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文獻(xiàn)綜述
學(xué)院（系）
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
有關(guān)注塑模具和手機(jī)外殼模具的文獻(xiàn)檢索
一、引言
模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。本次課題滑蓋手機(jī)底殼的注塑模設(shè)計(jì)。隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性也日益突出。
二、注塑模具在國(guó)外的情況：
以“歐洲模展上的先進(jìn)模具技術(shù)”的考察報(bào)告以基準(zhǔn)來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下在EuroMold 2001 上展出的模具大部分為塑料模,許多模具巧妙的設(shè)計(jì)、高超的加工技術(shù)和卓越的質(zhì)量令人贊嘆。例如, Sermo 、EN GEL 等公司展出了多零件、多色、多材料注射模, 回轉(zhuǎn)臺(tái)注射成型和帶分度板座的注射成型系統(tǒng)。利用這些模具和技術(shù)可實(shí)現(xiàn)同一模具中成型多種零件, 并且可實(shí)現(xiàn)多種顏色、多種材質(zhì)塑料的注射成型。MHT 公司展出了1 模144 腔的高效瓶坯模具, 其特點(diǎn)不僅腔數(shù)多, 而且注射周期短, 生產(chǎn)效率高,該模具每小時(shí)可制造瓶坯達(dá)60 000 個(gè)。Solvay 公司展出了其表面涂層專(zhuān)利技術(shù), 可使模具表面層硬度達(dá)1750～3400HV ,厚度為5μm ,大大提高了模具的耐磨性和使用壽命。塑料模制造技術(shù)中一個(gè)突出點(diǎn)就是鋁合金材料的應(yīng)用,Corus 、Pechiney Rhenalu 等公司展出了其鋁合金材料及模具樣品。Corus 公司開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)了HO KO TOL 、WELDURAL 和GIAN TAL 3 個(gè)系列的鋁合金材料。展出的1 副用鋁合金制造的塑料模, 使用壽命已達(dá)30 萬(wàn)次, 狀況依然完好。Pechiney Rhenalu 公司展出了4 個(gè)系列8 個(gè)等級(jí)的鋁合金材料,宣稱(chēng)用其M1- 600 鋁材制造塑料模,壽命可達(dá)50 萬(wàn)次以上。Synventive Molding Solutions 公司的動(dòng)態(tài)進(jìn)料技術(shù)是塑料模技術(shù)中的一個(gè)亮點(diǎn), 這是一項(xiàng)控制熔融塑料在熱流道系統(tǒng)中流動(dòng)的專(zhuān)利技術(shù)。所謂動(dòng)態(tài)進(jìn)料, 就是可為每個(gè)澆口分別設(shè)定注射時(shí)間、注射壓力等參數(shù), 根據(jù)這些設(shè)置進(jìn)行注射, 可以獲得平衡的注射和最佳的質(zhì)量保證。為實(shí)現(xiàn)上述目的,裝置內(nèi)每個(gè)熱流道噴嘴有一個(gè)針閥, 用以調(diào)節(jié)塑料的流動(dòng)。針閥可通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)活塞動(dòng)態(tài)地、無(wú)級(jí)地移動(dòng), 針閥的位置決定了注射的流量和壓力。在流道內(nèi)有壓力傳感器, 可連續(xù)記錄流道內(nèi)的壓力變化, 并將壓力曲線與預(yù)置的壓力曲線進(jìn)行比較, 通過(guò)液壓系統(tǒng)控制針閥位置, 調(diào)整壓力至預(yù)先設(shè)定的值。動(dòng)態(tài)進(jìn)料技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn), 就是允許使用可換模具, 即可使用一標(biāo)準(zhǔn)模具, 對(duì)于不同制件只要更換模芯, 而不必調(diào)整熱流道系統(tǒng)。這樣就可以減少使用的模具數(shù)。動(dòng)態(tài)進(jìn)料裝置也允許使用多模成型, 同時(shí)允許每個(gè)模具使用不同的模芯。對(duì)于單副模具, 即具有一個(gè)模芯和多個(gè)澆口時(shí), 用戶(hù)可分別調(diào)節(jié)各個(gè)澆口的注射量、注射時(shí)間和壓力, 從而保證復(fù)雜注射零件的質(zhì)量。
