0039-雪碧瓶蓋注塑模設計
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前言
模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè),被稱為“工業(yè)之母”.而塑料模具又是整個模具行業(yè)的一朵奇葩,其發(fā)展極為迅速。在現(xiàn)代化工業(yè)生產,有69%~90%工業(yè)產品需要使用模具加工,模具已成為工業(yè)發(fā)展的基礎,許多新產品的開發(fā)和生產在有大程度上都依賴于模具生產,特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。自改革開放以來,我國塑料工業(yè)發(fā)展很快,表現(xiàn)在不僅塑料增加而且其品種更為增多,產量已上升到世界第四位,由此可見,塑料工業(yè)已在我國國民經濟中發(fā)揮越來大的作用。
傳統(tǒng)的模具制造技術,主要是根據(jù)設計圖紙,用仿形加工,成行磨削以及電火花加工方法來制造模具。而現(xiàn)代模具不同,它不僅形狀與結構十分復雜,而且技術要求更高,用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造,必須借助于現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,采用先進制造技術,才能達到它的技術要求。當前,整個工業(yè)生產的發(fā)展特點是產品品種多、更新快、市場競爭劇烈。為了適用市場對模具制造的短交貨期 ,高精度,低成本的迫切要求,模具將有如下發(fā)展趨勢:
1、模具的精度將越來越高。10年前,精密模具的制造精度一般為5μm,現(xiàn)在已達2μm-3μm,不久1μm精度的模具即將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1μm以內,這就要求發(fā)展超精加工工藝。不斷提高模具的設計、制造技術,使模具能更精確、簡易、省料地加工出形狀復雜的零件,并提高模具使用的穩(wěn)定性和壽命。
2、模具日趨大型化。這一方面是由于運用模具制造的零件日漸大型化,另一方面也是由于高生產率要求而發(fā)展的一模多腔(現(xiàn)在有的已達到一個模幾百腔)所致。
3、多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具是在多工位級進?;A上開發(fā)出來的,一副多功能模具除了沖壓成型零件外,還擔負著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務,這種多功能模具生產出來的不再是單個零件,而是成批的組件,如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等,可大大產品的生產和裝配周期。
4、隨著熱流道技術的日漸推廣應用,熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。由于采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量,并能大幅度節(jié)約制件的原材料,因此,熱流道技術的應用在國外發(fā)展很快,已十分普遍。許多塑料模具廠所生產的塑料模具已有一半以上采用了熱流道技術,有的廠使用率甚至已達80%以上, 效果十分明顯。
5、隨著塑料成形工藝的不斷改進與發(fā)展,氣體輔助注塑成型模具及適應高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。塑料件的精度分為尺寸精度、幾何形狀精度和外觀精度(即光譯、色調等)。為了確保精度要求,模具生產企業(yè)將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝,以及注射壓縮成型工藝。在注射成型中,影響成型件精度的最大因素是成型收縮,高壓注射成型可減小樹脂收縮率,增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。氣體輔助注射成型技術已比較成熟,它能改善塑件的內在和外觀質量,具有注射壓力低、制品變形小、易于成型壁厚差異較大的制品等優(yōu)點,而且可以節(jié)約原料及提高制件生產率,從而大幅度降低成本。
6、模具標準件的應用將更加廣泛。模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質量和降低模具制造成本,因此模具標準件的應用必將日漸廣泛。努力實現(xiàn)模具行業(yè)的規(guī)范化、標準化,使模具行業(yè)在更大的范圍內實現(xiàn)資源的整合,提高模具業(yè)發(fā)展的速度和后勁。因此,模具標準件的應應用在“十五”期間必得到較大發(fā)展。
7、快速經濟模具的發(fā)展前景十分廣闊。目前是多品種小批量生產的時代,在21世紀,這種生產方式占工業(yè)生產的比例將達75%以上。因此,一方面使制品生產周期縮短,另一方面花樣變化頻繁,要求模具的生產周期愈短愈好,開發(fā)快速經濟模具越來越引起人們的重視。充分利用現(xiàn)代信息技術,開發(fā)一體化程度更高、信息交換性更好的CAD/CAE/ CAM系統(tǒng),以不斷縮短模具開發(fā)周期,降低開發(fā)制造成本。同時研制各種超塑性材料來制作模具,用環(huán)氧(EP)、聚酯(P)或其中填充金屬(M)、玻璃(G)等增強性原料制作簡易模具,這些模具的主要特點是制造工藝簡單,精度易控制,收縮率較小,價格便宜,壽命較高。
8、隨著車輛和電機等產品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,同時對壓鑄模的壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。
9、隨著塑料原材料的性能不斷提高,各行業(yè)的零件以塑代鋼、以塑代木技術的進一步發(fā)展,塑料模具的比例不斷提高,同時,由于機械零件的復雜程度和精度的逐步提高,對塑料模的要求也將越來越高。
10、模具技術含量將不斷提高,中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產品結構調整所帶來的市場走勢。
11、發(fā)展性能更優(yōu)良的模具用材料,從根本上提高模具性能 ,減少模具材料的消耗,減輕模具重量,并能使模具的生產制造更容易。
國內塑性成型技術與國外相比還有一定的差距,加入WTO后,為了塑性成型技術逐步提高達到國際水平,尚需在如下六方面努力:
1、塑性成型
有限元分析金屬流動;數(shù)值仿真金屬流動;成型工藝過程模擬;納米材料成型;快速原形成型。
2、模具設計
計算機輔助設計;反(逆)向工程;并行工程;快速設計;協(xié)同設計;人工智能;基于知識的工程;基于事例的推理;集成化設計;網絡化技術;特征化技術。
3、模具結構
標準化模具;模塊單元組合模具;基于Web的CAPP體系結構;納米模具。
4、模具材料
新型模具材料(冷作,熱作);剛結合金。
5、模具制造
數(shù)控;電火花;線切割;超精密加工;高速銑削;計算機集成制造系統(tǒng);快速模具制造;柔性制造系統(tǒng);敏捷制造系統(tǒng);智能制造系統(tǒng);協(xié)同制造系統(tǒng);綠色制造系統(tǒng);信息管理系統(tǒng)。
6、綠色環(huán)保技術
無色熱鍛潤滑劑;拉深潤滑劑;無噪聲技術;消震,隔震技術。
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