【正文】 見 塑 料 模有 壓 縮 模 、壓 注 模 、注 射 模 、移 動 式 、固 定 式 、單 型 腔 、多 型 腔 等 。 模具所涉及的工藝繁多，包括機械設(shè)計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是 一 個 多 學(xué) 科 的 綜 合 ， 其 復(fù) 雜 程 度 顯 而 易 見 。 壓 鑄 模 約 占 模 具 總 數(shù) 的 6％。塑 料 模 主 要 包 括 壓 塑 模 ，擠塑 模 ， 注 射 模 ， 此 外 還 有 擠 出 成 型 模 ， 泡 沫 塑 料 的 發(fā) 泡 成 型 模 ， 低發(fā) 泡 注 射 成 型 模 ， 吹 塑 模 等 。 （ 3）塑 料 模 ：塑 料 模 是 塑 料 成 型 的 工 藝 裝 備 。按 鍛 壓 設(shè) 備 不 同 ，鍛 模 分 為 錘 用 鍛 模 ，螺 旋 壓 力 機 鍛 模，熱 模 鍛 壓 力 鍛 模 ， 平 鍛 機 用 鍛 模 ， 水 壓 機 用 鍛 模 ， 高 速 錘 用 鍛 模 ，擺 動 碾 壓 機 用 鍛 模 ， 輥 鍛 機 用 鍛 模 ， 楔 橫 軋 機 用 鍛 模 等 。 按 組 合 工 序 不同 ， 沖 模 分 為 單 工 序 模 ， 復(fù) 合 模 ， 連 續(xù) 模 。沖 模 占 模 具 總 數(shù) 的 50％ 以 上 。 除 部 分 沖 模 以 外 的 的 上 述 各 種 模 具 都屬 于 腔 型 模 ， 因 為 他 們 一 般 都 是 依 靠 三 維 的 模 具 形 腔 是 材 料 成 型 。 由 于 機 械 零 件 的 復(fù) 雜 程 度 和 精 度 的 不 斷 提 高 ， 對 塑 料 模具 的 要 求 也 越 來 越 高 。同 時 對 壓 鑄 模 的 壽 命 和 復(fù) 雜 程 度 也 將 提 出 越 來 越 高 的 要 求 。 快 速 經(jīng) 濟 模具 的前景十分廣闊。 標(biāo)準(zhǔn)件 的應(yīng)用將日益廣泛。 熱 流 道 模具 在塑料 模具 中的比重也將逐漸提高。 多 功 能 復(fù) 合 模具 將 進 一 步 發(fā) 展 。 模具 的 精 度 將 越 來 越 高 。 為 盡 快 改 變 這 種 局 面 ， 去 年 底 ，5 上 鋼 五 廠 與 上 海 大 學(xué) 聯(lián) 合 開 發(fā) 我 國 第 一 條 精 品 模 具 鋼 專 業(yè) 生 產(chǎn) 線 ，達到國際先進水平，年產(chǎn)量可達 萬噸，這個精品模具基地，將有 力 地 促 進 汽 車 模 具 的 國 產(chǎn) 化 。 目前，世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場量 維持 600 億 ~650億 美 元 。 加 入 世 貿(mào) 組 織 后 ， 一 些 國 家 紛 紛 將 制 造 業(yè) 向 我 國 轉(zhuǎn) 移 ， 模 具 工業(yè) 正 面 臨 空 前 的 發(fā) 展 機 遇 。同時，由于近年來進口模具中，精密、大 型 、 復(fù) 雜 、 長 壽 命 模 具 占 多 數(shù) ， 所 以 ， 從 減 少 進 口 、 提 高 國 產(chǎn) 化率 角 度 出 發(fā) ， 這 類 高 檔 模 具 在 市 場 上 的 份 額 也 將 逐 步 增 大 。 據(jù) 有 關(guān) 方 面 預(yù) 測 ， 模 具 市 場 的 總 體 趨 熱 是 平 穩(wěn) 向 上 的 ， 在 未 來 的 模4 具 市 場 中 ， 塑 料 模 具 的 發(fā) 展 速 度 將 高 于 其 它 模 具 ， 在 模 具 行 業(yè) 中 的比 例 將 逐 步 提 高 。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技術(shù)對成型過程，如充模和冷 卻 等 進 行 計 算 機 模 擬 ， 取 得 了 一 定 的 技 術(shù) 經(jīng) 濟 效 益 ， 促 進 和 推 動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。 