塑料模具文獻綜述

1、<p><b>　　文獻綜述</b></p><p><b>　　序言</b></p><p>　　制造業(yè)信息化是企業(yè)發(fā)展的必要手段，國家將信息制造業(yè)的發(fā)展提高到關系國家生存的高度上來。以信息化帶動工業(yè)化，是信息化與工業(yè)化融為一體，相互促進，共同發(fā)展，是具有中國特色的跨越式發(fā)展的必經(jīng)之路。信息化主導下的產(chǎn)品設計具有設計直觀快速，易于修改

2、，管理簡單，觀察方便，產(chǎn)品成型分析等一系列的優(yōu)勢，因此信息化是未來發(fā)展的必然趨勢。 </p><p>　　1、我國塑料模具基本情況</p><p>　　近年來，由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設計與制造專業(yè)或者相關的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。在日常生活中我們的許多制品都是由模具來生產(chǎn)制造出來的，所以，越來越多的

3、人開始從事模具行業(yè)的設計，因此，我國的模具設計水平有了進一步的提高和發(fā)展的空間。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，模具工業(yè)快速發(fā)展，必然會帶來模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)在已經(jīng)逐漸

4、的成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志和發(fā)展程度的標志之一。</p><p>　　模具是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構成。不同的模具是通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)，模具是由不同的零件所構成的。它主要是通過所成型材料的物理狀態(tài)改變來實現(xiàn)物品外形的加工。在沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成為有特

5、定形狀和尺寸的制件的工具。對于沖裁、成形沖壓、模鍛、冷模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離，即進行沖裁，用內(nèi)腔形狀可以使坯料獲得相應的立體形狀。模具一般分為動模和定模兩個部分，或著稱為凸模和凹模兩個部分，它們可分可合。分開時裝入坯料或取出制件，合攏時使制件與坯料分離或成形。在沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、壓制和壓塑過程中，分離或成形所需的外力通過模具施加在坯料上。零件的構成形式是多樣的，不同的

6、模具由不同的零件構成。模具在擠壓、壓鑄和注塑過程中，外力則由氣壓、柱塞、沖頭等，施加在坯料上，模具承受的是坯料的脹力。模具是用來成型物品的工具，這種工具有很多種。模具除其本身外，還需要模座、模架、導向裝置和制件頂出裝置等，這些部</p><p>　　模具是用來成型物品的工具，這種工具有許多種。模具有多個形式復雜的型腔，工作條件惡劣，1000℃以上熾紅的鋼在模具型腔內(nèi)變形和流動沖刷，鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄

7、造，以及模具要承受鍛錘的高速沖擊或重負載的壓力，在使用過程中常處于急冷、急熱和冷熱交變狀態(tài)。模具材料應具有很高的強度、韌性和耐磨性，熱鍛時還須有高的溫度強度和硬度，并經(jīng)過強韌化熱處理。</p><p>　　模具的應用極為廣泛。大量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，如汽車、自行車、縫紉機、照相機、電機、電器、儀表等，以及日用器具的制造都應用大量模具。模具基本上是單件生產(chǎn)的，其形狀復雜，對結構強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度

8、都有很高的要求，所以模具生產(chǎn)需要有很高的技術水平。模具的及時供應及其質量會直接影響到產(chǎn)品的質量、成本和新產(chǎn)品研制。</p><p>　　模具設計制作的要求是尺寸精確、表面光潔、結構合理、生產(chǎn)效率高、易于自動化、制造容易、壽命高、成本低、設計符合工藝需要，經(jīng)濟合理。 </p><p>　　模具結構設計和參數(shù)選擇須考慮剛性、導向性、卸料機構、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應容易更換。

9、對于塑料模和壓鑄模，還需要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動狀態(tài)、進入型腔的位置與方向。為了提高生產(chǎn)率、減少流道澆注損失，可采用多型腔模具，在一模具內(nèi)能同時完成多個相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應采用高效率、高精度、高壽命的模具。</p><p>　　沖壓模應采用多工位級進模，可采用硬質合金鑲塊級進模，以提高壽命。在小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制中，應采用結構簡單、制造快、成本低的簡易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚

10、氨酯橡膠模、低熔點合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計算機輔助設計(CAD)，即通過以計算機為中心的一整套系統(tǒng)對模具進行最優(yōu)化設計。這是模具設計的發(fā)展方向。 </p><p>　　模具制造按結構特點，分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。沖裁模利用凸模與凹模的尺寸精確配合，有的甚至是無間隙配合。其他鍛模如冷擠壓模、壓鑄模、粉末冶金模、塑料模、橡膠模等都屬于型腔模，用于成形立體形狀的工件。型腔模在長、寬

11、、高 3個方向都有尺寸要求，形狀復雜，制造困難。模具生產(chǎn)一般為單件、小批生產(chǎn)，制造要求嚴格、精確，多采用精密的加工設備和測量裝置。 </p><p>　　平面沖裁模可用電火花加工初成形，再用成形磨削，坐標磨削等方法進一步提高精度。成形磨削可用光學投影曲線磨床，或帶有縮仿、修打砂輪機構的平面磨床，也可在精密平面磨床上采用專用成形磨削工具磨削。坐標磨床可用于模具的精密定位，以保證精密孔徑和孔距。也可用計算機數(shù)控 (C

12、NC)連續(xù)軌跡坐標磨床磨削任何曲線形狀的凸模和凹模。 型腔模多用仿形銑床加工、電火花加工和電解加工。將仿形銑加工與數(shù)控聯(lián)合應用和在電火花加工中增加三向平動頭裝置，都可提高型腔的加工質量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。 </p><p>　　計算機數(shù)控多軸銑床加工、坐標磨削和加工中心機床，是型腔模加工的重要設備。型腔的表面研磨和拋光一般采用電動或風動工具，配以各種研磨如拋光輪和研磨膏粉，也可采用超聲波研磨、

13、擠壓珩磨、化學拋光等方法。三坐標測量機和光學投影比較儀是模具制造中常用的精密測量設備。</p><p><b>　　2、發(fā)展趨勢</b></p><p>　　隨著我過模具行業(yè)的發(fā)展，簡單模具的設計和制造都沒有困難，模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件

14、不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發(fā)展和提高。</p><p><b>　　3、存在的問題</b></p><p>　　我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進水平相比，主要存在六個方面的問題。 (1)發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品己達到相當高的水平，個別

15、企業(yè)的部分產(chǎn)品已達到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生 產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有10年以上的差距。 </p><p>　　(2)工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術改造，工藝裝備水平己比較先進，但大部分企 業(yè)工藝裝備仍比較落后。更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以很好整合或調(diào)

16、動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。 (3)大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念 落后，對開發(fā)不夠重視。 (4)管理落后更甚于技術落后。技術落后往往容易看到，管理落后有時卻難以意識到。國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距 十分明顯，管理的差距所帶來的問題往往比技術上的差距更為嚴重。</p><p>　　(5)市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，

17、供需矛盾一時還難以解決，供不應求的局面還將持續(xù)一段時間，特別 是在中高檔產(chǎn)品方面矛盾更為突出。 (6)體制和人才問題的解決尚待時日。在社會主義市場經(jīng)濟中，在經(jīng)濟全球化的過程中，競爭性行業(yè)，特別是像模具 這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，許多企業(yè)目前的體制和經(jīng)營機制仍舊很難適應多變的市場。人才的數(shù)量和素質水 平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個問題，但要得到較好解決尚待時日。</p><p>

18、;<b>　　4、如何解決問題</b></p><p>　　(1)密切關注行業(yè)動態(tài)、銷售形勢及政策動向</p><p>　　(2)結成聯(lián)盟，專業(yè)分工，守望相助，共渡難關(3)加強信息化建設，實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理(4)走產(chǎn)學研道路，提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力</p><p>　　(5)打破行業(yè)界限，調(diào)整生產(chǎn)結構，適應市場需求　　</p>

19、<p>　　(6)走出國門，面向新興國際模具市場，開拓新的業(yè)務領域。(7)重視對人的培養(yǎng)，充分發(fā)揮人才在企業(yè)中的作用</p><p>　　(8)幫助中小企業(yè)解決貸款難的問題</p><p>　　5、我國模具產(chǎn)業(yè)的地位</p><p>　　模具制造面對的都是個性化需求，模具是直接參與到新產(chǎn)品開發(fā)中的前端制造，每一個機械新產(chǎn)品的誕生都要從模具制造開始來實現(xiàn)

