打印機(jī)齒輪注塑模設(shè)計(jì)【一模四腔】【側(cè)抽芯】【說(shuō)明書+CAD】

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In order to adapt to the users of the mold manufacturing which become high precision, short delivery time, low-cost requirements, the mold industry is widely used digital manufacturing technology to accelerate the advancement of technology. To short the mold manufacturing cycle and reduce the cost of the mold, CAD / CAM technology must be used. Designing mold , develop printer gear master injection mold design and molding process of the products of choice; the general gear mold design capability, quality analysis and process improvement, ability to improve the design of injection mold structure; commonly used software, and a combination of the actual design of the same.The mold design process analysis, process characteristics of the printer gear, and PA66 material molding process characteristics, different molding program and compared in the mold design process, to take the best molding program, at the same time detailed mold structure and calculation. Mold can be achieved through the entire design process show that the requirements for the processing of the plastic parts. The main task is to design under the title injection mold design of plastic gears. An injection mold is designed to produce the gear plastic products to automate increase production. Finally, the molded part of the mold process analysis equipment check, and also describes the working principle of the mold, the mold equipment also made a brief introduction.Key words: Mold Design; Printer gear; Injection Molding目 錄摘 要IIAbstractIII目 錄IV1 緒 論11.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義11.2 國(guó)內(nèi)外塑料成型模具發(fā)展概況11.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求31.4 本課題應(yīng)達(dá)到的要求32 打印機(jī)齒輪成型工藝性分析42.1 打印機(jī)齒輪分析42.2 注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)52.3 PA66的性能分析63模具結(jié)構(gòu)形式的擬定73.1 分型面位置的確定73.2 確定型腔數(shù)量及排列方式83.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定84 注射機(jī)的選用104.1 所需注射量的計(jì)算104.2 注射機(jī)型號(hào)的選定104.3 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核114.3.1 型腔數(shù)量的校核114.3.2 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核124.3.3 安裝尺寸校核124.4 開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核134.4.1 開(kāi)模行程校核134.4.2 推出機(jī)構(gòu)校核134.5 模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核135 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)145.1 主流道的設(shè)計(jì)145.2 冷料穴的設(shè)計(jì)155.3 分流道的設(shè)計(jì)155.4 澆口的設(shè)計(jì)185.5 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算195.6 澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算205.7 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核206 模具成型零件的設(shè)計(jì)236.1 定模部分的型芯236.2 動(dòng)模部分的型芯與型腔246.2.1 齒輪型腔246.2.2 圓柱型芯256.3 斜滑塊(瓣合模型腔)256.3.1 成型打印機(jī)齒輪的上半部分266.3.2 成型打印機(jī)齒輪的下半部分266. 4 型腔零件強(qiáng)度、剛度的校核266.4.1 齒根部分距整體型腔邊沿的距離校核266.4.2 型腔底板厚度的校核277 模架的選用297.1 定模座板297.2 定模板297.3 支承板297.4 墊塊297.5 動(dòng)模座板307.6 模套307.7 推板307.8 推桿固定板308推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)318.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則318.2 打印機(jī)齒輪推出的基本方式318.3 打印機(jī)齒輪的推出機(jī)構(gòu)318.4 斜滑塊推出機(jī)構(gòu)328.5 脫模力的計(jì)算339 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)379.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定379.2 斜滑塊(瓣合模塊)的幾種方案對(duì)比379.3 斜滑塊的組合形式379.4 斜滑塊的導(dǎo)滑形式389.5 設(shè)計(jì)要點(diǎn)389.6 各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核3910 排氣與溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4310.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)4310.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4310.2.1 加熱系統(tǒng)4310.2.2 冷卻系統(tǒng)4310.3 冷卻裝置的布置4411 結(jié)論與展望4511.1 結(jié)論4511.2 不足之處及未來(lái)展望45致 謝47參考文獻(xiàn)4949 1 緒 論1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件，工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，模具成型已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。模具是機(jī)械、電子等工業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起著越來(lái)越大的作用。1.2 國(guó)內(nèi)外塑料成型模具發(fā)展概況塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物。