塑料成型模具的发展

塑料成型模具的发展

The development of plastic molding die

（华东交通大学，机电学院，材料成型与控制工程12模具2班，序号05）

摘要：由于塑件的广泛应用，塑料成型模具得到迅速发展，许多新型塑料模具材料、先进的塑料模具制造技术与设计方法得到应用。塑料成型模具将向着标准化、自动化、高效、长寿命的方向发展，塑料成型模具技术将更趋于完善。

Abstract: Due to the wide use of plastic products, plastic molding die has been rapidly developed, and many new materials, advanced manufacturing technology and design methods have been applied. The development of plastic molding die will toward the direction of standardization, automation, efficient and long-life .Technology of plastic molding die will be more perfect.

关键词：塑料成型模具；精度；标准化；长寿命

Key words: plastic molding die ; accuracy ; standardization ; long-life.

塑料虽然是20世纪才发展起来的一大类新材料，但由于塑料的品种多，性能各具特色，适应性广，同时生产塑料所消耗的能量较金属低、塑料的密度远低于金属，所以在许多按体积使用的制品上，塑料的优势极为突出，这也使得塑料工业一直保持着持续发展的势头。塑料工业包括塑料生产和塑料制品生产。没有塑料的生产就没有塑料制品的生产，而没有塑料制品的生产，塑料也就不可能成为生产或生活材料。那么与此同时塑料成型模具也就在这两者的发展中占有极其重要的地位了。

一、塑料成型模具概述

塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型是将各种形态的塑料原料（粉状、粒状、熔体或分散体）熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一压力下经过要求形状模具或充填到要求形状模具模腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。塑料模具是塑料成型加工中的工艺装备，它是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。塑料成型模具一般可多次使用，适应大批量生产。

不同的塑料成型方法采用原理和结构特点各不相同的成型模具，按照成型加工的方法的不同，可将塑料成型模具分为以下几类：

1、压塑成型模具

压塑成型模具简称压模。将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合，塑料在热和压力作用下成为流动状态并充满型腔，然后由于化学或者物理变化使塑料硬化成型。这种成型方法叫压塑成型，所用模具为压塑成型模具。常用于热固性塑料制品的成型。

2、注塑成型模具

塑料通过注塑机的加料斗进入机器的加热料筒内，塑料受热熔融均匀塑化后，在注塑机的螺杆或活塞的高速推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入低温的模具型腔内，塑料在模具型腔内固化成型。这种成型方法就是注塑成型，所用模具即注塑成型模具，主要适用于热塑性塑料制品的成型。

3、传递成型模具

传递成型是将热固性塑料原料加入预热的模具加料室，然后通过压柱向塑料施加压力，塑料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统进入型腔，物料在高温高压下硬化成型，所用模具就是传递成型模具。这种模具仅用于热固性塑料制品的成型。

4、挤塑成型模具

挤塑成型模具包括挤出机头和定型模两部分。物料在挤塑机旋转螺杆的推动和高温塑化下，塑料原料成为均匀的黏流态，黏流态的塑料在高温高压下通过具有特定断面形状的机头口模，然后连续进入温度较低的定型模，塑料在其中固化，生产出具有所需断面形状的连续型材，该成型方法就是挤塑成型。

5、中空制品吹塑成型模具

将挤塑或注塑成型的尚处于良好塑化状态的管状坯料，趁热移入模具成型腔内，模具闭合后立即向管状坯料的中心通以压缩空气，使管坯膨胀而紧贴于模具型壁上，冷却硬化后即可得到一中空制品。此方法所用模具就是中空制品吹塑成型模具。用挤塑方法生产管坯的叫挤吹模具；用注塑方法生产管坯的叫注吹模具；注吹中，塑化的坯管在吹膨前的瞬间先进行轴向拉伸再横向吹胀的叫注拉吹模具。

6、热成型模具

热成型模具又叫真空或压缩空气成型模具，它一般是由一单独的阴模或单独的阳模构成。将预先制成的塑料片加热软化后，将片材周边紧压在模具周边上，然后再在紧靠模具型腔的一边抽真空，或在其反面充以压缩空气，使塑料片发生塑性变形而紧贴在型腔壁上，冷却定型后即得一敞口的塑料制品。

二、塑料成型模具的发展现状

1、塑料模具标准件、模具材料和寿命方面

国外塑料成型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，标准化率高达85%，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。我国模具钢按使用情况主要分为塑料模具钢（约占50％），冷作模具钢（约占28％），特殊性能钢约（约占2％）。我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。塑料成型模具用钢的随意性较大，新材料使用率不高。模具材料的微量元素控制技术、冶炼技术和热处理技术有待待提高。

2、塑料模具的精度、试模周期和制造周期方面

国内注塑成型模具的精度虽然随着设计与制造技术的不断提升，相比于以前有了很大提升，但是对于精密或超精密零件，不同时期有不同的要求，所以这方面还是有待继续提升。

试模周期通常要占整个模具制造周期的1/3 左右，国内企业的模具制造周期因塑件的大小、难易而有差异，浙江模具企业的一般模具制造周期通常在45～60天。相比于国外企业，国内塑料成型模具的试模周期和制造周期要多出接近1倍的时间。

3、模具设计和制造高新技术的应用

近年来3D打印技术发展迅速，国外已将这项技术应用于模具的设计与制造中，这大大缩短了模具的设计周期，大大提高了经济效益。另外，国外在模具生产自动化也已经迈开了研究的脚步，德国就已经研究出模具制造全过程无人化的技术，整个制造与检测过程都是自动化的。在模具设计和制造高新技术的应用方面国内确实相对落后。

三、塑料成型模具的发展趋势