1、 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 可乐瓶底注塑模设计 一、前言 二十世纪的调查显示，全球最流行的三个词分别是“上帝”、“她”和“可口可乐”。可口可乐，无疑是当今世界最知名的一个品牌，也给了世界一个成功的传奇故事。在我们的生活中，可口可乐产品无处不在。其主打商标在世界范围内影响深远，标新立异，像芬达、雪碧，当然还有可口可乐，这样的商标在许多国家都家喻户晓。 在中国，自从国门敞开后，国人们从未拒绝过的东西之一便是来自美国的可口可乐。如今，可口可乐正在向一个多品牌、全面的饮料公司的方向发展，并且其多品牌战 略已经初见成效。据最近由国家统计局和中华全国商业信息中心对全国各地 30 个省市的
2、1100 家大型零售企业调查结果显示，可口可乐全年销售额在碳酸饮料行业排名第一，雪碧、醒目、芬达分别排名第二、第四、第五。可口可乐系列产品在中国市场上成为最受欢迎的软饮料，占有率达 35%。 对于我国，塑料模具工业从起步比较晚，才历经了半个多世纪，虽我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。发达国家从 30 世纪 80 年代中期就已广泛吃用计算机对塑料模具 进行辅助设计和辅助制造，并对模具设计各个环节进行定量计算和数值模拟分析，藉此缩短塑料模具设计。因此我国与外国相比，在模具工业上的路，还有很长一段路要走。
3、 发达国家之所以采用注塑模具 CAD/CAE/CAM 技术，是因为有以下几个方面的优点 14 ： 1.提高模具质量。 CAD 技术的应用，使得模具设计更加准确、快速； CAM 技术可自动生成模具成型零件的加工刀具轨迹，使零件尺寸精度高、表面粗糙度好； CAE 技术可优化模具设计方案，帮助设计人员设计出正确合理的模具结构。 2缩短 模具制作周期。 CAD 系统中存储有模具标准件、常用设计计算程序库及各种设计参数的数据库，应用计算机自动绘图，可大大缩短设计时间， CAE 应用于设计，可减少因单凭经验设计而不得不反复修模花去的时间。此外，数控机床的应用，也大幅度的提高了生产效率。 3. 降低成本。计
4、算机和绘图仪的自动化工作节省大量的劳动力， CAE 的辅助分析减少了修模和试模时间，生产周期缩短，同时大大增加了产品的市场竞争能力。 4.充分发挥设计人员的主观能动性。 CAD/CAE/CAM 有助于设计人员从繁重的计算和绘图中解放出来，去从事更多的创造性劳动 。 5.提高企业的管理水平。 CAD/CAE/CAM 技术的应用，使企业的产品开发、模具设计和制造建立在科学、定量分析的基础上，减少盲目性，同时，可使整个模具生产过程中的人、财、物的管理建立在更加科学合理的基础上。 由此可得到，计算机对塑料模具进行辅助设计和辅助制造能够快速更新起到了很大的作用，对于提高我国注塑模具设计和制造的能力，具有
5、重要意义。 二、国内外研究现状 我国塑料模的发展迅速。我国塑料模具工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大的发展。模具水平有了较大提高。在大型模具方面，已经能生产大屏幕彩电塑 壳注塑模具等。精密塑料模具方面，可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。用这些模具生产的一些塑料制品制件达到了国外同类产品的水平。塑料模的设计、制造技术、 CAD 技术、 CAPP 技术，已有相当规模的开发和应用。但与国外塑料模具的先进水平相比 ,依然存在一定差距 7 。 在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系
6、列化、商品化尚待规模； CAD、 CAE、 Flow Cool 软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。 具体的说，就模具材料和标准件看。国内大多数冶金设备、工艺较落后，大多采用电炉冶炼，钢的纯度差，表而脱碳层深、碳化物级别高、疏松超标。钢材的冶金质量低、成材率低，一般质量的模具钢多，高质量的模具钢材少。而国外模具钢生产 80%以上采用真空精炼和电渣重熔生产，钢材纯度、等向性高。而国内通过电渣重熔生产的模具钢所占的份额很少，大约 1/ 10。国外发达国家的模具钢成材率在 85%一 90%c，而国内成材率仅为 70%。与 国外相比存在
7、很大差距。 从加工设备、模具制造工艺和测量技术上，（ 1）德国、日本模具企业的加工设备先进，基本都是数控、高速切削、单向走丝线切割或 4 轴一 5 轴联动的高速加工机床，能实现模具型而的镜而加工。而国内模具企业的 4 轴一 5 轴联动的高速加工机床占的比例有限，高光模具的加工与国外相比差距较大。（ 2）德国、日本汽车模具的制造工艺已标准化，制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在线测量，这方而国内至少差 15-20 年。（ 3）德国的精密品牌产品，除了加工过程中的在线检测外，手机类、剃须刀类的产品，全部通过可靠 性测试、耐候性测试、寿命测试、剃刀表而和间隙的微观显微放大测试、主要零件