一 些 國 內(nèi) 模 具 企 業(yè) 已 普 及 了 二 維CAD，并 陸 續(xù) 開 始 使 用 UG、 Pro/Engineer、 IDEAS、 EuclidIS 等國際 通 用 軟 件 ， 個 別 廠 家 還 引 進 了 Moldflow、 CFlow、 DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 注 塑 模 型 腔 制 造 精 度 可 達 ～，表 面 粗 糙 度 m ，模 具 質(zhì) 量 、壽 命 明 顯 提 高 了 ，非 淬3 火鋼模壽命可達 10～ 30 萬次，淬火鋼模達 50～ 1000 萬次，交貨期較 以 前 縮 短 ， 但 和 國 外 相 比 仍 有 較 大 差 距 。 如 天 津 津 榮天和機電有限公司和煙臺北極星 模具有限 公司制造的多腔 VCD和 DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動 等 要 求 都 達 到 了 國 外 同 類 產(chǎn) 品 的 水 平 ， 而 且 還 采 用 最 新 的 齒 輪 設(shè)計 軟 件 ， 糾 正 了 由 于 成 型 收 縮 造 成 的 齒 形 誤 差 ， 達 到 了 標(biāo) 準(zhǔn) 漸 開 線齒 形 要 求 。 我 國 塑 料 模 工 業(yè) 從 起 步 到 現(xiàn) 在 ， 歷 經(jīng) 半 個 多 世 紀 ， 有 了 很 大 發(fā)展 ，模 具 水 平 有 了 較 大 提 高 。 我 國 模 具 技 術(shù) 的 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 趨 勢 80 年 代 以 來 ，在 國 家 產(chǎn) 業(yè) 政 策 和 與 之 配 套 的 一 系 列 國 家 經(jīng) 濟 政策 的 支 持 和 引 導(dǎo) 下 ， 我 國 模 具 工 業(yè) 發(fā) 展 迅 速 ， 年 均 增 速 均 為 13%，1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億，至 2021 年我國模具總產(chǎn)值預(yù)計為 260270 億元，其中塑料模約占 30%左右。一 個 型 號 的 摩 托 車 生 產(chǎn) 需1000 副模具，總價值為 1000 多萬元。中國 摩 托 車 產(chǎn) 量 位 居 世 界 第 一 ， 據(jù) 統(tǒng) 計 ， 中 國 摩 托 車 共 有 14 種排量2 80 多個車型， 1000 多個型號。一 個 型 號 的 汽 車 所 需 模 具 達 幾 千 副 ， 價 值 上 億 元 。 汽 車 工 業(yè) 是我 國 國 民 經(jīng) 濟 五 大 支 柱 產(chǎn) 業(yè) 之 一 ， 汽 車 工 業(yè) 重 點 是 發(fā) 展 零 部 件 ， 經(jīng)濟 型 轎 車 和 重 型 汽 車 ， 汽 車 模 具 作 為 發(fā) 展 重 點 ， 已 在 汽 車 工 業(yè) 產(chǎn) 業(yè)政策中得到了明確。 模 具 制 造 的 重 要 性 主 要 體 現(xiàn) 在 市 場 的 需 求 上 ， 僅 以 汽 車 ， 摩 托車 行 業(yè) 的 模 具 市 場 為 例 。 模 具 工 業(yè) 既 是 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 的 一 個 組 成 部 分 ， 又 是 高 新 技 術(shù) 產(chǎn)業(yè) 化 的 重 要 領(lǐng) 域 。振 興 和 發(fā) 展 我 國 的 模 具 工 業(yè) ，正 日 益 受 到 人 們 的 關(guān) 注 。1 第一章 模具設(shè)計總述 模 具 工 業(yè) 在 國 民 經(jīng) 濟 中 的 地 位 模 具 工 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟 的 基 礎(chǔ) 工 業(yè) ， 是 國 際 上 公 認 的 關(guān) 鍵 工 業(yè) 。