【正文】 進出口統(tǒng)計中，,我國模具的出口總額3億美元,進口額則達到13億多美元,在進口模具中的塑料模具占到50%左右?？梢钥闯?，在塑料模具方面，我國與國外產品還存在較大差距。在引進的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等?，F(xiàn)代塑料制品對表面光潔度、成型時間都提高了更高的要求，因而也推動了塑料模具的發(fā)展。以電視機塑料外殼模具為例。~~,制造周期也由8個月縮短到了2個月,并且使用壽命也由過去可制10萬~20萬件制品延長到了可60萬件制品。從電視機外殼塑料模具的發(fā)展可以看到，高精密、長壽命、短周期、低成本是模具的發(fā)展方向。目前我國使用覆蓋率和使用量最大的模具標準件為冷沖模架、注塑模架和推桿管這三類產品。以注塑模架為例，目前全國總產值有20多億元，按照需求，國內約需注塑模架30多億元，而實際上國內市場并未達到這個規(guī)模，其中主要一個原因就是模具廠家觀念舊，注塑模架自產配比例較高，外購很少。這樣做廠家不僅重復制造本應標準化的購件，延長了模具生產周期，又不利于維修。很多相關的模具標準件并沒有相關的國家標準，因此制定模具構件的標準規(guī)范工作也是當務之急。美國1991年發(fā)表的“國家關鍵技術報告”認為:材料領域的進展幾乎可以顯著改進國民經濟所有部門的產品性能,提高它們的競爭能力。因此把材料列為六大關鍵技術的首位。這是由于先進材料與制造技術是未來國民經濟與國防力量發(fā)展的基礎,是各種高、新技術成果轉化為實用產品與商品的關鍵。當前各種新材料市場規(guī)模超過1000億美元,預計到2000年將達4000億美元。由新材料帶動而產生的新產品新技術則是一個更大的市場。以上參展項目基本上代表了當前國際和國內的先進水平和發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在如下五個方面。 CAD／CAE／CAM一體化系統(tǒng)結構初見端倪隨著計算機硬件與軟件的進步以及工業(yè)部門的實際需求，國外許多著名計算機軟件開發(fā)商已能按實際生產過程中的功能要求劃分產品系列，在網(wǎng)絡系統(tǒng)下實現(xiàn)了CAD／CAM的一體化。解決了傳統(tǒng)混合型CAD／CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題，以便更能符合實際應用的自然過程。例如英國達爾康公司在原有軟件DUCT5的基礎上，為適應最新軟件發(fā)展及工業(yè)生產實際而在最近推出的CAD/CAM集成化系統(tǒng)Delcam39。s Power Solution，該系統(tǒng)覆蓋了幾何建模、逆問工程、工業(yè)設計、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測量分析等領域。 AM軟件日益深人人心并發(fā)揮越來越重要的作用在90年代，能進行復雜形體幾何造型和NC加工的CAD／CAM系統(tǒng)主要是在工作站上采用UNIX操作系統(tǒng)開發(fā)和應用的，如美國的ProE、UGⅡ、CADDS 5軟件，法國的 CATIA、EUCLID軟件和英國的DUCT5軟件等。隨著微機技術的突飛猛進、在90年代后期，新一代的微機CAD/CAM軟件，如Solidworks、Solid adae嶄露頭角，深得用戶的好評。這些微機軟件不僅在采用諸如NURBS曲面、三維參數(shù)化特征造型等先進技術方面繼承了工作站級CAD／CAM軟件的優(yōu)點，而且在Windows風格、動態(tài)導航、特征樹、面向對象等方面具有工作站級軟件所不能比擬的優(yōu)點。 AM軟件的智能化程度正在逐漸提高由于在現(xiàn)階段，模具設計和制造在很大程度上仍然依靠著模具設計與制造工程師的經驗。僅憑CAD／CAM軟件有限的數(shù)值分析功能無法為用戶提供完善和正確的設計結果，軟件的智能化功能必不可少。面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具設計與制造軟件先進性與實用性的重要標志之一。在模架的設計過程中實現(xiàn)了模架零件的全相關，并能自動產生材料明細表和供NC加工的鉆孔表格。在NC加工方面，實現(xiàn)了智能化的粗加工、加工參數(shù)的設定以及對整個加工過程進行加工結果的校驗分析，這些具有智能化的功能可以顯著地提高注塑模具的生產效率和產品質量。 在型腔模CAD中我國大多數(shù)企業(yè)仍然采用的是二維設計（2D），即先將3D的產品圖投影為若干二維視圖后，再分別對各個視圖的二維模具結構進行設計，這種沿襲傳統(tǒng)手工設計的方式已越來越不適應現(xiàn)代化生產和集成化技術的要求。由于注塑模型腔復雜、鑲件多，桿件和冷卻水管布置縱橫交錯，用戶在3D設計時經常由于顯示屏幕小、構件多、視點變換少而感到眼花潦亂，這方面的缺點也正在克服之中。在注塑流動過程模擬軟件方面，國內外長期使用的是基于中性層面的流動模擬軟件。這種分析模式的最大缺點是需要用戶從所生成的實體／曲面幾何模型中交互提取中性層面，操作步驟繁瑣，工作量巨大，在很大程度上妨礙了流動模擬軟件的推廣和普及。