【文章內(nèi)容簡介】 ；按分型面的數(shù)量可分為單分型面和雙分型面或多分型面注塑模；按澆注系統(tǒng)的形式可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)注塑模；另外還有氣輔注塑模具、蒸汽模具、重疊式模具（疊模）。一般大體分為普通注射模具和特種注射模具，特種注射模具又可分為：滑動型芯式注射模、瓣合式注射模具、螺紋注射模具、滑動型芯與瓣合塊相結合注射模具。 近年來，由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設計與制造專業(yè)或者相關的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。在日常生活中我們的許多制品都是由模具來生產(chǎn)制造出來的，所以，越來越多的人開始從事模具行業(yè) 的設計，因此，我國的模具設計水平有了進一步的提高和發(fā)展的空間。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，模具工業(yè)快速發(fā)展，必然會帶來模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)在已經(jīng)逐漸的成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志和發(fā)展程度的標志之一。下面將從產(chǎn)品材料、模具設計、 模具制造以及計算機輔助 CAX 軟件平臺功能四方面簡單介紹國內(nèi)外現(xiàn)狀。 國內(nèi)外的發(fā)展概況 中國已成為承接工業(yè)發(fā)達國家模具業(yè)轉移的良好目的地，隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國壓鑄模具已與世界有著千絲萬縷的聯(lián)系。據(jù)相關專業(yè)人士分析， 接下來的 十年，中國的模具行業(yè)技術發(fā)展的主要方向如下： （ 1）模具結構越來越大 、 復雜 、精密、 預期壽命增加 由于成形部件（形）越來越大，高效率的生產(chǎn)要求的一模多腔的模具（如塑料模具已達到幾百模腔），使模具越來越大，隨著元件的小型化和開發(fā)的模具結構 （例如進模工作位數(shù)的增加，提高精度）的步驟，精密模具增加了從 5 微米到 2? 3 微米，在將來需要一些模具的精度容差為 1μm或更小，這將促進超精密加工的發(fā)展。 （ 2） CAD/CAE/CAM 技術在模具設計制造中的廣泛應用 模具制造是一個延續(xù)的設計，模具設計與制造一體化的實施，可以優(yōu)化了設計要求。實踐證明，模具 CAD/ CAM / CAE 技術是當代最合理的模具生產(chǎn)方法，無論是造型，為客戶提供數(shù)控加工的 NC 程序，同時也為不同類型的模具，與相應的基本理論，通過數(shù)值模擬方法預測實現(xiàn)成型的過程中提高模具結構（形狀）的目的。從 CAD/ CAE / CAM 一體化的角度來看，綜合，立體化，智能化和網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢，其中心思想是讓用戶在一個統(tǒng)一的環(huán)境中，實現(xiàn) CAD / CAE / CAM 的合作，以充分發(fā)揮各單位的優(yōu)勢和效益。因此，我們應該大力開展 MSC， ANSYS， Moldflow 公司， DYNAFORM 等輔助設計和制造軟件，推廣和應用。 （ 3）快速制模技術的推廣應用 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 快速模具和快速原型（ RP）發(fā)展迅速，在過去的兩年中，是向精密化，更高效的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術相比，該技術具有成型周期短，成本低，是更為顯著的整體經(jīng)濟效率的模具制造技術 。