拉線盤注塑模具設(shè)計(jì)與制造【含CAD圖紙+三維CROE+文檔】

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模具作為一種運(yùn)用先進(jìn)開發(fā)技術(shù)和精密加工手段制造而成的工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。作為一種高附加值的技術(shù)密集型產(chǎn)品，模具的技術(shù)水平應(yīng)經(jīng)直接成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要指標(biāo)，模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，壽命長，所生產(chǎn)的塑料件能達(dá)到使用要求。而模具鋼則是影響模具質(zhì)量的重要因素。模具鋼是模具產(chǎn)業(yè)最重要的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)，其品種規(guī)格、性能、質(zhì)量對模具的性能、壽命、模具制造周期以及工業(yè)產(chǎn)品向高級化、多樣化、個(gè)性化和附加值化方向發(fā)展具有決定的意義，因而模具鋼的研究開發(fā)一直受到各國的重視[3]。 2.模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 模具制造是一項(xiàng)十分重要的支柱產(chǎn)業(yè)，因?yàn)樗鼈兊南嚓P(guān)產(chǎn)品占消費(fèi)類產(chǎn)品的70%以上 。中國模具工業(yè)近十年來一直以每年15％以上的增長速度快速發(fā)展。中國的模具大國地位已得到世界公認(rèn)。未來，中國模具行業(yè)仍將保持產(chǎn)銷兩旺，持續(xù)高速發(fā)展，模具產(chǎn)量、質(zhì)量和水平將會(huì)進(jìn)一步提高。就目前發(fā)展趨勢來看，按“十一五”期間年均增速12％～15％及2010～2020年期間年均增速10％左右測算。我國模具銷售額總量目標(biāo)將為：按年均增速12％推算，2020年約2600億元;按年均增速15％推算，2020年約3100億元[4]。 中國模具行業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠三角和長三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的2/3以上。長三角作為中國經(jīng)濟(jì)最繁榮的地區(qū)，其模具產(chǎn)業(yè)正在加快調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，提升發(fā)展層次，實(shí)現(xiàn)由低端制造向高端制造跨越。按照目前的發(fā)展趨勢，在未來的10年，長三角將成為全國有影響力的精密模具設(shè)計(jì)研發(fā)中心、精密模具制造中心、精密模具檢測中心、精密模具人才培訓(xùn)中心，以及機(jī)械模具營銷總部基地。 回顧近幾年模具行的發(fā)展可以說全國模具行業(yè)正在形成一個(gè)以數(shù)字化和信息化為主要內(nèi)容的技術(shù)改造熱潮。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)與制造方式的關(guān)鍵技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使技術(shù)人員能夠借助于計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化[5]。 在信息全球化以及競爭日益激烈的市場需求的情況下，應(yīng)減少產(chǎn)品開發(fā)周期，提高質(zhì)量和降低成本，已成為模具制造的趨勢。其中加快信息傳遞和減少工作時(shí)間，為兩個(gè)重要的基本要素[6]。 在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、三維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到70%～89%。而CAE技術(shù)已成功地用于模擬注塑過程，為設(shè)計(jì)者提供了數(shù)值與視覺上的直觀反饋，消除了錯(cuò)誤的優(yōu)化方法和傳統(tǒng)的試驗(yàn)，減少模具改動(dòng)的周期和成本[7]。Pro/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量[8]。另外，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動(dòng)的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時(shí)間，經(jīng)高速銑削加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用節(jié)省了大量時(shí)間。此外，由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置。 目前，這些先進(jìn)制造技術(shù)成本較高，在模具制造方面的應(yīng)用還比較有限，然而可以預(yù)見，不久的將來，先進(jìn)制造技術(shù)會(huì)在模具制造行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用并推動(dòng)模具行業(yè)更深遠(yuǎn)的發(fā)展[9]。 3.模具生產(chǎn)流程及先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用 塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種[10]。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強(qiáng)）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根據(jù)受熱后其性質(zhì)不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料[11]。 