塑料模具的成本分析报告

中等职业教育　２００９年第１７期　

塑料模具失效的分析与对策　

浙江省宁波市鄞州职教中心学校　袁莹莹　

摘要：塑料模具失效是指模具丧失了正常工作能力，不能生产出正品。塑料模具失效的　

基本形式有磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。塑料模具的服役条件有机床精度与刚　

性、被加工件变形抗力及表面状态、模具预热、锻造温度、润滑条件、冷却条件等。在一定的服　

役条件下，造成模具失效的关键因素有模具结构、模具机加工质量、模具材料和热处理等。　

关键词：模具　失效分析对策　

引言　

随着工业生产的飞速发展，各种家用器具、视听　

设备、办公器械、汽车零件等，大量采用塑料件，并向　

小型化、轻量化、精密化方向发展，对塑料模具的技　术要求也就越来越高，因此希望所使用的模具坚固　

可靠、使用灵活、操作方便。然而，塑料模具是一种较　昂贵的工具，如果使用寿命不高，拆装的次数就多，　

这样，费时费工地拆装模具将大大降低设备的生产　

率。因此，提高塑料模具寿命对降低塑件成本，提高　

设备生产率有着显著的作用。　塑料模具寿命取决于一系列因素，如模具材料　

和热处理、生产中维护保养、模具结构设计等等。　

二、各类模具常见的失效形式　

模具失效的基本形式有断裂与疲劳、塑性变形、　

磨损、咬合、冷热疲劳等。由于模具的种类非常繁多，　模具结构千差万别，模具成形时的工作条件也不　

尽相同，即使同一种类模具也存在明显的差异。因　

此，模具的失效形式也是各不相同，了解各类模具　

常见的失效形式，有助于对模具失效进行分析，下　

表１所示为各类模具常见的失效形式。　

表１　各类模具常见的失效形式　

模具类别　模具名称　常见失效形式　

冷冲裁模　磨损、崩刃、断裂　

冷拉深模　磨损、咬合、划伤　冷作模具　冷镦模　脆断、开裂、磨损　

冷挤压模　挤裂、疲劳断裂、塑性变形、磨损　

热锻模　冷热疲劳、裂纹、磨损、塑性变形　

热挤压模　断裂、磨损、塑性变形、开裂　热作模具　热切边模　磨损、崩刃　

热镦模　断裂、磨损、冷热疲劳　堆塌　

第1篇

一、前言

随着我国制造业的快速发展，模具注塑技术在汽车、电子、家电、医疗等领域得到了广泛应用。作为一名模具注塑行业的从业者，我在此对模具注塑技术进行总结，旨在为同行提供参考和借鉴。

二、模具注塑技术概述

1. 模具注塑技术定义

模具注塑技术是一种将塑料原料在高温、高压下注入模具腔内，冷却固化后得到所需形状和尺寸的塑料制品的加工方法。该技术具有生产效率高、精度高、成本低、适用范围广等优点。

