Φ32塑料三通注射模具的设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 32 塑料三通注射模具的设计 模具工业的发展及其在工业市场中的地位 “ 模具 ” 是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。 模具是工业产品生产用的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。现代产品生产中，模具由于其加工效益高、互换性好、节省原材料，所以得到了广泛的应用。 随着机械工业的、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常生活用品工业的发展，模具成形职业的需求越来越多，质量 要求也越来越高，这就要求模具的开发、设计和制造水平也必然越来越高。因此模具技术已

2、成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益。发达国家“模具工业是进入富裕社会的原动力”之说，可见其重视的程度。 模具工业在我国已成为国民经济发展的重要基础工业之一。国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑等都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电机、电器、家电和通信等产品中 60%80%的零部件都要依靠模具成形。我国石化工业一年生 产 500 多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分都需要熟料模具成形，做成制品，用于生产和生活的消费。 目前，国内已可制造具有自动冲切、叠压、铆合、技术、分组

3、和安全保护等功能的铁心精密自动叠片多功能模具；电视机、空调、洗衣机等家用电器所需的熟料模具和多达 600 多腔的熟封模具已可自行生产。 模具技术的发展趋势 （ 1）全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。由于产品的精度要求越来越高，形状越来越复杂，对模具的要求也越来越高。实践证明，模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。 （ 2）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准化的水平在某种意义上也体现了一个国家模具工业的发展水平。采用标准模架和使用标准零件，可以大大缩短模具制造周期，降低制造成本，对模具

4、生产十分重要。 1 （ 3）发展优质模具材料及采用先进表面处理技术。为了提高模具的使用寿命，提高产品的制造质量，优质模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视。 （ 4）模具的复杂化、精密化和大型化。为了适应各种工业产品的使用要求，模具技术正朝着复杂化、精密化和大型化方向发展，大型模具成形 表面的加工向计算机控制和高敬慕加工方向发展，数控加工中心、数控电火花成形设备、数控连续轨迹坐标磨床的推广使用，是提高模具制造技术水平的关键之一。 国内外模具现状 （ 1）国内模具的发展概况 20 世纪 80 年代以来，随着中国市场经济步伐的不断加快，模具工业也得到了迅猛的发展。国民经济的高速发展既对模具工业

5、提出了较高的要求，也为其发展提供了广阔的市场。 在经历了 “ 十五 ” 期间和 “ 十一五 ” 头两年高速发展 (这七年间年均增长速度达18 )之后，由于受到国际金融危机影响， 2008 年下半年开始，中国模具工业发 展速度己明显放缓，致使 2008 年全年模具总销售额与上年同比增长率跌进了个位数，只达到9 2左右，总量约为 950 亿元左右。 2009 年，发展进一步受阻，预计全年的模具总销售额只能接近 1000 亿元，而很难突破，基本与 2008 持平或略有增长。国家 4 万亿元投资主要投向于基础设施建设和民生工程及改善民生等方面， GDP 增加了，模具需求却基本没有增加或增加效应滞后，汽

6、车、家电、农机等工业品下乡以及以旧换新等政策措施的出台，使 GDP 也增加了，模具需求虽也有增加，但增幅有限。在经历了一年多的金融危机之后，模具工业经受住了严峻 考验，实现 2009 年全年不出现负增长，而且还在结构调整等方面取得了不少成绩，全行业积聚了力量，为今后发展打下了良好的基础。 （ 2）国外模具发展概况 世界模具主要生产国和地区是日本、美国、德国、意大利、法国、英国、韩国、我国的台湾省和香港特别行政区、西班牙、葡萄牙、加拿大、新加坡及我国等。根据国际模协(1S 丁 MA)和日本模协提供的资料， 1986 年全世界模具生产额约为 5 兆日元。目前，世界模具年总生产额约为 650 亿美元

7、。其中亚洲约占 40为 260 亿美元左右。日本模具生产为世界首位，其年生产额约占全世界的 l 4 左右 。模具行业的企业数、就业人数、劳动生产率、工资水平等各国不尽相同，尚无完善的统计数。然而日本的模具工业很有代表性，也有比较确切的统计数。目前日本共有专业模具生产企业约 11000 个，员工约10 万人，全员劳动生产率约 6 万美元 (人年 )，员工平均年薪 (包括各种加班费、奖2 励等收人 )约 5 万美元。国外模具企业绝大多数为 20 人以下的小企业，如日本每个模具企业职工人数平均还不到 l()人， 20 人以上的企业只有 600 多个，只占企业总数的 5 5：。日本模具产品 70以上是

8、由 2u 人以下的小企业生产的。欧美国家每个模具生产企业 的平均职工数也只有 20 人左右，多数也是 20 人以下级小企业。法国和美国模具企业平均人数较多，约为 40 人左右，人均销售额随着技术的进步而快速发展，各国有较大差异。大致情况如下： 70 年代为 2 5 万美元， 80 年代为 4 一 10 万美元， 90年代为 8 20 万美元。其中日、美最高，目前他们的许多模具厂已达到 20 30 万美元。各类模具产品中，冲压模和塑料模比例最大。国外大多数工业发达国家其比例大致都各占 40左右。接下来是铸造模具 (包括压铸模 )，约占 l0左右。其他各类模具总计约 10。这里尚有一点需要说明，即

9、：世界各国模具总 产值中，作为商品销售的各国都有不同比例。工业发达国家由于模具专业化生产水平高，因此商品模具比例也高，一般都在 65一 85之间。这一点我国有很大差距，我国商品模具与模贝总量的比例目前只有世界水平的一半，约为 35左右。印度还不到 30。其他发展中国家也有类似情况。同时，各类模具的商品化比例有较大差异。比例最高的为玻璃模具，几乎达 100；比例最低的为锻模，一般都不到 50。 存在问题 （ 1） 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 （ 2） 确定分型面。分型面的位置要有利于模具业务，排气、脱模及成型操作，

10、塑料制件的表面质量等。 （ 3） 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。 （ 4） 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），抽芯方式。 （ 5） 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 （ 6） 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 （ 7） 确定主要成型零件，结构件的结构形式。 （ 8） 考 虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 参考文献 1.实用注射模具设计手册 贾润礼 程志远编 . 2000.4 中国轻工业出版社 . 3 2

11、.塑料成型工艺学第二版 黄锐等编 .2009.2 中国轻工业出版社 . 3. 塑料注射模具设计实例 杜智敏 何华妹 郭肇强 编 2005.8 北京机械工业出版社 . 4.实用注射模设计手册 陈万林编著等 . 2000.10 机械工业出版社出版 . 5模具设计与制造 赵华等编 .2009.9 清华大学出版社 . 6 机械设计手册第五版 成大先主编 2008.1 化学工 业出版社 . 7.机械制图第五版 何铭新 钱可强主编 2004.1 高等教育出版社 . 8.机械设计第八版 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著 .2006.5 高等教育出版社 . 9.机械原理与设计课程设计 王三民主编 20

12、04. 机械工业出版社 . 10 Rajitha Aluru;Simulation of injection molding into rapid-prototyped mold Products:MCB University Prss, 2001.1 11 Mary E. Kinsella ;Blaine Lilly; Benjamin E. Gardne; Experimental determination of frictioncoefficients between thermoplastics and rapidtooled injection mold materials 11/3 (2005) 167 173 Emerald Group Publishing Limited