玩具四驅(qū)車底座的成型工藝與模具設(shè)計(jì)【16張CAD圖紙+PDF圖】

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。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至己超過了新興的電子工業(yè)。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。2 我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀改革開放以來，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。近年來，我國(guó)模具工業(yè)每年都以15的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬(wàn)家，從業(yè)人員約50萬(wàn)人，“九五”期間的年增長(zhǎng)率為13%. 2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場(chǎng)來看，進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%以上。因此，近年來我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具上，并取得了可喜的成績(jī)，模具進(jìn)口逐漸下降，模具技術(shù)和水平也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速，尤其是“三資”企業(yè)目前已成為行業(yè)的主力軍；股份制改造步伐加快，等等。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這2個(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢(shì)也很好。我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，其差距主要表現(xiàn)在下列六方面： (1) 國(guó)內(nèi)自配率不足80，中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60。 (2) 企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。 (3) 模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。 (4) 開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。 (5) 模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。(6) 與國(guó)際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距，但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速。為了成為模具制造強(qiáng)國(guó)我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。(1) 注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。(2) 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。(3) 推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。(4) 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)， 模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨技術(shù)在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。3 我國(guó)塑料模具的概況和發(fā)展趨勢(shì) 隨著世界五金、電子、儀表、電器和機(jī)械塑料工業(yè)高速發(fā)展,我國(guó)塑料工業(yè)異軍突起，而塑料工業(yè)的高速發(fā)展又對(duì)塑料模具工業(yè)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用同時(shí)也對(duì)它提出了越來越高的要求。塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。目前我國(guó)塑料模具約占模具工業(yè)總產(chǎn)值3035。國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，因?yàn)樽⑺艹尚涂梢詫?duì)形狀復(fù)雜的塑料產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)一次成型，是一種高效率、大批量的生產(chǎn)方式。僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬(wàn)噸其中80以上的產(chǎn)品通過注塑生產(chǎn)。電子電器如電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬(wàn)臺(tái)。到 2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為30，塑料管的普及率將達(dá)到5O，這些都會(huì)大大增加對(duì)塑料模具的需求量。 注塑模具的優(yōu)劣直接影響注塑成型的質(zhì)量。