工程技术研究开发中心可行性研究报告4

工程技术研究开发中心可行性研究报告4内容摘要：

； 降低模具的锁模力和成型压力，节约能源，延长模具使用寿命 ； 面对以上几点需要解决的问题，百年科技有限公司经过多方面的考虑研究决定组建顺德区环保气辅式交通工具模具工程技术研究开发中心 ，该中心的成立可以极大程度地发挥百年模具的设计与制造优势，通过立项 开发方式 研究出新的降低成本、节省能源的方案，也可以解决气辅成型设计方面的一些问题，更好的优化 交通工具 模具设计和成型工艺设计。 因此气辅成型工艺的广泛应用是模塑行业的需求和必然趋势。 综上所述 ， 顺德区环保气辅式交通工具模具工程技术研究开发中心 将会对模具制造业向高新技术产业发展产生积极 的、较大的推动作用，并且符合国家号召发展“高效节能环保”的科技宗旨，因此组建 研究开发中心 非常有必要性。 二、 组建“中心”的背景、国内外发展趋势及国内需求 工程技术研究开发中心可行性研究报告 (2020年版本 ) 26 42 顺德区工程技术研究开发中心可行性研究报告研究方向：气辅式交通工具注塑模的研究所属领域：塑胶模具设计与制造领域中心名称：顺德区环保气辅式交通工具模具工程技术研究开发中 心申请单位：佛山市顺德区百年科技有限公司（盖章） 婶贝脑盒沦绢困赋句夜守澳锈赘旬丸礼言蛾沤淘模载沦幻并仲弗疫款掐世邑涝惯敝吨奴猖梅古资冲徐赎诵厘湾映督恩沮较雅博最樊潜撞涵羡犹紫端 （ 国内外相关技术领域发展现状和趋势，企业与之比较存在的差距等。 ） 国外诸多发达国家在上个世纪 80 年代就进入了模具需求超过机床行业的时期，模具成型方式主要有拉丝、挤出、注塑、吹塑几种方式。 ◆ 塑料拉丝模具：主要是用来生产塑料丝的一种模具，其原理是通过挤出机熔融的塑料经过模具上的小孔后再经 冷却，拉伸、收卷等过程形成最终的拉丝产品。 模具材质多为冷作模具钢或氮化钢制造，其结构较为简单。 ◆ 塑料 挤出成型模具 成型方法为：模具是按所生产的产品形状设计流道，配以合适的压缩比，挤出后通过真空定型、喷淋冷却、牵引切割等。 ◆ 塑料注射模具：塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机。 其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。 制造材料通常采用塑料模具钢模块，常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢，高速钢等。 ◆ 塑 料吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品（如饮料瓶、日化用品等各种包装容器）的一种模具，吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型俗称“注拉吹”，多层吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。 中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机，吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。 国外专利呈上升趋势 原型模具专业制造厂家 Fast4m Tooling LLC 正在努力将一种新的吹塑模具制造方法交付使用，使模具制造者能够节 省时间和费用 ， 并在寻找合作伙伴以进一步开发这项技术。 其余国家在 气辅 成型领域 的专利技术有： 旋转切割砧圆筒的模具覆盖件的装置 —— 法国 带有功能环的模具 —— 德国 用于由热塑性塑料制造产品的模具的合模装置 —— 德国 隐形眼镜模塑成形方法及模具 —— 英国 温度调节器的注射金属模具的温度调节装置及方法 —— 韩国 铸塑用树脂及树脂模具的制造方法 —— 瑞士 高效吹气模制设备的模具中送入喷射模制的预成形料 —— 意大利 带流道板间熔料传输衬套的塑料注射模具 —— 加拿大 带熔料分配衬套的塑料注射模具 —— 加拿大 塑料管体和密封体的组合体及 其制造方法和模具 —— 荷兰 目前多数发达国家均已经在 气辅 成型模具研发领域投入了大量的资金与人力，并且注塑成型技术也已进入成熟阶段，每年均有数以百计的 气辅 成型领域专利获得授权，模具产品所囊括的类型包罗万象几乎覆盖了所有的生活用品与生产用具 ， 即使如此 气辅 成型模具的需求依然没有衰退。 近几年来，气辅 成型工艺广泛应用于电子产品，交通工具领域，特别是汽车模具领域 ， 汽车生产过程中需要数以千计的模具，最终装配成功，汽车的持续性发展一定会带动气辅交通工具模具的需求延续。 