业，扩大出口，推动产业结构调整。塑料模具行业已成为我市的五大主导行业之一，省政府制订的《江苏省先进制造业基地建设规划纲要》中，拟把苏州和常州培育成为塑料制品及模具的全国制造中心；市政府在《常州市先进制造业基地建设规划纲要》中，提出了打造“中国塑料制品之都”、“中国模具之都”的奋斗目标。制定《常州市塑料模具行业发展规划》（2004—2010年），对全面认识我市塑料模具行业发展现状，抓住发展机遇，明确发展方向，制定发展政策，提升产业竞争力，推进台州先进制造业基地建设，都具有十分重要的战略意义和现实意义。塑料行业作为国民经济的一个重要行业，其增长速度与国民经济的增长速度高度相关。改革开放以来，我国的塑料加工工业以年均10%以上的速度快速发展，比GDP平均增速高出3-5个百分点。目前我国已步入世界塑料大国的行列，年塑