《我国模具企业技术现状与发展趋势正文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国模具企业技术现状与发展趋势正文（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 . . . 1 绪论1.1 我国模具企业技术现状及发展趋势1.1.1现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。和黄岩地区的“模具之乡”；一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要
2、素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率
3、不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等。1.1.2模具的未来发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2）模具扫描及
4、数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。（3）提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。（4）优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显
5、得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。加入世贸组织后，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，从而有利于我国的改革开放有利于我国与各国、各地区的经济贸易合作，有利于世界经济的稳定发展。我国在制定法律法规时要遵守WTO的规则，增加透明度，减少行政干预等；在市场开放方面，需要逐步降低关税，取消非关税措施，开放服务业市场等。这无论在观念上还是在体制上都会带来一定的变化。我国加入 WTO同时也将为各国、各地区的贸易伙伴提供更好、更稳定的市场进入机会。使
6、我国的投资环境将更为宽松、透明、稳定，我国的利用外资领域将进一步扩大，我国的市场体系将更加完善和发达。国和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和收益。 由于国某些模具在技术上和质量上与国外先进水平存在着较大的差距，使短期国模具难以与国外先进模具的抗衡。这对我国模具产业将产生一定的冲击。另一方面也促进国行业优化资源配置、调整经济结构、提高社会劳动效率，促使企业苦练功，提高管理水平。应该清醒地认识到竞争才会带来更快的发展只要发挥自身优势，减少技术差距，我国的模具必将逐步占领国市场，并拓展国际空间。 1.2 本次毕业设计研究目的及意义随着社会经济的快速发展， 塑料产品在各个领域的运用越来越广泛，塑料
7、产品由以前的单一性转变为多样化、个性化，人们对塑料产品的要求从实用性、可靠性已经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等方面的要求。因此， 塑料模具的设计开发变得越来越广泛频繁，技术越来越高端。目前，市场上的塑料模具也趋于多元化，热流道模具的使用越来越多，双色模的开发也越来越频繁，这都是塑料模具在塑料产品的各种要求下不断更新进步的表现。本课题为鼠标下盖的注塑模设计，鼠标的标准称呼为“鼠标器”,其从出现到现在已经有40余年的历史。鼠标在现代计算机中的作用越来越重要，其主要发展趋势为人性化、多样化、个性化，这对鼠标注塑模具设计和制造的要求也越来越高。关于注塑模方面的设计(论文)数不胜数，其中主
8、要有以下几个方向，一是利用设计软件对注塑模设计过程的描述，注重设计过程的操作过程；二是纯属讲有关塑料产品模具的结构设计；三是用CAE软件(如moldflow)对产品进行浇口、注塑工艺参数、流动过程、冷却、缺陷等的预测，最终根据结果优化产品形状。而本课题争取结合以上几个方向对产品模具综合分析，首先利用moldflow软件对产品的浇口、注塑工艺参数、流动过程、冷却、缺陷等进行模具设计前的分析，减少后期试模改模的周期；分析完后对产品的模具结构进行设计计算，得到最终的模具结构，完成模具的设计，在这其中，会渗入些模具设计计算方面的过程操作，达到理论与实践的相结合，使整个过程通俗易懂。通过此次设计应达到以
9、下几个目的：1) 查阅多篇国外相关的文献，完成一篇相关英文文献翻译；2) 了解课题的最新动态，完成毕业设计开题报告一份；3）运用moldflow得到一份工艺优化分析报告；4) 掌握注射模具的结构特点及设计计算方法，完成一份详细计算说明书；5) 熟练利用计算机绘出模具的二维三维图形，得到一套注塑模具设计图纸。现在工厂虽然会使用moldflow软件对产品分析，但运用的还是相当有限，据我目前所知，大部分工厂仅仅是由于客户需要才会做相应的分析，而对于客户没要求的产品一般都不会做这方面的分析，本课题采用CAD/CAE技术可以显著地提高塑料产品和塑料模具设计制造效率，减少了设计者的劳动量，提高设计制造质量
10、，减少试模修模时间，从而缩短了从产品设计、模具设计、模具制造到产品模塑生产的整个周期，增强企业对市场需求的应变能力。2 塑件分析鼠标下盖塑件如图1、2所示，由于塑件是电脑的输入设备，人们用手接触相当频繁，对其有着较高的外观要求，要求表面色泽均匀，制件成型后不能有明显色差、缩痕、熔接痕、污点、银丝等缺陷，还需要有一定的手感，操作者使用起来方便。其外形尺寸为99.65mm59.13mm25.9mm，壁厚2mm，材料为改性热塑性塑料丙烯腈丁二烯苯乙烯。该塑件为薄壁塑件，平均收缩率为0.5%。塑件主要形状类似椭圆式长方体，其外表面左右侧是由大曲面组成，曲面上分布着很多凹点，底面上有三个凸起的垫脚，表面
11、有多处肋位，且在在圆四周壁上有4个凸台圆孔(用来安装某些零件如螺钉)，且圆孔较深。为了保证塑件大曲面凹点的成型同时考虑塑件的脱模推出和塑件表面的外观质量要求，本设计巧妙采用了弯销侧抽芯结构，采用推杆与司筒将制件推出，简化了模具的结构。该塑件属于大批量生产，为提高生产效率，模具型腔设置为1模2腔；为保证鼠标下盖制件的外观要求，采用点浇口从鼠标下盖底部的贴标签处进浇。 图（1）（零件形状） 图（2）（零件形状）2.1 塑件的结构工艺性分析1） 尺寸精度 由于塑件的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动，而本塑件的配合精度不高，所以塑件公差数值根据GB/T 1448693塑料件尺寸公差表确定ABS采用一
12、般精度，为MT3级精度，未注公差尺寸，按MT5级精度取值。2）脱模斜度 由于塑件在冷却收缩时，会使它包紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉住塑件，因此根据模具设计与制造简明手册中表2-19中查得：型腔的脱模斜度选40120；型芯选351。所以我们选取1o。3）表面粗糙度 由于鼠标塑件的外观要求比较高，而且还要一定的手感，所以表面粗糙度有较高要求,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求低12级，塑件的表面粗糙度在0.80.2之间，这里选0.8。4）形状 塑件在满足功能的要求下，其外表面应尽可能保证有利于成型和降低成本以及简化模具的复杂度。由
13、于此塑件的外表面的光洁度有很高要求，因此不能把浇口设在外表面上，从而影响美观。5）壁厚 塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知，热塑性塑件的壁厚为14mm， 所以本塑件壁厚选用2mm。6）加强肋及其它防变形结构 由于塑件侧圆壁处有四处凸台圆孔，使用的频率很大，受力也很强。考虑到其使用寿命，并且在脱模的时候如不在此处设置加强其强度的装置，所以在此设计加强肋。7）嵌件设计 型芯有相当多的骨位，为了
14、方便加工及精度的控制，将多个小型芯设置成嵌件，同时为了防止嵌件受力时在塑件转动或拨出，嵌件底面增加挂台进行定位，使嵌件在成型过程中受到塑料的冲击是不发生位移和变形。 2.2塑件体积和质量通过使用UG软件实体造型后知体积为18.09cm3，材料密度取1.05g/cm3，所以塑件质量：3 材料的成型特性与工艺参数 本塑件材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯，俗称为ABS。英文名称为Acrylonitrile-butadiene-styrene。 1） 基本特性ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使A
15、BS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性能和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.40.6，ABS（耐热）收缩率为0.40.6。ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。2）成型特点ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080C。3）ABS注射参数注射类
