塑料模具文獻(xiàn)綜述

1、<p><b>　　文獻(xiàn)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(guó)家將信息制造業(yè)的發(fā)展提高到關(guān)系國(guó)家生存的高度上來(lái)。以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，是信息化與工業(yè)化融為一體，相互促進(jìn)，共同發(fā)展，是具有中國(guó)特色的跨越式發(fā)展的必經(jīng)之路。信息化主導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)直觀快速，易于修改

2、，管理簡(jiǎn)單，觀察方便，產(chǎn)品成型分析等一系列的優(yōu)勢(shì)，因此信息化是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 </p><p>　　1、我國(guó)塑料模具基本情況</p><p>　　近年來(lái)，由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，促進(jìn)了我國(guó)模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)內(nèi)具有優(yōu)勢(shì)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(lái)生產(chǎn)制造出來(lái)的，所以，越來(lái)越多的

3、人開始從事模具行業(yè)的設(shè)計(jì)，因此，我國(guó)的模具設(shè)計(jì)水平有了進(jìn)一步的提高和發(fā)展的空間。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)，模具工業(yè)快速發(fā)展，必然會(huì)帶來(lái)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(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)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(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸

4、的成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一。</p><p>　　模具是用來(lái)成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成。不同的模具是通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)，模具是由不同的零件所構(gòu)成的。它主要是通過(guò)所成型材料的物理狀態(tài)改變來(lái)實(shí)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(duì)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(yīng)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(jìn)行沖裁，用內(nèi)腔形狀可以使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般分為動(dòng)模和定模兩個(gè)部分，或著稱為凸模和凹模兩個(gè)部分，它們可分可合。分開時(shí)裝入坯料或取出制件，合攏時(shí)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(guò)程中，分離或成形所需的外力通過(guò)模具施加在坯料上。零件的構(gòu)成形式是多樣的，不同的

6、模具由不同的零件構(gòu)成。模具在擠壓、壓鑄和注塑過(guò)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(lái)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(dǎo)向裝置和制件頂出裝置等，這些部</p><p>　　模具是用來(lái)成型物品的工具，這種工具有許多種。模具有多個(gè)形式復(fù)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(dòng)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?zèng)_擊或重負(fù)載的壓力，在使用過(guò)程中常處于急冷、急熱和冷熱交變狀態(tài)。模具材料應(yīng)具有很高的強(qiáng)度、韌性和耐磨性，熱鍛時(shí)還須有高的溫度強(qiáng)度和硬度，并經(jīng)過(guò)強(qiáng)韌化熱處理。</p><p>　　模具的應(yīng)用極為廣泛。大量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，如汽車、自行車、縫紉機(jī)、照相機(jī)、電機(jī)、電器、儀表等，以及日用器具的制造都應(yīng)用大量模具。模具基本上是單件生產(chǎn)的，其形狀復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(shù)水平。模具的及時(shí)供應(yīng)及其質(zhì)量會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品研制。</p><p>　　模具設(shè)計(jì)制作的要求是尺寸精確、表面光潔、結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高、易于自動(dòng)化、制造容易、壽命高、成本低、設(shè)計(jì)符合工藝需要，經(jīng)濟(jì)合理。 </p><p>　　模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機(jī)構(gòu)、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應(yīng)容易更換。

9、對(duì)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(dòng)狀態(tài)、進(jìn)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(shí)完成多個(gè)相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用高效率、高精度、高壽命的模具。</p><p>　　沖壓模應(yīng)采用多工位級(jí)進(jìn)模，可采用硬質(zhì)合金鑲塊級(jí)進(jìn)模，以提高壽命。在小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制中，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造快、成本低的簡(jiǎn)易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚

10、氨酯橡膠模、低熔點(diǎn)合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，即通過(guò)以計(jì)算機(jī)為中心的一整套系統(tǒng)對(duì)模具進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是模具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。 </p><p>　　模具制造按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(wú)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(zhǎng)、寬

11、、高 3個(gè)方向都有尺寸要求，形狀復(fù)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(yán)格、精確，多采用精密的加工設(shè)備和測(cè)量裝置。 </p><p>　　平面沖裁?？捎秒娀鸹庸こ醭尚?，再用成形磨削，坐標(biāo)磨削等方法進(jìn)一步提高精度。成形磨削可用光學(xué)投影曲線磨床，或帶有縮仿、修打砂輪機(jī)構(gòu)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(biāo)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(jì)算機(jī)數(shù)控 (C

