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题目：注射模的发展

[摘要]:注射成型是将已加热熔化的材料喷射注入模具内，经由冷却固化而得到成型制品的方法。在我国的工业发展过程中，塑料成为人们工业生产生活中必不可少的重要工业材料，而对塑料的加工重要步骤之一就是注塑。注塑是对塑料形状的固定工作，主要是将加热后融化的材料在高压下加入模腔中，带温度下降后，塑料的形状已经固定，使得塑料成型^[1]。注塑成型这一塑料加工技术主要应用于形状较为复杂的材料的大规模生产过程中，在工业中具有不可提到的重要作用。文章主要介绍了国内外注射模具的发展以及注射模制造中注塑模使用软件的发展状况，并针对该技术在未来的发展方向进行了展望。

关键词：注射模 塑料 注射成型 软件 CAD/CAM

1. 前言

注射成型又称注射模塑或注塑,塑料成型技术是指把粉、粒状或液状树脂及添加剂等原料加工成具有一定使用价值的制品的一种技术。塑料制品性能的优劣及规格多少与成型技术密不可分^[2]。塑料制品具有高强度、轻质量、价格低等特点，在日常生活中的各个领域应用非常的广泛。且在很多领域，塑料制品已经取代了金属制品。注塑成型技术可以一次性成型结构复杂、数量多、尺寸精密的零部件^[3]。在塑胶制品生产中，注塑模具是极为重要的组成，是赋予塑胶制品完整形态以及精确尺寸的关键。在批量生产某些复杂形状的塑胶制品中，注塑模具发挥了巨大的作用。通过将热融化后的材料注入到模腔中，从而冷却固化后得到成品^[4]。塑料成型加工技术不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备的革新、成型工艺的成熟而进步,而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。尽管塑料成型方法较多,但最主要的成型方法仍为注射、挤出、吹塑成型,其制品占全部塑料制品的60%一70%,其中注射成型的制品种类最多。是塑料加工中重要的成型方法之一,其技术已发展得相当成熟,且应用非常普遍,注塑制品已占塑料制品总量的30%以上,在国民经济的许多领域有着广泛的应用。因此，发展注塑模具迫在眉睫，对于科技进步具有非常重要的意义^[5]。

1. 国内外研究概况

注射模注塑技术经历了移植、技术成熟、发展创新几个阶段。(l)技术移植阶段1920年以前,早期的塑料注射成型技术是从其它材料的加工方法(如铸造、热成型)中借鉴过来的,成型技术主要是移植改造,使粘弹性高的塑料熔体成型。(2)技术成熟阶段1920-1970年,聚碳酸醋(PC)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚矾(PSU)、聚酞亚胺(Pl)、环氧树脂(EP)、不饱和聚醋(U)P等一大批高性能塑料的出现,要求塑料成型加工技术向更高的阶段发展。同时,随着塑料成型设备设计和制造技术的不断进步,以及塑料成型加工理论研究的不断深人,为塑料成型加工技术的提高创新提供了条件;往复式螺杆注塑机、双螺杆挤出机的出现,使热敏性和高熔体粘度的热塑性、热固性塑料都能采用高效的成型技术生产出高质量的制品。反应注塑技术使聚氨醋(PuR)、EP和UP的液态单体或低聚物的聚合成型成为可能。这一切标志着塑料成型加工已从改造、移植为主的时期过渡到了技术成熟时期。(3)发展创新阶段1970年以后,随着科技的发展,控制技术、计算机技术的引人,促使塑料制品的生产过程从机械化、自动化进一步向连续化、程序化和自适应控制的方向发展。此阶段的塑料成型加工技术与前一时期相比,在可加工原材料的范围、制品的范围和制品质量等方面均有重大突破,不仅以往难以成型的热敏性、高熔体粘度的原料能方便地加工成制品,而且长纤维增强塑料、片状和团状模塑料也被用作高效成型技术的原材料。件重超过10kg的汽车外壳、容积超过50以X〕L的特大容器、幅宽大于30m的薄膜和宽度大于Zm的板材及件重仅几十克的微型齿轮,都成为塑料制品家族中的成员^[6]。

国内

近几年来，我国塑料制品业发展迅速，规模不断扩大，成为我国国民经济的重要组成部分。2020年我国塑料制品行业继续保持稳步发展，其中国内产量总计7560.7万吨，同比增幅4.9%，增速明显放缓。其中塑料薄膜产量1313.8万吨，占总产量的17.4%，同比增长3.4%，日用品产量588.7万吨，占总产量7.8%，同比增长0.7%，农膜产量在219.8万吨，同比增长5.1%，占总产量的2.9%。由此可见，塑料制品行业在我国的产业规模在不断扩大，其产量也逐年提高，同比增长率近两年有所放缓。

据中国产业调研网发布的2020年版中国注射模市场现状调研与发展前景趋势分析报告显示，截至2020，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50～70%.随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，这一比例还将持续提高。根据上述市场分析，我国塑料模具行业发展迅速。专家预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，作为塑料模具中占比最高的注塑模具，在模具行业中的比例将逐步提高。

由于塑料模具零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。我国塑胶模具产业发展很快，随之而来的是日益激烈的市场竞争，随着汽车制造业和IT制造业的飞速发展，国内模具工业取得了飞速发展，据了解，我国模具行业中塑料模具的占比可达30%，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。