淺談塑料模具加工工藝的發(fā)展趨勢論文
摘要：隨著我國塑料模具加工行業(yè)的不斷發(fā)展，塑料模具加工工藝也不斷得到進(jìn)步，這些進(jìn)步徹底改變了以往傳統(tǒng)的模具設(shè)計以及制造方式，為我國塑料模具的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)�，F(xiàn)首先對我國塑料模具加工工藝現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探討，希望能夠為促進(jìn)我國塑料模具加工工藝事業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：塑料模具；加工工藝；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
0引言
目前，塑料模具制造在整個模具行業(yè)中所占的比例高達(dá)30%，可見，塑料模具加工工藝的重要意義[1]�，F(xiàn)階段，塑料模具已經(jīng)應(yīng)用在航天航空、儀表機電以及汽車等制造行業(yè)中。因此，塑料模具加工工藝具有非常好的發(fā)展前景[2]。下面，筆者就塑料模具加工工藝現(xiàn)狀，對塑料模具加工工藝未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
1塑料模具加工工藝現(xiàn)狀
1.1氣體輔助成型技術(shù)日趨成熟
近幾年，氣體輔助成型技術(shù)在塑料模具加工中逐漸得到應(yīng)用。目前，已經(jīng)有部分企業(yè)將氣體輔助成型技術(shù)應(yīng)用在洗衣機外殼、電視機外殼以及汽車裝飾物件等塑料物件加工工藝中，并且取得了非常好的效果[3]。
1.2熱流道技術(shù)應(yīng)用廣泛
雖然熱流道塑料模具應(yīng)用所占比例不高，但是熱流道技術(shù)在塑料模具加工行業(yè)中的發(fā)展速度非�？�，目前，熱流道技術(shù)在塑料模具加工工藝中的應(yīng)用率已經(jīng)達(dá)到了33.33%。比較常見的熱流道加工技術(shù)分為三種，分別是一般內(nèi)熱式、分流板式以及外熱式[4]。
1.3塑料模具效率得到提高
隨著新技術(shù)、新工藝的不斷引進(jìn)，塑料模具的使用壽命得到延長。目前，我國高速塑料異型材的加工速度已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化加工速度。塑料異型材的基礎(chǔ)模式可分為雙腔共擠以及多腔共擠兩種模式。我國有較多的企業(yè)已經(jīng)在塑料模具加工過程中，精心設(shè)計自動脫流道模進(jìn)而冷卻系統(tǒng)，這令塑料模具加工效率得到了顯著的提高。
2塑料模具加工工藝未來發(fā)展趨勢
2.1CAD、CAE及CAM技術(shù)的推廣應(yīng)用
CAD、CAE及CAM技術(shù)不僅標(biāo)志著塑料模具制造的方向，還是塑料模具加工工藝發(fā)展的一個重要里程碑。目前，CAD、CAE及CAM技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于塑料模具加工工藝中。近來，塑料模具加工工藝的相關(guān)培訓(xùn)工作將逐漸趨向簡單化。在CAD、CAE及CAM技術(shù)普及過程中，應(yīng)該積極響應(yīng)國家模具軟件開發(fā)號召，并且不斷加大技術(shù)服務(wù)力度和技術(shù)培訓(xùn)力度，爭取進(jìn)一步擴大CAD、CAE及CAM技術(shù)在塑料模具加工工藝中的應(yīng)用比例。在企業(yè)條件允許的情況下，可以逐步使用計算機來輔助塑料模具加工工藝的設(shè)計，由此來推動塑料模具加工工藝逐步向集成化、智能化方向發(fā)展。
2.2數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)的應(yīng)用
目前，數(shù)字化系統(tǒng)在我國塑料模具加工中應(yīng)用較少。數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)具有能夠提供實物掃描到加工出期望模型的功能。將數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)應(yīng)用在塑料模具加工工藝中，能夠有效縮短塑料模具研發(fā)設(shè)計時間及制造周期。在不久的將來，數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)可以快速安裝在塑料模具加工中心的'數(shù)控機床上，利用掃描探測頭，如雷尼紹SPZ-1等，實現(xiàn)快速采集數(shù)據(jù)的目的。然后再將探測頭采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其形成格式不同的CAD數(shù)據(jù)，并且應(yīng)用在塑料模具加工工藝當(dāng)中。數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)的探測頭，其掃描速度最快可達(dá)到3m/min，這在很大程度上縮短了塑料模具加工周期。相信在不久的將來，數(shù)字化高速掃描系統(tǒng)將會在塑料模具加工工藝中得到普遍推廣和使用。