三、注塑模具在國(guó)內(nèi)的情況：
塑料工業(yè)近20年來(lái)發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計(jì)算已經(jīng)超過(guò)鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車(chē)、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。隨著塑料制品復(fù)雜程度和精度要求的提高以及生產(chǎn)周期的縮短，主要依靠經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)市場(chǎng)的要求，在大型復(fù)雜和小型精密注射模具方面我國(guó)還需要從國(guó)外進(jìn)口模具。
傳統(tǒng)的注塑成形仿真軟件基于制品的中心層模型。用戶(hù)首先要將薄壁塑料制品抽象成近似的平面和曲面，這些面被稱(chēng)為中心層。在這些中心層上生成二維平面三角網(wǎng)格，利用這些二維平面三角網(wǎng)格進(jìn)行有限元計(jì)算，并將最終的分析結(jié)果在中面上顯示。而注塑產(chǎn)品模型多采用三維實(shí)體模型，由于兩者模型的不一致，二次建模不可避免。但由于注塑產(chǎn)品的形狀復(fù)雜多樣、千變?nèi)f化，從三維實(shí)體中抽象出中心層面是一件十分困難的工作，提取過(guò)程非常繁瑣費(fèi)時(shí)，因此設(shè)計(jì)人員對(duì)仿真軟件有畏難情緒，這已成為注塑成形仿真軟件推廣應(yīng)用的瓶頸。
HSCAE 3D 主要是接受三維實(shí)體/ 表面模型的STL 文件格式?，F(xiàn)在主流的CAD/CAM 系統(tǒng)，如UG、Pro/ENGINEER、CATIA 和SolidWorks 等，均可輸出質(zhì)量較高的STL 格式文件。這就是說(shuō)，用戶(hù)可借助任何商品化的CAD/CAE 系統(tǒng)生成所需制品的三維幾何模型的STL 格式文件，HSCAE 3D 可以自動(dòng)將該STL 文件轉(zhuǎn)化為有限元網(wǎng)格模型，通過(guò)表面配對(duì)和引入新的邊界條件保證對(duì)應(yīng)表面的協(xié)調(diào)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基于三維實(shí)體模型的分析，并顯示三維分析結(jié)果，免去了中心層模擬技術(shù)中先抽象出中心層，再生成網(wǎng)格這一復(fù)雜步驟，突破了仿真系統(tǒng)推廣應(yīng)用的瓶頸，大大減輕了用戶(hù)建模的負(fù)擔(dān)，降低了對(duì)用戶(hù)的技術(shù)要求，對(duì)用戶(hù)的培訓(xùn)時(shí)間也由過(guò)去的數(shù)周縮短為幾小時(shí)。
注塑制品都是薄壁制品，制品厚度方向的尺寸遠(yuǎn)小于其他兩個(gè)方向的尺寸，溫度等物理量在厚度方向的變化又非常大，若采用單純的有限元或有限差分方法勢(shì)必造成分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足模具設(shè)計(jì)與制造的實(shí)際需要。我們?cè)诹鲃?dòng)平面采用有限元法，厚度方向采用有限差分法，分別建立與流動(dòng)平面和厚度方向尺寸相適應(yīng)的網(wǎng)格并進(jìn)行耦合求解，在保證計(jì)算精度的前提下使得計(jì)算速度滿(mǎn)足工程的需要，并采用控制體積法解決了成形中的移動(dòng)邊界問(wèn)題。對(duì)于內(nèi)外對(duì)應(yīng)表面存在差異的制品，可劃分為兩部分體積，并各自形成控制方程，通過(guò)在交接處進(jìn)行插值對(duì)比保證這兩部分的協(xié)調(diào)。