注塑模具行業(yè)，欲要加工出高精度、高質(zhì)量、復(fù)雜型面的注塑模具必須借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造軟件、編制合理的加工工藝規(guī)程、選擇合適的加工設(shè)備和刀具、設(shè)定最佳切削用量，這是保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的有效途徑。為了能夠?yàn)樽⑺芗庸ど躺a(chǎn)出可節(jié)約投資成本和時(shí)間成本，以及提高注塑生產(chǎn)效率的模具，模具制造商們不斷使用新材料和新技術(shù)，而這些新材料和新技術(shù)則在一定程度上代表了注塑模具制造的新趨勢(shì)。 (1) 新材料促進(jìn)模具嵌件的發(fā)展有一種新材料能夠降低注射模具制造商的投資成本和時(shí)間成本。這種新合金名為鈷鉻MP1，專為在快速成型 (RP)設(shè)備上采用金屬激光直接燒結(jié) (DMLS)工藝而開發(fā)。該種鈷鉻合金被證明具有高強(qiáng)度、耐高溫性能和抗腐蝕性能。該合金的洛式硬度在3040之間，能夠生產(chǎn)小型復(fù)雜的模具產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品目前通常需要采用電火花加工或者機(jī)加工方法來制造。 (2) 使用潛入式澆口嵌件消除可見的澆口痕跡這種潛入式澆口嵌件來自干德國(guó)的 i-mold公司，其注射點(diǎn)被設(shè)計(jì)在制品的末端 ，而流道從前端開放從而使?jié)部诒砻娑ㄎ辉谥破飞喜伙@眼的地方。例如，在制品外沿肋筋底部的側(cè)澆口，人們是不能看到明顯的澆口痕跡的。(3)少用拋光，多用涂層美國(guó)Bales模具服務(wù)公司是一家為注射模具提供拋光和電鍍服務(wù)的公司。出于為客戶降低成本的考慮，該公司現(xiàn)在已很少 采用特級(jí)EDM拋光技術(shù)，取而代之的是采用電鍍技術(shù)在模具表面形成涂層。眾所周知，填料會(huì)縮短注塑模具的壽命。隨著注射成型中填料的用量越來越大，填料對(duì)模具造成的腐蝕和磨損的問題日益突顯。而為模具增加鍍層，如Nicklon(一種鎳一PTFE鍍層)和 Nibore(鎳硼氮化物)則能起到很好的保護(hù)作用。同時(shí)與價(jià)格昂貴的塑料潤(rùn)滑添加劑相比，這些鍍層又非常便宜。 (4)高速加工在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中，對(duì)塑件的美觀度及功能要求的越來越高，塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜，模具的外形設(shè)計(jì)也日趨復(fù)雜，自由曲面所占比例不斷增加 ，相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)得越來越復(fù)雜。這些都對(duì)模具加工技術(shù)提出了更高要求，不僅應(yīng)保證高的制造精度和表面質(zhì)量，而且要追求加工表面的美觀。隨著對(duì)高速加工技術(shù)研究的不斷深入，尤其在加工機(jī)床 、數(shù)控系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、CADCAM軟件等相關(guān)技術(shù)推動(dòng)下，高速加工技術(shù)已越來越多地應(yīng)用于模具型腔的加工與制造中。數(shù)控高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)制造技術(shù)。高速加工技術(shù)對(duì)模具加工工藝產(chǎn)生了巨大影響 ，改變了傳統(tǒng)模具加工采用的 “退火一銑削加工一熱處理一磨削”或“電火花加 工一手工打磨 、拋光”等復(fù)雜冗 長(zhǎng)的工藝流程，甚至可用高速切削加工替代原來的全部工序。(5)逆向工程利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，結(jié)合三位軟件，快速造型縮短模具設(shè)計(jì)周期。4.結(jié)束語(yǔ) 這段時(shí)間我在網(wǎng)上看了一些模具行業(yè)的新聞報(bào)告，關(guān)注了一些文獻(xiàn)資料了解到，我國(guó)的模具企業(yè)面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。中高端模具產(chǎn)品面臨著國(guó)外或外資企業(yè)的壓力日益增大，低端產(chǎn)品國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，技術(shù)設(shè)備水平落后，管理滯后的企業(yè)的生存空間越來越小，最后被淘汰。了解到這些信息之后我開始思考自己到底要在哪個(gè)方向發(fā)展，究竟該如何選擇企業(yè)。因?yàn)榧?xì)細(xì)想來這些狀況和即將畢業(yè)的我們息息相關(guān)，如果自己在選擇企業(yè)的時(shí)候不好好考慮、高瞻遠(yuǎn)矚可能對(duì)自己的發(fā)展不利。記得老師在講課時(shí)也反復(fù)給我們講過我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并且告訴我們選擇技術(shù)這一行要做好吃苦的準(zhǔn)備，自己在參加應(yīng)聘的時(shí)候企業(yè)的負(fù)責(zé)人也講過這些。但通過四年的學(xué)習(xí)和自己出去實(shí)習(xí)的所見所聞，我反而對(duì)模具行業(yè)發(fā)展前景感到樂觀，同時(shí)覺得如果能夠堅(jiān)持在這一行發(fā)展，將會(huì)有很好的收效。其實(shí)不僅僅是模具行業(yè)，我國(guó)整個(gè)的工業(yè)體系的發(fā)展現(xiàn)狀基本都是這樣，模具行業(yè)只是一個(gè)縮影：低端產(chǎn)品國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)白熱化，高端產(chǎn)品大多依賴進(jìn)口。