雖然澳大利亞Mold－flow公司推出了中性層面自動生成工具MF／Midplane，但其覆蓋范圍不大。該公司基于實體幾何模型的三維真實感流動模擬軟件Moldflow Advisers，從根本上擺脫了對中性層面的依賴。華中理工大學模具技術國家重點實驗室展出了同類軟件HSC3D4．5F，已表明了我國在該項域也達到了國際當今的先進水平。表1國內外塑料模具技術比較表　　　項目國外國內 注塑模型腔精度～～ 型腔表面粗糙度～ 非淬火鋼模具壽命10～60萬次10～30萬次 淬火鋼模具壽命160～300萬次50～100萬次 熱流道模具使用率80%以上總體不足10% 標準化程度70～80%小于30% 中型塑料模生產周期一個月左右2～4個月 在模具行業(yè)中的占有量30～40%25～30%(1) 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及比例。(2) 在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術?；诰W(wǎng)絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。(3) 推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。氣助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制體輔，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。 (4) 開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。 　(5) 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產、提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本。再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種。(6) 應用優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 (7) 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。(8) “十一五”期間我國塑料模具發(fā)展方向，塑料模具占模具總量近40%，而這個比例仍不斷上升。塑料模具中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的精密塑料模具，為電子信息產業(yè)和機械及包裝配套的多層、多腔、多材質、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當技術基礎并正在快速發(fā)展，但技術水平與國外仍有較大差距，每年進口達幾億美元，因此“十一五”期間應重點發(fā)展。此次畢業(yè)設計給了我親自動手的機會，于以后的工作、學習等都有很大的幫助，是大學四年學習的一個總結，中國的塑料模具制造工業(yè)的飛速發(fā)展是需要理論和實踐踐相結合的，所以這次畢業(yè)設計的意義十分重大。目的是通過對該零件的注塑模工藝的設計，了解注塑模具的設計步驟，PP等材料的各項性能指標，工藝方案的選擇。分型面應遵循以下幾項基本原則： a、分型面應選在塑件外形最大輪廓處。b、確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；c、保證塑件的精度要求；d、滿足塑件外觀質量的要求；e、便于模具的加工與制造；f、對成型面積的影響；g、排氣的效果的考慮；h、對側向抽芯的影響。通過上述原則和對塑件的分析，最后決定以塑件底部表面作單分型面設計模具。(1) 凹模的結構形式凹模的結構隨著塑件形狀、成型需求、模具加工裝配等工藝要求而變化，有以下幾種形式：整體式凹模結構和組合式凹模結構（整體嵌入式凹模；局部鑲嵌式凹模；底部鑲拼式凹模；側壁鑲拼式凹模；四壁拼合式凹模）凹模主要技術要求凹模材料：T8，T10A，CrWMn，9Mn2V，9SiCr，40Cr凹模熱處理：HRC40～55表面粗糙度：型腔表面：～。 配合面：凹模表面處理：表面鍍鉻、拋光圖 1凹模加工：模套與模塊錐面配合嚴密處配制加工由于本次設計的塑件較小，結構較簡單，因此選用整體式凹模結構如右圖1：下面列出整體式凹模結構的主要特點：a. 凹模由整塊材料構成b. 結構特點：牢固、不易變形、塑件質量好。：形狀簡單或形狀復雜但凹模可用電火花和數(shù)控加工的中小型塑件。d. 大型模具不易采用整體式結構：※不便于加工，維修困難 ※切削量太大，浪費鋼材※大件不易熱處理（淬不透） ※搬運不便※模具生產周期長，成本高（2）型芯的結構設計型芯：成型塑件的內表面的零件。1）整體型芯整體型芯結構是模板與型芯做成一體。特點是結構簡單，強度與剛性好，但浪費材料和工時，不宜修復和更換。2）整體組合型芯整體組合式就是將主體型芯單獨做成一件，然后再鑲嵌到模板中并緊固。3）局部組合型芯 根據(jù)塑件的結構形狀和復雜程度，在整體組合型芯中可再鑲入局部的小型芯或鑲塊，形成局部鑲拼結構的型芯。型芯設計時更應注意其強度與剛度要求，型芯工作時多為懸臂結構，尤其細小型芯，在注