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1、9 課題論文（設(shè)計） ( 2011 屆 ) 題 目： 先進(jìn)的塑料模具設(shè)計與制造技術(shù) 系 （部）： 機(jī)械與電子工程系 專 業(yè)： 11級機(jī)制二班 學(xué)生姓名： 石木蘭 學(xué)號： 110812261 指導(dǎo)教師： 汪老師 完成時間： 201 年 10 月 28 日 池州

2、學(xué)院教務(wù)處制 池州學(xué)院本科課題論文 (設(shè)計)正文 目錄 摘要…………………………………………………………………………3 英文摘要…………………………………………………………………4 前言…………………………………………………………………………5 1 什么是先進(jìn)的塑料模具設(shè)計與制造技術(shù)…………………………6 2 先進(jìn)塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢……………………………………6 3 現(xiàn)代注塑模具設(shè)計的一些先進(jìn)技術(shù)概述…………………………6 3.1計算機(jī)輔助機(jī)技術(shù) ……………………………………6 3.11CAD技術(shù)………………………………………7 3.12CAE技術(shù)……………………

3、…………………7 3.2逆向技術(shù)…………………………………………………7 3.3熱流道技術(shù)………………………………………………7 3.4微注射原理成型技術(shù)……………………………………7 3.5合理選擇切削用量………………………………………8 4面向先進(jìn)制造技術(shù)的注塑模具設(shè)計與制造新理念…………………8 4.1模具設(shè)計方式與方法發(fā)生了改變………………………8 4.2模具制造技術(shù)與工藝的發(fā)展……………………………8 4.3制造模式的改變——信息流驅(qū)動的模具制造…………8 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………9

4、 摘 要 日常生活中離不開塑料制品， 像購物時的塑料袋，家庭日用的塑料桶等等。既然塑料制品如此之受歡迎，那么塑料制品是怎么成型的？傳統(tǒng)的塑料制造方法有哪些缺陷？先進(jìn)的塑料設(shè)計制造方法又有哪些發(fā)展前景，市場需求和發(fā)展趨勢？面向于未來的塑料制品又將面臨著哪些新的理念？本論文將走向塑料制品的前沿，與您一塊探討塑料。 關(guān)鍵字：塑料成型模 注塑模具設(shè)計 CAD／CAE／ＣＡＭ技術(shù)　　 　　　　逆向技術(shù)　熱流道技術(shù)　微注射成型技術(shù)　新理念 Abstract Openthe plastic prod

5、ucts do notfromdaily life,such asshoppingplastic bags,householdplasticbarreletc..Since the plastic products are sopopular,soplastic productsis howformed?The traditional plasticmanufacturing methodwhat defect?Plasticdesign and manufacturemethod ofadvancedand what are theprospects for development,mark

6、et demand and development trend?For theplastic productsof the futurewill be faced withwhat newideas?This thesiswill move toward theforefrontof plastic products,adiscussionwith you. Keywords:plastic moldinginjection mold design of CAD/ CAE /CAM Technology Reverse technologyof hot runnertechnolo

7、gy of microinjection moldingtechnology of newideas. 前言 在《沖壓工藝與模具設(shè)計》學(xué)習(xí)完了之后，我們了解了模具的一些基礎(chǔ)知識。模具作為很重要的工藝設(shè)備應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)中。據(jù)統(tǒng)計，有60%—90%的工業(yè)產(chǎn)品都涉及到了模具，特別是航天航空，電子工業(yè)，輕工業(yè)，還有汽車，摩托車行業(yè)。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低直接成為衡量制造業(yè)水平的好壞。 我們知道在生活日用消耗品中我們看到最多的是塑料品，像塑料桶，塑料杯，塑料袋等等。它們的誕生和

