Page 45 - 《橡塑技术与装备》2017年18期（9月下半月塑料）

综述与专论 刘宗义·浅析快消品注塑模具技术发展趋势

具的要求越来越强烈，高精密高效快消品模具进口比 设备成本和能耗成本一定比 96 腔 1 套模具 1 台机器成
例任然较大。特别是国际化大公司和国内大型塑料包 本高，另外 96 腔模具占地面积和人工成本几乎可以不
装企业主要还是采购欧美的高端模具。 增加，相应产品单价成本将大幅降低。
鉴于巨大的市场需求，怎样把握方向更好、更快 二是成型周期最短化，如图 1 所示，注塑成型循
发展，改变高端高效快消品塑料包装模具长期依赖进 环时间是产品的降到能安全顶出的温度所花的时间，
口的局面，成为我们模具工作者应该重点思考的问题。 如果注射和保压都是最佳的，改善冷却可以显著地减
本文分析的主题就是把握快消品注塑模具的发展动脉， 少冷却时间，因为，冷却时间通常占比整个循环周期
对国内外快消品注塑模具技术的进行了对比分析，总 40%~80% 不等。因此，先进的冷却技术是模具效率
结提出我国快消品注塑模具的发展趋势， 提升的关键技术，怎样保证在模具设计中流量最大化，
水路靠近产品轮廓更均匀，成为模具技术价值提升主
3 以价值为导向的发展趋势 要的研究课题。新工艺新技术 3D 打印技术，扩散焊
模具价值是指投入除以产出得到单位利润，简单 接技术，不同导热材料多组分冷却技术等都将成为应
的讲就是性价比最大化，而不是单纯的模具价格便宜。 用于高效模具冷却技术中。 另外，除了模具设计冷却
在注塑行业内模具被俗称为 “ 印钞机 ”，因为它的工 水路最优外，模具运行环境还需要冷却水的压力有保
作原理是重复的复制标准化的高品质的塑料制品，为 障，因为当流速较低时，流体呈现层流流动，模具与
客户源源不断的创造利润发挥价值。因此，模具所复 流体之间的交换仅限于表层 ；当流速达到一定数值
制的塑料制品的能力是体现模具价值的关键指标，主 （通常雷诺数 Re 大于 4 000），流体呈现混乱、无规则、
要体现有产品分摊模具折旧最小化，分摊人工少，模 翻滚的流动，我们称之为湍流，经验表明，湍流的传
具运行能耗低，寿命长持续运行稳定可靠。这样可以 热效率是层流的 6~8 倍，为此，我们在设计冷却系统
是制品的利润最大化，帮助企业赢得竞争力。主要包 时务必保证流体呈现湍流流动状态。
括 ：生产效率、制品质量、运行能耗、模具寿命等都
密切关系到模具价值及生产的利润。这些指标对于需
求量巨大的快消品塑料包装行业点来说，模具价值能 图 1 注塑成型循环周期
力优势体现的更为重要。因此，通过技术创新提升生 3.1.2 叠层注塑模具
产效率、提高制品质量、降低运行能耗、延长模具寿 简单地说叠层模具就将两套或多套单层模具叠放
命等，都是未来的快消品模具必将是发展的大趋势。 在一起，安装在一台注塑机上进行注塑生产，产能是
3.1 高效率化 单套模具一倍或者多倍。这种技术可以有效提高生产
模具生产效率直接关系到产品分摊生产及折旧成 效率，同时也大幅降低了生产成本。图 2，叠层注塑
本，模具运行生产效率低．直接影响了塑料制品的产 模具结构上由叠层模具热流道系统、同步结构、承载
量，还增加了单件成本，进而造成塑料产品的高成本。 导向系统、双向顶出系统等多个系统组成。
模具效率低影响成本因素包括产品分摊折旧高、模具
配套注塑机型号大、人工的分摊成本多、能耗成本高
配、收回投资周期长等，因此，提升模具价值最重要
的就是提高模具生产效率。高效生产注塑模具技术包
括多型腔高速模具、叠层注塑模具技术、模具自动化
装置等技术创新，大幅提高注塑生产效率，能有效提
升模具价值。
3.1.1 多型腔高速模具技术
首先是指模具型腔数量最大化。如 48 腔和 96 腔
标准饮料瓶盖模具，同样的成型周期 96 腔模具产量是
48 模具的 2 倍，不难计算如果 48 腔模具要达到 96 腔
模具同样产能，需要配置 2 套模具 2 台机器，配套的 图 2 叠层模具结构示意图

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