四、高速加工和現(xiàn)代模具制造
1、概述
（1)目前模具高速加工的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)： 目前，采用高速切割生產(chǎn)模具已經(jīng)成為模具制造的大趨勢(shì)，在國(guó)外一些模具生產(chǎn)廠家，高速機(jī)床大面積取代電火花機(jī)床，高速切削大大提高了模具生產(chǎn)效率。機(jī)床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)企業(yè)，有的加工中心生產(chǎn)廠機(jī)床的60以上賣(mài)給模具加工企業(yè)。高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國(guó)外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用，高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為逐漸模具制造的大勢(shì)，大大提高了模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量。采用高速切削代替電火花生產(chǎn)模具，可以明顯提高效率、提高模具精度、使用壽命長(zhǎng)。
(2）、高速加工在模具制造中的應(yīng)用:2.1高速切削的優(yōu)點(diǎn)：1刀具的高轉(zhuǎn)速和機(jī)床的高進(jìn)給以及高加速度，大大提高金屬切除率；2高速切削減小切削力；3高速切削熱大部分由切屑帶走，工件發(fā)熱少；
4高速切削減少振動(dòng)，提高加工質(zhì)量；2.2高速加工應(yīng)用于模具加工的效益:1快速粗加工和精加工，提高加工效率；2高速高精度加工硬切削代替光整加工，表面質(zhì)量高，形狀精度提高，比EDM加工提高效率50%減少手工的修模；3硬切削加工最后成型表面，提高表面質(zhì)量、形狀精度，（不僅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高），用于復(fù)雜表面的加工更具優(yōu)勢(shì)；4避免EDM加工生產(chǎn)的 表面損傷，提高模具壽命20%；5結(jié)合CAD/CAM技術(shù)快速加工電極，特別是形狀復(fù)雜、薄壁類(lèi)電極。
(3)\采用高速切削加工模具需要解決的問(wèn)題:在國(guó)內(nèi)，由于資金、技術(shù)等方面的原因，應(yīng)用高速切削生產(chǎn)模具還處于初級(jí)階段。還存在機(jī)床、刀具、工藝以及其它方面的一些問(wèn)題需要逐步解決。缺點(diǎn)是加工成本高，對(duì)刀具的使用有較高的要求，不能使用過(guò)大的刀具，要有復(fù)雜的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)做支持，設(shè)備運(yùn)行成本高。
2、加工模具的高速加工機(jī)床
模具精加工和硬切削加工需要數(shù)控高速機(jī)床，模板、模架加工需要精密、高效數(shù)控機(jī)床等。許多機(jī)床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)，有的加工中心生產(chǎn)廠機(jī)床的60%以上賣(mài)給模具企業(yè)。模具行業(yè)今后幾年年均有50億元的固定資產(chǎn)投入，其中80%是購(gòu)買(mǎi)模具加工設(shè)備，也就是說(shuō)每年有40億人民幣要購(gòu)買(mǎi)金切機(jī)床。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床的平均利用率大約20%，高速機(jī)床的利用率3~5%。模具企業(yè)也有相當(dāng)?shù)膯挝毁?gòu)買(mǎi)高速機(jī)床，從6000-40000mmp的都有。
