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你了解多层注塑模具吗?模具生产效率可提升数倍

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发表于 2018-10-1 11:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
在塑料制品中,有相当大一部分是属于扁平状态而且是模具结构相对比较简单的制品,往往这些制品的需要量非常大,往往都是数以亿计的,譬如:塑料刀叉、梳子、衣架、挂钩、苍蝇拍、塑料夹子、元珠笔、牙刷等。
有的产品虽然在模具里占的范围很大,但是由于产品有很多空挡,实际投影面积和锁模力比较小,重量也比较小,但是模具的体积大,所用的注塑机也大,生产时电能的利用率很低。我们平时用的塑料衣架便是最常见的例子。下图是我们在超市里买到的最普通的衣塑料架。
sJX9Mf5Ve56Zf5Ep.jpg



我走访了一些小型的塑料衣架生产工厂,大多数是采用一模二穴的,用的注塑机是150吨左右的锁模力,24小时的产量在一万左右。由于电耗比较大(每个衣架的电费成本为0.025元),人工的成本也比较大(每个衣架的工资成本为0.022元)。基本上属于微利状态,假如出现一些其他的状况,工厂根本很难赚钱,这是一些中小型塑料加工厂不愿意大量生产塑料衣架的根本原因,利润太低了,假如客户延期付款,那就更困难了。
我们利用作用力和反作用力相等并且相互抵消的原理。将原来普通的一模多穴的模具(譬如一模出8件)分多层(譬如4层)重叠布置,(每层2件)。这样,从模具的总穴数来讲,是同样的,但是总投影面积就减少了四分之三。因为四层的锁紧力相互抵消了三层,所以注塑机工作时所需要的锁紧力只相当于原来普通模具的四分之一。
同样每一模次生产8件制品。所需要的注塑机的安装空间小了四分之三。并且可使注塑机对电的利用率从原来的30%左右提高到85%左右。这套模具打开后是这样的:
syi04ZjFYPiy5dg3.jpg



还是用150吨的注塑机,24小时的产量增加到3.5万个,电费成本下降到0.01元,是原来的40%,也就是说节约了60%的电能,人工成本也下降了65%。
我们做塑料制品加工的都知道,在同样的设备和人员的条件下,加工产量每增加17%,加工费的利润就会增加100%。现在我们的产量增加了350%,这笔帐大家算一算吧。不难想象,原来的薄利加工,马上就变得利润可观。
下图是这套模具在加工时的照片:
m9AQqR65JR3up3p5.jpg



还有一套匙羹的模具是这样的:
zjOJJcCM2moJCMg0.jpg



这套模具是很久以前设计的,采用了二层的结构,产量翻了一番,在当时,也是很轰动了。
多层注塑模具基本上分二大类,第一类是平面排列的,第二类是圆周排列的。平面排列的多层注塑模具,分为4层或者更多层的排列。我们取中间的任何一层来分析:
siso6Jb5s3GGaBbd.jpg



由于这一个模块二面的型腔是完全一样的,在注塑时模块的二面受到的作用力是一样的,并且力的方向相反,合力为零。就是这样一个简单的原理,使得四层模具的锁模力仅仅和一层的模具相等。
平面排列的多层模具的关键点是注塑过程中的塑料怎样进入多层模腔,“浇口”和产品怎样顺利地从多层模具中取出来。我们经过多年的研究和实践,取得了一点点经验,并且获得了专利。
下面我们来看看圆周排列的多层模具。我们取圆周排列中的任何一层来分析:
Q8X6MFfdMs4zskMa.jpg



模块的二面受到的作用力几乎也是相等的。所以,圆周排列的多层模具的锁模力,在理论上是等于零的。进一步的发明已经可以做到36层。还是那个衣架,请看下图:
ff6AIBD5fSImHf6Q.jpg



kDxQ3ax4NVy7HxDN.jpg



RTsRRp53SN19PTW2.jpg



由于每层之间抵消了注塑压力,对模具的外锁紧框的胀力很小,所以模具的外围可以做的很小。
下面我们还是拿这个衣架来做例子。我们收集了上海南汇一个塑料衣架厂的资料:
模具是一模出2个的,用150吨的海天注塑机,每天产量1.2万个,模具造价1.4万元,每个产品重量30克,每个衣架的加工费0.08元人民币,一台机每天的加工费为960元。
加工成本:
水电费:每天180元(实际测量)
人工费:4.2人,每人每天60元,计252元
机器折旧:每天150元
税收:163元(17%)
其他费用:每天50元
实际每台注塑机每天净利润:165元
这是一个理想的结果,实际上的利润还要少一些。以上情况是长三角地区中小型塑料加工企业的最常见的状况。基本上属于微利行业,假如经营管理不善,企业较难生存和发展。
改成4层叠模后的情况:每天产量3.8万个,加工费收入3040元
加工成本:
水电费:每天340元(实际测量)
人工费:7.5人,每人每天60元,计450元
机器折旧:每天150元
税收:520元(17%)
其他费用:每天150元
合计1610元
实际每台注塑机每天净利润:1430元
比原来每天多收入1265元
每台注塑机的净收入是原来的8.6倍
也就是说,同样的投资,采用了此项技术后,企业从原来的微利状况变为高利润企业。假如一个中型的注塑加工厂,有200台注塑机,(这样的工厂在珠三角地区非常多),你可以算一算这个企业的利润!
有人要问了,查老师,你这个方案好是好,但是模具是不是很难做啊!
一点都不难,我本身就是做模具出身的。按照我的模具设计方案,用常规的加工机械,一般的模具厂家都可以做出来。
我们拿这套圆周36等分布置的模具来看一看。由于产品出的多了。原来150吨的注塑机的注塑量不够了,我们换了280吨的注塑机,每24小时的产量是15万个。
每天加工费收入12000元,加工成本:
水电费:每天550元(实际测量)
人工费:7.5人,每人每天60元,计450元
机器模具折旧:每天200元
税收:2040元(17%)
其他费用:每天150元
合计3390元
实际每台注塑机每天净利润:8610元
每天的净利润是原来的52倍
塑料制品行业在全社会的“耗电大军”中是个不可小瞧的“电老虎”,本技术单从节约用电的方面考虑就相当乐观。
有这样一个产品,名叫“取液棒”,在防疫领域用量是非常大的。如下图:
A6i1FOzdI955m85w.jpg



原来的模具结构是这样的,每模出32个:
X811t2BqbYqm8Mdb.jpg



但是,根据我的设计,模具是这样的:
Gifno5NiMnZZ7fOB.jpg



Pa707X7AeyfvEudx.jpg



每模出多少个?504个!!!
这不是在写科幻小说,这是个实实在在的,简单易行的,很容易实现的技术。
假如你的工厂能够采用创新的技术,你的加工成本远远低于你的竞争对手,这是什么概念?采用了多层模具技术的塑料工厂变成了高利润的企业,不创新的企业会怎么样?很简单,出局。你踩着自行车怎么能够与四个轮子的“宝马”来比呢?
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