模具和塑料機械的主要進展和開發(fā)動向

     1 塑料機械主要發(fā)展趨勢是朝著組合結(jié)構(gòu)、專用化、系列化、標準化、復合化、微型化、大型化、個性化、智能化方向發(fā)展。用戶可以根據(jù)自己的實際要求，進行“組合和匹配”。另外圍繞節(jié)能、省料的技術(shù)方針及滿足專用材料和特殊用途的需要，開發(fā)了許多新型設(shè)備和特殊專用設(shè)備，如低壓注射成型機、氣體輔助成型機、夾芯注塑機，薄壁注塑機、結(jié)構(gòu)反應(yīng)注塑機、超高速注射機、注射壓縮成型機、直接傳動高速擠出機、多層擠出機、反應(yīng)擠出機、動態(tài)交聯(lián)反應(yīng)擠出機、高速及高效混煉雙螺桿擠出機、可抽出螺桿擠出機、橡膠用擠出機、電磁動態(tài)化擠出機、雙向拉伸擠出機、雙壁中空吹塑機、數(shù)控多坐標中空成型機、三維中空成型機等。

    近年來，原料成型技術(shù)與成型機械的配合更為緊密。原料及成型技術(shù)的不斷提高以及高性能化要求成型加工機械及周邊機械與之配套，而加工機械的進步又促進成型加工技術(shù)的進步。其開發(fā)動向：

    1)以最適應(yīng)的成型加工條件為目標的各種控制技術(shù)及其高度化—專家系統(tǒng)，開環(huán)和閉環(huán)控制日益普及，并設(shè)計各種高性能螺桿，開發(fā)薄膜、片材、中空制品等多層復合成型設(shè)備。

    2)開發(fā)精微控制、低噪音及性能優(yōu)良的全電動性注塑機，電動和油壓并用的電動注塑機。開發(fā)生產(chǎn)多品種、少批量、高附加值注塑機和成型技術(shù)，如4套模具自動換位注射成型裝置，多種成型制品在注射完畢后，在模具內(nèi)組裝完畢的制品的組合模具。

    3)可減低殘留應(yīng)力的加工機械，如各種低壓成型或適應(yīng)壓力成型的加工機械，模內(nèi)壓力控制法、注塑壓縮成型機等的開發(fā)日受重視(見表2)。

    4)多材、多色成型機，如多層專用加工機、夾芯注塑機、SP成型機、回收利用專用機、hoop成型機、軟硬材料一體成型機等。

    5)提高制品性能為目的的加工機械，如排氣式注塑機、真空注塑機、超薄制品專用注塑機、超高速注塑機，以及結(jié)晶性成型材料中空吹塑成型機，可提高制品外觀、強度、耐候性、保鮮性、阻滲性等。

    6)開發(fā)適于線上焊接、表面改性的加工機械，如最優(yōu)虹吸(siphon)注塑機(BSM)、模內(nèi)溫度可控注塑機。

    7)開發(fā)高效節(jié)能型的塑料除濕設(shè)備，以防止材料在100℃以上進行干燥除濕時變色及性能下降等技術(shù)問題。

    8)微型機隨著電子、信息、電器、醫(yī)療、生產(chǎn)等行業(yè)的迅速發(fā)展，需求日益增多。國際上已成功開發(fā)出質(zhì)量為萬分之一克的注塑機，管材直徑為1mm的擠出機和容積為3ml的中空吹塑機。據(jù)了解，一些發(fā)達國家正在研究能替代人體血管的直徑小于05mm的塑料擠管機；日本正在開發(fā)質(zhì)量為十萬分之一克的注塑機。

    9)大型化塑機也是當前發(fā)展方向之一。目前國外已開發(fā)小轎車車身板用的8000KN注塑機；2000mm的塑料管材和寬度10M的擠出機以及容積為5000L大型設(shè)備的中空成型機也開始投放市場。

    10)個性化也是當前塑機發(fā)展的另一個關(guān)注熱點，如動模板可移動又可轉(zhuǎn)動的注塑機，大型面積小合模力或大合模力小注射量的注塑機，混料與注射聯(lián)用成型設(shè)備，配備有特殊外圍配套裝置的擠出生產(chǎn)線，木塑共混成型加工設(shè)備以及以高度混煉、分散為目標及省能、省空間、低溫加工用的各種機械均得到較快的發(fā)展。

    2在成型加工過程中，模具和模頭占重要的位置。近年來計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助分析(CAE)和計算機模擬分析軟件等在模具和模頭的設(shè)計制造過程中進一步普及和發(fā)展。從而提高模具精度，大大縮短制作周期。此外在模具及模頭的材質(zhì)方面，有效采用新開發(fā)的特殊鋼、充氣金屬、非鐵系金屬等也將取得更大進展。

    3關(guān)于計量、控制、評價方法，CAE分析軟件的精密化，廣泛應(yīng)用的適用化技術(shù)也獲得很大進步，并通過仿真模擬，可以正確的設(shè)計制品。物性計量技術(shù)和計量儀器進一步確立。塑料機械工業(yè)產(chǎn)品的自動化控制技術(shù)目前已發(fā)展到相當水平，設(shè)備單元的自動控制、參數(shù)的閉環(huán)控制、過程聯(lián)運、在線反饋控制等電子計算機技術(shù)在塑料加工上得到廣泛應(yīng)用，目前正向智能控制功能的塑機發(fā)展，使無人操作、無人車間、無人工廠得以實現(xiàn)。近年來令人注目的評價法是根據(jù)可視化鮮明現(xiàn)象，物料在機筒內(nèi)的舉動，由固體到熔融態(tài)、混煉和分散舉動全過程都可直接觀察，由此可大大促進工藝改革和技術(shù)進步。可視化在注射、擠出、中空成型中都已實用，今后可視化解析技術(shù)用于成型加工特性的評價方法會有更大進展。關(guān)于材料的物性評價方面，與生產(chǎn)線直接連接的方式、實時控制方式的實用化也將進一步發(fā)展。