2.3電火花銑削技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
電火花銑削技術(shù)又被稱作電火花創(chuàng)成技術(shù)，此技術(shù)是由傳統(tǒng)的電機加工技術(shù)發(fā)展而來。電火花銑削加工技術(shù)是指機床高速旋轉(zhuǎn)的主軸帶動棒狀或管狀電極轉(zhuǎn)動，同時采用多軸聯(lián)動，進(jìn)行電火花成型加工。在使用電火花銑削技術(shù)對塑料模具進(jìn)行加工的過程中，不需要使用復(fù)雜成型電極。目前，國外已經(jīng)有少部分模具企業(yè)將電火花銑削技術(shù)應(yīng)用在塑料模具加工工藝當(dāng)中，且效果顯著。
2.4復(fù)合技術(shù)以及超精細(xì)加工的發(fā)展
隨著模具的納米技術(shù)不斷進(jìn)步，塑料模具加工工藝開始向大型化以及精密化方向發(fā)展，塑料模具加工精度可控制在11nm以內(nèi)。納米技術(shù)結(jié)合激光技術(shù)、超聲波技術(shù)、化學(xué)技術(shù)及集電技術(shù)等復(fù)合型技術(shù)在塑料模具加工工藝中會逐漸得到應(yīng)用，這種復(fù)合型精細(xì)加工技術(shù)將會越來越受模具加工企業(yè)的歡迎。
2.5熱流道技術(shù)的廣泛應(yīng)用
國外的熱流道技術(shù)發(fā)展速度要快于國內(nèi)，目前，我國有部分企業(yè)已經(jīng)嘗試將熱流道技術(shù)應(yīng)用在塑料模具加工工藝中，且效果顯著。利用熱流道技術(shù)制造出來的塑料模具不僅質(zhì)量好，而且還能夠在一定程度上節(jié)約資源，因此熱流道技術(shù)也將會得到廣泛應(yīng)用。
2.6高壓注射工藝與氣體輔助技術(shù)的發(fā)展
氣體輔助技術(shù)是近幾年新興的一種塑料模具加工工藝。應(yīng)用此技術(shù)制造的塑料模具制品不僅表面質(zhì)量良好，還不容易發(fā)生彎曲變形，既保證了模具制品的質(zhì)量，又降低了其加工成本。可見，氣體輔助技術(shù)將成為塑料模具重要加工工藝技術(shù)之一。高壓注射工藝能夠確定和控制更多的塑料模具加工工藝參數(shù)，因此高壓注射工藝在塑料模具加工行業(yè)中也必將受到青睞。
2.7優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型加工材料的應(yīng)用
目前，加工材料價格偏高是造成塑料模具整體價格普遍偏高的主要原因。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在塑料模具整個加工過程中，塑料模具加工材料費用占據(jù)總成本的10%～30%。因此，降低塑料模具的加工材料成本才能將塑料模具的市場價格拉低。目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)一些優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型加工材料，模具企業(yè)應(yīng)該大膽地將這些優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)型加工材料應(yīng)用到塑料模具加工中，在確保塑料模具加工質(zhì)量的前提下，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)盈利率。
2.8模具拋光趨向于智能化、自動化
表面拋光問題是塑料模具加工過程中最難解決的問題。塑料模具表面光整度不僅會影響到模具的整體外觀，而且還會影響模具壽命。目前，我國仍然采用人工手磨方式對塑料模具進(jìn)行表面拋光，這種人工拋光方法不僅耗時耗力，而且還影響塑料模具的質(zhì)量。因此，模具拋光加工有向自動化、智能化方向發(fā)展的趨勢。日本已經(jīng)有人研制出自動化數(shù)控拋光機械，不僅可以對塑料模具進(jìn)行自動化拋光，還能實現(xiàn)對塑料模具三維曲面的智能化拋光。
3結(jié)語
大力研發(fā)先進(jìn)的塑料模具加工工藝，不僅能夠提高塑料模具的整體加工質(zhì)量，還能夠使塑料模具企業(yè)獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展機會。在上文中，筆者首先對塑料模具加工工藝的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后探討了塑料模具未來的發(fā)展趨勢，希望能夠為我國模具加工工藝的發(fā)展提供理論依據(jù)。
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