DVD注塑模具设计

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1、- 1 -DVDDVD 注塑模具设计注塑模具设计摘要及关键词摘要及关键词【摘要摘要】本论文的主要内容为 DVD 门注塑模的设计。首先获得产品部件的外型实体模型（原外型设计运用 UG 建模），进行数据交换后存为 STEP 文件,然后利用 Pro/ENGINEER2001 重新测量建立.prt 文件，然后综合运用 EMX4.1 模块完成模具的设计， 再进行 CAE 分析，主要是用 Moldflow Plastic Advisers 对其进行模流分析，通过不断分析 改进和修整，使设计达到要求；通过所有检验后，用 AutoCAD2006 完成注塑模具非标准零 件的零件图和模架的装配图。【关关键词键词】

2、注塑模、DVD 门、Pro/ENGINEER2001、EMX4.1、Moldflow Plastic Advisers第一章第一章 绪绪 论论 第一节、第一节、前 言作为工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也 已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 在第十一五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱 产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。 模具因其 生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制 造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、 航空、仪表、仪

3、器、医疗器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工 业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩 托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占 80%以上；在电脑、电视机、 摄像机、照相机、录像机、传真机、电话及手机等电子产品中占 85%以上；在电冰箱、 洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占 90%以上； 在了弹、枪支等兵器产品中占 95%以上。我国模具工业在政府十分重视及关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开 发，在模具工业中大量采用先进技术和设备，努力提高模具设计和制造水平，取得显 著的经济效益。另外，从资料获悉

4、，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产 值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是 “效益放大器” ，用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千- 2 -倍。据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业” ，如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了模具专业化、标准化 和商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ，日本称模 具工业为“进入富裕社会的原动力” ，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称 号，而欧盟一些国家称“模具就是黄金” ，新加坡政府则把模具工业作为“磁力工

5、业” ， 中国模具权威经理称为“模具是印钞机” 。可见模具工业在世界各国经济发展中具有重 要的显著地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。第二节、我国模具行业发展概述第二节、我国模具行业发展概述近年来，我国模具行业一直保持着良好的发展势头，这种势头是否还会延续下去， 这是业内人士十分关注的问题。笔者认为，我国模具行业尽管面临着在中低端产品领 域国内企业竞争日趋剧烈以及在中高端产品领域国外或外资企业压力日益增大的局面， 但经过近年来的持续发展，实力已大大增强，完全有能力变压力为动力，继续保持平 稳发展。一、有利因素一、有利因素优惠政策为模具行业提供了良好的发展环境。在国家产业

6、政策和有关配套政策导 向之下，近年来已有不少地方相继出台了一些支持当地模具工业发展的优惠政策，有 的见诸于文件，有的见诸于行动，都已收到很好的效果。同时，模具工业的快速发展 也促进了当地经济的繁荣。随着各地之间交流活动的日益频繁，相信对模具工业发展 有利的政策，及因此而带来的良好的发展环境将有进一步发展。 模具行业内部体制改革和机制转换加速，产业结构渐趋合理，并且加强了管理， 提高了水平。为了适应形势，我国模具行业近几年来加快了体制改革和机制转换步伐， “三资”和民营企业已占行业主导地位，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理 有了很大进步。许多企业已应用了 CAD/CAM/CAE 一体化技术

7、、三维设计技术、 ERP 和 IM3 等信息管理技术以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及网络技术等许多高新技术， 不少企业已提出了“生产专业化、产品品牌化、企业现代化、市场国际化”等企业发 展战略。通过各种质量体系认证的企业一年比一年多。 规模经济产生效益，模具集群生产发展迅速。在“小而精专”的专业化不断发展 的同时，近年来，规模效应已被愈加重视。除了把企业做强做大，使规模经济产生效 益之外，模具集群生产也不断显示其优越性，因而“模具城” 、 “模具园区” 、 “模具生 产基地”等各种集群生产形式在全国迅速发展。据不少企业反映，集群生产与分散生 产相比，至少有下列好处：市场更广阔了，协作更方便了

8、，生产成本降低了，相互交 流多了，优惠政策享受到了。目前全国年产 1 亿元以上模具的企业已有 40 多个，超过 3000 万元以上的企业已有 200 多个，具有一定规模的“模具城”已有近十个，正在建- 3 -设或正在筹建的还有十多个。这些模具集聚生产基地的建设，对我国模具工业的发展 起到了积极的促进作用。 许多企业开始认识到了“品牌”和“专利”的重要性，自主创新的资金投入力度 和能力不断提高。长期以来模具一直处于“后方”和“被动”的地位，因此也很少有 “品牌”和“专利” 。随着市场经济的发展，近年来企业越来越重视“品牌”和“专利” 。有些企业已认识到了创新研发的重要性，投入力度提高很快。据中国

9、模具工业协会 了解到的情况，近年不少企业在创新研发方面的投入与销售收入的比例达到 5%左右， 个别企业甚至达到 8%至 10%。 模具技术含量不断提高，属于高新技术产品的模具越来越多。据了解，目前已被 国家有关部门列入中国高新技术产品出口目录的已有四种模具。其实已经有不少 模具的技术含量超过了这四种模具，例如汽车零部件级进模具、精密多工位级进模具、 轿车大型复杂覆盖件冲压模具、自动化汽车内饰件浇注模具、高强度板热压成型模具 等。随着高新技术的发展，越来越多的模具生产企业被各级政府有关部门认定为高新 技术企业。据中国模协初步统计，目前模具行业国家级高新技术企业有 7 家，省、市 级高新技术企业已