（1）高速機(jī)床的技術(shù)參數(shù)要求：加工中心主軸大功率、高轉(zhuǎn)速，滿(mǎn)足粗精加工；精加工模具要用小直徑刀具，機(jī)床一般要達(dá)到15000~20000mmp。通常主軸轉(zhuǎn)速在10000mmp以下的機(jī)床可以進(jìn)行粗加工和半精加工，達(dá)不到精加工的精度；無(wú)法達(dá)到400m/min以上的切削速度。
（2）五軸機(jī)床的應(yīng)用增加趨勢(shì)：1加工路線靈活，表面形狀復(fù)雜；2加工范圍大，適合多種類(lèi)型模具加工；3切削條件好，減少刀具的磨損，提高刀具壽命；
（3）、購(gòu)買(mǎi)CAD/CAM軟件和高速機(jī)床配套據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年有幾十億美元用于進(jìn)口機(jī)床，大部分電加工機(jī)床和高速機(jī)床需要進(jìn)口。
3、高速切削模具的刀具技術(shù)
高速切削加工還需要配備適宜高速切削的刀具。高速加工刀具材料的進(jìn)展促使了高速加工的發(fā)展。硬質(zhì)合金涂層刀具、聚晶增強(qiáng)陶瓷刀具使得兼顧高硬度的刀刃部和高韌性的基體成為可能。聚晶立方氮化硼（PCBN)刀片，其硬度可達(dá)3500～4500HV。聚晶金剛石（PCD)其硬度可達(dá)6000~10000HV。近年來(lái)德國(guó)SCS、日本三菱（神鋼）及住友、瑞士山特維克、美國(guó)肯納飛碩等國(guó)外著名的刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不僅有高速切削普通結(jié)構(gòu)鋼的刀具，還有能直接高速切削淬硬鋼的陶瓷刀具等超硬刀具，尤其是涂層刀具 異軍突起，在淬硬鋼的半精加工和精加工中發(fā)揮著巨大作用，新刀具材料和刀具技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)使高速加工上的瓶頸問(wèn)題不再會(huì)出現(xiàn)在刀具上。但是，進(jìn)口刀具的昂貴價(jià)格也阻礙高速切削模具的重要因素。
選擇刀具參數(shù)，如負(fù)前角刀具等，刀具要求比普通加工要求抗沖擊韌性更高，還要求抗熱沖擊能力強(qiáng)；2、采取多種方法提高刀具壽命，降低刀具成本。3、采用高速刀柄，目前應(yīng)用最多是HSK刀柄，熱壓裝夾刀具。注意刀具裝夾后的整體平衡；4、當(dāng)前的刀具企業(yè)在解決高速切削刀具技術(shù)方面已經(jīng)已經(jīng)做了很多工作，面向加工的刀具服務(wù)會(huì)幫助解決很多問(wèn)題，刀具生產(chǎn)廠家成為主體，參考刀具生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)參數(shù)。
4、提高高速切削模具效率的工藝技術(shù)
1、刀具直徑和長(zhǎng)度的選擇2、HSK和EDM的選擇3、干切削和潤(rùn)滑冷卻4、進(jìn)給選擇；通常進(jìn)給量<銑刀直徑10%，進(jìn)給寬度<銑刀直徑40%。
根據(jù)材料情況合理選擇加工工藝參數(shù)：國(guó)外高速銑削加工零件材料質(zhì)量較好，材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相同，加工性能比較穩(wěn)定；而國(guó)外公司生產(chǎn)的刀具也以他們的材料標(biāo)準(zhǔn)做試驗(yàn)；推薦的加工參數(shù)一般比較適合他們的標(biāo)準(zhǔn)，如果使用他們的刀具，與國(guó)內(nèi)的零件材質(zhì)有一定的區(qū)別，在高速銑削時(shí)，這種差別表現(xiàn)得較為明顯，有些參數(shù)可以直接應(yīng)用，但有些效果就比較差。而國(guó)內(nèi)企業(yè)一般選用零件材質(zhì)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，所使用的零件材料，特別是能用高速加工的零件材質(zhì)，一般會(huì)局限在某些零件材料范圍內(nèi)，這對(duì)我們應(yīng)用高速加工技術(shù)也提供了有利的條件，會(huì)在較少的加工材料范圍內(nèi)應(yīng)用。