在当前时期，塑料模具的生产技术水平高低，已经成为评判一个国家塑料产品制造水平优劣的关键指标之一。这是因为塑料模具的品质优劣，在很大程度上影响着塑料产品的质量、效益以及新产品的研发能力。塑料模具的进步是与塑料工业的进步同步发展的。近期，公众对各式设备与产品在轻便、美观及触感方面的追求日益增强，这一趋势极大地拓宽了塑料行业的市场空间。塑料制品产业的繁荣无疑将推动塑料模具产业的进步。汽车、家电、办公设备、工业电子设备、建材以及电子通讯等行业，作为塑料制品的主要应用领域，近年来均呈现出高速增长态势，故而塑料模具产业亦随之迅速发展。2007年，我国（不含港澳台地区）的塑料模具销售总额达到了大约365亿元人民币[1]。据推测，到2011年，这一数字有望超过800亿元人民币。据此推断，塑料模具行业不仅在我国国民经济中扮演着至关重要的角色，而且其发展状况也将直接影响到我国塑料、汽车、电子、通信技术以及建筑等多个行业的发展。塑料模具产业对于我国的经济进步至关重要。在国内外塑料模具产业的对比中，我们可以发现，国内多数冶金工厂在模具材料和标准件的制造上，设备和技术相对滞后，普遍采用电炉进行冶炼。这种冶炼方式导致钢材纯度不高，表面存在较深的脱碳层，碳化物级别较高，且疏松度超出标准要求。
我国生产的钢材冶金品质不高，成品率较低，市面上常见的是一般品质的模具钢，而高品质的模具钢材却较为稀缺。与国外发达国家相比，我国模具钢的成品率有着显著的差距。在我国的国家标准中，塑料模具钢的种类有限，仅限于少数几种。而国际上广泛使用的塑料模具钢已经形成了较为完善的系列。在我国，塑料模具用钢的选择较为随意，其中80%采用的是碳钢，另外40%则使用40Cr钢。对于结构复杂且精密的模具，通常在退火、正火或调质状态下进行加工，以防止热处理过程中发生变形，因此其使用寿命通常只有国外同类模具的十分之一到二十分之一。在我国，多数汽车塑料模具企业倾向于采用德国、日本和瑞典生产的模具钢，其中高光模具材料多选用N K80和273 P20，而关键模具材料则主要依赖进口，如S136等。然而，在我国采购欧洲的模具钢材时，其价格涨幅高达30%至40%，这一现象极大地削弱了国内模具产品的市场竞争力。在国际市场上，汽车模具行业已经迈入了专业化和标准化的新阶段，大多数汽车模具均由专业的模具制造商负责供应，其中模具的商品化率已经超过了70%，此外，还有众多企业专注于生产模具的标准部件，这些标准部件的种类繁多，数量多达数百种。在德国和日本等国家和地区，模具的标准化水平可达到85%，特别是中小型模具，其局部结构标准化程度尤为显著，例如日本的手机模具。以德国的保险杠模具为例，其模架和热流道均采用标准设计，与国内产品相比，生产周期大幅缩短，成本更是降低了30%。
我国模具制造业中，大型模具的标准化水平大约在25%至30%之间[2]。这一标准化水平已成为影响国内模具生产周期的关键因素之一，同时也对国内模具的市场竞争力产生了不利影响。在国际上，汽车企业普遍推行“2mm”精度工程，而在我国，虽然单个零件的精度尚可达到这一标准，但当数百个零件组合装配时，精度保障便难以保证。零件的精度不高，导致维修和调整的工作量增大，同时，整体模具的故障率较高，稳定性也不佳。在国内，汽车模具领域的品牌企业，其产品情况参差不齐。德国的模具制造周期大约在两周到二十天之间，备料阶段需要四到五天，试模阶段则需两到三天。相比之下，日本和韩国的模具周期要求为两周，这主要是因为他们拥有专门的模具配件市场，滑块、顶杆、浇口套组件等配件都能轻松购得，只需将加工好的型腔件安装上去即可。国内在配件标准化方面存在困难，零件加工的精度也难以达到要求。在国外，对于出厂的模具，他们会进行可靠性及稳定性的持续跟踪；而在国内，一旦模具出现问题，就需要派人去解决。德国和日本的模具企业员工拥有丰富的多年工作经验，这些企业的技术人员比例相当高，大多数企业中技术人员占比超过25%，部分企业甚至超过50%。某些公司中，大部分员工能够在技术和生产岗位间进行转换，整体素质颇高。然而，我国模具行业的员工普遍缺少对高新加工技术的培训以及高端数控机床操作技能的培训。这一状况在一定程度上，对高端设备的运用效率产生了影响。此外，模具企业的技术人员占比相对较低，多数企业中这一比例在15%至20%之间，且企业往往只重视模具的开发，而忽视了产品的开发，导致其综合开发能力较弱。
