1、 毕业设计 文献综述 机械设计制造及其自动化 20cm卡尺盒注射成型模具及成型工艺设计 背景与意义： 所谓注塑成型是指，受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。注射成型过程大致可分为以下 6 个阶段 “合模 -注射 -保压 -冷却 -开模 -制品取出 ”，上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。注塑成型工艺主要控制各过程中的温度、压力、速度、时间等参数指标。每类塑料、每种产品及注塑机器均需不同工艺参数指标。注塑成型工艺还应包括塑料中的水份控制、 添加剂控制、着色剂控制等。 注塑模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工
2、、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国名经济的基础工业，没有模具就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。 国内外研究状况： 近年来我国通过引进国际的先进技术和加工设备，使塑料模具的制造水平比十年前进了一大步，然而由于基础薄弱、对引进 技术的吸收、掌握，尚有一段距离，而且发展也十分不平衡，因而，我国塑料模具总体水平与世界先进技术尚有一定差距。 我国模具行业近年来发展很快 ,据不完全统计 ,
3、目前模具生产厂点共有 2万多家 ,从业人员约 50万人 ,全年模具产值约 360亿元 ,总量供不应求 ,出口约 2亿美元 ,进口约 10亿美元 .当前 ,我国模具行业的发展具有下特征 :大型、精密、复杂、长寿命 ;中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平 ;塑料模和压铸模成比例增长 ;专业模具厂家数量及其生产能力增加较快 ;“三资”企业及私营企业发展迅速 ;股份制改造步伐加快等 . 国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到 70%-80%，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低
4、生产成本。最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。 总体说来，我们的塑料模具制造水平与世界先进水平的差距还是很大的。 研究成果： 我国塑料模具工业从起步到现在 ,历经半个多世纪 ,有了很大的发展 ,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 I1K模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齿轮模具 ,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求
5、都达到了国外同类产品的水平 ,而且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 ,达到了标准渐开线齿形要求 .该公司还能生产厚度仅为 0、 108 mm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 0、 102 0、 105 mm ,表面粗糙度 Ra0、 12 m ,模具质量、寿命明显提高 ,非淬火钢模寿命可达 10 30万次 ,淬火钢模达 50 1000万次 ,交货期较以前缩短 ,但与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
6、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 29 34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 C2MOLD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 .现在 ,热流道模具已逐渐开始推广 ,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 , 以及具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置 ,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具 . 但总体上热流道的采用率达不到 10% ,与国外的 50%80%相比差距较大 . 三、发展趋势 由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存
7、在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业再向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”、仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，以下的发展趋势也较为明显。 展望我国塑料模具的未来，笔者以为应从提高技术水平着手，一方面发展专业模具厂的技术优势，使之进一步提高对某一类模具的设计制作水平；另一方面要不断采用新技术、新工艺，提高模具产品的技术含量。要提高我国的模具技术水平，必须在以下方面加大努力： 1、 发展精密、大型、复杂、长寿命的模具，实现模具国产化； 2、 加速模具标准化、
8、专业化、商品化生产； 3、 大力发展 CAD/CAM/CAE、 RRM等先进模具设计和制造技术； 4、 加大人才培养的力度，使他们尽快掌握模具设计和制造中的先进技术。 存在问题： 由于我国模具行业起步比较晚 ， 与国外相比，有一定的差距，主要表现在 ： 1、 模具设计人员缺乏我国模具人才一直缺乏。模具人才的培养需要较大规模的硬件设备和高水平的师资力量。模具设备动辄上百万，投入大，回收慢，而且师资缺乏。更重要的是，学模具设计需要的时间很长，一般要 2到 3年的实践才可以成为一名合格的模具技术人员，而且模具制造环境脏且累，很少有年轻人选择学这个行当。今年模具设计人才由为紧缺，很多企业的人 事经理对
9、模具设计人才和数控加工人才表现出极大的热情。他们表示，懂绘图软件 ， 会看图纸，会使用 AUTOCAD和 PRO/E等绘制模具图纸和加工图纸，有一定经验的模具设计人才和懂加工工艺，会使用 MAST-ERCAM和 UG编写套路，有一定经验的数控加工人才，是目前社会较缺乏，企业最急需的人才。目前模具设计及数控编程的毕业生在数控和其他方面很难满足社会的需要。但由于模具设计和数控加工培训设备投入资金大，要求教师实践经验丰富，因此专业培训机构很少。 2、 模具制造水平档次低国内模具制造厂家，制造工艺条件参差不齐，不少厂家因为 设备不配套，很多工序依靠手工完成，严重影响了精度和质量。国家模具多采用 2Cr
10、13和 3Cr13作精密热处理，而国外则采用专用模具材料 DINI2316，其综合机械性能，耐磨耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。模具就其本质来言属于共装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的质量，性能依赖试模结果检验。国内模具厂因要求交货时间短，试模设备局限，往往把质量检验工作放在用户处试模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间和场地的限制，往往难以调试出最佳的状态。而国外一些发展交好的企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。在确保品质的前提下，降低成本无疑是努力的方向。
11、但目前一些厂商只关心价格，而忽视了模具的技术质量，对用户而言合理的质量价格比是最优选择，所以进口模具价格比国产的高 8到 10倍仍有其市场空间。 总结： 模具行业是制造业的重要组成部分，具有广阔的市场前景。 可以预料不久的将来，模具制造业将从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益 人化、高效化方向发展。 参考文献 1 机械设计手册编委会 编； 机械设计手册；机械工业出版社； 2004 年 2 刘朝福 编； 塑料模具设计； 清华大学出版社； 2010 年 3 月 3 高晓丁编 ； 机械设计基础 ； 中国纺织出版社 ；
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