但是我想這種狀況是一把雙刃劍，只有競(jìng)爭(zhēng)才能拉動(dòng)發(fā)展，那些落后的企業(yè)被淘汰那是必然的，目前的狀況只是一個(gè)過程，一個(gè)階段。 過去在自己的思維意識(shí)當(dāng)中總是特別強(qiáng)調(diào)設(shè)備的作用，好的設(shè)備固然重要，但設(shè)備終究是要人去操作，去保養(yǎng)，我看到一些報(bào)道上說目前我國(guó)的好多企業(yè)存在的現(xiàn)象是：我們的廠房是一流的，設(shè)備也都是先進(jìn)的但就是造不出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，企業(yè)沒有好的效益。我突然又想起了自己這次去實(shí)習(xí)的那家臺(tái)資企業(yè)。這家企業(yè)是第一次招聘這么多應(yīng)屆畢業(yè)生，總共招10個(gè)人，其中工業(yè)工程有4人，后來我們?nèi)?shí)習(xí)做的基本都是工業(yè)工程的事情。原先這個(gè)企業(yè)的效益非常之好，但隨著競(jìng)爭(zhēng)的越來越激烈他們就必須要想辦法壓低成本才能贏得客戶。所以他們需要大量的IE工程師去優(yōu)化生產(chǎn)降低成本。過去我不了解工業(yè)工程這個(gè)專業(yè)，更不了解他們的作用，這次我有了深刻的體會(huì)，覺得這門學(xué)科很重要。我之所以這么覺得是因?yàn)樗麄兊暮芏嗬砟詈头椒ㄎ覀冏瞿＞叩囊部梢越梃b和采用。尤其是有關(guān)質(zhì)量管理學(xué)的知識(shí)，比如我們有時(shí)去比較分析一副模具采用不同的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法時(shí)的效益和成本就可以應(yīng)用那些統(tǒng)計(jì)方法。所以建議學(xué)校在往后我們這個(gè)專業(yè)的課程設(shè)置上適當(dāng)?shù)募右恍┻@方面的課程，講述一些統(tǒng)計(jì)方法和先進(jìn)的管理理念，起到知識(shí)拓展的作用，也利于我們的發(fā)展。本次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是玩具四驅(qū)車底座的成型工藝與模具設(shè)計(jì)。當(dāng)我拿到塑件之后分析了一下覺得它最主要的是三維造型，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，腔體、斜面、圓弧面等很多，那么做這個(gè)設(shè)計(jì)既可以熟悉塑料模具設(shè)計(jì)的過程，又可以很好的鞏固一下UG的知識(shí)，達(dá)到雙贏的目的。 縱觀整個(gè)模具行業(yè)，發(fā)展?jié)摿薮?還有很多新的方法有待我們?nèi)フJ(rèn)識(shí)，很多新的技術(shù)將被采用。參考文獻(xiàn)1 鐘佩思,沈友徽,馬靜敏等.模具先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)綜述J.模具制造.2005，32 張正修.模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策J.五金科技.2005，83 康鵬工作室UG NX2模具設(shè)計(jì)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20054 Hill S. Micromoulding-A Small Injection of TechnologyJ. Material World. 2001,75 李德群，唐志玉.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典第二卷輕工模具設(shè)計(jì)M.江西科學(xué)技術(shù)出版社.2003，36 李建軍，李德群主編 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD M機(jī)械工業(yè)出版社，2005 7 崔 岜中國(guó)模具鋼現(xiàn)狀及發(fā)展 (I)J機(jī)械工程材料。2001.25 8 黃銳.塑料成型工藝學(xué)M.中國(guó)輕工業(yè)出版社.2005，19 Wichaeli and A.Spennemann. 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圖1（制件三維圖） 圖2（制件三維圖）1.目的根據(jù)測(cè)繪塑件如上圖所示，設(shè)計(jì)一副結(jié)構(gòu)合理的模具，能保證塑件的結(jié)構(gòu)特征、表面質(zhì)量。使用AUTOCAD繪制平面圖，UG繪制三維圖熟練掌握這些軟件的使用。2.意義通過該課題可以理清注塑模具的設(shè)計(jì)思路，加深對(duì)該行業(yè)的認(rèn)識(shí)，把過去學(xué)過的機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、互換性與測(cè)量技術(shù).課程串聯(lián)起來，并熟練的掌握制圖軟件的使用。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望1.國(guó)外方面 美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來一直雄居各國(guó)之首。