這里要強(qiáng)調(diào)的是，一定要在這些材料上選取優(yōu)化出一套適合本企業(yè)的加工工藝參數(shù)，并且納入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。選用國(guó)產(chǎn)刀具，很少有推薦高速銑削的技術(shù)參數(shù)的，由必要做試驗(yàn)，取得比較滿(mǎn)意的參數(shù)嗎，最好選用固定的刀具生產(chǎn)廠家，減少試驗(yàn)的次數(shù)，形成加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以提高設(shè)備有效利用率嗎，降低生產(chǎn)成本，可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
5、高速切削的加工刀具路徑好編程
1平面進(jìn)給路徑選擇；2輪廓加工路徑選擇；3保持切削載荷平穩(wěn)；4保持相對(duì)平穩(wěn)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度；5在平面切削中保持圓拐角；6合理選擇精加工余量。
HSC精加工對(duì)CAN的編程要求：1）盡量避免拐角的銑削運(yùn)動(dòng)：2）盡量避免工件外的進(jìn)刀與退刀運(yùn)動(dòng)，直接從輪廓進(jìn)入下一個(gè)深度?；蛘卟捎寐菪€或斜向進(jìn)給切入：3）恒定每刃進(jìn)給嗎，提高質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具壽命：4）輪廓加工保持在水平面上等。高速切削CAM軟件；delcam公司幾年前就開(kāi)始了高速切削加工編程技術(shù)的研究，開(kāi)發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊；最近，mastercam公司也開(kāi)發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊；國(guó)內(nèi)北航海爾也開(kāi)發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊。
6、高速機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
1高速數(shù)據(jù)處理；2拐角預(yù)測(cè)處理；3NURBS非有理樣條插補(bǔ)曲線加工。
7、高速切削模具的安全問(wèn)題
1刀具磨損和破壞的監(jiān)測(cè)；2刀片連接的強(qiáng)度；3和普通機(jī)床加工不同，安全防護(hù)和開(kāi)機(jī)前對(duì)機(jī)床和刀具的嚴(yán)格檢查非常重要。
8、目前我國(guó)在采用高速加工模具技術(shù)中存在的問(wèn)題
（1）機(jī)床：1國(guó)產(chǎn)高速機(jī)床整體性能尚有差距，功能部件性能還不能滿(mǎn)足要求。包括電主軸的功率和轉(zhuǎn)速，進(jìn)口機(jī)床價(jià)格高；2機(jī)床的高速下動(dòng)態(tài)特性研究還不夠，因而影響整機(jī)的；3五軸機(jī)床還不夠成熟，進(jìn)口機(jī)床價(jià)格太高；4配套技術(shù)和設(shè)備還不完全。
（2）刀具：:1國(guó)產(chǎn)刀具還不能夠適應(yīng)高速切削的應(yīng)用，特別是高速硬切削光整加工，進(jìn)口刀具價(jià)格高，刀具技術(shù)是影響高速切削加工模具的一個(gè)重要因素；2配套技術(shù)還不夠，包括刀柄、成套在線動(dòng)平衡等。
(3)高速模具加工工藝及實(shí)驗(yàn):1由于高速加工模具模具的歷史比較短，缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累；2對(duì)高速切削工藝研究比較少，投入不夠，立項(xiàng)比較困難；3缺少高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)或手冊(cè)，目前還是空白；4模具生產(chǎn)廠家對(duì)高速切削的認(rèn)識(shí)不夠，缺乏長(zhǎng)期效益的分析對(duì)比。
（4）缺乏高速切削自動(dòng)編程軟件.