德国和日本的模具企业在加工设备、模具制造工艺以及测量技术方面具有显著优势，它们所采用的加工设备普遍先进，多为数控、高速切削、单向走丝线切割或具备4轴至5轴联动功能的高速加工机床，这些设备能够完成模具型面的镜面加工。相比之下，我国模具企业所拥有的4轴至5轴联动的高速加工机床数量较少，导致在加工高光模具方面与国外存在较大差距。德国与日本的汽车模具生产技术实现了标准化流程，其产品在精度上表现卓越，且生产周期相对较短。在精密模具零件的加工环节，普遍采用实时测量技术，而在这方面，我国与他们的差距至少在15至20年之间。德国制造的精密品牌产品，在加工环节中实施在线检测，同时，手机以及剃须刀等系列产品的可靠性、耐候性、使用寿命均经过严格测试，此外，还对其剃刀表面的微观结构和间隙进行了显微放大分析，并对主要零件及其装配后的外形进行了激光3D扫描。这些关键数据为产品的升级换代提供了极为重要的参考依据。德国和日本的模具企业在车间普遍实施了6S管理系统，对塑料废料和模具损坏进行了损耗和损坏的追踪；工厂的物流则运用了仓储自动化管理系统；车间内设有中央电脑室，能够展示和查询整个车间的加工工艺、质量、产量以及当天、当周、当月的报表等信息；同时，对售出的产品和次品也进行了追踪管理。塑料加工领域的新技术、新材料的探索与研发能力，在发达国家中，日本、德国、美国、意大利等国家处于行业前沿。特别是在新型材料和注射成型工艺及设备的研究与开发方面，日本更是处于领先地位。
在环保复合材料注射专机和注塑工艺P制品的研究领域，欧洲处于领先位置。而在多层、多功能复合薄膜挤出专机、薄膜厚度控制、薄膜层数控制以及各种功能薄膜的材料研究方面，美国位居世界前列。一个国家的创新和研发实力，正是其综合基础实力的体现。国际企业对于新产品的研发给予了高度关注，模具制造商常常与材料生产商、产品制造商携手合作，共同研发新产品及模具；注射机制造商则与材料生产商协作，共同研发新型号的注射机；知名塑料供应商则与知名汽车制造商联手，共同研究和开发出以塑料替代钢材的新型塑料及产品。这种紧密的联合，赋予了企业卓越的研发实力；我国塑料模具市场的需求旺盛，该领域被誉为“百业之冠，工业之母”，它是衡量一个国家产品制造水平高低的关键指标。近年来，我国模具工业以每年20%的增速持续迅猛发展。截至2006年底，我国模具销售额已突破720亿元，位居世界第三。塑料工业的持续进步使得塑料模具在模具市场中的占比逐年攀升。根据数据，2000年，我国塑料模具的产值大约达到了100亿元人民币，而到了2006年，这一数字已飙升至300亿元人民币以上，年均增长率超过了21%，这一增速甚至超过了模具行业的整体发展速度。由此可见，塑料模具的发展前景广阔，不容小觑。我国汽车、电子、通讯、家电等产业迅猛发展，导致对塑料模具的需求日益攀升，同时对产品质量的标准也不断提升。