模 具 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 的 高 低 是 衡 量 一 個 國 家 產(chǎn) 品 制 造 水 平 高 低 的 重 要標(biāo) 志 ， 它 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 ， 效 益 和 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 能力 。早 在 1989年 3 月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具 列 為 機 械 工 業(yè) 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 。 模 具 在 機 械 ， 電 子 ， 輕 工 ， 汽 車 ， 紡 織 ， 航 空 ，航天等工業(yè)領(lǐng) 域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了 這 些 工 業(yè) 領(lǐng) 域 中 60％ ~90％ 的 產(chǎn) 品 的 零 件 ， 組 件 和 部 件 的 生 產(chǎn) 加工。 汽 車 ， 摩 托 車 行 業(yè) 是 模 具 最 大 的 市 場 ， 在工 業(yè) 發(fā) 達 的 國 家 ， 這 一 市 場 占 整 個 模 具 市 場 一 半 左 右 。汽車基本車型不斷增加， 2021 年將達到 170 種。 為 了適應(yīng)市場的需 求 ，汽 車 將 不 斷 換 型 ，汽 車 換 型 時 約 有 80％的模具需要更換。單輛摩托車約有零件 2021 種，共計5000 多 個 ，其 中 一 半 以 上 需 要 模 具 生 產(chǎn) 。其他行業(yè)，如電子及通訊，家 電 ， 建 筑 等 ， 也 存 在 巨 大 的 模 具 市 場 。在未來的模具市場中 ， 塑 料 模 在 模 具 總 量 中 的 比 例 還 將 逐 步 提 高 。在 大 型 模 具 方 面 已 能 生 產(chǎn) 48 英寸大屏幕 彩 電 塑 殼 注 射 模 具 、 大 容 量 洗 衣 機 全 套 塑 料 模 具 以 及 汽 車保 險 杠 和 整 體 儀 表 板 等 塑 料 模 具 ； 精 密 塑 料 模 具 方 面 ， 已 能 生 產(chǎn) 照相 機 塑 料 件 模 具 、 多 型 腔 小 模 數(shù) 齒 輪 模 具 及 塑 封 模 具 。還 能 生 產(chǎn) 厚 度 僅 為 的一模兩腔的航空杯模具和難度 較 高 的 塑 料 門 窗 擠 出 模 等 等 。 但 是 近 年 許 多 模 具 企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù) 進 步 視 為 企 業(yè) 發(fā) 展 的 重 要 動 力 。 在制造技術(shù)方面， CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階 ，以 生 產(chǎn) 家 用 電 器 的 企 業(yè) 為 代 表 ，陸 續(xù) 引 進 了 相 當(dāng) 數(shù) 量 的 CAD/CAM系統(tǒng)，如美國 EDS 的 UGⅡ、美國 Parametric Technology 公司的Pro/Emgineer、美 國 CV公司的 CADS英 國 Deltacam 公司的 DOCT日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美國 ACTech 公司的 CMold 及澳大利亞 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析軟件等等。