注塑生產(chǎn)工藝過程中的核心裝置
時間:[2017-09-12]來源:handler
在包裝行業(yè),注塑工藝越來越受到人們的青睞。其原因在于人們使用了多層模具。這是熱流道技術(shù)上的一個進步。通過采用薄壁注塑工藝,能節(jié)省原材料的費用。其他特殊工藝?yán)鐗耗?biāo)記法和多組分技術(shù),也為減少工藝步驟、提高產(chǎn)量和提高效益起到了積極的作用。
深圳注塑模具從這一點出發(fā),可以推斷出如下趨勢:
較高的材料費用和附加的排放費,促使人們使用輕型包裝材料。
這種發(fā)展不僅給生產(chǎn)帶來影響,而且也波及產(chǎn)品本身。雖然生產(chǎn)率的提高和產(chǎn)品重量的減少一直是需要優(yōu)先考慮的因素,但是也還是會出現(xiàn)其他一些問題,例如,消費者保護和文字標(biāo)記等。
針對使用舒適性和消費者保護方面的要求,可以通過一個相應(yīng)的安全鎖扣來實現(xiàn)。為了增加邊緣部分的強度,可以添加緊固筋條。這個措施可以提高材料的綜合性能,如果是熱成型材料的話,就不可能達到這種效果。另外,透明度好的聚丙烯可以發(fā)揮光學(xué)特性,通過壓模標(biāo)記可以省去印刷環(huán)節(jié)。
通過熱流道技術(shù)提高多層模具的功能
深圳注塑模具事實表明,人們對產(chǎn)品及其加工工藝的要求越來越高。特別是在模具、設(shè)備以及自動化領(lǐng)域,需要完成復(fù)雜的工作。為了達到盡可能減少塑料材料的消耗,必須使成型件的幾何形狀完全符合載荷的要求。使用模擬軟件可以計算出產(chǎn)品的機械設(shè)計方案,預(yù)測產(chǎn)品成型狀態(tài)。
在模具生產(chǎn)上反映很突出的是對縮短作業(yè)循環(huán)時間和提高勞動生產(chǎn)率的要求。使用多層模具可以使產(chǎn)量提高80%~100%,這個步驟是合理的。由于熱流道技術(shù)的進步,可以通過調(diào)節(jié)熱流噴嘴來解決高中空度的問題。
按照目前的技術(shù)水平,在多層模具上會有兩個分型面。例如在芝加哥的NPE2000塑料展覽會上,來自Naefels的Netstal-MaschinenAG公司在Synery6000注塑機上展示了一種在一個作業(yè)循環(huán)內(nèi)能生產(chǎn)16個包裝箱的88倍模具。作業(yè)循環(huán)時間5秒鐘以內(nèi),其生產(chǎn)率對于此規(guī)格的機器來說,是非常值得一提的。完全可以想象,將來的模具可以分成更多層。
同時作業(yè)可以縮短作業(yè)循環(huán)時間
注塑機是生產(chǎn)過程中的核心裝置,它對能否達到作業(yè)循環(huán)時間具有關(guān)鍵影響。重要的評判指標(biāo)是能否達到高的塑化注射的效率、能否同時作業(yè)。如果能達到這些要求的話,就可以節(jié)省20%~50%的作業(yè)循環(huán)時間。這一點對于多層模具來說,是提高經(jīng)濟性的決定性因素。同時作業(yè)是指在塑化的時候,也可以進行所有其它工序,如成型件的輸出、合模和高速注射等。另外,通過使用專門其它輔助裝置,可以明顯提高塑化效率。
目前,注塑模具完全被融合到生產(chǎn)設(shè)備里,它在一定程度上發(fā)揮著對外圍設(shè)備進行調(diào)控的作用。從熱流道開始到取件,最后直到壓模標(biāo)記(IML)。對于機器生產(chǎn)廠家來說,這就意味著下一步的發(fā)展不能僅僅關(guān)注運行速度和時間上,而在于整個生產(chǎn)的環(huán)境上。所以廠家所面臨著一系列挑戰(zhàn):(1)對生產(chǎn)清潔性的要求更高,所設(shè)計的設(shè)備必須符合清潔生產(chǎn)的需要;(2)工藝步驟必須完美地集合到生產(chǎn)流程里;(3)公差范圍越來越小,要求整個生產(chǎn)過程的精度越來越高。
工藝流程可以合成一體
對現(xiàn)代化包裝的要求使得生產(chǎn)步驟越來越集中化。壓模標(biāo)記(IML)和多組分注塑便是兩個合適的工藝方案。采用IML工藝時,可以直接設(shè)置標(biāo)簽,因此后續(xù)的步驟就可以省略掉。此外,IML還有其他一些優(yōu)點:(1)采用IML工藝能達到很高的打印質(zhì)量;(2)調(diào)整或更換設(shè)備非常靈活,方便快捷。
由于設(shè)備、模具和自動控制相互之間配合得非常好,所以打印標(biāo)記并不影響作業(yè)的循環(huán)時間。
例如,可以使用下列兩種方法:
(1)事先沖壓好的標(biāo)簽逐個被放入到模腔里;(2)把印制好的薄膜直接放入,標(biāo)簽的沖壓和放入與作業(yè)循環(huán)同步進行(Cut-in-Place法)。
多組分注塑是目前需要關(guān)注的一個技術(shù)發(fā)展趨勢。過去,人們可以用多個材料組分生產(chǎn)出成型的產(chǎn)品。為了充分挖掘設(shè)計方面的潛力,一段時間以來在包裝領(lǐng)域,人們越來越多地使用多組分技術(shù)。例如,現(xiàn)在在各種密封元件上就用二、三種顏色進行修飾。預(yù)計在薄壁包裝領(lǐng)域也會越來越多地使用多組分技術(shù)。從Netstal公司設(shè)計的一種2組分飲料杯上就可以完全看出,生產(chǎn)這類包裝產(chǎn)品是具有很好的經(jīng)濟效益的。
近年來我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快,目前,塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右。當(dāng)前,國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大,其中發(fā)展重點為工程塑料模具。專家預(yù)測,在未來的模具市場中,塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高,且發(fā)展速度將高于其他模具。
市場空間巨大