10、有近百家。 国际模具资本向我国转移的趋势十分明显，模具出口前景很好。由于我国模具特 别是中、低档模具在国际市场上存在着较大的价格优势，有的模具价格甚至只有国际 市场的几分之一，再加上我国有较低廉的优质劳动力资源及较好的技术基础和基础配 套设施，因此近年来外商在我国模具行业的投资额一年比一年大，到我国采购模具的 跨国公司也越来越多。二、不利因素二、不利因素虽然我国模具行业已经驶入发展快车道，但由于在精度、寿命、制造周期及能力 等方面，与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，所以还不能满足我国制造业 发展的需求。特别是在精密、大型、复杂、长寿命模具方面，仍旧供不应求。因此， 每年尚需大量进口。

11、现阶段模具原材料价格和人员工资不断上涨，但模具价格却不涨反落，致使模具 企业利润不断下降，部分企业出现亏损，亏损额增大。据中国模具工业协会对全国 270 个主要模具生产企业调查，2005 年产值利润率比上年下降了 2.1 个百分点，销售 收入利润率比上年下降了 3.1 个百分点。全国规模以上企业全年亏损额 2005 年达 2.6亿元，大幅增加【7】。这一趋势，还在延续。 对外资的依存逐年增大。我国加入世贸组织已过 6 年，外贸高速发展，我国经济 对外贸的依存度从 30%上升到 70%。同时，近年来，正是外资大量进入我国的时期， 随着对外开放政策的不断扩大和深化，外资在我国模具行业的投资也越来越

12、多，致使 对外资的依存度也逐年增大。例如广东省是我国模具第一大省，其产能约占全国的 40%左 右。该省的模具产能中，外资企业已占 60%左右，合资企业约占 10%左右。该省模具出口约占全国的 50%左右，其中由外资、合资企业出口的也占其出口量的多数【7】。 对外资和外贸依存度大，会对行业安全，乃至整个国家的经济安全产生重大影响。 - 4 -人才紧缺日益突出。虽然近年来我国模具行业职工队伍发展迅速，估计目前已达 近百万人，但仍然跟不上行业发展需求。一是总量不足，二是素质不够，适应不了行 业发展的需求。根据有关资料，全国模具行业从业人员约缺口 30 万50 万人，其中 工程技术人员约占 20%。目

13、前尤其紧缺的是高素质和高水平的模具企业管理人员和中 高层技术人员及高级技术工人。 市场竞争加剧。我国模具市场竞争在不断加剧，其表现是模具产品价格连年走低。 中高档模具市场上主要是我国重点骨干企业与境外企业及境内“三资”企业的竞争， 中低档模具市场上主要是民营企业之间的竞争。有的已经是进入无序状态，到了扰乱 正常市场秩序的地步。由于过低价格所必然造成的低质量，已严重影响一些企业的生 存，迫使某些企业加速调整其定位，少数企业面临被淘汰局面也是不足为奇的。 虽然近几年模具出口增幅每年大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出 口，致使模具外贸逆差一年比一年大。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是

14、国 民经济持续高速发展，特别是汽车企业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档 模具国内的确生产不了，只好进口，但也确实有一些国内可以生产的模具也在进口， 这与我国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。 当前全球制造业转移的规模不断加大，速度也不断加快，并正向深度和广度延伸， 而我国的模具制造业正是承接转移的较为理想之地。加之“十一五”期间，国家将继 续大力支持我国模具工业的发展，在多重有利条件下，我国内模具行业的未来将展现 出一派美好景色。第三节、第三节、21 世纪模具发展趋势世纪模具发展趋势加入 WTO 后的中国，全球制造业正以垂直整合的模式向亚太地区转移，我国正 成为

15、世界制造业的重要基地，据权威报告，中国已成为世界第一制造大国。目前，在 参与世界产品市场的激烈竞争下，各行业产品的品种和数量不断增加，换型加快，对 产品质量、样式和外观也不断提出新要求，使模具需求量增加，对模具质量要求也越 来越高，模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代和产品竞争能力。因此，迅 速提高模具技术水平已成为当务之急。例如：日本汽车、计算机、电视机、手机等产 品的品种，数量，质量在国际市场占有优势地位，其重要原因之一就是日本模具技术 居于世界领先水平。为了解决高精度、长寿命、高效的复杂型腔结构的现代模具，其发展趋势主要有 如下三方面：1.模具材料及表面处理技术 模具工业要上水平，

16、材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效， 大约占失效模具的 45%以上。 在模具材料方面，常用冷作模具钢有 CrwMn、Cr12、Cr12MoV 和 W6Mo5 Cr4V2，新型冷作模具钢有 65N6、012A1、CG- 2、LD、GD、GM 等；常用新型热作模具钢有美国 H13、瑞典 QRO 80M、QRO 90 - 5 -SUPREME 等；常用塑料模具钢有预硬钢（P20、SM1、B30） 、时效硬化型钢 （P21、PMS、SM2、日本 NAKS5 等） 、热处理硬化型钢（MnCrWV、日本 S-STAR、 瑞典一胜百 S-136 等） 、粉末模具钢（日本 DEX40 等） 。多工位精密冲模硬质合金 （YG20、YG25 等）及钢结硬质合金（TLW50、GW50 等） 。 在模具表面处理方面， 其主要趋势是：渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如 TD 法）发展；由一般扩散 向 CVD、PVD、PVCD、离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有： T:C、T:N、T:CN、T:AN、CrN、Cr7C3、W2C 等，同时热处理手段由大气