【摘 要】注射成型技術(shù)作為塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。本文簡介類當(dāng)前注塑模具方面的先進(jìn)技術(shù)，并對(duì)未來內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】模具、塑料注塑模具

一、前言

模具是利用其特定的形狀尺寸而形成的制品工具，制品的不同而采用的原材料也不同，成型的方法也不同，模具分為壓鑄模具、玻璃模具、金屬?zèng)_壓模具、塑料模具等。注塑制品占整個(gè)塑料制品的20--30%，在工程塑料中80%以上是注塑成型加工的。

塑料制品在日常生活上、包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 得到廣泛的應(yīng)用，除簡易模具外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此，生產(chǎn)這些模具必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具，塑料模具的設(shè)計(jì)包括模具腔的形狀、表面的粗糙程度、分型面、對(duì)于制品的型材尺寸的精確度、它的物理性能，內(nèi)應(yīng)的大小，近澆與排氣位置的選擇等，起著十分重要的影響，在加工過程中，對(duì)操作的易難度，模具設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量、包括塑件成本，也有很大的影響。因此，塑料模具優(yōu)化設(shè)計(jì)，是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。

二、加工技術(shù)前瞻

在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具的應(yīng)用及其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，成為各類模具設(shè)計(jì)、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。而注塑模具已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一，具有極為廣闊的發(fā)展前景。近年來我國的模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，在大型模具方面，已能生產(chǎn)洗衣機(jī)全套塑料模具以及整體儀表板和電視注塑模具等，在機(jī)密的模具方面已經(jīng)能夠生產(chǎn)的有相機(jī)的塑料模件和多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。

工藝方面，多種工藝的多色、多材質(zhì)塑料成型模具、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新業(yè)取得了較大進(jìn)展，氣體輔助注射的成形技術(shù)的使用更趨成熟的階段，熱流道具也正在開始廣泛推廣，處世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具也被一些單位使用。

當(dāng)前國內(nèi)外用于注塑模具方面的先進(jìn)技術(shù)主要有以下幾種：

（一）熱流道技術(shù)系統(tǒng)是模具生產(chǎn)中的重要部分，工作原理是在注射模具里裝上分流板和熱嘴，溫度的控制要合理，流道部分始終要保持熔融狀態(tài)，系統(tǒng)一般由如下幾大部分組成：1.熱流道板（MANIFOLD）；2.噴嘴（NOZZLE）；3.溫度控制器；4.輔助零件。

（二）氣體輔助注射成形技術(shù)它是向模腔中注入經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量的塑料熔體，在通過特殊的噴嘴向熔體中注入壓縮氣體，氣體在熔體內(nèi)沿阻力最小的方向前進(jìn)，推動(dòng)熔體充滿型腔并對(duì)熔體進(jìn)行保壓，當(dāng)氣體的壓力、注射時(shí)間合適的時(shí)候，則塑料會(huì)被壓力氣體壓在型腔壁上，形成一個(gè)中空、完整的塑件，待塑料熔體冷卻凝固后排去熔體內(nèi)的氣體，開模退出制品。氣體輔助注射成形技術(shù)的關(guān)鍵就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的時(shí)間與充人氣體的時(shí)間的配合。氣體輔助注射可以應(yīng)用在除特別柔軟的塑料以外的任何熱塑性塑料和部分熱固性塑料。氣體輔助成形周期可分為如下六個(gè)階段：塑料熔體填充階段、切換延遲時(shí)間、氣體注射階段、保壓階段、氣體釋放階段、推出階段。

（三）注射成形技術(shù)它是使用兩個(gè)或者兩個(gè)以上注射系統(tǒng)的注塑機(jī)，將不同品種或者不同色澤的塑料同時(shí)或者先后注射進(jìn)入同一模具內(nèi)的成形方法。國內(nèi)使用的多為雙色注塑機(jī)。采用共注射成形方法生產(chǎn)塑料制品時(shí)，最重要的工藝參數(shù)是注射量、注射速度和模具溫度[1]。

（四）反應(yīng)注射成形技術(shù)它是將兩種或者兩種以上既有化學(xué)反應(yīng)活性的液態(tài)塑料（單體）同時(shí)以一定壓力輸入到混合器內(nèi)進(jìn)行混合，在將均勻混合的液體迅速注入閉合的模具中，使其在型腔內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)而固化，成為具有一定形狀和尺寸的塑料制品通常這種成形過程稱之為RIM。

三、行業(yè)發(fā)展方向

在制造方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用上了一個(gè)新臺(tái)階，一些企業(yè)引進(jìn)CAD/CAM系統(tǒng)，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成形過程進(jìn)行分析。我國在自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有很大的進(jìn)展，北航華正軟件工程研發(fā)的CAXA系統(tǒng)，華中理工大學(xué)研發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高模具成型和模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，包括提高模具在制造過程中的精準(zhǔn)度和質(zhì)量，模具的表面的研磨以及拋光作業(yè)量等等來提高模具的使用性能，為適應(yīng)市場(chǎng)快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成塑料注塑模，縮短產(chǎn)品試制周期，這些是未來幾年注塑模具生產(chǎn)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)，具體表現(xiàn)在幾個(gè)方面：（一）塑料模具制品的制品范圍逐漸變大精度也提高、形狀復(fù)雜以及生產(chǎn)率要求越來越高，所以需要提高大型、精度高、比較復(fù)雜以及壽命較長的模具的設(shè)計(jì)方法和水平。（二）CAD/CAM/CAE技術(shù)要在模具設(shè)計(jì)中大范圍推廣。塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)，CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。（三）熱流道技術(shù)、氣體輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)的推廣應(yīng)用，熱流道技術(shù)在實(shí)踐中表明，不但在制件生產(chǎn)效率和質(zhì)量上都可以得到很大的提高，而且還能在能源節(jié)約上得到節(jié)省，原材料上降低成本，所以說這項(xiàng)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用時(shí)塑料模具的一個(gè)重要突破，熱流道元器件國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂，生產(chǎn)價(jià)廉物美的元器件，使得熱流道模具的發(fā)展得到提高。氣體輔助注射成型技術(shù)，可以一方面保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)還能大幅度降低成本。傳統(tǒng)的普通注射工藝需要確定和控制的工藝參數(shù)相對(duì)較少，氣體注射成型多用于形狀復(fù)雜的大型制品，相應(yīng)的模具設(shè)計(jì)和控制也比較困難，所以，相應(yīng)的軟件開發(fā)顯得很重要。另外，進(jìn)一步研究和開發(fā)高壓注射成型工藝及其模具，可以確保塑料件的精確度。（四）應(yīng)當(dāng)加快快速經(jīng)濟(jì)模具和新的成型工藝的開發(fā)，以便于使多品種、少批量的生產(chǎn)方式得到適應(yīng)。（五）高品質(zhì)的材料和先進(jìn)的制作技術(shù)對(duì)于提高模具壽命十分重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊化林.基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)若干技術(shù)研究，浙江大學(xué)學(xué)位論文.

[2]王殿君.基于Unigraphics軟件的汽車內(nèi)飾件塑料模具設(shè)計(jì)，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)位論文.

[3]馬星才.基于三通管件高效生產(chǎn)的模具研究，北京工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文.