我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求,僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制品36萬噸;電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺;彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺。到2010年,在建筑與建材行業(yè)方面,塑料門窗的普及率為30%,塑料管的普及率將達到50%,這些都會大大增加對模具的需求量。
建筑、建材業(yè)塑料建材可大量代鋼、代木、替代傳統(tǒng)建材,將在今后得到越來越多的應(yīng)用。預(yù)測2005年建筑用塑料制品占總產(chǎn)量16%,約400萬噸,因此塑料建材模具需求量將增長較快。由于國家已明令禁止使用鑄鐵管道,代之以塑料管材,預(yù)計2010年全國新建住宅室內(nèi)排水管80%及城市供水50%將采用塑料管。同時,國家正在大力發(fā)展塑料門窗,到2010年塑料門窗和塑料管的普及率將達到30%~50%,塑料排水管的市場占有率將超過50%。
家電行業(yè)近期家電業(yè)所需模具量年增長率約為10%。一臺電冰箱約需模具350副,價值約400萬元;一臺全自動洗衣機約需模具200副,價值3000萬元;一臺空調(diào)器僅塑料模具就有20副,價值150萬元;單臺彩電大約共需模具約140副,價值約700萬元。則僅彩電模具每年就有約28億元的市場。隨著家電市場競爭的白熱化,外殼設(shè)計成為重要的一環(huán),對家電外殼的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,大型、精密、設(shè)計合理(主要針對薄壁制品)的注塑模具將得到市場的歡迎。
汽車、摩托車業(yè)汽車工業(yè)是中國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一,增長速度驚人,因此汽車模具潛在市場巨大。每一種型號的汽車都需要幾千副模具,價值上億元;每一型號的摩托車將近千副模具,價值1000多萬元。據(jù)估計汽車、摩托車行業(yè)每年需要100多億元的模具,而我國大型精密模具的制造能力不足。據(jù)介紹,目前我國中高檔轎車的覆蓋件模幾乎全部為進口產(chǎn)品。因此,發(fā)展自己的科技含量高的大型精密汽車覆蓋件模具是今后的重要工作。
向高水平發(fā)展
———提高塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。
國外發(fā)達國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為70%~80%,而我國只有30%左右。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件,將會縮短模具設(shè)計制造周期25%~40%,并可減少由于使用者自制模具標(biāo)準(zhǔn)件而造成的工時浪費。應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù)設(shè)計模具已較為普遍,推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件,能夠?qū)崿F(xiàn)部分資源共享,這會大大減少模具設(shè)計的工作量和工作時間,對于發(fā)展CAD/CAM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。以往的模具即使只損壞了一個部件,也將無法使用。由于不是標(biāo)準(zhǔn)件,市場上很難有相應(yīng)產(chǎn)品,要到生產(chǎn)廠家去更換部件,費時費力。而如果采用標(biāo)準(zhǔn)件,則可以很方便的維修、更換,這將大大提高模具的使用壽命。
現(xiàn)在,國內(nèi)企業(yè)已認(rèn)識到了模具標(biāo)準(zhǔn)化的重要性,目前有一定生產(chǎn)規(guī)模的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)有100余家。主要產(chǎn)品有塑料模架、側(cè)沖裝置、推桿推管等,其中塑料模架已可生產(chǎn)較大型產(chǎn)品,為發(fā)展大型精密模具打下了基礎(chǔ)。
———推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。
現(xiàn)代模具設(shè)計制造不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、人和管理的集成,這就要求信息技術(shù)的普及,廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù),逐步走向集成化。
CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù),近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件?;诰W(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題,CAD/CAM軟件的智能化程度也將逐步提高。塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。與此同時,還要加強研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程的研究。采用三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模具CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一,研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。
