1.2 注塑模具應(yīng)用與發(fā)展

模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。而注塑模具又在整個模具工業(yè)中一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速，在汽車、航空航天、通信電子、家用電器等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。

注塑模具的發(fā)展受到兩方面的制約：一方面是模具的設(shè)計與制造技術(shù)；另一方面是注塑成形工藝條件。前者影響模具的加工制造水平，后者影響模具的使用性能。所以討論注塑模具的發(fā)展趨勢，必然要考慮到模具制造水平和注塑成形工藝水平的進(jìn)步。

1.2.1 先進(jìn)制造技術(shù)與注塑模具

質(zhì)量、成本（價格）、時間（工期）已成為現(xiàn)代工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)的核心因素，現(xiàn)代企業(yè)大都以高質(zhì)量、低價格、短周期為宗旨來參與市場競爭。先進(jìn)制造技術(shù)的出現(xiàn)正急劇改變著制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程，對模具行業(yè)也是如此。模具行業(yè)必須在設(shè)計技術(shù)、制造工藝、生產(chǎn)模式等方面加以調(diào)整以適應(yīng)這種要求。

1. 注塑模具的可視化設(shè)計

對產(chǎn)品設(shè)計的要求是快速、準(zhǔn)確。隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計（3D）使模具實現(xiàn)了可視化、面向裝配的設(shè)計。模具由二維設(shè)計（2D）到三維設(shè)計（3D）實現(xiàn)了模具設(shè)計技術(shù)的重大突破：

① 模具三維設(shè)計直觀再現(xiàn)了未來加工出的模具本體，設(shè)計資料可以直接用于加工，真正實現(xiàn)了CAD/CAM一體化和少、無圖樣加工；

② 模具三維設(shè)計解決了二維設(shè)計難于解決的一系列問題，如干涉檢查、模擬裝配、CAE等；

③ 模具三維設(shè)計能對模具的可制造性加以評價，大大減少了設(shè)計失誤。

2. 注塑模具的快速制造

（1）基于并行工程的模具快速制造

近些年來，為滿足工期的要求，模具企業(yè)大都在自覺與不自覺中應(yīng)用“并行”的概念來組織生產(chǎn)、銷售工作，并行工程應(yīng)用的明確提出是對現(xiàn)有模具制造生產(chǎn)模式的總結(jié)與提高。并行工程、分散化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)為模具快速制造提供了有效的實施平臺。

并行工程的基礎(chǔ)是模具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計由三方面要素組成：統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和文件傳輸格式是基礎(chǔ)；實現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享是關(guān)鍵；高速加工等先進(jìn)制造工藝是必備的條件。

（2）應(yīng)用快速原型技術(shù)制造快速模具（RP+RT）

在快速原型（Rapid Prototyping，RP）技術(shù)領(lǐng)域中，目前發(fā)展最迅速、產(chǎn)值增長最明顯的就是快速模具（Rapid Tooling，RT）技術(shù)。應(yīng)用快速原型技術(shù)制造快速模具（RP+RT），在最終生產(chǎn)模具之前進(jìn)行新產(chǎn)品試制與小批量生產(chǎn)，可以大大提高產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率，有效地縮短開發(fā)時間和降低成本。這就是RP+RT技術(shù)產(chǎn)生的根本原因，也是其賴以發(fā)展的動因，目前它已成為RP技術(shù)的一個新的研究熱點(diǎn)，也是RP技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

（3）高速切削技術(shù)的應(yīng)用

高速切削（High Speed Machining，HSM）在模具領(lǐng)域的應(yīng)用主要在加工復(fù)雜曲面。其中，高速銑削（Hard Milling，HM）也稱為硬銑削，可以把復(fù)雜形面加工得非常光滑，幾乎或根本不再需要精加工，從而大大節(jié)約了電火花加工（EDM）和拋光時間，以及有關(guān)材料的消耗，極大地提高了生產(chǎn)效率，并且形面的精度不會遭到破壞。

3. 制造模式的改變——信息流驅(qū)動的模具制造

模具行業(yè)是一個高技術(shù)密集的行業(yè)，模具產(chǎn)品同其他機(jī)械產(chǎn)品相比，重要特點(diǎn)就是技術(shù)含量比較高、材料消耗少、凈產(chǎn)值比重大，為此國家相關(guān)部門還制定了模具產(chǎn)品增值稅返還優(yōu)惠政策，以對這種情況予以補(bǔ)償。先進(jìn)制造生產(chǎn)模式對模具工業(yè)的影響主要體現(xiàn)在信息的流動。與制造活動有關(guān)的信息包括產(chǎn)品信息和制造信息，現(xiàn)代制造過程可以看做是原材料或毛坯所含信息量的增值過程，信息流驅(qū)動將成為制造業(yè)的主流。目前面向模具開發(fā)的CAD/CAPP/CAM/CAE、DNC、PDM、網(wǎng)絡(luò)集成等均圍繞如何實現(xiàn)信息的提取、傳輸與物化，即以使信息流暢通為宗旨。

1.2.2 新興注射成形技術(shù)與注塑模具

注塑成形作為塑料加工中重要的成形方法之一，已發(fā)展和運(yùn)用得相當(dāng)成熟，且應(yīng)用得非常普遍，但隨著塑料制品應(yīng)用日益廣泛，人們對塑料制品在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求。因而在傳統(tǒng)注塑成形技術(shù)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展出了一些新的注塑成形工藝，如氣體輔助注射、多點(diǎn)進(jìn)料注射、層狀注射、熔芯注射、低壓注射等，以滿足不同領(lǐng)域的需求。所有這些均需要注塑模具設(shè)計與制造體系做出相應(yīng)的調(diào)整以滿足成形要求。

另外，在微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）中有著巨大應(yīng)用潛力的微成形技術(shù)，也促使人們開展有關(guān)微型注塑模具設(shè)計與制造技術(shù)的研究。近年來，微成形技術(shù)已成為模具技術(shù)一個新的分支，正在得到快速的發(fā)展。