模具生產(chǎn)的過程一般包括：接受任務(wù)書（通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書、模具設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來設(shè)計(jì)模具）；收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工數(shù)據(jù)，例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)是否合理等；消化工藝數(shù)據(jù)，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)；確定成型方式，采用直壓法、鑄壓法還是注射法；選擇成型設(shè)備，初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用；確定模具類型，選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)。其中有型腔的布置、分型面的確定、選擇頂出方式、確定澆注系統(tǒng)脫模方式、主要成型零部件計(jì)算等；繪制模具結(jié)構(gòu)草圖為正式繪圖做準(zhǔn)備；最后模具的校核，包括基本結(jié)構(gòu)方面和設(shè)計(jì)圖紙方面[12]。 模具CAD/CAE/CAM是模具設(shè)計(jì)、制造的發(fā)展方向。Pro/E是全方位的3D產(chǎn)品，專業(yè)的CAD/CAE/CAM軟件，它實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)、成型工藝優(yōu)化、模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模具加工的全部集成，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。 利用Pro/E軟件開發(fā)模具，通過模具成型零件的充模仿真和開模仿真，檢查所設(shè)計(jì)成型零件在結(jié)構(gòu)和尺寸上的正確性，從而在模具正式投入生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)中存在的問題，減少試模次數(shù)，降低設(shè)計(jì)周期和生產(chǎn)成本，這種技術(shù)對模具企業(yè)具有深遠(yuǎn)的影響。 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了我國模具工業(yè)的前進(jìn)。CAD/CAM/CAE技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用,使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來越重要的作用, CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為現(xiàn)代模具的制造的必然趨勢[13]。CAD/CAM/CAE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬與制造一體化, CAD/CAM/CAE一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)、最合理的生產(chǎn)方式。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng),按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過程。 4.結(jié)語 塑料模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容牽涉到很多方面，在設(shè)計(jì)模具的過程中必須根據(jù)具體情況綜合考慮，突出重點(diǎn)，只有按科學(xué)合理的模具設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能設(shè)計(jì)制造出高水平，高質(zhì)量的模具。總之，隨著模具技術(shù)的迅速發(fā)展及機(jī)械各類產(chǎn)品的多樣化、復(fù)雜化，模具應(yīng)用的廣度和深度將不斷向縱深發(fā)展，模具需求增長速度將繼續(xù)高于國民經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展的速度，供小于求的被動(dòng)狀態(tài)將大有改變。因此，在模具設(shè)計(jì)及制造中，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備可持續(xù)發(fā)展模具工業(yè)，更將成為所有企業(yè)得以占據(jù)市場制高點(diǎn)的必由之路。 中國是一個(gè)模具設(shè)計(jì)制造的大國，但是我們的基礎(chǔ)工作做的并不是那么的好，在未來的模具設(shè)計(jì)過程中我們首先要注重模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量。從最基本的工作做起，只有我們的模具設(shè)計(jì)達(dá)到了質(zhì)量上的合格，才有可能跟國外的模具行業(yè)進(jìn)行比拼。首先，我國模具行業(yè)的發(fā)展在有了質(zhì)量上的保證外，逐漸的自主研究創(chuàng)新，改革。設(shè)計(jì)出有中國特色的產(chǎn)品，進(jìn)而可以在國際上有立足的余地。中國有句老話叫物以惜為貴，這個(gè)道理是所有人都明白的。所以，有了自己在模具行業(yè)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，就有了自己的立足之地。其次，模具設(shè)計(jì)同樣是隨著社會(huì)的發(fā)展而逐漸更新的，我們在模具設(shè)計(jì)的過程中要堅(jiān)持不懈的努力，不能有松懈的想法，因?yàn)樯鐣?huì)是發(fā)展的大家都在努力的探索研究，如果我們松懈下來就會(huì)被別人給甩在身后面，那么我們與別人的距離就會(huì)差的更遠(yuǎn)，相反只要我們堅(jiān)持不懈的努力，相信總有一天我國的模具行業(yè)可以達(dá)到世界的先進(jìn)水平 參考文獻(xiàn) [1] 王煥庭,李茅華,徐善國．機(jī)械工程材料[M].大連理工大學(xué)出版社，2000.5． [2] 蔣媛. 聚焦中國模具[J]. 模具專刊（工業(yè)設(shè)計(jì)），2008. 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