以汽车制造业为参照，伴随着汽车产量和销量的迅猛提升，汽车模具的潜在市场规模相当庞大。比如，在生产一辆普通轿车时，大约需要200多件内饰件模具；至于制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等部件所需的大中型塑料模具，从模具行业的生产能力来看，目前的市场满足率大约仅为50%。在建筑行业，塑料建筑材料广泛取代传统材料已成为一种趋势，据预测，到2012年，全国塑料门窗的普及率将攀升至50%，塑料排水管的市场份额也将超过50%，这两者都将显著提升对模具的需求。我国塑料模具工业的前景十分广阔，目前国内塑料消耗量已位列全球第一，然而，人均消费量却只有工业发达国家平均水平的七分之一，以及工业中等发达国家的四分之一。据预测，若要实现与工业中等发达国家相当的水平，尚需大约20年的时间。这一现状无疑为我国塑料加工技术和塑料模具制造业带来了巨大的发展潜力。因此，应着重于研究高强度、高韧性、耐高温塑料产品的成型工艺以及模具制造技术。国家重大专项中的关键功能件项目里，模具专项凸显了模具工业在制造业中的核心作用。鉴于此，我们必须着力研究适用于大飞机、高速铁路、城市轨道交通等项目的配套高强、高韧、耐高温、高耐磨性塑料制品的成型工艺以及模具加工技术。同时，还需积极推动节能降耗、以塑代钢的汽车零件制造工艺和模具制造技术的进步。我国汽车行业所使用的模具，其产量占据了全国模具总产量的约三分之一；而在那些汽车产业较为成熟的国家，这一比例更是高达模具总产量的四成以上。
人们生活水平的不断提升促使轿车车型持续更新，汽车行业正朝着高速、舒适和个性化的方向发展，这导致车身结构日益复杂，进而要求模具行业朝着大型化、复杂化和高精度的方向进步。同时，轿车在能源使用上对绿色环保的要求日益严格，若轿车自重降低10%，则能节省燃油6%至8%。采用塑料替代钢材成为实现轿车轻量化的关键途径。因此，我们必须积极推动节能降耗型汽车零部件制造工艺的进步，以及以塑料替代钢材的模具制造技术的提升。同时，加快对木塑复合材料注射成型技术、塑料与金属复合材料注射成型技术的研究进程，并深入探索塑料异形高速挤出模具技术的开发。专家预测，2012年，与汽车和船舶相匹配的塑料产量将达到150万吨；同时，用于家电的各类塑料元件、绝缘体以及封装材料所需的合成树脂总量约为400万吨；此外，随着房地产业的增长，对PVC、PE、PP、PS、PC、PUR等塑料的需求预计将达到600万吨。因此，有必要加快对木塑复合材料注塑成型技术的探索、塑料与金属复合材料的注塑成型技术的研究，以及塑料异形高速挤出模具技术的研发。随着全球网络化和通信技术的迅猛进步，通讯速度不断提升，手机和便携式电脑的体积和重量趋向小型化与轻盈化，这促使对接插件封装、超薄成形、导光塑料成形以及模具精度的要求日益增强。鉴于此，深入探究超薄成形、超精密成形工艺以及模具制造技术变得尤为必要。
提升模具的标准化程度与使用寿命，减少模具生产的周期，构建模具钢材基地及大型模具材料供应机构（包括各种塑料模具标准部件），提供卓越服务，显著缩短模具材料的供应周期；优化国产模具钢在后续的锻造、热处理、表面处理等工艺流程，针对生产塑料模具所需的特定钢种——研发高强度耐腐蚀、高反射率的塑料模具钢材，增强模具的使用寿命。以人为核心，着重提升模具设计人才的培养，展望未来十年，我国模具制造业将迈向强国之列。相较国际先进国家，我国模具设计人员的创新能力亟需增强，亟需实施“引进来、走出去”的策略，深化交流合作，借鉴优点，弥补不足，同时加强设计人员的专业培训。强化热流道、气辅、水辅以及蒸汽辅助注射成形等技术的普及与运用，深入探究这些技术，它们是节省材料、节约能源、提升塑料制品表面品质的创新技术，目前在美国、德国和日本等国家广泛应用于家电和汽车领域的塑料件注塑成型。我国亟需在这一领域加大推广和研究的力度。提议构建一个覆盖全国的模具检测中心。模具工业持续进步，对质量检测的需求日益凸显，然而我国目前尚未设立国家级的检测机构，故此提议设立一个覆盖全国的检测中心。研究模具的智能化、工艺知识的整合以及生产流程的自动化，其目的和重要性不言而喻。鉴于汽车工业是国民经济的重要支柱，它对多个经济部门的推动和引领作用显著。