8、廣泛應(yīng)用，大大方便了我們的日常生活。而這些最常見的塑料制品來源也離不開模具。塑料成型所用的模具稱之為塑料成型模，是應(yīng)用于成型塑料制件的模具，它是型腔模中的一種類型。據(jù)最近統(tǒng)計數(shù)字，塑料模具約占模具總量的40%，基于塑料制品的方便、輕便幾大優(yōu)點(diǎn)，其市場份額還是非?？捎^的。 在現(xiàn)代塑料的成型生產(chǎn)中，塑料制件的質(zhì)量與塑料成型模具、塑料成型設(shè)備和塑料成型工藝這三個因素密切相關(guān)。而塑料制件的質(zhì)量又是最為關(guān)鍵的因素。 那么對于現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中越來越多的產(chǎn)品特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，我們要在會使用圖紙的基礎(chǔ)上還必須要懂得各種計算機(jī)輔助設(shè)計，像CAD /CAE/CAM 技術(shù)，這

9、些技術(shù)的產(chǎn)生大大縮減了模具的設(shè)計和制造周期，提高了新產(chǎn)品的開發(fā)率，也完善了舊產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。其中包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些產(chǎn)品還需客戶提供實(shí)物或模型。當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多，更新?lián)Q代快，市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是制件質(zhì)量好，交貨期越短越好，模具精度越高越好，模具價格越低越好，由此，現(xiàn)代塑料模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢及以上要求相適應(yīng)。 塑料成型模按照制件成型方法不同，可以分為： （1） 注射模。它是自動化最高，采用最廣泛的一種成型方法； （2） 壓縮模。它是最早采用的塑料制造模，也常用于熱固性塑料的成型；

10、（3） 壓注模。 （4） 擠出模。 （5） 氣動成型模。 1. 什么是先進(jìn)的塑料模具設(shè)計與制造技術(shù) 傳統(tǒng)的塑料模具相信大家已經(jīng)見過，像在我們生活中的月餅?zāi)?，蜂窩煤模等。先進(jìn)的塑料模具簡而言之就是利用更加科學(xué)有效的方法達(dá)到其同樣的目地，這些方法的應(yīng)用會使我們大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，還能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 塑料產(chǎn)品設(shè)計 塑料成型工藝設(shè)計 塑料模型設(shè)計 塑料模具制造 塑料產(chǎn)品 其工作流程如下 2. 先進(jìn)塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 一副質(zhì)量優(yōu)良的塑料模具是質(zhì)量普通的塑料模具的百千倍?？疾靽鴥?nèi)外 模具工業(yè)的現(xiàn)狀，塑料模具的社會地位，從設(shè)計理念、設(shè)計實(shí)

11、踐和制造技術(shù)出發(fā)，塑料成型技術(shù)有以下幾個發(fā)展趨勢： 2.1 CAD／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用 □模具CAD技術(shù)及其應(yīng)用日益成熟； □基于網(wǎng)絡(luò)化CAD／ＣＡＥ／ＣＡＭ一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪； □CAD／CAM軟件智能化程度正在逐步提高； □CAE技術(shù)正在逐漸推廣。 2.2 大力發(fā)展快速原型制造技術(shù) 2.3 研究和應(yīng)用模具的快速測量技術(shù)和逆向工程 2.4 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進(jìn)熱處理和表面處理技術(shù) 2.5 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 2.6 模具像復(fù)雜化、精密化和大型化方面的發(fā)展 2.7 模具成型新技術(shù)與新工藝的不斷涌現(xiàn)和推廣 3. 現(xiàn)代

12、注塑模具設(shè)計的一些先進(jìn)技術(shù)概述 3.1計算機(jī)輔助機(jī)技術(shù) 在實(shí)際的注射成型生產(chǎn)中，由于流動性的千差萬別，制品和模具結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化，工藝條件的不同，僅憑這幾個算術(shù)公示要對這些因素進(jìn)行全面處理，是非常復(fù)雜和超能量、超成本的一件事情。應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù)CAD/CAE/CAM技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和模具生產(chǎn)方式，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量；縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，強(qiáng)有力地推動了模具行業(yè)的發(fā)展。 3.11 CAD技術(shù) CAD技術(shù)能夠幫助廣大的設(shè)計人員迅速設(shè)計出該制品的全套模具圖。利用CAD軟件，設(shè)計人員可以由軟件本身提供的標(biāo)準(zhǔn)模架庫，當(dāng)然設(shè)計水平高的設(shè)計者們還可以根據(jù)軟件來建立適合自