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至23l0萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬(wàn)噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、3410萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸、聚苯乙烯280萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53，50l00人的占21，100500人的占23，超過500人的占近4，職工總數(shù)近90萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá)110萬(wàn)，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。 德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，1999年為近1400萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過1600萬(wàn)噸。2001年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯125萬(wàn)噸)，氯乙烯175萬(wàn)噸，聚丙烯160萬(wàn)噸。德國(guó)2001年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬(wàn)噸，其中聚乙烯265萬(wàn)噸，聚丙烯155萬(wàn)噸氯乙烯152萬(wàn)噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排在世界第2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬(wàn)人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44，50100人的占28，100500人的占25，500人以上的占4。 2.國(guó)內(nèi)方面中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)，1991年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸，1995年增為350萬(wàn)噸，1998年超過700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年塑料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量將超過2500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬(wàn)噸左右。 日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)噸，1987年突破1000萬(wàn)噸，1991年達(dá)約1300萬(wàn)噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬(wàn)噸。從1994年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng)3.7，達(dá)到1521萬(wàn)噸，首次超過1500萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬(wàn)噸，比上年減少了8.7。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬(wàn)噸和1445萬(wàn)噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬(wàn)噸以下的1364萬(wàn)噸和1361萬(wàn)噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬(wàn)噸。而中國(guó)則增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。 韓國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速，1986年超過200萬(wàn)噸，1990年增達(dá)300萬(wàn)噸，1992年突破500萬(wàn)噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬(wàn)噸、700多萬(wàn)噸和800多萬(wàn)噸，1998年產(chǎn)量增至850萬(wàn)噸，1999年突破900萬(wàn)噸，2001年達(dá)1200萬(wàn)噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。韓國(guó)塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯180萬(wàn)噸)，聚丙烯以238萬(wàn)噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬(wàn)噸、氯乙烯124萬(wàn)噸、ABSAS樹脂86萬(wàn)噸、聚苯乙烯77萬(wàn)噸。韓國(guó)國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量2001年420萬(wàn)噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費(fèi)量2001年為106公斤，韓國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬(wàn)人，出貨金額為85億美元，人均276美元。 塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸、比利時(shí)600萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬(wàn)噸、加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸(均為2001年產(chǎn)量)。