我国塑料模具的发展现状及发展建议

本科生毕业设计（论文）

题目：本科毕业设计（论文）题目

此行若无内容，横线保留

通信与控制工程学院自动化专业

学号34567890

学生姓名梁溪媛

指导教师常广溪教授

江南讲师

二〇〇九年六月

我国塑料模具的发展现状及发展建议

摘要：塑料作为一种新材料，应用范围涉及各个领域。因此作为塑料加工所需的模具显得尤其重要。本文主要论述了我国塑料模具发展的历史以及研究现状，同时，将我国的模具技术与国外作对比，发现差异；最后介绍了塑料模具的发展趋势。

关键词：塑料模具；发展现状；发展差距；发展趋势

Abstract: Plastic，as a new material, covers all areas of application. Therefore, plastic mold processing is particularly important. This article discusses the history and current situation of plastic mold research and development; then compareing the mold technology with foreign countries ; Finally, the development trend of plastic mold.

Key words: Plastic mold；Development status；Development gap；trend

1 引言

塑料作为20 世纪的一种新兴材料，其使用范围已经深入到社会生活与生产的方方面面，成为继金属、木材、硅酸盐之后的现代工业生产中的重要原材料。[1]

塑料的迅速发展，带动了塑料模具材料的发展。随着高性能塑料的开发和生产规模的不断扩大，塑料制品的种类日益增多，并向精密化、大型化和复杂化发展，使塑料模具工作条件更加复杂和苛刻，对塑料模具材料的性能要求也在不断提高。目前，全球范围内塑料模具材料的开发速度都在加快，品种也在迅速增加。新型塑料模具材料的开发，对保证模具质量、提高模具使用寿命和降低生产成本都有着至关重要的作用，能进一步地推动塑料工业更快、更好地向前发展。[2, 3]

2 我国塑料模具的发展现状

目前, 塑料模具在整个模具行业中所占比重约30%，在模具进出口中的比重高达50% ~ 70%。而近年来我国塑料模具发展迅速。塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了非常广阔的市场。[4]

随着工业发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国塑料模具工业面临空前发展机遇。在外资的带动下，在高新技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，我国塑料模具形成了一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机。我国塑料模具市场总体规模将增加13% 左右，到2015 年，塑料模具产值将达到1420 亿元，年均增长速度为12% 左右，到2015 年，模具及模具标准件出口将增长到7 亿美元左右。[5, 6]外部市场环境的利好不代表中国塑料模具企业的实力。从总体上来看，我国还只能称的

上是塑料模具生产大国而并不能称的上是生产强国，产品与工业发达国家还有10～15年的差距，目前仍以中低档为主。

2.1 模具材料的发展现状

目前，塑料模具材料的发展主要分2个方向，一是发展塑料模具材料本身，另一个方向是将表面工程技术应用于模具加工与制造领域，在很大程度上能弥补模具材料的不足，特别是稀土表面工程技术和纳米表面工程技术的的研究发展，为塑料模具材料的发展带来了新的天地。

塑料模具材料包括模具钢和合金材料，但主要是模具钢。模具钢主要分类有：渗碳钢，冷挤压成型钢，调质钢，预硬化钢，高碳工具钢，耐腐蚀钢等。

合金材料主要有：①有色合金。包括铜基、铝基和锌基合金，成本较低，制模容易，导热性较好，适于吹塑模和注塑模。②钢结硬质合金。具有高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀和一定的韧性，但表面抛光有限，常用于制造以玻璃纤维为填料的增强塑料模具。③低熔点合金。利用低熔点合金浇铸吹塑模的型腔，可以缩短模具的制造周期，节省大量钢材，还可以节省劳力。[2, 7]

2.2 模具表面技术的发展

模具主要依靠其表面进行工作，因此，模具的失效80%以上为表面损伤，即磨损、腐蚀等，对模具进行表面处理，可以提高其表面硬度，改变表层化学成分和组织，从而提高其耐磨性和耐蚀性，有效地延长模具的使用寿命，降低生产成本，还能提高被加工件的表面质量。常用的表面处理方法主要是化学热处理和表面覆层技术。

随着新技术的不断开发，一些表面工程新技术逐渐进入研究者的视野，其中以稀土表面技术和纳米表面技术最具应用前景。稀土元素的加入能在很大程度上提高镀层的耐磨性和耐蚀性，并在一定程度上增加镀层的韧性。而纳米技术的应用可使得镀层获得较高硬度、良好自润性、较高的耐磨性和耐蚀性，对改善模具的综合性能和延长寿命具有重要的意义。[2] 3 我国塑料模具发展的差距

我国制造业目前还处于全球产业链分工的中低端，大多数工业产品尚属中低档。尽管我国塑料模具工业发展迅速，但在塑料模具制造周期、模具精度、寿命和生产能力等方面，与国际平均水平和发达国家仍有一定差距。

3.1 塑料模具标准件、模具材料和寿命方面

国外塑料模具标准化程度很高，在材料、品种、规格、结构、精度及验收等方面，都实现了标准化，标准化率可达85％（德国、日本），而且还建立了模具标准结构典型组合。国内的模具零件标准化率仅为20％。模具的标准化程度已成为制约国内模具制造周期的瓶颈之一，也影响了国内模具的竞争力。

国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列，如美国塑料模具钢有7个钢号，形成完整的P 系列；日本日立金属公司有15 个钢号；日本大同特殊钢13 个钢号。我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo。塑料模具用钢的随意性较大，新材料使用量不到10％。模具材料的微量元素控制技术、冶炼技术和热处理技均有待提高。

3.2 塑料模具的精度、试模周期和制造周期方面

国内中大型塑料注射模具的精度能控制在0.03～0.05mm；挤出模具的型腔抛光精度为0.02～0.04mm，模芯经专用设备加工后精度可达0.04～0.05mm；挤出片模的模唇流面抛光精度可达0.015～0.02mm；塑料模具零件加工精度在±1μm，位置公差2～3μm，分型面配模上下3μm。而国外的型腔精度为0.005～0.01mm，粗糙度为Ra0.10～0.05。

在生产周期上，国内外模具的生产周期差异也较大。生产中型压铸模具国外需约1～2 月，而国内约3～6 月，生产中型塑料模具，国内约2～4月，国外约1 月，生产高精度级进模具，国内约约4～6 月，国外约3～4 月，生产汽车覆盖件模具，国外约6～7 月，国