（5）缺乏五軸聯(lián)動(dòng)高速切削自動(dòng)編程CAM軟件
模具市場(chǎng)對(duì)的高速加工有強(qiáng)烈的需求，但是技術(shù)跟不上。起步晚，基礎(chǔ)較差，整體技術(shù)不高，發(fā)展緩慢。需要各個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加大投入，綜合利用各個(gè)方面力量推動(dòng)高速切削在模具制造中的應(yīng)用。我們希望，通過(guò)各方面的努力，在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步嗎，像汽車(chē)，機(jī)床嗎，家電一樣，在不遠(yuǎn)的將來(lái)嗎，我國(guó)不但要成為模具生產(chǎn)大國(guó)，而且要成為模具生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)
五、CAX技術(shù)對(duì)塑模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展
利用注塑模具CAX軟件，設(shè)計(jì)與工程人員可完成注塑制品構(gòu)造、模具概念設(shè)計(jì)、CAE分析、模具評(píng)價(jià)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和CAM等虛擬與現(xiàn)實(shí)工作，利用注塑模流分析技術(shù)，能預(yù)先分析模具設(shè)計(jì)的合理性，減少試模次數(shù)，加快產(chǎn)品研發(fā)，提高企業(yè)效率。
傳統(tǒng)的塑料注射成型開(kāi)發(fā)方法主要是嘗試法，依據(jù)設(shè)計(jì)者有限的經(jīng)驗(yàn)和比較簡(jiǎn)單的計(jì)算公式進(jìn)行產(chǎn)品和工藝開(kāi)發(fā)。因此開(kāi)發(fā)過(guò)程中要反復(fù)試模和修模，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證，對(duì)于成型大型制品和精密制品，問(wèn)題更加突出。2)二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出新的挑戰(zhàn)，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。3)應(yīng)用CAD／CAE／CAM技術(shù)從根本上改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具生產(chǎn)方式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具行業(yè)的發(fā)展。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外采用模具CAD／CAE／CAM技術(shù)可使設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％，制造時(shí)間縮短300／o，成本下降1 0％，塑科原料節(jié)省7％，一次試模成功率提高45％～50％。
CAD概念。運(yùn)用CAD技術(shù)能幫助廣大模具設(shè)計(jì)人員由注塑制品的零件圖迅速設(shè)計(jì)出該制品的全套模具圖，使模具設(shè)計(jì)師從繁瑣、冗長(zhǎng)的手工繪圖和人工計(jì)算中解放出來(lái)，將精力集中于方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性工作。2)CAE概念。CAE技術(shù)借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過(guò)程，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)制品的翹曲變形，達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成型工藝參數(shù)的目的。3)CAM概念。運(yùn)用CAM技術(shù)能將模具型腔的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各種數(shù)控機(jī)床所需的加工指令代碼，取代手工編程。采用CAM技術(shù)能顯著提高模具加工的精度及生產(chǎn)管理的效率。
注塑模CAD／CAE／CAM的科學(xué)嚴(yán)密生產(chǎn)組織方式，保證了注塑模的生產(chǎn)質(zhì)量。但注塑模的商品化軟件在功能和精度上還有待于進(jìn)—步發(fā)展。今后的研究和發(fā)展工作主要在于精度的數(shù)字化技術(shù)，對(duì)復(fù)雜形狀的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集速度要快而精確，并直接建立線框模型。其次就是實(shí)現(xiàn)模具加工的全自動(dòng)化；此外就是要通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)瑥亩@示先進(jìn)信息傳輸工具的優(yōu)越性。