國(guó)內(nèi)方面20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。三、課題主要內(nèi)容和要求1.內(nèi)容（1）測(cè)繪玩具四驅(qū)車底座、并繪制零件的二維圖和三維造型圖，給出合適的技術(shù)要求。 （2）查閱與設(shè)計(jì)過程的相關(guān)中、外文獻(xiàn)資料，對(duì)國(guó)內(nèi)外塑料制品的成型工藝與方法進(jìn)行分析、探討，對(duì)玩具四驅(qū)車底座的成型方案進(jìn)行論證，并寫出文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告各一份、要求翻譯內(nèi)容準(zhǔn)確，漢語(yǔ)表達(dá)清晰。 （3）對(duì)制件進(jìn)行成形工藝性分析，確定最佳成形工藝方案，并進(jìn)行必要的計(jì)算。（4）根據(jù)所確定的成形方案設(shè)計(jì)模具，并繪制模具總裝配圖、零部件圖。要求用電腦繪出所有圖紙、圖紙規(guī)整、圖面清晰。 （5）對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總結(jié)、對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行可行性分析并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 （6）所有的文檔資料符合要求，基本五錯(cuò)別字和語(yǔ)句不通的現(xiàn)象。2. 要求（1）模具整體結(jié)構(gòu)合理、成形零件的形狀和尺寸正確、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、制造維護(hù)方便、造價(jià)便宜；模具使用安全可靠、操作方便、生產(chǎn)效率高、模具使用壽命廠；用該模具所沖出的零件能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求；（2）模具所有活動(dòng)部分應(yīng)保證定位起止正確，動(dòng)作靈活平穩(wěn)可靠，互相協(xié)調(diào)，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象。個(gè)固定部分零件不得相互竄動(dòng)，保證穩(wěn)定正常工作； （3）脫模良好，塑件留落方向符合設(shè)計(jì)要求； （4）嵌件安裝方便，可靠，正確； （5）流道轉(zhuǎn)接處為光滑圓弧連接，鑲拼處密合； （6）合模后分型面緊密結(jié)合，如有局部間隙，氣間隙應(yīng)小于0.02mm； （7）冷卻系統(tǒng)暢通，五泄漏現(xiàn)象； （8）模具安裝平穩(wěn)性好，調(diào)整方便，工作安全； （9）加料，取塑件方便安全； （10）消耗塑料少； （11）配件及附件的使用性能良好；四、研究方法、步驟和措施1.設(shè)計(jì)方法 分析塑件，使用UG軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行3D造型,將設(shè)計(jì)完成的塑料制品調(diào)入到模具設(shè)計(jì)模組 當(dāng)中，進(jìn)行裝配和型腔排布，再進(jìn)行注射塑料模具、型腔、型芯滑塊等成型零件的設(shè)計(jì)，最 后完成二維 維工程三視圖。2.設(shè)計(jì)步驟 （1）收集資料 （2）分析成型材料的成型工藝性和塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性。該塑件成型材料為ABS，是常用的工程材料。ABS外觀上是淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的綜合物理力學(xué)性能，耐熱，耐腐，耐油，耐磨、尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，它具有三種單體所賦予的優(yōu)點(diǎn)。其中丙烯腈賦予材料良好的剛性、硬度、耐油耐腐、良好的著色性和電鍍性；丁二烯賦予材料良好的韌性、耐寒性；苯乙烯賦予材料剛性、硬度、光澤性和良好的加工流動(dòng)性。改變?nèi)M分的比例，可以調(diào)節(jié)材料性能。 ABS為無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，熔融流動(dòng)溫度不太高，隨所含三種單體比例不同，在160190范圍即具有充分的流動(dòng)性，且熱穩(wěn)定性較好，在約高于285時(shí)才出現(xiàn)分解現(xiàn)象，因此加工溫度范圍較寬。ABS熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會(huì)明顯下降。ABS吸濕性稍大于聚苯乙烯，吸水率約在0.2%0.45%之間，但由于熔體粘度不太高，故對(duì)于要求不高的制品，可以不經(jīng)干燥，但干燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內(nèi)在質(zhì)量。在8090下干燥23h,可以滿足各種成型要求。ABS具有較小的成型收縮率，收縮率變化最大范圍約為0.3%0.8%，在多數(shù)情況下，其變化小于該范圍。注塑是ABS塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機(jī)，但更長(zhǎng)采用螺桿式注塑機(jī)，后者更適于形狀復(fù)雜制品、大型制品成型。零件尺寸公差等級(jí)為IT14級(jí)，零件外表面粗糙度為1.6um、內(nèi)表面粗糙度為3.2um，脫模斜度0.2。