近年來，我國 自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM 系 統(tǒng) 有 了 很 大 發(fā) 展 ， 主 要 有 北 航 華 正 軟 件 工 程 研 究 所 開 發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 系統(tǒng)及 CAE 軟件等 ， 這 些 軟 件 具 有 適 應(yīng) 國 內(nèi) 模 具 的 具 體 情 況 、 能 在 微 機 上 應(yīng) 用 且 價格較低等特點，為進一步普及模具 CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 隨 著 塑 料 工 業(yè) 的 不 斷 發(fā) 展 ， 對 塑 料 模 具 提 出 越 來越 高 的 要 求 是 正 常 的 ， 因 此 ， 精 密 、 大 型 、 復(fù) 雜 、 長 壽 命 塑 料 模 具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。 建 筑 業(yè)的 快 速 發(fā) 展 ， 使 各 種 異 型 材 擠 出 模 具 、 PVC 塑料管材管接頭模具成為 模 具 市 場 新 的 經(jīng) 濟 增 長 點 ， 高 速 公 路 的 迅 速 發(fā) 展 ， 對 汽 車 輪 胎 也提 出 了 更 高 要 求 ， 因 此 子 午 線 橡 膠 輪 胎 模 具 ， 特 別 是 活 絡(luò) 模 的 發(fā) 展速 度 也 將 高 于 總 平 均 水 平 ； 以 塑 代 木 ， 以 塑 代 金 屬 使 塑 料 模 具 在 汽車 、 摩 托 車 工 業(yè) 中 的 需 求 量 巨 大 ； 家 用 電 器 行 業(yè) 在 “ 十五 ” 期間將有較大發(fā)展 ， 特 別 是 電 冰 箱 、 空 調(diào) 器 和 微 波 爐 等 的 零 配 件 的 塑 料 模需 求 很 大 ； 而 電 子 及 通 訊 產(chǎn) 品 方 面 ， 除 了 彩 電 等 音 像 產(chǎn) 品 外 ， 筆 記本電腦和網(wǎng)機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。 據(jù) 上 海 模 具 工 業(yè) 協(xié) 會 透 露 ， “ 九五 ” 期間 ， 國 內(nèi) 模 具 行 業(yè) 產(chǎn) 值 年 增 長 幅 度 約 為 13%，高檔模具比例提高，模 具 商 業(yè) 化 程 度 提 高 近 10%， 模 具 行 業(yè) 的 進 出 口 比 例 趨 向 合 理 ， 進口量占市場總量的 20%，金 額 近 10 億 美 元 ，出 口 額 已 達 1 億美元。我 國 汽 車 、家 電 、通 訊 等 領(lǐng) 域 的 高 性 能 模 具 鋼 年 需 求 約 20萬 噸 ， 其 中 相 當(dāng) 一 部 分 依 靠 進 口 。 據(jù) 分 析 ， 未 來 我 國 模具 的 9 大發(fā)展趨勢是： 模具 日趨大型化。 10 年 前 精 密 模具 的精度一般為 5微 米 ， 現(xiàn) 已 達 到 23 微米， 1 微米精度的 模具 也將上市。新 型 多 功 能 復(fù) 合 模具 除了沖壓 成 型 零 件 外 ， 還 擔(dān) 負 疊 壓 、 攻 絲 、 鉚 接 和 鎖 緊 等 組 裝 任 務(wù) ， 對 鋼材 的 性 能 要 求 越 來 越 高 。 隨 著 塑 料 成 型 工 藝 的 不 斷 改 進 與 發(fā) 展 ，氣 輔 模具 及適應(yīng)高壓注 塑 成 型 等 工 藝 的 模具 也將隨之發(fā)展。 模具 標(biāo)準(zhǔn)化及 模具 標(biāo)準(zhǔn)件 的應(yīng)用將極大地影響 模具 制造周期，還能提高 模具 的質(zhì)量和降低 模具 制造成本。 隨 著 車 輛 和 電 機 等 產(chǎn) 品 向 輕 量 化 發(fā) 展 ，壓 鑄 模 的 比 例 將 不 斷提 高 。 以 塑 代 鋼 、以 塑 代 木 的 進 程 進 一 步 加 快 ，塑 料 模具 的比例將不 斷 增 大 。 6 第二章 各類塑料模具及其特點 各 種 模 具 的 分 類 和 占 有 量 模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻 璃 模 ， 橡 膠 模 ， 陶 瓷