20、的，每一套模具的制造幾乎都是模具結構、樣式、應用新材料等方面的創(chuàng)新，模具制件生產(chǎn)使用中的速度、效益的統(tǒng)一提升與模具結構、模具質量有最直接的關系，要調(diào)整產(chǎn)品結構，增加高檔機械產(chǎn)品的比重也要由模具來實現(xiàn)。 通過模具成形零件的快速、優(yōu)質、低耗，充分體現(xiàn)了國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和科學發(fā)展觀，模具工業(yè)的發(fā)展與提升必將對我國建設創(chuàng)新型國家發(fā)揮重要作用。</p><p>　　2009年3月，國務院《裝備制造業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》中，在

21、“抓住九大產(chǎn)業(yè)重點項目，實施裝備自主化”的內(nèi)容里，第8項“電子信息產(chǎn)業(yè)”中就提出“電子設備儀器及工模具等為重點，推進信息化裝備自主化”,在“提高四大配套產(chǎn)品制造水平、夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎”、“加工輔具”中提出“重點發(fā)展大型精密型腔模具、精密沖壓模具、高檔模具標準件”,“特種原材料”中將“模具用鋼”提到重要地位。模具作為基礎件、基礎裝備非常重要的一部分列入規(guī)劃之中。</p><p>　　工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都

22、離不開模具，用模具生產(chǎn)制件所達到的高一致性、高生產(chǎn)率、高精度、高復雜程度和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，新技術日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對模具的要求也越來越高。</p><p>　　6、目前我國模具行業(yè)的優(yōu)勢</p><p>　　優(yōu)惠政策為模具行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。在國家產(chǎn)業(yè)政策和有關配套政策導向之下，近年來已

23、有不少地方相繼出臺了一些支持當?shù)啬＞吖I(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，有的見諸于文件，有的見諸于行動，都已收到很好的效果。同時，模具工業(yè)的快速發(fā)展也促進了當?shù)亟?jīng)濟的繁榮。隨著各地之間交流活動的日益頻繁，相信對模具工業(yè)發(fā)展有利的政策，及因此而帶來的良好的發(fā)展環(huán)境將有進一步發(fā)展。</p><p>　　規(guī)模經(jīng)濟產(chǎn)生效益，模具集群生產(chǎn)發(fā)展迅速。在“小而精專”的專業(yè)化不斷發(fā)展的同時，近年來，規(guī)模效應已被愈加重視。除了把企業(yè)做強做大，使規(guī)

24、模經(jīng)濟產(chǎn)生效益之外，模具集群生產(chǎn)也不斷顯示其優(yōu)越性，因而“模具城”、“模具園區(qū)”、“模具生產(chǎn)基地”等各種集群生產(chǎn)形式在全國迅速發(fā)展。</p><p>　　國際模具資本向我國轉移的趨勢十分明顯，模具出口前景很好。由于我國模具特別是中、低檔模具在國際市場上存在著較大的價格優(yōu)勢，有的模具價格甚至只有國際市場的幾分之一，再加上我國有較低廉的優(yōu)質勞動力資源及較好的技術基礎和基礎配套設施，因此近年來外商在我國模具行業(yè)的投資額

25、一年比一年大，到我國采購模具的跨國公司也越來越多。</p><p><b>　　7、本次設計的流程</b></p><p>　　1、塑件成型工藝分析</p><p>　　塑件生產(chǎn)母料（聚碳酸酯）、塑件形狀設計、尺寸確定、塑件的精度和表面的粗糙度設計</p><p><b>　　2、注射機的選擇</b>

26、;</p><p><b>　　3、澆注系統(tǒng)設計</b></p><p>　　主流道、分流道、澆口、冷料井</p><p><b>　　4、分型面的設計</b></p><p>　　5、成型零部件的設計</p><p><b>　　6、模架設計</b>&

27、lt;/p><p>　　7、側向分型機構的設計</p><p><b>　　8、脫模機構的設計</b></p><p><b>　　9、排氣系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　10、合模導向柱的設計</p><p>　　11、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計</p><

28、p>　　8、模具設計中應用的軟件</p><p>　　在模具設計中相關的軟件</p><p>　　UG:UG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設

29、計的一個主流應用。</p><p>　　Pro/E:即Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別

30、是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。</p><p>　　AutoCAD:AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美國Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計?，F(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。.dwg文件格式成為二維繪圖的事實標準格式。</p><p>　　Solidworks：Sol

31、idworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks 功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點，使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。</p><p>　　本次實驗設計中將使用