【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2020 年增至 260~270 億元人民幣。今后預(yù) 計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅ 的速度快速增長(zhǎng)。 目前，我國(guó) 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 3 模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的 “ 模具之鄉(xiāng) ” 和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍， 美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占 50℅ （中國(guó)臺(tái)灣： 40℅ ），塑料模具約占 33℅（中國(guó)臺(tái)灣： 48℅ ），壓鑄模具約占 6℅ （中國(guó)臺(tái)灣： 5℅ ），其他各類(lèi)模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣： 7℅ ）。 中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（ 1961—— 1981），成長(zhǎng)期（ 1981—— 1991），成熟期（ 1991—— 2020）三個(gè)階段。 萌芽期， 工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。 1981 年 —— 1991 年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自 1982 年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入 “ 策略性工業(yè)適用范圍 ” ，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工 業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從 1985 年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等 CAD/CAM 技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸 CAD/CAM/CAE/CAT 技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。 成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下， 1994 年， 1998 年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行 “ 工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃 ” 與 “ 工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃 ” ，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。 1997 年 11 月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè) 的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 4 1． 4 世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況 美國(guó)塑料 (原料 )的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首。早在 80 年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá) 2020 萬(wàn)噸之多， 1986 年增至 23l0 萬(wàn) 噸，占全球總產(chǎn)量 8100 噸的 ％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)， 1988 年、 1990 年、 1992年、 1994 年、 1996 年和 1998 年分別增加到 2710 萬(wàn)噸、 2810 萬(wàn)噸、 3010 萬(wàn)噸、3410 萬(wàn)噸、 4000 萬(wàn)噸和 4360 萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從 1996 年起提高到 30％以上。 2020 年美國(guó)塑料產(chǎn)量為 4170 萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá) 1500 多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯 650 萬(wàn)噸、聚丙烯 720 萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂 320 萬(wàn)噸、聚苯乙烯 280 萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量 (產(chǎn)量 +進(jìn)口量一出口量 )，美國(guó)也是全 球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量 2020 年為 4280 萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的， 2020 年為 159 公斤， 2020 年略減為 155 公斤 ，居全球第 3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位 1 萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于 50人的占總數(shù)的 53％，50~l00 人的占 21％， 100~500 人的占 23％，超過(guò) 500 人的占近 4％，職工總數(shù)近 90 萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá) 110 萬(wàn)， 2020 年的出貨金額為2150 億美元，人均出貨金額為 195 美元。 德國(guó)是世界最大的塑料 (原料 )生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì) 90年代初的 1991年、 1992年和 1993 年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為 990 多萬(wàn)噸， 1994 年增達(dá)超過(guò) 1000 萬(wàn)噸的 1110萬(wàn)噸． 1998 年達(dá)近 1300 萬(wàn)噸， 1999 年為近 1400 萬(wàn)噸， 2020 年增至 1550 萬(wàn)噸，超過(guò)日本為世界第 2大塑料生產(chǎn)國(guó)， 2020 年上升為 1580 萬(wàn)噸， 2020 年已過(guò) 1600萬(wàn)噸。 2020 年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為 285 萬(wàn)噸 (低密度聚乙烯 160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯 125 萬(wàn)噸 )，氯乙烯 175 萬(wàn)噸，聚丙烯 160 萬(wàn)噸。德國(guó) 2020年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為 1280 萬(wàn)噸，其中聚乙烯 265 萬(wàn)噸，聚丙烯 155 萬(wàn)噸．氯乙烯 152 萬(wàn)噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量 2020 年為 160 公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的 172 公斤，高于美國(guó)的 155 公斤，排在世界第 2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近 30萬(wàn)人， 2020 年的出貨金額為 360億美元，人均 126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工少于 50 人的占 44％， 50~100 人的占 28％， 100~500人的占 25％， 500 人以上的占 4％。 