【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的 40％以上 [4]。我國(guó)沖 壓模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足 100萬次，模具最高壽命達(dá)到 1億次以上，精度達(dá)到3～ 5um，有 50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命 6億次，平均模具壽命5000萬次相比，處于 80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平 [5]。 我國(guó)的塑料成形模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá) 70％以上，仍占主導(dǎo)地位。一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造。模具平均壽命約為 80萬次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺 大、表面質(zhì)量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴(yán)重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達(dá)到 5um以下，最高壽命已突破 2021萬次，型腔數(shù)量已超過 100腔，達(dá)到了 80年代中期至 90年代初期的國(guó)際先進(jìn)水平[6]。 b. 模具工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 :我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家及港臺(tái)地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用 CAD技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約 10%的模具在設(shè)計(jì) 中采用了 CAD，距拋開繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用 CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動(dòng)畫游戲階段；在應(yīng)用 CAM技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括近 10多年來引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式（ IBM微機(jī)及其兼容機(jī)、 HP工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有 5%左右的模具制造設(shè)備近年來才開展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用 CAPP技術(shù)進(jìn)行工藝規(guī)劃方面，基本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性 工藝技術(shù)，如模具快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的 CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)才剛起步 [7,8]。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。我國(guó)大部分模具廠、車間的模具業(yè)務(wù)設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造，技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具業(yè)務(wù)設(shè)備，但過于分散，或不配套，利用率一般僅有 25%左右， 設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的 8%~12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。 1980年以前從業(yè)的技術(shù)人員和技術(shù)工人知識(shí)老化，知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要；而 80年代以后從業(yè)的人員，專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動(dòng)手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平難以 提高。 c. 模具工業(yè)配套材料，標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 :近 10多年來，特別是 “八五 ”以來，國(guó)家有關(guān)部委已多次組織有關(guān)材料研究所、大專院校和鋼鐵企業(yè)，研究和開發(fā)模具專用系列鋼種、模具專用硬質(zhì)合金及其他模具業(yè)務(wù)的專用工具、輔助材料等，并有所推廣。但因材料的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，缺乏必要的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，規(guī)格品種較少，大型模具和特種模具所需的鋼材及規(guī)格還有缺口。在鋼材供應(yīng)上，解決用戶的零星用量與鋼廠的批量生產(chǎn)的供需矛盾，尚未得到有效的解決。另外，國(guó)外模具鋼材近年來相繼在國(guó)內(nèi)建立了銷售網(wǎng)點(diǎn)，但因渠道不暢、技術(shù)服務(wù)支撐薄弱及價(jià)格 偏高、外匯結(jié)算制度等因素的影響，目前推廣應(yīng)用不多。模具業(yè)務(wù)的輔助材料和專用技術(shù)近年來雖有所推廣應(yīng)用，但未形成成熟的生產(chǎn)技術(shù)，大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段，如模具表面涂層技術(shù)、模具表面熱處理技術(shù)、模具導(dǎo)向副潤(rùn)滑技術(shù)、模具型腔傳感技術(shù)及潤(rùn)滑技術(shù)、模具去應(yīng)力技術(shù)、模具抗疲勞及防腐技術(shù)等尚未完全形成生產(chǎn)力，走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)也還缺少知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)， 80年代初才形成小規(guī)模生產(chǎn)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度及標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋面約占 20%，從市場(chǎng)上能配到的也只有約 30個(gè)品種，且僅限于中小規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)凸凹模 、熱流道元件等剛剛開始供應(yīng)，模架及零件生產(chǎn)供應(yīng)渠道不暢，精度和質(zhì)量也較差 [9,10]。 a. 模具軟件功能集成化 :模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的 [11,12]。如英國(guó) Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面 /實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體 CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng) 、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等 [13,14]。集成化程度較高的軟件還包括： Pro/ENGINEER、 UG和 CATIA等。國(guó)內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模 CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的 CAXA系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等 [16]。 b. 模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì) :隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，現(xiàn)在精密模具的精度已達(dá) 2～ 3μm，目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) ，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn) 3250mm3250mm三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物→建立數(shù)學(xué)模型→輸出工程圖紙→模具制造全過程，成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。日本沙迪克公司采用直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的 AQ325L、 AQ550LLSWEDM具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的 NCEDM具有 PE3自適應(yīng)控制、 PCE能量控制及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)。另外有些 EDM還采 用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制 (FC)等技術(shù)。銑削加工是型腔模具業(yè)務(wù)的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高 (為普通銑削加工的 5～ 10倍 )及可加工硬材料 (60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而在模具業(yè)務(wù)中日益受到重視。 c. 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速 :模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效模具的 45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有 CrWMn、 Cr1 Cr12MoV和 W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼 (如日本的 AUX SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó)H1瑞典 QRO80M、 QRO90SUPREME等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼 (如美國(guó)P20)、時(shí)效硬化型鋼 (如美國(guó) P2日本 NAK55等 )、熱處理硬化型鋼 (如美國(guó) D2，日本 PD61 PD55瑞典一勝白 136等 )、粉末模具鋼 (如日本 KAD18和 KAS440)等；覆蓋件拉延模常用 HT300、 QT60 MoCr、 MoV鑄鐵等，大型模架用 HT多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金 YG20等。在模具表面處 理方面，其主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲 (如 TD法 )發(fā)展；由一般擴(kuò)散向 CVD、 PVD、 PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：TiC、 TiN、 TiCN、 TiAlN、 CrN、 Cr7C W2C等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍 (刷鍍 )防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。 d. 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同 :在成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱 流道技術(shù)、高壓注射成形技術(shù)等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。 論文的任務(wù)如下： a. 分析塑料的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響，完成保險(xiǎn)座的塑件結(jié)構(gòu)的繪制 ，如圖 。 圖 圖 b. 進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括注塑機(jī)的選型，分型面得確定，澆口形式的選擇等； c. 完成有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算。成型型腔壁厚計(jì)算；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 UE9aQ@Gn8xp$Ramp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 qYp@Eh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE% amp。 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