苏ICP备112451047180号-6
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与本课题有关的国内外研究情况： 塑料制品在生活中是常常见到的，如在家用电器，仪器仪表，建筑器材，汽车工业， 日用五金，通信器材及医疗器械等众多领域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。这主要是因为以下原因：第一，塑料与金属材料相比有许多优点：容易加工，生产效率高；节约能源，绝缘性能好；质量轻，相对密度为1.0~1.4，比铝轻一半，比钢轻3/4，比强度高，具有突出的耐磨。耐腐蚀性等；第二，在日用和工业产品中，一个设计合理的塑料制品往往能够代替多个传统的金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，从而减少产品装配的各种紧固件，降低了金属材料消耗量和加工及装配工时；第三，注塑加工中普遍采用的方法之一。该方法使用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制品数量比其他常规的金属成型方法要大得多。由于注塑成型加工不仅产量多，而且使用于多种原料，能够成批，连续的生产，并且具有稳定的尺寸，容易实现生产的自动化和高速化，具有极高的经济效益。因此目前工业产品非金属化，金属制品塑料化的趋势日益明显。 1.国内模具发展现状 目前，国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模等精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使用CAD三维设计、计算机模拟注塑成形、抽芯脱模机构设计新颖等对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。34英寸彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具，汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达50吨。 虽然在这十多年中注塑模具工业取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。 2.国外注塑模具的发展现状 国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到70%～80%，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低生产成本.最大限度地提高模具制造业的应变能力 满足用户需求。模具企业在技术上实现了专业化，在模具企业的生产管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式，降低了对模具工人技术全面性的要求，强调专业化。 国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。 3.国内注塑模具存在的问题 我国注塑模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在七大问题： （1）供给不均匀，发展不平衡，产品总体水平较低 （2）工艺装备落后，组织协调能力差； （3）人才不足，科技投资少，多数企业开发能力弱； （4）公益装配水平低； （5）供需矛盾一时还难以解决； （6）体制和人才问题的解决尚待时日； （7）材料及相关技术落后。 参考文献 【1】冯刚，张朝阁，江平.我国注塑模具关键技术的研究与应用进展【J】.塑料工业，2014,04:16-19 【2】紫妍.中国汽车模具企业占领高档模具市场【N】中国汽车报，2015-12-21. 【3】苏日美.我国注塑模具存在的问题及发展方向【J】.河南科技，2013,22:62+84 【4】S J Park. Thermal and design sensitivity analyses for cooling system df injection mold. Part I;Thermal analysis .Journal of Manufacturing Science and Engineering,2009,(120):287-295 【5】王学仁.注塑模具设计中有关问题的探讨【J】.塑料科技.1994,06:41-44 【6】石明洪，骆志高.注塑模CAD/CAE/CAM的研究现状与发展方向【J】江苏理工大学学报. 【7】江健.浅析注塑模具的发展【J】.广西轻工业，2011,03:51-52 【8】张维合.《注塑模具设计实用教程》 北京：化学工业出版社，2007.9 【9】刘来英《注塑成型工艺》 北京：机械工业出版社，2004.10 【10】肖爱民、戴泽峰、袁铁军《Pro/E注塑模具设计与制造》 上海 ：上海科学技术出版社，2008.1 【11】高军，李熹平，高田玉、褚兴荣《注塑成型工艺分析及模具》 北京：北京工业出版社 2009.1 【12】洪慎章《实用注塑模具结构图集》 北京：化学工业出版社2009.8 【13】池成忠《注塑成型工艺及模具设计》北京 化学工业出版社2010.8 【14】叶久新 王群《塑料成型工艺及模具设计》 机械工业出版社 2007.11 【15】Ming-Tsan Chuang,Yun-Kuang Yang,wan Yun-Hsiang Hsisao《Modeling and Optimization of Injection Molding Process Parameters for Thin-Shell Plastic Parts》Polymer-Pkastics Tecnology and Engineering,48:745-753,2009 【16】V.Piotter《Manufacturing of complex-shaped cceramic components by miccropowder injection molding》Int J Mauf Technol (2010)46:131-134 |
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本课题关键问题及重点： 1． 明确塑件设计要求 仔细阅读塑件制品零件图，从制品的塑料品种，塑件形状，尺寸精度，表面 粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性，必要时，要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。 2、运用UG及CAD软件完成模具设计。 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。满足塑件的外观质量要求:注塑时分型面处不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。 3、模具结构设计 1）． 塑件成型位置及分型面选择； 2）． 模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置； 3）． 模具工作零件的结构设计； 4）． 顶出机构设计； 5）． 拉料杆的形式选择； 6）． 排气方式设计。 4、 模具总体尺寸的确定，选购模架 模架已逐渐标准化，根据生产厂家提供的模架图册，选定模架，在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。 5、 模具结构总装图和零件工作图的绘制 模具总图绘制必须符合机械制图国家标准，其画法与一般机械图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状，浇口位置的设置，在模具总图的俯视图上，可将定模拿掉，而只画动模部分的俯视图。 模具总装图应该包括必要尺寸，如模具闭合尺寸，外形尺寸，特征尺寸（与注塑机配合的定位环尺寸），装配尺寸，极限尺寸（活动零件移动起止点）及技术条件，编写零件明细表等。 通常主要工作零件加工周期较长，加工精度较高，因此应首先认真绘制，而其余零部件应尽量采用标准件。 重点为模具的工艺分析，分型面的选择，浇注系统的设计，零件的结构设计与制造工艺，脱模机构和辅助机构的设计，注射成型模具和注射机的配合。 |
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| 完成课题的各阶段工作具体安排 | ||
| 起止日期 | ||
| 3月13日-3月26日 | 明确任务，收集资料，翻译外文资料； | |
| 3月27日-4月2日 | 撰写文献综述，外出调研并撰写调研报告； | |
| 4月2日-4月8日 | 确定模具结构； | |
| 4月9日-4月15日 | 进行模具设计的相关计算，确定模具总体尺寸并绘制结构草图； | |
| 4月16日-4月21日 | 三维建模 | |
| 4月22号-5月1号 | 应用CAE软件优化模具设计； | |
| 5月2号-5月13号 | 绘制模具总装图和主要零件图 | |
| 5月14号-5月25号 | 编写设计说明书 | |
| 5月26号-6月2号 | 准备答辩 | |