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1、1牙签瓶旋盖注射模具设计牙签瓶旋盖注射模具设计1.1塑料与塑料工业的发展1.1塑料与塑料工业的发展1.1.1塑料工业的发展历史及现状1.1.1塑料工业的发展历史及现状早在19世纪以前，人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。1868年将天然纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种，称为赛璐珞，从此开始了人类使用塑料的历史。从此开始了人类使用塑料的历史。1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。这两种塑料当时为推动电气工业和仪器制造工业的发展起了积极作用。到20世纪20、30年代，相继出现了醇酸树脂、聚氯乙
2、烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。从40年代至今，随着科学技术和工业的发展，石油资源的广泛开发利用，塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。1.1.2产品结构与技术进步1.1.2产品结构与技术进步塑料管材应用领域含盖了建筑、农业、水利、通讯、市政和日常生产生活等各个方面，其生产和应用及加工设备无疑是中国发展最快的产品之一。九十年代中期中国引进了第一条铝塑复合生产线，现国内能够提供铝塑管材生产线的企业超过了50家，其关键技术如铝管的焊接，铝塑的复合等普遍得到了很好解决。同期内，开发成功并形成2批量生产的还包括无规共聚
3、聚丙烯管、交联聚乙烯管、塑料不锈钢复合管、钢塑复合管、大口径双壁波纹管和缠绕管等建筑管材加工设备。给水用燃气用埋地聚乙烯（PE）管材机组开发也是近年来消化吸收先进技术较快的一种产品。关键技术为：适用于加工中、高密度聚乙烯（MDPE，HDPE）的高速、高效的的单螺杆挤出机，具有混炼效果好、滞留时间短、不产生熔迹线和对精确的机头及先进的定型、冷却、牵引、测厚和切割等配置。我国具有全部知识产权的新产品新技术不断涌现。被国外科学家誉为“真正的发明”的电磁动态挤出机，经过以华南理工大学瞿重平教授为首的研究人员和业内广大工程技术人员的坚持不懈的努力，在理论上得到进一步完善。同时，在应用中得到了稳步扩展，不
4、仅成功的在注射、挤出和吹塑成型技术上得到应用，在反应挤出混炼设备上也通过了国家级的鉴定，批量投向市场。由电磁动态挤出机组成的PE，PP片材生产线，已基本上占了广东省市场。广东泓利机械有限公司黄步明总经理经过多年潜心研制成功的四缸直锁注射机，在欧美日等八国家和地区注册了发明专利。结束了我国如视听光盘，仪器仪表等精密塑料件加工全部依赖进口设备的状态。日前已批量生产从300KN-10000KN各种规格的产品，产值达8000多万元。北京化工大学江波教授和北京凤记塑料机械有限责任公司先后研制了磨盘式混炼挤出机，物粒通过螺杆传送，多级磨盘研磨，混合炼塑，同传统混炼设备比较，提高了物粒细化，分散等混炼效果。
5、扩大了加工原料的适应范围，对于加工磁性，纳米等复合塑料具有显著的优势。北京建诚机械有限公司等研制成功的全钢塑料异型材挤出机、机头和窗框拼装装置，同时解决了复合、发泡、共挤、切割和焊接等关键成型技术，引起了国内外同行的关注。近年研制成功，技术上有所突破的还有全电子注3射机，无拉杆大型注射机，磁性注射机，木塑挤出生产线，超高分子量聚乙烯管材生产线等，其主要技术经济指标大多数达到或接近国际先进水平。1.2 中国塑料模具工业的发展现状1.2 中国塑料模具工业的发展现状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、、 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 模具有限公司制造的多腔 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的齿形误差，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达 0.020.05mm，表面粗糙度 Ra0.2m，模具质量、寿命明显
7、提高了，非淬火钢模寿命可达 1030 万次，淬火钢模达 501000 万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距，具体数据见表一。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设计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 2934 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4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热流道装置，少数
8、单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。 但总体上热流道的采用率达不到 10%， 与国外的 5080%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，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，如 美 国 EDS 的 UG 、 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、以色列公司的 Cimatron、美国 A
9、C-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进，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。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较低等特点，为进一步普及模具 C
10、AD/CAM 技术创造了良好条件。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%-80%相比，仍有很大差距。据有关方面预5测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的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
11、，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 塑料管材管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速度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，
12、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政策的。1.3 中国未来塑料模具将向大、精、长寿命发展1.3 中国未来塑料模具将向大、精、长寿命发展目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30左右。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。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。在今后我国塑料模具业主要发展方向上。首先要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
13、制约着我国模具工业的发展，6为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用实大力推广。为此，要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；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；要进一步增加标准件规格品种，提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。其次要开发新的塑料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。 在塑料模设计制造中全面推广应用 CADCAMCAE技术。CADGAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CADCAM 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了良好的条件；基于网络的 CADCA
14、MCAE一体化系统结构初见端倪，将解决传统混合型 CADCAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题， CAD/CAM 软件的智能化程度也将逐步提高；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。与此同时，还要加强研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程的研究。 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 CADCAM 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。此处省去 NNNNN 需要更多更完整的图纸和说明书请联系 秋 3053703061此外，应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿
15、命和质量十分必要，要加快热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术的推广应用。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。而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，是发展热流7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，目前已在汽车和家电行业中逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因而，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。而为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模
16、具也非常重要。1.4 中国模具工业技术与国外的差距1.4 中国模具工业技术与国外的差距虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面：.总量供不应求国内模具自配率只有 70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有 50%左右。.企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂） ，自产自配比例高达 60%左右，而国外模具超过 70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全” 、 “小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专” 、 “小而精” 。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足 30%，而国外在 50%以上。2004 年，模具进出口之比为 3.71，进出口相抵后的净进口额达 13.2 亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。.模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。8.开发能力较