我国模具生产企业在研发投入力度上无法和国外相比，就企 业重视程度上还有待加强，多数企业能够完成几中大需求模具的状态下，就持续性加大生产力度，缺乏开拓新产品的冲劲，形成不了自主知识产权优势，基本上都靠外部技术的供给，或者自有技术的有限提升来适应目前环境。 模具需求范围广 模具的购买者是遍布全世界的，而模具生产商也同样无处不在。 模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的发展中国家迁移。 而仍然保留在美国、欧洲和日本的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，这不仅是技术上的要求，更是竞争的结果。 模具生产企业必须面对全球化 的市场竞争，这正是模具生产商追求高效应用技术的驱动力。 高速加工成为新趋势 近年来发展起来的 “ 高速加工 ” 对模具制造业产生了重要的影响。 “ 高速加工 ” 是由非常小的步进距和较大的进给率来实现的。 在美国，采用高速加工技术以减少或省去钳工工序是一种效益相当可观的措施 ,这种技术在欧洲和日本也颇受欢迎。 日本雅士达公司生产的用作制造操作杆的锻模就是硬化材料经过典型的高速加工而制成的。 硬铣削 加工成为新趋势 用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工业发展的另一个重要趋势。 由于材料本身具有一定的硬度，所以放电加工（ EDM）就可以减少或全部省去。 因为材料已经足够硬了，而不需要再进行热处理 ,不仅如此，热处理后的回火以及抵消热由处理引起的几何变形所进行的磨削加工也都不需要了。 该技术在日本倍受青睐，如今在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播。 研发编程高数字化现场化 在世界范围来看，对模具的研发要求也越来越高： CAD/CAM 趋于快速化和智能化。 CAD/CAM 有三大明显的发展趋势，即：混合模型、设计制造系统数据库以及车间现场 3D 程序编制。 许多美国厂商已经习惯于处理由用户提供的实体模型，而欧洲和日本在这方面还 相对落后， 国内在此方面有建树的企业更少，大部分企业还处于工作室联机开发阶段，到车间现场编程还难以实现。 数据库系统化趋势 在模具设计方面，一些 CAD/CAM 系统销售商如美国的 Cimatron 技术公司、英国的Vero 国际公司及美国的本特里系统公司已经在系统中增加了相应的模块，使常规的CAD/CAM 系统实现了自动化功能。 在加工过程中的任一时刻，由于实体模型是一直存在的，所以 CAM 系统能够随时把在加工工件与实体模型进行比较。 使用数据库系统， CAM系统能够识别出两条刀具轨迹之间的区域内，哪里的步进距过 宽。 这些步进距过宽的区域要沿与原始加工轴线垂直的方向进行再加工，以确保获得最佳的表面质量。 而且，实体数据库的连续存在对高速加工是极为重要的，而对于半精加工来说，存在一种永恒的实体库是最理想的事情。 车间 编程 现场化 近几年来， CAM 系统正逐步趋于更容易使用，因为 CAM 系统正由 CAM 设计室重新回到车间现场。 北美底特律地区和安大略地区的自动化刀具生产厂家在这方面显示出了最明显的优势。 在过去的 20 年中，许多厂家最初试图把程序编制转移到编程更易控制的CAD/CAM 设计室中，但随着切削工具的日趋复杂化， NC 编程反而成了制约工业发展的瓶颈。 程序编制重新转移到车间现场后，这种发展障碍很快被消除了，这样与实践结合起来，编程工具也变得非常容易使用。 在底特律地区，这种新型的现场编程方式使车间程序编制得到了迅猛的发展。 编程工具的适当使用削减掉了大量的 NC 程序编制时间，因为大多数刀具路线都是与加工工艺同步创造的。 它省去了 CAD 和 CAM 之间的反复修正过程，使生产部分获得了有效的 NC 程序，并能充分发挥生产线上工人和设备的作用。 自动化 模具加工的另一个重要发展趋势是自动化，这听起来似乎有些不可思议，因为大多数模具都是 单件生产的，它似乎应该需要柔性的加工系统，而非自动化的加工系统。 但事实上，模具加工在诸多方面都表现出了小批量生产的特征。 近来许多厂家都对一种自动化系统表现出了浓厚的兴趣，这种自动化设备在制造加工过程中能连续地自动执行操作步骤，而很少需要人的干涉，利用机器人自动化系统装载和卸载工件和刀具是许多模具厂家自动化发展的下一个目标。 当前世界汽车、家电、电子电讯、日用品等行业塑料的制品数量不断增加，市场竞争日趋激烈，传统注塑成型采用延长工时使厚壁冷却，加大锁模力使薄壁充满。 复杂件先拆分后加工再组装等工艺方法。 因此，存 在效率低、质量差、工序多等缺点。 