近年來，快速模具制造商投入了大量的人力和物力資源，各種各樣的快速模具制造工藝的研究和開發(fā)，傳統(tǒng)的快速制模技術的改造，嫁接先進的 RP 和數(shù)控技術，有效地滿足一些高精度，高壽命的模具生產(chǎn)的需求。具體的新技術包括：快速成型技術（ RPM），表面的現(xiàn)象，形成技術，壓鑄成型模具，冷擠壓成型技術和超模壓形狀，多點成形技術， KEVRON 鋼消隱消隱快速模具空白模具技術和制造技術。 （ 4）新型技術在塑料模具中的推廣應用 使用新的塑料模具設計與制造熱流道技術是一個重大變化，可 明顯 提高模具制造業(yè)的質量和生產(chǎn)率，并能節(jié)省大量的原材料 和能源的節(jié)約，國外模具企業(yè)不得不花費一半的技術，甚至超過 80％ 。氣體輔助注塑成型塑料成型是一項新技術，它具有少翹曲變形 ， 注射壓力低，易成型，表面，壁厚等差異較大的前提下，可保證產(chǎn)品質量，并大幅降低成本。 （ 5） 提高模具標準化及模具標準件的使用水平 標準化模具及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，也提高產(chǎn)品質量和降低模具的制造成本。模具標準應進一步提高規(guī)模，品種， 完善和發(fā)展 的銷售網(wǎng)絡，以確保交貨速度，為客戶提供交貨生產(chǎn)技術好，精度高，時間短，壽命長，高品質和價格低的標準模具。 （ 6）發(fā)展先進的表面處 理技術和優(yōu)質模具材料 模具材料是模具行業(yè)的基礎，已成為目前國外模具材料系列，成熟和完善系列化程度越來越高。中國是世界第一產(chǎn)鋼國家，在國內(nèi)發(fā)展先進的高品質工具鋼品種，雖然很多已經(jīng)被納入到了國家標準，如： 6Cr4W3Mo2VNb（ 65NB）， 7Cr7Mo2V2Si（ LD）， 7CR SiMnMoV（ CH 1）等，但應用程序短缺 70 萬噸左右，每年必需的，但也有相當一部分進口模具鋼。為了扭轉這種局面，其性能應根據(jù)使用模具的新要求，通過調整材料的組成，借助先進的技術方法和技術手段，不斷開發(fā)新的模具材料的特殊表現(xiàn)。 （ 7）高速銑削在模具加工應用 高速銑削工件溫度低，平穩(wěn)加工，切削力小，加工質量，作為一個普通銑床加工效率高（ 5? 10 倍）及可加工硬材料（ 60HRC）等諸多優(yōu)點，是一種高精密型腔加工模具的重要手段。國外近年來發(fā)展的高速銑削主軸轉速可達到 40,000 到 100,000 轉 / min，快速進給速度可達 30? 40M/MIN，換刀時間可提高到 1? 3 秒，大大提高了加工效率， RA≤10μm的表面粗糙度，形狀精度為 10μm。 （ 8）研究和應用模具高速測量技術和逆向工程 隨著掃描儀，坐標測量機，激光跟蹤儀測量儀器，便攜式掃描儀和其 他先進應用現(xiàn)代測試技術的前進速度，適應性高，精度高，自動化方向發(fā)展，數(shù)字化，并繼續(xù)為模具逆向工程設計，模具制造產(chǎn)品進一步推進的能力，以應對快速制造。 （ 9）新技術的發(fā)展和模具成型，開發(fā)新思路和新模式 在成型過程中，沖壓模具，復合材料，超塑成形，塑料精密成型技術，塑料氣體輔助注塑技術，熱流道技術，高壓注射成型技術的主要功能。另一方面，隨著先進制造技術的不斷發(fā)展和提高模具行業(yè)的整體水平，在模具行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的設計，生產(chǎn)和全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 管理理念和模式具體是：適應單件生產(chǎn)模具的特點柔性制造技術，打造最好的管理和有效的團隊合作 ，精益生產(chǎn)，提高快速反應能力，并行工程，虛擬制造和全球敏捷制造，網(wǎng)絡化制造新的生產(chǎn)理念，廣泛使用的標準勞動生產(chǎn)模式的劃分 。