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1、骑大象的蚂蚁标签：模具第一章绪论简介：1.5模具的设计过程.本模具的设计过程为传统模具设计流程图，如图1-1所示：.冷料穴的形状见模具设计与制造简 明手册中。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板标签：模具设计流程第一章引言1.1我国模具工业及塑料模的发展现状模具源于传统金属铸造，现如今涵盖了各种用于金属和非金属快速成形的特殊装 备,在我国被分为10大类、46小类。1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年 平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的 增长在25%以上。近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或 达到国际水平。200
2、3年模具出口 3. 368亿美元，比上年增长在33.5%,形势喜人。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了 较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6. 5kg大容量洗 衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能 生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限 公司和烟台北极星I. K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类塑 料齿轮的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而U还采用最 新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达
3、到了标准渐开线齿形要求。 述能生产厚度仅为0. 08伽的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。 注塑模型腔制造精度可达0020. 05mm,表面粗糙度Ra0.2um,模具质量、寿命明显 提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前 缩短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模 机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛 海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳 以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 C
4、-M0LD气辅软件，取得 较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具 开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位 采用具有批界先进水平的高难度针阀式热流道装置。但总体上热流道的采用率达不到 10%,与国外的5080%相比,差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电 器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，这些系统和软件的引进，虽花 费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成 型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了
5、一定的技术经济效益，促进和推动了 我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大 发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模 HSC5. 0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且 价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。1.2中国模具工业的产业特点模具工业是高新技术产业化的重要领域。例如，在电子产品生产中，制造集成电 路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多 元器件的制造中的精密塑料模具和精密冲压模具等等，都是产品牛产不可
6、或缺的工具装 备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。现代模具工业又是技术密集型和资金密集型、高投入的装备型产业，是加工装备 产业的一个组成部分。机械、汽车、电子通讯、家电、石化、建筑等国民经济的支柱产 业都要求模具工业的发展与之相适应，为其提供生产保证。从支柱产业对模具的需求当 中，也可以看到模具工业地位的重要性。由于模具产品的高技术特性，模具企业只有采 用精密装备才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、 高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。中国消费结构和产 业结构的加快升级，必将对先进模具制造技术和先进生产装备提出更高
7、的要求。模具企 业新增投资中加工设备的投入要占80%。据估计，全国约有40亿元以上的模具设备市场, 而且每年还以20%左右的增长速度在发展。木次参展的青岛海尔模具有限公司、铜陵三 佳模具股份有限公司、无锡市国盛精密模具制造有限公司等企业通过技术装备升级已成 为产品生产提供模具的佼佼者。铜陵三佳更是开了模具企业股票上市的先河，令人振奋。模具行业还是增值率高、增值税负较重的基础产业。据国家税务总局对1万多家 工业企业流转税平均负担率的统计，模具行业比其他行业高出5. 07个百分点，这与现 代模具产业高投入的产业特点不协调，制约了模具工业的发展。鉴于模具工业的特点和重要性，国家对模具产业的发展极为重
8、视，并采取了多种 措施给予大力扶持。如自1997年以来，相继把模具及其加工技术和设备列入了当前 国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业FI录；从1997年 到2005年，对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策；1999年又把 有关模具技术和产品列入国家计委和科学技术部发布的当前国家优先发展的高新技术 产业化重点领域指南（目录）。这都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业 的重视和支持。1.3模具工业及塑料模技术今后在我国的发展方向模具方而，中国经济的持续高速发展，为模具工业的发展提供了广阔的空间。模 具行业在今后的发展中，首先要更加注意其产品结构的战略性
9、调整，使结构复杂、精密 度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。没 有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上 规模、上档次。如汽车生产中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和长三 角，为汽车行业配套的模具产值增长达40%左右。而模具技术水平的高低，在很大程度 上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。己成为衡量一个国家产品制造水平高 低的重要标志。其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区 的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四 川、河北等模具生产
10、企业的生产规模、技术水平都有了很大的发展，河北兴林车身制造 集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓；四川宜宾普什 模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。第三.要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新，转换经营机制，大力发 展混合所有制经济，明晰产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要 积极推进中、西部工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离，使其模具车间、分 厂在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立自 主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平 的“龙头”企业，带动地
11、区产业链的发展。第四用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进 步的关键环节。CAD / CAE / CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用， 使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有，模具的开发和制造水平的提高，还有赖 于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铳等。超精加工手段也大量用于 模具加工，当前，模具加工技术的重点方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人 化或无人化加工和贯彻只装不配少修的原则等。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟 技术等先进制造技术在模具工业中的应用也已普遍。在塑料模工业发展上，我国今后将扶植以下的发展方向：1、提高大型
12、、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料 模成型的制品口渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔 所致。2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成 为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小 企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分 工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计 与成型过程的3D分析将
13、在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道 技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能 源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积 极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产 品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅 助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较 复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件, 显得十分重要。另一
14、方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具 以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准 化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模 具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的 国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准 件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分
15、必要。7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫 描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术Z-o研究和应用多样、调整、廉价的 检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.4 UG简介UG操作软件是美国参数技术公司的主要产品。它提出的单一数据库、参数化、基 于特征、全相关的概念彻底改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成 为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第3代机械 CAD/CAE/CAM产品UG软件能将设计到制造的全过程集成在一起，让所有用户能够同时进 行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。从设计
16、思想上看，UG系统可以实现真正的全相关性，任何修改都会自动反应到所有相关对象；它具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力；具有强大的装配功能, 能始终保持设计者的设计意图，可以极大的提高设计效率。从实用性上看，UG系统界而简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。 整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。它不但可以应用于工作站而 且现在也推出了单机版，大大增强了它的竞争力。1.5模具的设计过程木模具的设计过程为传统模具设计流程图，如图1-1所示:(CAE预分析V (割鬲三维|型不合理(模用A计、订购)S1-理+ 1W1模具并行设计流程图第二章UG对产品的造型2.1 对CAD图纸的分析计算机辅助设计简称（CAD）。AutoCAD是由美国Autodesk公司于1982年12月推 出的，十几年来已被广泛应用在航