气辅成型技术的特点是：气体注入到制件未凝固的熔体内部，形成中空气体通过，推动熔体充满模具型腔、气辅成型技术具有节约原材料、提高制件成型质量、抑制制件翘曲变形，小设备生产大制件等优点。 目前，国外发达国家（日本、美国）的汽车注塑件 80%采用气辅成型技术，而国内气辅技术的设备和模具基本上都从国外引进、且局限性大。 随着国际能源的紧张，塑料的原材料价格不断上涨、气辅成型工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分它的发展与提升必将对我国建设创新型国家发挥重要作用。 因此气辅式模具制造工艺将是 模具制造业未来发展的必然趋势。 国内气辅成型技术较欧美优势企业存在较大差距，并且由于多数低端模具加工放在了发展中国家进行，企业与企业之间出现了恶性价格竞争状态， 为了摆脱这样一个低端竞争的局面，有效开发气辅式交通工具模具满足最新产业发展需求，为顺德区模具制造业树立榜样，百年科技自 2020 年来就已经开展此工艺领域的研发，到目前为止已经 开展了多项气辅模具的开发， 产品多达 40 套。 2. 国内模具制造背景和现状 中国模具制造业规模 模具是生产各种工业产品的重要工艺装备。 模具技术是上世纪下半叶制造业中发展最 快的技术之一，模具的设计和制造也是一个非常复杂的过程，并且是一个不断反复的过程。 尽管如此我国还是在模具制造业取得了骄人的成绩：中国模具制造业世界排名第三， 2020 年的模具年产值 720 亿元（ 93 亿美元）。 已经达到模具第一大国日本的模具产值的一半。 2020 年中国模具制造业产值超过 1000 亿元。 现在中国模具行业有 3 万家企业，从业人数 80 万。 以上所说的都是指专业模具厂，如果再包括使用模具的工厂，这个数字就有扩大许多。 我国模具行业拥有广阔的发展空间和发展前景。 目前，长三角地区的塑料模具已经形成了一条集设计、制造、加工 、销售于一体的完整产业链，以其独特的优势成为该地区的又一经济增长点。 中国模具工业协会副秘书长周永泰指出，模具是最基本的制造业，它的兴起可以带动该地区产业链的快速增长，而产业链的延长又将促进模具制造业的发展。 中国模具制造业增长趋势 近年来中国模具制造业每年增长 20％左右， 4 年的光景，模具产值就翻一番。 随着世界制造业转移趋势的继续，中国的世界制造中心地位越来越稳固。 制造业的规模越来越大、层次越来越高。 2020 年中国机械工业总产值突破 7 万亿元，比 2020 年增长 32％，连续 5 年以超过 20％的速度增长。 估计 2020 年的增长仍然会超过 20％。 与此相对应的是中国模具行业刚刚进入青春期，仍然处在成长期， 10 年之内根本看不到饱和的迹象。 这给我们模具制造的发展提供了有利的现实基础。 发展汽车工业必须模具先行 ， 发动机被人们看成是汽车的心脏，全世界任何一个大汽车厂都可以买别人的发动机用，但很少有买别人车身的。 而在中国，车身的重要性始终没有被人们普遍认识。 任湛谋说，“想发展汽车工业，必须模具先行。 ” 中国的车身工业发展得并不理想。 这是因为汽车车身的开发既要懂 得艺术，又要懂得机械、动力学，即使不是开发车身模具，车体其余配器件模具的 开发依然需要对各个学科有一个通透的了解。 ，珠三角地区就活跃着一批自己开发模具 的 公司，他们具 有一定的能力开发 汽车 模具，但技术和经验有限 ，多数模具公司在 3 款模具开发的情形下就已经处于技术人员饱和状态，基本上比较忙碌。 看到这一现象，百年科技通过积累大量的模具制造经验，通过吸收人才，购进设备，外延合作等方式努力提升公司研发水平， 力排众难努力沿着 高效汽车模具开发 这一趋势向前发展。 模具制造发展规律 根据近 50 年的发展规律总结推算，模具制造的 下一个阶段是饱和期。 模具是工业之母，几乎所有常见产品都离不开模具。 我们 都知道一个物理定律：规模越大、惯性越大，维持不变的时间越长。 模具行业规模之大，估计从饱和期开始，到出现明显的衰退，至少需要 40 年。 这是个可以预见的时期，虽然存在这一个时期，也将即将到来，我们依然希望它能早点到来，它的到来正标志着我国模具制造业的成熟，模具制造行业的成熟，模具制造企业的成熟。 模具 制造业 的重要性 汽车、摩托车业是国民经济五大支柱产业之一。 占全国总模具量的 22％。 汽车换型时约有 80％的模具需要更换，一个车型需模具 4000 多套，价值可达 2 亿至 3 亿元。 每一型号的摩托车将近千副模具，价值千万 元。 此外，一台电冰箱需用 400 万元模具；一台全自动洗衣机需 450 万 元模具；单台彩电共需模具 700 万元。 还有别的行业每年也需要大量的模具。 由此看出，制造业的更长。