中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)， 1991 年產(chǎn)量?jī)H為 250 萬(wàn)噸， 1995 年增為350 萬(wàn)噸， 1998 年超過(guò) 700 萬(wàn)噸，到 2020 年已增達(dá)約 1400 萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第 3大塑 料原料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年塑料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量將超過(guò) 2500 萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò) 850 萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá) 400 萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá) 300 萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在 500 萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為 80 萬(wàn)噸左右。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 5 日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第 2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到 1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在 70 年代中期就已達(dá) 500 多萬(wàn)噸，1987 年突破 1000 萬(wàn)噸， 1991 年達(dá)約 1300 萬(wàn)噸， 1992 年和 1993 年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至 1258 和 1225 萬(wàn)噸。從 1994 年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)， 1994 年、 1995 年和 1996 年分別回升到 1300 萬(wàn)噸、 1400 萬(wàn)噸和 1470萬(wàn)噸， 1997 年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng) ％，達(dá)到 1521 萬(wàn)噸，首次超過(guò) 1500 萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在 1998 年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。 1998 年，日本塑料產(chǎn)量為 1390萬(wàn)噸，比上年減少了 ％。 1999 年和 2020 年日本塑料產(chǎn)量分別回升到 1432萬(wàn)噸和 1445 萬(wàn)噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到 1997 年的水平。 2020 年和 2020 年日本塑料產(chǎn)量再度下降至 1400 萬(wàn)噸以下的 1364 萬(wàn)噸和 1361 萬(wàn)噸。 2020 年日本塑料 (原料 )產(chǎn)量減為 1361 萬(wàn)噸。而中國(guó)則增為 1366 萬(wàn)噸，日本又退居第 4位。 韓國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速， 1986 年超過(guò) 200 萬(wàn)噸， 1990 年增達(dá) 300 萬(wàn)噸，1992 年突破 500 萬(wàn)噸， 1994 年、 1996 年和 1997 年分別上升到 600 多萬(wàn)噸、 700多萬(wàn)噸和 800 多萬(wàn)噸， 1998 年產(chǎn)量增至 850 萬(wàn)噸， 1999 年突破 900 萬(wàn)噸， 2020年達(dá) 1200 萬(wàn)噸，躋身于世界 5 大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。韓國(guó)塑料原料產(chǎn) 品中以聚乙烯居首， 2020 年產(chǎn)量為 340 萬(wàn)噸 (低密度聚乙烯 160 萬(wàn)噸，高密度聚乙烯 180萬(wàn)噸 )，聚丙烯以 238 萬(wàn)噸排在第 2位，其次分別是聚酯 161 萬(wàn)噸、氯乙烯 124 萬(wàn)噸、 ABSAS 樹(shù)脂 86萬(wàn)噸、聚苯乙烯 77萬(wàn)噸。韓國(guó)國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量 2020 年 420萬(wàn)噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的 1/3 略高。人均塑料消費(fèi)量 2020 年為 106 公斤，韓國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù) 2020 年為 ，出貨金額為 85 億美元，人均 276美元。 塑料產(chǎn)量位居世界前 10 名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó) 660 萬(wàn)噸、比利時(shí) 600 萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣 598 萬(wàn)噸、加拿大 432萬(wàn)噸和意大利 385萬(wàn)噸 (均為 2020 年產(chǎn)量 )。 1． 5 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以 15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后 ，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。 中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 6 平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步； 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。 （ 1） 注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。 （ 2） 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的 應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 （ 3） 推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)；模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 （ 4） 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更 為廣泛的應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 7 第二章 注塑件的設(shè)計(jì) 2． 1 塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析 塑件（手機(jī)外殼）模型圖： 圖 21 塑件圖 塑件材料的選擇：選用 ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。 色調(diào)：黑色。 生產(chǎn)批量：大批量。 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析： （ 1）結(jié)構(gòu)分析 塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)表面粗 糙度要求不高。 （ 2）工藝性分析 精度等級(jí)：采用 5 級(jí)低精度 脫模斜度：塑件外表面 40180。－ 1176。 20180。 塑件內(nèi)表面 30180。－ 1176。 （脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。） 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 8 2． 2 ABS的注射成型工藝 注射成型工藝過(guò)程 （ 1）預(yù)烘干 →裝入料斗 →預(yù)塑化 →注射裝置準(zhǔn)備注射 →注射 →保壓 →冷卻 →脫模 →塑件送下工序