適應環(huán)保要求和可持續(xù)發(fā)展的綠色 設計和制造 。 2 產(chǎn)品材料 產(chǎn)品材料又包含成型產(chǎn)品材料和模具產(chǎn)品材料，二者都在向長壽命、高性能、輕質量方向靠攏，塑料從石油提取物化學反應得到，而模具材料主要為鋼或者合金。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 成型產(chǎn)品材料 成型產(chǎn)品就是塑料制品，塑料就是可用來塑化成型的樹脂原料。樹脂一般分為天然樹脂與人工樹脂（合成樹脂）。樹脂屬 于高聚物，包含決定高聚物最基本的物理化學性質的高分子內(nèi)部結構，以及決定高聚物的加工性能和物理機械性能的高分子外部結構。塑料的分類方法也比較多，按分子鏈在凝固后的結構形態(tài)分成結晶型、半結晶型、非結晶型。結晶型塑料（例 PE、 PP、 PA、 POM等）凝固時，有晶粒到晶核的生長過程，形成一定的體態(tài)。非結晶型塑料（例 PS、 PVC、 PMMA、 PC等）凝固時，沒有晶粒到晶核的生長過程，只是自由的大分子鏈的凍結。另外按塑料對熱作用的反映還可分為熱塑性和熱固性塑料。除了化學特性外，塑料的物理特性對成型件也有一定的影響，包括 熱容 量、熔化熱（熔化淺熱）、比熱容、熱擴散系數(shù)（導熱系數(shù)其值）、導熱系數(shù)、密度與比容、膨脹系數(shù)與壓縮系數(shù)等性能參數(shù)。 目前國內(nèi)常用塑料有九大類： (1)聚烯烴：是烯烴高聚物的總稱，一般是指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物與共聚物。品種有： LDPE、 MDPE、 HDPE、 LLDPE（線型聚乙烯）、 CPE（氯化聚乙烯）、 EVA（乙烯 醋酸乙烯共聚物）、 PP、 PPC（氯化聚丙烯）、 RPP（增強聚丙烯）、 PB（聚丁烯） (2)氯乙烯（ PVC）：注塑用的聚氯乙烯是懸浮聚合產(chǎn)品，按其顆粒形態(tài)有緊密型和疏松型。常用的改性品種有： CPVC（氯化聚氯乙烯）、 PVDC（氯乙烯 偏氯乙烯共聚物）、氯乙烯 乙丙橡膠接枝共聚物、耐寒 PVC（氯乙烯與馬來酸酐的共聚物）。注塑用的 PVC有兩大類： 一種是濕混造粒（即把各種添加劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、沖擊改性劑、加工助劑等混合后擠出造粒）；一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯。 (3)苯乙烯樹脂：是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹脂的總稱。常用的改性品種是： ABS（苯乙烯、丙烯腈、丁二烯），其中與橡膠等共混和接枝的方法可以改善脆性和耐溫低。目前苯乙烯塑料級別有：通用級、發(fā)泡級、沖擊級、 ABS、 AS（通用級 Ⅰ 、耐溫級 Ⅱ ） 。 (4)丙烯酸脂類：是指從丙烯酸衍生的高聚物，通常包括 PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）、纖維聚合物丙烯腈。供注塑級的 PMMA（有機玻璃）品種是用懸浮聚合制成。目前 PMMA塑料級別有：通用級、耐溫級、高流動級。 (5)酰胺樹脂聚：又名尼龍（ PA），用作纖維時又稱綿綸。是最早的工程塑料品種之一。目前 PA塑料品種有： PA PA6 PA6 PA61 PA10高炭尼龍、 PA66與彈性接枝共混的超韌性 PA、芳香聚酰胺等。 (6)線性聚脂類：是指在聚合物鏈節(jié)中含有脂鏈或醚鏈，而無支鏈和交鏈結構的樹脂統(tǒng)稱 為線性聚脂或線性聚醚。常用的品種有： PC（聚碳酸脂雙酚 A型）、改性 PC、滌綸 /PET（聚對苯二甲酸乙二脂）、 PBT（聚對苯二甲酸丁二脂）、 POM（聚甲醛）等。 (7)氟塑料：又稱為王牌塑料。常用的品種有： PTFE（聚四乙烯）、 PCTFE（三氟乙烯） 、 FEP（聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物）、 PVF（聚氟乙烯）、 PVDF（聚偏氟乙烯）等。 (8)纖維素塑料：是指由天然纖維素與無機酸或有機酸作用產(chǎn)生的纖維素樹脂，再加上增塑劑而制成。它是最古老的半合成型的熱塑型塑料。用的品種有硝酸纖維素、醋酸纖維全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 素、醋酸丁酸纖維。 (9)耐高溫型樹脂：是指該類聚合物的分子主鏈上含有亞芳基或雜環(huán)結構，因此具有耐高溫、耐輻射的能力，并兼有高強度和尺寸穩(wěn)定性。常用的品種有： PSF（聚砜）、 PES（聚苯醚砜）、 PPO（聚苯醚）、 PPS （聚苯硫醚）等。 注塑模具材料 目前塑料模具正朝著高效率、高精度、高壽命方向發(fā)展，推動了塑料模具材料迅速發(fā)展。包含鋼與非鋼合金兩大類材料，非鋼合金包含了銅合金、鋁合金、鋅合金、鋼結硬質合金、低熔點合金。具體如下： (1)銅合金：用作塑料模具材料的銅合金主要是鈹青銅 ,如 ZCuBe 。 鈹青銅可用于制造吹塑模、注塑模。 (2)鋁合金：常用的鑄造鋁合金有 ZL10 ZL20 ZL302等 ,主要用于制造要求高導熱率、形狀復雜、耐蝕的塑料模具。 (3)鋅合金：用于制造塑料模具的鋅合金大多為 Zn4Al3Cu共晶型合金 ,用鑄造方法可以加工出光潔而復雜的模具型腔 ,并可降低制模費用、縮短制模周期，這類鋅合金適合于制造注塑模和吹塑模。 (4)鋼結硬質合金：鋼結硬質合金是以鋼為粘結相 , 以碳化鈦、碳化鎢等碳化物為硬質相 , 用粉末冶金方法生產(chǎn)的復合材料。我國生產(chǎn)的模具用鋼結硬 質合金的典型牌號有GT3 R T D TLMW50、 GW50、 GJW50等。 (5)低熔點合金：利用低熔點合金澆鑄吹塑模具的型腔 , 不僅可以縮短模具的制造周期，節(jié)約大量鋼材，而且還節(jié)省勞力。低熔點合金的種類很多，目前使用較簡單的一種是WBi=58%、 WSn=42%的鉍錫合金。 我國目前用于塑料模具的鋼種，可按鋼材特性和使用時的熱處理狀態(tài)分類： (1)滲碳型塑料模具用鋼 ： 滲碳型塑料模具用鋼主要用于冷擠壓成形的塑料模。國內(nèi)常采用工業(yè)純鐵（如 DT1和 DT2）、 20Cr、 20Mn、 12CrNi3A、 20CrNiMo 12CrNi3A 和12Cr2Ni4A 鋼，以及國內(nèi)最新研制的冷成形專用鋼 0Cr4NiMoV（ LJ）。 (2)預硬型塑料模具用鋼 ： 所謂預硬鋼就是供應時已預先進行了熱處理，并使之達到模具使用態(tài)硬度。一般常見為： Cr2Mo， Y20CrNi3AlMnMo(SM2)， 5NiSCa，Y55CrNiMnMoV(SM1)， 4Cr5MoSiVS， 8Cr2Mn－ WMoVS(8CrMn) (3)調質型塑料模具鋼：中碳或中碳合金鋼經(jīng)過淬火 +高溫回火而使用的鋼材。主要有：SM4 SM50、 SM5 40Cr、 40Mn、 50Mn、 4Cr5MoSiV、 38CrMoAlA 等。這一類鋼具有綜合力學性能好，特別是切削加工性好的特點，故多應用于要求不太高、生產(chǎn)批量不大的塑料模具。 (4)耐蝕塑料模具鋼：加工聚氯乙烯塑料、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品時，分解出的腐