淺談國內外模具新材料發展

王喆

摘 要：隨著我國模具產品質量等工藝技術的提升，國內模具行業已經成為世界的焦點。在未來行業發展中，技術創新提升，是行業高速發展和市場需求中最重要的條件。我國模具業雖然起步晚，前期很長時間也是以低端產品為主要，但是隨著逐漸轉型升級，行業的新機遇已經呈現。

關鍵詞：模具；產品質量；智能控制

隨著模具日趨大型化，模具的精度也越來越高。十年前，精密模具的精度一般為5μm，后來可以達到2μm，現在已經可以達到1μm精度，甚至有的企業加工精度達已然到0.3～0.5μm的超精準模具，使用壽命達到3億～4億次的長壽命模具、能與2500次/分鐘高速沖床配套的高速精密沖壓模具、實現多料和多工序成形的多功能復合模具、能實現智能控制的復雜模具等。熱流道技術模具不僅可以提高制件的生產率和質量，還可以大幅度節約制件的原材料。隨著熱流道技術的推廣應用，熱流道模具在塑膠模具中的比重將逐步提升。同時，隨著塑膠成形工藝的不斷提高與發展，氣輔模具及適用高壓注射成形等工藝的模具也將隨之發展。氣體輔助注射成形的技術已經比較成熟，它能改善塑件的內在與外觀質量，具有注射壓力低，制品變形小，易成型壁厚差異較大的制品等優點，而且還可以節約原材料，提高制件生產率，從而大幅度降低成本。模具標準件的應用也將日趨廣泛，所以快速模具經濟的前景還是比較廣闊的。車輛與電機等產品向輕量化發展，壓鑄模的比例將不斷提高，同事對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。隨著以塑代鋼、以塑代木的進一步發展，塑料模的比重不斷提高，由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模的要求也越來越高。

塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現有制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型模具為最低，如化妝品瓶子的吹塑模具，無論從造型以及質量上遠不能適應出口要求。

目前，我國模具行業在體制改革與機制轉換過程中取得了一定成效。現有國企無論是數量還是產量，占比都不大，差不多是全行業的3%；股份制、私營和三資企業占絕對優勢，從而也使得整個行業活力倍增。比如國內生產的小模數塑料齒輪等精密塑料模具已達到國外同類產品水平；在齒輪模具設計中采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復雜、大型模具的設計制造水平也已達到或接近國際水平。使用CAD三維設計、計算機模擬注塑成形、抽芯脫模機構設計等新穎的手段對精密、復雜模具的制造水平提高起到了很大作用。

雖然在這十多年國內中注塑模具工業取得了令人矚目的發展，但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。精密加工設備在模具加工中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，此類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。

國外發達國家的模具廠大體有兩種：獨立的模具廠，或者隸屬于一些大的集團公司的模具廠。無論哪種，規模都不大，但是專業化程度高，生產效益高。注塑模具制造行業的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網絡化。追求目標是提高產品質量及生產效率。國外發達國家模具標準化程度達到70%～80%，實現部分資源共享，大大縮短設計周期及制造周期，降低生產成本，最大限度地提高模具制造業的應變能力滿足用戶需求。模具企業在技術上實現了專業化，在模具企業的生產管理方面，也有越來越多的采用以設計為龍頭、按工藝流程安排加工的專業化生產方式，降低了對模具工人技術全面性的要求，強調專業化。

國外注塑成型技術在也向多工位、高效率、自動化、連續化、低成本方向發展。因此模具也向高精度復雜、多功能的方向發展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動周轉箱一體注塑、多色注塑等；向高效率、高自動化和節約能源，降低成本的方向發展。例如：疊模的大量制造和應用，水路設計的復雜化、裝夾的自動化、取件全部自動化。

我國注塑模具行業與其發展需要和國外先進水平相比，主要存在以下問題：

（1）發展不平衡，產品總體水平較低，雖然有個別企業的部分產品已達到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。

（2）工藝裝備落后，組織協調能力差，雖然部分企業經過近幾年的技術改造，工藝裝備水平已比較先進，但大部分企業工藝裝備仍比較落后。企業的組織協調能力差，難以整合或調動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。

（3）多數企業開發能力弱，一方面是技術人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發投入少，觀念落后，對開發不夠重視。

（4）供需矛盾一時還難以解決。模具工業的總體水平依然落后于國際先進水平，模具產出依然滿足不了模具市場需求，國產模具對市場的滿足率不到80%。尤其是模具技術含量高的中高檔模具，滿足率不到60%。市場需求旺盛，生產發展一時還難以跟上，供不應求的局面還將持續一段時間。

堅持科學發展觀，以結構調整為主線，以技術進步為依托，創新驅動，“好”字當頭，搞好信息化與工業化的融合，以提高行業整體實力和企業核心競爭力為主要目標，深化改革，開拓市場，苦練內功，著力轉變發展方式，提升軟實力，更好地為提高裝備制造業總體水平，為我國實現低碳經濟和國防現代化服務，從而也為我國模具行業到2020年步入世界模具強國奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]王旭東.微孔注射成型技術的應用[J].工程塑料應用，2012，03.

[2]李紅林，賈志欣.應用Pro/E設計精密注射.模具的方法研究[J].電加工與模具，2015，01.

[3]周亮，丁怡.用Auto Lisp進行注射模澆注系統參數化設計[J].機械研究與應用，2014，03.endprint