模具构成了汽车制造工艺的核心设备，其进步与否对汽车工业的成长有着至关重要的作用。据悉，卡车上的零部件中超过70%以及轿车上的超过80%均是通过模具成型技术生产的。由此可见，模具工业的增速以及技术水平的高低，对汽车工业的发展有着直接的深远影响。进一步统计表明，一辆客车或轿车的零部件中大约有80%是通过模具加工技术来制造的。汽车车身通常由数百个冲压件构成，所需的冲压模具数量超过1000套，而模具的研发费用大致介于2亿美元。在整个车型设计、模具设计制造、模具调试以及产品投产的流程中，模具的设计与制造占据了大约三分之二的时间，这一环节因而成为了影响新车型能否迅速投放市场的关键所在。本田汽车公司因模具研发延误了三天，导致经济损失达800万美元；丰田公司因延误达18天，损失更是高达5000万美元。这一现象充分说明了模具快速高效研发的必要性。目前，汽车行业对塑料部件的应用日益增多，导致每辆汽车的塑料部件数量和整体重量持续上升。以2005年汽车产量达到三百万辆为例，当年所需的各类配套塑料总量高达三十万吨。然而，目前的生产能力仅约二十万吨，再加上配件的需求，供需之间的矛盾相当突出。此外，对于生产保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等大型和中型塑料模具的需求，2005年仅能覆盖到计划需求的大约一半。鉴于此，我们选取了凯越轿车发动机系统塑料基座注塑模具设计作为研究课题。
发动机基座是用于稳固发动机的支撑结构，它在汽车生产过程中扮演着至关重要的角色。基座的质量直接关系到发动机能否正常运行，进而影响汽车的整体性能。所以，对发动机基座模具进行研发和设计显得尤为关键。鉴于发动机在运行过程中会产生热量和振动，因此，发动机基座具备阻燃性能和良好的韧性便成为了一个基本要求。凯越轿车的发动机基座注塑模具设计必须全面考虑产品质量、性能等多方面特性，这样的设计任务极具挑战性。第二章 注塑模具设计关键步骤 首先需明确塑件的用途、使用环境和作业需求，接着对塑件图纸中提出的形状、尺寸精度等要素进行详尽分析。同时，我们需从成型工艺的角度出发，对塑件的设计要求、模具结构的合理性及可行性进行评估，并对其中不合理之处进行必要的调整。依据塑件的形状与尺寸，对塑件的体积和质量进行估算，这一过程的主要目的是为了给设备的选择提供参考，进而提升设备的运用效率和生产效率。通过分析塑件图纸，我们需确定成型方案，而该方案的确定涉及诸多方面，包括成型位置的选取、分型面、脱模方式、浇注系统形式、浇口位置以及模具加工方法等。制作总装图，首先绘制模具的总装图，同时挑选注塑机的各项性能参数开元棋盘牌下载app，如注塑量、注塑面积和模板间距等。进行计算，依据塑件尺寸的精度要求，对成型零件的成型尺寸进行必要的计算，并对主要承受压力的零部件进行强度和刚度的校核。在需要的情况下，进行冷却面积的计算，以确定冷却方式以及冷却水孔的直径和长度。
在绘制模具零件图时，必须包含所有必要的尺寸、尺寸公差、表面光洁度以及热处理的相关条件。随后，依据这些零件图对总装图进行相应的调整。对于塑件制品的分析，需涵盖以下方面：首先，对制品所用材料的成型工艺性进行评估，这包括流动性、收缩性以及熔化温度等因素。其次，检查制品的形状是否满足成型工艺和模具制造的相关要求。为了掌握制品适用的环境和具体功能，需关注其尺寸的重点和关键要素，同时也要符合对制品外观质量的标准要求。本模具生产的成品选用的是阻燃（蓝色）材料，具体性能指标详见表21：表21展示了阻燃（蓝色）材料的各项性能，包括密度、熔体指数、抗拉强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度以及热变形温度和熔化温度等详细信息。