六、手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)制作與分析
1.模具設(shè)計(jì)
（1）模具的基本結(jié)構(gòu)（2）澆道分析與設(shè)計(jì)：澆道的作用在于連接注入口及模穴澆口，主要用于多進(jìn)澆口大件模具或多模穴模具，目的在于使塑料同時(shí)到達(dá)各模穴，使充填速度均勻。（3）型腔：射出成型模具主要由型腔賦予成型品的最終形狀，因此型腔可定義做模具中賦予成型品形狀的零組件。（4）模穴與模心:一般而言，模穴的主要要求為填料快速，容易脫模，表面須光滑模心的要求則為須維持整個(gè)模穴溫度均勻。（5）注入口及注:
入口的襯套注入口或豎澆口的目的在于將來(lái)自噴嘴射出的熔融塑料導(dǎo)入模具的澆道系統(tǒng)。外圍襯套則稱(chēng)為注入口襯套。6）對(duì)位圈或定位圈:對(duì)位圈的目的在于導(dǎo)正射出機(jī)噴嘴位置與模具注入口，避免出料不順。有時(shí)除了定位的功能外，在模具外壁薄而射出壓力高時(shí)，往往需借助對(duì)位圈來(lái)保持注入口襯套與模具的對(duì)中。（7）注料系統(tǒng):對(duì)多型腔模具而言，需要一注料系統(tǒng)將塑料平均分配到每個(gè)模穴中。注料系統(tǒng)主要由澆道及澆口兩大部分所組成。（8）澆口設(shè)計(jì):傳統(tǒng)上進(jìn)澆口位置與澆口尺寸、方式的決定是由實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，即所謂的試誤法，經(jīng)不斷地試模找出較佳的進(jìn)澆位置。但對(duì)較復(fù)雜的模具或精密模具，經(jīng)驗(yàn)法則難以使用。因此近年來(lái)許多研究人員致力于計(jì)算機(jī)輔助工程分析方面研究，希望結(jié)合高分子加工原理與數(shù)值計(jì)算，計(jì)算機(jī)繪圖的技術(shù)，發(fā)展出模具設(shè)計(jì)的輔助軟件，如國(guó)際上知名的MOLDFLOW，C-FLOW，以及CAE-MOLD，MOLDEX3D 系統(tǒng)軟件等。
2、模具的制作流程
從運(yùn)用CAD/CAM 系統(tǒng)采UG.NX Mold Wizard 模模塊來(lái)設(shè)計(jì)曲面的建立與編修建構(gòu)成品與模具幾何模型，數(shù)控技術(shù)進(jìn)行手機(jī)上蓋塑料射出模具制作，以模流分析軟件獲得射出成型的加工修件，并對(duì)模具的壽命評(píng)估，達(dá)到
縮短制程時(shí)間、降低成本及提高質(zhì)量的目標(biāo)。
3 、模流分析
試模程序在塑料模具中扮演著相當(dāng)重要的地位，模具根據(jù)的模流分析，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成階段即可通過(guò)模流分析軟件仿真模具射出成型的情形，決定模具的設(shè)計(jì)方式，模流分析所產(chǎn)生的參數(shù)可當(dāng)作試模時(shí)的參考，降低模具設(shè)計(jì)的失敗率以及試模時(shí)間與次數(shù)。本研究是以Moldex3D 分析充填過(guò)程，為模流設(shè)定參數(shù)，分析的建議結(jié)果相對(duì)照，由于作為壽命評(píng)估，故射膠壓力大，以加速模具磨耗，充填過(guò)程中壓力分布、溫度分布、波前圖與模流方向圖，從波前圖與模流方向圖中可觀察熔接線位置，分析圖中顯示厚度相當(dāng)均勻，表面沒(méi)有明顯熔接線。
4 、建立公母模
本研究所設(shè)計(jì)的CAD 模型是手機(jī)殼的外型，是采用UG NX 軟件來(lái)設(shè)計(jì)，它對(duì)于曲面的建立與編修及加工具有強(qiáng)大的功能。
5 、射出成型
將公、母模與模座組合完成后，并利用模流分析所得知結(jié)果，設(shè)定射出條件。射出機(jī)機(jī)型為臺(tái)中精機(jī)Ve-80，射出材料采用ABS 塑料顆粒材料。
6 、應(yīng)力分析
偏光儀是量測(cè)應(yīng)力變化的實(shí)驗(yàn)儀器，其主要設(shè)備包括偏光板、四分的一波板及光源，把光彈模型置于光彈性實(shí)驗(yàn)儀其中時(shí)，可用來(lái)檢驗(yàn)應(yīng)力的方向。
反射式光彈分析儀與穿透式光彈很類(lèi)似，首先利用可塑性光彈分析材料披覆在像一面鏡子一樣平滑的待測(cè)物表面。再用一光束經(jīng)一面偏光板照射物體，經(jīng)物體面上的反射光投射回同一面偏光板。光源若使用白光的話，光彈條紋是彩色的條紋，可以根據(jù)應(yīng)力條文對(duì)照表來(lái)得到某一種顏色的條紋
代表某階段的條紋。在單色的光彈條紋中，粗線的地方代表該點(diǎn)的主應(yīng)力方向x 軸（或y 軸）平行。因此兩道光的相位差，因而造成光場(chǎng)的明暗條紋，光場(chǎng)的條文可以肉眼觀察，條紋越密集的地方，表示應(yīng)力越大，亦即應(yīng)力集中的地方（也是材料發(fā)生破壞時(shí)最先開(kāi)始的位置）。當(dāng)光穿入透明均向板材料（環(huán)氧樹(shù)脂或電木等材料，構(gòu)成暫時(shí)雙折射的特性，板受應(yīng)力立即產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，但如將所加應(yīng)力移走時(shí)此現(xiàn)象即消失）中，則速度會(huì)隨材料的應(yīng)力狀態(tài)而產(chǎn)生輕微的變化。對(duì)于均質(zhì)等向性的材料，兩個(gè)偏光光波沿著主應(yīng)力方向偏，此兩方向的速度并不相等，其差值與主應(yīng)力值的差成正比關(guān)系。