12、NC)連續(xù)軌跡坐標(biāo)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(yīng)用和在電火花加工中增加三向平動(dòng)頭裝置，都可提高型腔的加工質(zhì)量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。 </p><p>　　計(jì)算機(jī)數(shù)控多軸銑床加工、坐標(biāo)磨削和加工中心機(jī)床，是型腔模加工的重要設(shè)備。型腔的表面研磨和拋光一般采用電動(dòng)或風(fēng)動(dòng)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(xué)拋光等方法。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和光學(xué)投影比較儀是模具制造中常用的精密測(cè)量設(shè)備。</p><p><b>　　2、發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p>　　隨著我過(guò)模具行業(yè)的發(fā)展，簡(jiǎn)單模具的設(shè)計(jì)和制造都沒(méi)有困難，模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件

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

15、企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)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(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guò)近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平己比較先進(jìn)，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(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。 (3)大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)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(duì)開發(fā)不夠重視。 (4)管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國(guó)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(lái)的問(wèn)題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。</p><p>　　(5)市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，

17、供需矛盾一時(shí)還難以解決，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)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(wèn)題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，在經(jīng)濟(jì)全球化的過(guò)程中，競(jìng)爭(zhēng)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(yíng)機(jī)制仍舊很難適應(yīng)多變的市場(chǎng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)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(gè)問(wèn)題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。</p><p>

18、;<b>　　4、如何解決問(wèn)題</b></p><p>　　(1)密切關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)、銷售形勢(shì)及政策動(dòng)向</p><p>　　(2)結(jié)成聯(lián)盟，專業(yè)分工，守望相助，共渡難關(guān)(3)加強(qiáng)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理(4)走產(chǎn)學(xué)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(jié)構(gòu)，適應(yīng)市場(chǎng)需求　　</p>

19、<p>　　(6)走出國(guó)門，面向新興國(guó)際模具市場(chǎng)，開拓新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。(7)重視對(duì)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(wèn)題</p><p>　　5、我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的地位</p><p>　　模具制造面對(duì)的都是個(gè)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(gè)機(jī)械新產(chǎn)品的誕生都要從模具制造開始來(lái)實(shí)現(xiàn)

20、的，每一套模具的制造幾乎都是模具結(jié)構(gòu)、樣式、應(yīng)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(jié)構(gòu)、模具質(zhì)量有最直接的關(guān)系，要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔機(jī)械產(chǎn)品的比重也要由模具來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)模具成形零件的快速、優(yōu)質(zhì)、低耗，充分體現(xiàn)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和科學(xué)發(fā)展觀，模具工業(yè)的發(fā)展與提升必將對(duì)我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)揮重要作用。</p><p>　　2009年3月，國(guó)務(wù)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(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)施裝備自主化”的內(nèi)容里，第8項(xiàng)“電子信息產(chǎn)業(yè)”中就提出“電子設(shè)備儀器及工模具等為重點(diǎn)，推進(jìn)信息化裝備自主化”,在“提高四大配套產(chǎn)品制造水平、夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”、“加工輔具”中提出“重點(diǎn)發(fā)展大型精密型腔模具、精密沖壓模具、高檔模具標(biāo)準(zhǔn)件”,“特種原材料”中將“模具用鋼”提到重要地位。模具作為基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)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(dá)到的高一致性、高生產(chǎn)率、高精度、高復(fù)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(lái)越重要，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來(lái)越快，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，新技術(shù)日新月異，模具的使用范圍已越來(lái)越廣，對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。</p><p>　　6、目前我國(guó)模具行業(yè)的優(yōu)勢(shì)</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(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和有關(guān)配套政策導(dǎo)向之下，近年來(lái)已

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

24、模經(jīng)濟(jì)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(guó)迅速發(fā)展。</p><p>　　國(guó)際模具資本向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)十分明顯，模具出口前景很好。由于我國(guó)模具特別是中、低檔模具在國(guó)際市場(chǎng)上存在著較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，有的模具價(jià)格甚至只有國(guó)際市場(chǎng)的幾分之一，再加上我國(guó)有較低廉的優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)力資源及較好的技術(shù)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)配套設(shè)施，因此近年來(lái)外商在我國(guó)模具行業(yè)的投資額

25、一年比一年大，到我國(guó)采購(gòu)模具的跨國(guó)公司也越來(lái)越多。</p><p><b>　　7、本次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、尺寸確定、塑件的精度和表面的粗糙度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2、注射機(jī)的選擇</b>

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

27、lt;/p><p>　　7、側(cè)向分型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　9、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　10、合模導(dǎo)向柱的設(shè)計(jì)</p><p>　　11、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><

28、p>　　8、模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用的軟件</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)中相關(guān)的軟件</p><p>　　UG:UG是Unigraphics的縮寫，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。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(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)

29、計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。</p><p>　　Pro/E:即Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)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(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別

30、是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。</p><p>　　AutoCAD:AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美國(guó)Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計(jì)文檔和基本三維設(shè)計(jì)?，F(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)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(shí)標(biāo)準(zhǔn)格式。</p><p>　　Solidworks：Sol

31、idworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。</p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將使用