2. 模具注塑技术分类

根据模具材料、注塑工艺、塑料制品类型等因素，模具注塑技术可分为以下几类：

（1）按模具材料分类：金属模具、塑料模具、复合材料模具等。

（2）按注塑工艺分类：热塑性塑料注塑、热固性塑料注塑、反应性塑料注塑等。

（3）按塑料制品类型分类：日用品、汽车零部件、电子产品、医疗器械等。

三、模具注塑技术要点

1. 模具设计

（1）结构设计：确保模具结构合理、强度高、易于维修和更换。

（2）尺寸精度：保证模具尺寸精度，提高塑料制品的尺寸精度。

（3）冷却系统：合理设计冷却系统，保证塑料制品的冷却速度和质量。

（4）排气系统：设计合理的排气系统，防止塑料制品出现气泡、缩痕等缺陷。

2. 注塑工艺

（1）塑料原料选择：根据塑料制品的性能和用途选择合适的塑料原料。

（2）温度控制：合理控制注塑机的温度，保证塑料制品的质量。 （3）压力控制：根据塑料制品的尺寸和形状，调整注塑机的压力，保证塑料制品的密度和强度。

（4）速度控制：根据塑料制品的性能和用途，调整注塑机的速度，保证塑料制品的质量。

3. 模具制造

（1）模具材料选择：根据模具的使用寿命、精度和成本等因素，选择合适的模具材料。

（2）模具加工：采用先进的加工设备和技术，保证模具的精度和表面质量。

（3）模具装配：确保模具各部件装配准确，提高模具的使用寿命。

四、模具注塑技术发展趋势

1. 模具设计智能化

随着计算机技术的不断发展，模具设计正向智能化、数字化方向发展。利用CAD/CAM/CAE等软件，可以快速、准确地完成模具设计。

注塑企业成本分析报告

注塑企业成本分析报告

一、引言

注塑企业是指通过注塑机将熔化塑料注入模具中，经过冷却固化形成塑料制品的企业。本报告旨在对注塑企业的成本进行分析，以帮助企业合理控制成本，提高竞争力。

二、直接成本分析

直接成本是指与产品生产直接相关的成本，包括原材料成本、人工成本和制造费用。

1. 原材料成本：注塑企业的主要原材料是塑料颗粒，成本占比较大。企业应密切关注原材料价格变动，寻找稳定供应商，并与供应商建立长期合作关系，以获得更好的采购价格。另外，注塑企业还需严格控制原材料的使用量，避免过度浪费。

2. 人工成本：人工成本包括直接劳动力成本和间接人工成本。直接劳动力成本是指直接参与产品生产的员工工资和福利，间接人工成本是指间接支持产品生产的员工工资和福利。注塑企业应根据生产需求合理安排人员数量，避免过剩或不足，从而降低人工成本。

3. 制造费用：制造费用包括设备折旧费用、维修费用和能源费用等。注塑企业应保养设备，延长使用寿命，尽量减少维修费用。在能源方面，企业可采用节能措施，如优化生产流程，提高能源利用效率，从而降低能源费用。

三、间接成本分析

间接成本是指与产品生产间接相关的成本，包括管理费用、销售费用和研发费用等。

1. 管理费用：管理费用包括企业管理人员的薪酬、办公费用和差旅费用等。注塑企业应合理配置管理人员数量，避免过多的管理层级，提高管理效率。此外，企业还可采用信息化手段，如ERP系统，提高管理效益。

2. 销售费用：销售费用包括销售人员的薪酬、广告宣传费用和市场推广费用等。注塑企业应根据市场需求合理配置销售人员数量，加强与客户的沟通与合作，提高产品销售额。另外，企业还可考虑使用电子商务平台拓展销售渠道，降低销售费用。

3. 研发费用：研发费用是企业创新的投入，对提高产品质量和技术含量具有重要意义。注塑企业应注重研发工作，不断改进产品设计和制造工艺，提高产品竞争力。同时，企业还可与科研院所、大学等合作进行技术研发，降低研发费用。

我国塑料模具现状分析

整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/5～1/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 2006年，中国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。根据海关统计资料，2006年中国共进口塑料模具约10亿美元，约合83亿元人民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面，2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供给约为230亿元人民币，市场满足率为73.5%。进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2006年已得到改善，逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。 近年来，港资、台资、外资企业在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 塑料模具的发展水平与市场趋势 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2μm，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。 经过近几年的发展，塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示出一些新的发展趋势： （1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。 （2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。 （3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍十分重要，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。 （4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。 （5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。 （6）发达工业国家的模具正加速向中国转移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购。中国的模具企业应抓住机遇，借用并学习国外先进技术，加快自己的发展步伐。 存在的主要问题 中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。 （1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 （2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。 （3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 （4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 （5）体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。 "十一五"期间发展展望 在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，尽快提高塑料模具的水平，融入到国际市场中去，以促进中国模具行业的快速发展，有两方面应予以重视： 一是政府相关政策对促进模具工业的发展起着非常重要的作用。从国际上看，各国模具工业在发展初期都得到了政府的大力扶持。就中国实际情况看，应降低国内不能生产的进口精密模具生产设备的关税、执行好国家对部分专业模具厂的优惠政策等，通过政策引导作用可加快行业的发展和进步。 二是随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 （1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 （2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。 （3）为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。 （4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。 （5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 （6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 （7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 （8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 （9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 （10）模具标准化程度将不断提高。 （11）在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，"绿色模具"的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。 "十一五"期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。