ABS在機(jī)械上用做齒輪，凸輪，蝸輪，滑輪等，電機(jī)電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件。成型前需要干燥，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂紋；質(zhì)硬，易損模具，使用性能好。在成型過程中盡可能使用直接澆口，減少流動(dòng)阻力。具有較好的成型工藝性。該零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成型工藝性不好。制品的脫模斜度取2，測(cè)邊要使用到測(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，因此模具的結(jié)構(gòu)會(huì)比較復(fù)雜。 （3）確定成型方法和成型參數(shù) （4）選擇合適的模具結(jié)構(gòu) （5）合理地選擇成型設(shè)備 （6）設(shè)計(jì)模具成型零件 （7）校核成型設(shè)備的參及各成型零件的強(qiáng)度和剛度 （8）繪制模具裝配圖 （9）對(duì)模具進(jìn)行可行性分析 （10）編寫設(shè)計(jì)說明書3. 成型和制造過程可能出現(xiàn)的問題和采取的措施（1）成型過程中產(chǎn)生的縮痕影響塑件的外觀質(zhì)量，產(chǎn)生的原因是在冷卻過程中，因熱量收縮造成?？梢酝ㄟ^修改零件的造型設(shè)計(jì)，避免厚實(shí)的部分，以及減少和主要表面相交的所有特征的厚度，或者將澆口遷移到有問題的區(qū)域附近。（2）成型過程中產(chǎn)生的熔接線是在填充期間，流經(jīng)兩個(gè)或更多流道的流體會(huì)合后，所生成的可見的缺陷。熔接線對(duì)塑件的外觀也有影響，我們可以把熔接線移動(dòng)到力量集中較少，且不起眼的區(qū)域。（3）制品中有氣泡，主要原因可能是塑料干燥不良，含有水分、單體、溶劑和揮發(fā)性氣體塑料有分解、注射速度太快、注射壓力太小、模具溫度太低、充模不完全、模具排氣不良可以通過改變澆口的位置和在氣泡的位置開透氣孔來解決。（4）制品表面有銀線和波紋，主要原因：原料含有水分及會(huì)發(fā)物、料溫太高或太低、注射壓力太低、澆道澆口尺寸太大、嵌件未預(yù)熱或溫度太低、制品內(nèi)應(yīng)力太大。銀線主要是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應(yīng)在比樹脂熱變形溫度低1015C的 條件下烘干。對(duì)要求較高的PMMA樹臘系列，需要在75t）左右的條件下烘干46h。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí)，需要根據(jù)成型周期（成型量）及干燥時(shí)間選用合理的容量，還應(yīng)在注射開始前數(shù)小時(shí)先行開機(jī)烘料。另外，料筒內(nèi)材料滯流時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生銀線。不同種類的材料混合時(shí)，例如聚苯乙烯和ABS樹脂、AS樹脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。（5）制品翹曲、變形，主要原因：模具溫度太高，冷卻時(shí)間不夠、制品厚薄相差懸殊、冷卻不均衡或冷卻時(shí)間太短、頂出位置不當(dāng)，受力不均勻、塑料大分子定向作用力太大。（6）白化 ，現(xiàn)象最主要發(fā)生在ABS樹脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射壓力，加大脫模斜度，增加推桿的數(shù)量或面積，減小模具表面粗糙度值等方法改善，當(dāng)然，噴脫模劑也是一種方法，但應(yīng)注意不要對(duì)后續(xù)工序，如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。（7）噴流紋，是從澆口沿著流動(dòng)方向，彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹脂由澆口開始的注射速度過高所導(dǎo)致。因此，擴(kuò)大燒四橫截面或調(diào)低注射速度都是可選擇的措施。另外，提高模具溫度，也能減緩與型腔表面接觸的樹脂的冷卻速率，這對(duì)防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。 （8）縮坑，原因也與充填不足相同，原則上可通過過剩充填加以解決，但卻會(huì)有產(chǎn)生應(yīng)力的危險(xiǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)上注意壁厚均勻，應(yīng)盡可能地減少加強(qiáng)肋、凸柱等地方的壁厚。（9）皺褶及麻面，產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同，只是程度不同。因此，解決方法也與上述方法基本相同。特別是對(duì)流動(dòng)性較差的樹脂（如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等）更需要注意適當(dāng)增大澆口和適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r(shí)間。（10）由于模具的型腔的內(nèi)表面表面涉及到三維曲面常規(guī)的加工方法不能達(dá)到其形狀精度，為了保證型腔的加工精度，應(yīng)采用高速數(shù)控銑。（11）型芯的形狀比較復(fù)雜，而且體積又很小采用整體式不容易加工，故采用鑲拼式，加工時(shí)要注意精度，保證組合后可以達(dá)到要求。（12）為提高模具壽命，應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，可以滲碳或者是滲氮。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日