利用CAD 的模具設(shè)計(jì)是從得到制品圖后，設(shè)計(jì)模具構(gòu)造、分面膜、橫澆道、進(jìn)澆口等，然后再?zèng)Q定溫度控制、脫模等，并依制品圖來(lái)決定公模與母模的尺寸。成型品充填不足時(shí)，會(huì)發(fā)生氣泡、氣孔、收縮下陷皺紋等，原因有成型空間內(nèi)的成型壓力不足、樹(shù)脂的流動(dòng)性不足、排氣不足等，成型壓力不足包括：成型機(jī)的容量不足與成型條件的射出壓力不足。采取的對(duì)策是延長(zhǎng)充填時(shí)間，升高高速充填、模具、樹(shù)脂的溫度，增大射出壓力，增大澆口，將澆口位置移到肉厚部，增強(qiáng)通氣孔等等。
七.總結(jié)
總體說(shuō)來(lái)，我們的塑料模具制造水平與世界先進(jìn)水平的差距還是很大的。模具產(chǎn)品水平要比國(guó)際水平低許多，而許多模具的生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際水平長(zhǎng)。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于發(fā)展期，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這就為我國(guó)模具工業(yè)的高速發(fā)展提供了良好的條件與機(jī)遇。一方面是國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面是國(guó)際上將模具制造逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)和跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具的國(guó)際采購(gòu)趨向十分明顯。因此，展望未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景美好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具工業(yè)將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下繼續(xù)得到高速發(fā)展。
［參考文獻(xiàn)］
［1］史德年.市場(chǎng)觀察. 《郵電商情》出版社,1999
［2］汪克飛,杜濟(jì)美, 程德華.我國(guó)緊固件行業(yè)模具生產(chǎn)現(xiàn)狀[J ] .模具技術(shù),1992
［3］《歐洲模展上的先進(jìn)模具技術(shù)》———EuroMold 2001考察報(bào)告
［4］?劉少達(dá). 《我國(guó)塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》
［5］金滌塵，宋放之. 現(xiàn)代模具制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
［6］許鶴峰.數(shù)字化模具制造技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001
［7］趙波.模具加工的前沿技術(shù)—高速.模具技術(shù)，2000（2）
［8］張海鷗.快速模具制造技術(shù)的形狀及其發(fā)展趨勢(shì).模具技術(shù)，2000（6）
［9］郭東明，王曉明.面向快速制造的特種加工技術(shù).中國(guó)機(jī)械工程，2000（11）
［10］唐仁奎、許艷英.注塑模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì). (重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶永川，402160)，2010.6
［11］朱光力.塑料模具設(shè)計(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2003.
［12］黃虹.塑料成型加工與模具［M］. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002.
［13］夏巨諶，李志剛.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（輕工模具設(shè)計(jì)分冊(cè)）［M］.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版2003
［14］趙振宇， 劉白， 劉秀娟.手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)制作與分析.（深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息控制與制造系，廣東深圳518029），2008
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