13、己的標(biāo)準(zhǔn)模架庫。近幾年來CAD也逐漸國際化，其與美國ＵＧＳ公司針對注射模推出了注射模設(shè)計向?qū)Ш停校遥希畔到y(tǒng)。該系統(tǒng)的推行大大實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計的全３Ｄ化，大大減少了模具的設(shè)計周期，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)收益。 3.12 ＣＡＥ技術(shù) 　　借助于有限元發(fā)，有限差分法和邊界元法等數(shù)值計算方法。分析塑料流動、保壓和冷卻過程，計算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測制品的翹曲變形。找出塑件中可能出現(xiàn)的缺陷，提高一次成功率，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期。 將ＣＡＤ技術(shù)與ＣＡＥ技術(shù)相互使用，可以減輕設(shè)計者對經(jīng)驗(yàn)的依賴程度，提高一次試模的成功率，大大縮減模具設(shè)計時間，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。 3.2 逆向技術(shù) 相對于

14、將傳統(tǒng)的產(chǎn)品由概念設(shè)計到圖樣，在制造出所需產(chǎn)品的正向工程，逆向工程是從所需產(chǎn)品出發(fā)。它是源于精密測量和質(zhì)量檢驗(yàn)，是設(shè)計下游向設(shè)計上游反饋信息，主要是掃描之后獲得云數(shù)據(jù)，在通過相關(guān)軟件的處理變成曲面，在設(shè)計成目地產(chǎn)品的一種方法。 3.3 熱流道技術(shù) 熱流道技術(shù)的國內(nèi)的運(yùn)用率遠(yuǎn)低于國外的使用。原因有二：一是熱流道技術(shù)要求很高，國內(nèi)制造水平不足；其二是進(jìn)口該技術(shù)成本很高，一些小中型企業(yè)無法承受。基于以上兩點(diǎn)，熱流道技術(shù)在我國的發(fā)展具有廣闊的市場前景。 熱流道相對于冷流道具有的優(yōu)越性，體現(xiàn)在生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等方面。 □冷流道中有冷凝料，會造成材料的浪費(fèi) □熱流道型腔內(nèi)物料溫度壓力

15、均勻，塑件應(yīng)力小，密度一致，大大提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量和力學(xué)性能 □熱流道系統(tǒng)溫度與噴嘴溫度相等，避免塑料出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象 3.4 微注射成型技術(shù) 3.5 合理的選擇切削用量 4.面向先進(jìn)制造技術(shù)的注塑模具設(shè)計與制造新理念 4.1 模具設(shè)計方式與方法發(fā)生了改變 較之傳統(tǒng)的注塑模具的制造與設(shè)計，先進(jìn)的制造技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)。 □模具設(shè)計依據(jù)與設(shè)計方法的多樣性 □模具可視化設(shè)計 □模具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計 □新型注射成型對模具設(shè)計的新要求 4.2 模具制造技術(shù)與工藝的發(fā)展 □模具的快速制造 □模具的精密制造 □模具新材料 4．3制造模式的改變——信息流驅(qū)動的模具制造 □企業(yè)內(nèi)部的信息流 □企業(yè)外部的信息交流 參考文獻(xiàn) 1. 孫大涌.先進(jìn)制造技術(shù).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社.2000. 2. 宋滿倉.王敏杰.基于成組技術(shù)的注射模具標(biāo)準(zhǔn)化體系的研究.中國機(jī)械工程.2001.13.（24）：2118-2120. 3. 李倩 陳靜波 劉太春等 塑料注射成型技術(shù)及其進(jìn)展 中國塑料2001.15(10):7-12. 4. 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.高等教育出版社. 5. 顏永年.快速模具技術(shù)的最新進(jìn)展及其發(fā)展趨勢.航空制造2001.（4）：17. 9