心型臺(tái)燈塑料注塑模具設(shè)計(jì)

1、1 / 591前言1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的 流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低， 生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)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(gè)國(guó)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(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在 1989 年 3 月中國(guó)政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè) 技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

2、的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模 具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，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。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為 例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市 場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一， 汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件， 經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)， 汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)， 已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。 汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加， 2005 年將達(dá)到 170 種。一個(gè)型

3、號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià) 值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有 14 種排量 80 多個(gè)車(chē)型， 1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件 2000 種，共計(jì) 5000 多個(gè)，其中一半以上需要模具 生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需 1000 副模具，總價(jià)值為 1000 多萬(wàn)元。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(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。 中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn) 的數(shù)控制模設(shè)備，提

4、高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有 很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特 別重要的意義。2 / 591.2各種模具的分類(lèi)和占有量模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模， 陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳?維的模具形腔是材料成型。（1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù) 的 50以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_孔模，切口模，切邊模，彎曲 模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工

5、 序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。（2）鍛模： 鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱(chēng)。 按鍛壓設(shè) 備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓 機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按 工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。 塑料模約占模具總數(shù)的 35，而且有 繼續(xù)上升的趨勢(shì)。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。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝

6、備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下 充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。（5）粉末冶金模： 粉末冶金模用于粉末成型， 按成型工藝分類(lèi)粉末冶金模有： 壓模， 精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多， 包括機(jī)械設(shè)計(jì)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(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易 見(jiàn)。1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的 動(dòng)力。20 世紀(jì) 90 年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在19

7、90 年僅60 億元人民幣， 1994 年增長(zhǎng)到 130 億元人民幣， 1999 年已達(dá)到 245 億元人民幣， 2000 年增至 260270 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(chǎng)點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng) 外，其3 / 59他所有制形式的模具廠(chǎng)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

8、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（ 1 96 1 1 98 1），成長(zhǎng)期（ 1 98 1 1 991 ）， 成

9、熟期（ 19912001）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(chǎng)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

10、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/CA 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4 / 59

11、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(chǎng)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。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) 2000 萬(wàn)噸之多， 1986 年增至 23l0 萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量 8100 噸的 28.5，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、 199

12、2 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。 2001 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 2001 年為 4280 萬(wàn)噸。美國(guó)人均 塑料消費(fèi)量也是很高的， 2000 年為

13、159 公斤， 2001 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， 50l00 人的占 21，100500 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)， 2001 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 19

14、98 年達(dá)近1300 萬(wàn)噸， 1999 年為近 1400 萬(wàn)噸， 2000 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)， 2001 年上升為 1580 萬(wàn)噸， 2002 年已過(guò) 1600 萬(wàn)噸。 2001 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) 2001 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 2001 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

15、 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，2001 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 44，50100 人的占 28，100500 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 2002 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)5 / 59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

16、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。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

17、。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) 3.7 ， 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 8.7 。 1999 年和 2000 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。2001 年和 2002 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。2002 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)