8、外形和装配后外形的激光 3D 测试等。这些重要数据为产品的更新换代提供了非常重要的依据 5 。 因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。我国多所研究部门和许多高校也在积极地开展具有自主知识产权的 CAG/CAE/CAM 软件的探索研究，在一定已取得了可喜的研究成果。 塑料模具发展趋势： (1) 出于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度的要求，而适应高生产率而发展的一模多腔的原因，今后应该重点提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。 (2) 在模具设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。 (3) 推广应用热流道技术，气辅注射成型技术和高压注射
9、成型技术。 (4) 开发新的成型工艺和快捷经济模具，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。 (6) 应用优质材料和先进的表面处理技术来提高模具寿命和质量。 Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位， Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领
10、域占据重要位置。 Pro/Engineer 广泛用于机械零件、家用电器、数码通信、玩具以及电脑产品的辅助设计，并且在模具行业应用非常广泛。 Pro/Engineer 野火 5.0正式版为最新版本。 Pro/MOLDDESIGN 是Pro/ENGINEER4.0提供的模具设计模块。用户使用 Pro/MOLDDESIGN 可迅速地将塑件制品的三维产品模型转换为模具模腔，生成模具成型零件的三维实体模型，从而方便和准确地完成塑件模具设计核心工作。并提供 EMX 模块，可以快速完成 3D 模座设计，使整个模具设计全 3D 化。 Pro/Engineer 的模具设计模块与 Pro/Engineer 的建模
11、模块一起为塑料模具、压铸模具、冲压模具的设计人员提供了快速创建和修改完整模具零部件的功能。模具设计选项具有易用、自动化功能强的特点。用 Pro/E 设计和效验塑料模具、压铸模具、冲压模 具的性能可以缩短开发周期，提高成品质量。它能帮助设计人员和制造工程师创建复杂曲面、精密公差和所需模具嵌件等其他特征，确保塑料模具、压铸模具、冲压模具能高效地制造出精确零件。 三、本论文研究的主要内容 基于 PROE 软件强大的模具设计功能，以瓶装可乐瓶底为例，进行可乐瓶底的注塑模设计，在本次的设计过程中对可乐瓶底模具的设计流程进行详细说明，并进一步创新。在此过程中包括：了解塑料的属性和注塑模具的组成，还有研究注
12、塑模具的浇注系统、推出机构冷却系统、顶出与复位机构等。 参考文献 1 马斌 .模具 CAD 技术及其发 展趋势浅析 J.渝州大学学报 ,2002(19):86-89. 2 孙锡红 .我国塑料模具发展现状及发展建议 J.电加工与模具， 2010(03） :31-33. 3 张武军 . 精通 Pro/Engineer Wildfire(野火版 )模具设计经典实例教程 J.西安：西安电子科技大学出版社， 2004.2. 4 宋满仓 .注塑模具设计 M.北京：电子工业出版社， 2010. 5 洪慎章 .实用 注塑模具结构图 集 M. 北京 :化工 工业出版社 ,2009. 6 马文琦 ,孙红镱 .塑料
13、成型模拟软件技术 基础与应用 M.北京 :中国铁道出版社， 2006. 7 周四新 .Pro/Engineer Wildfire3.0 实例教程 /周四新编著 M.北京：电子工业出版社 , 2007.7. 8 何满才 . Pro/Engineer 模具设计与 Mastercam 数控加工 M. 北京： 人民邮电出版社， 2005. 9 塑料模具设计手册编写组 . 塑料模设计手册 M. 3 版 . 北京：机械工业出版社 ,2002. 10 周慧兰 .Pro/Engineer Wildfire3.0 中文版模具设计与制造实用教程 J.北京 :中国电力出版社，2008. 11 梅启武 . 注塑模热流
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