樹(shù)脂可分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂兩大類，各種合成樹(shù)脂都是將低分子化合物的單體通過(guò)合成的方法生產(chǎn)出的高分子化合物，一般相對(duì)分子質(zhì)量都大于萬(wàn)，有的甚至可達(dá)百萬(wàn)級(jí)。在一定溫度和壓力下，塑料具有可塑性，可以利用模具成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制件。塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。塑料工業(yè)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段。(1) 初創(chuàng)階段(2) 發(fā)展階段。20世紀(jì)30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等熱塑性塑料相繼工業(yè)化，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)辟了道路。(3) 飛躍發(fā)展階段。20世紀(jì)50年代中期到20世紀(jì)60年代末，石油化工的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富而廉價(jià)的原料。(4) 穩(wěn)定增長(zhǎng)階段 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)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英寸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)杠和整體儀表盤等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪打印機(jī)齒輪的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)1030萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)501000萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1-1。 表1-1 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表項(xiàng)目國(guó)外國(guó)內(nèi)注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火鋼模具壽命1060萬(wàn)次1030萬(wàn)次淬火鋼模具壽命160300萬(wàn)次50100萬(wàn)次熱流道模具使用率80%以上總體不足10% 續(xù)表1-1 標(biāo)準(zhǔn)化程度7080%7080%小于30%在模具行業(yè)占有量3040%2530% 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%80%相比，差距較大。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UG、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中科技開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SM、SM等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%80%相比，仍有差距。 1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。（2）在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 （3）開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。（4）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。（5）提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。 （6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 （7）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。1.4 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 （1）通過(guò)大量查閱文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)研究，將理論和實(shí)踐結(jié)合，進(jìn)行比較分析，完成設(shè)計(jì)。 （2）通過(guò)對(duì)教材、網(wǎng)上及圖書館搜集的資料做詳盡的分析以外，還有在所有實(shí)訓(xùn)實(shí)踐當(dāng)中的動(dòng)手操作。2 打印機(jī)齒輪成型工藝性分析2.1 打印機(jī)齒輪分析 1 圓柱齒輪打印機(jī)齒輪工程圖如圖2.1所示，齒輪部分參數(shù)見(jiàn)表2-1。圖2.1打印機(jī)齒輪零件工作圖 表2-1 打印機(jī)齒輪部分參數(shù)模數(shù)0.8壓力角/()20齒數(shù)20分度圓直徑/mm16齒頂圓直徑/mm17.6跨齒數(shù)3公法線長(zhǎng)度 2 色調(diào)：不透明、藍(lán)色。 3 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量。4 打印機(jī)齒輪的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析 (1) 結(jié)構(gòu)分析如下。 該打印機(jī)齒輪作為傳動(dòng)件，一端為齒輪，另一端為插銷，分別在不同的型腔內(nèi)成型，必須保證打印機(jī)齒輪的同軸度，所以在模具設(shè)計(jì)和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證傳動(dòng)精度。 該打印機(jī)齒輪外形是一階梯形軸類零件，圓柱齒輪以上的部分有側(cè)向凹凸和槽。(2) 成型工藝分析如下。 精度等級(jí)。采用一般精度5級(jí)。 脫模斜度。該打印機(jī)齒輪壁厚約為1.25mm，其脫模斜度查參考文獻(xiàn)1中的表8.5-7有打印機(jī)齒輪內(nèi)表面2540，打印機(jī)齒輪外表面2540。由于該打印機(jī)齒輪沒(méi)有特殊狹窄細(xì)小部位，所用塑料為PA66，流動(dòng)性極好，注射充型流暢，所以打印機(jī)齒輪外形沒(méi)有放脫模斜度。同時(shí)為了保證齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度，齒輪輪齒不放脫模斜度，軸孔起定心作用也不放脫模斜度。2.2 注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)1 注射成型過(guò)程 (1) 成型前的準(zhǔn)備。對(duì)PA66的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。由于PA66容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量0.3%。干燥條仵：真空度為Pa，烘箱溫度為90 110 ，料層厚度，250mm，符合要求。注：對(duì)于上面4.2、4.3、4.4、4.5的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放于此。5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)打印機(jī)齒輪質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。5.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)人分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1 主流道尺寸(1)主流道小端直徑 注射機(jī)噴嘴直徑+(0，51)3+(0.51)，取=3.5mm。(2)主流道球面半徑 注射機(jī)噴嘴球頭半徑十(12) 12十(12)，取13mm。(3)球面配合高度 3mm5mm，取3mm。(4)主流道長(zhǎng)度 盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取=25+20=45mm(5)主流道大端直徑(半錐角為12，取=2)，取 6.5mm。(6)澆口套總長(zhǎng) 25+20+250mm2 主流道襯套的形式 主流道小端人口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC，如圖5.1所示。圖5.1主流道襯套 由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖5.2所示。3 主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如圖5.3所示。圖5.2定位圈圖5.3 主道襯套的固定方式 1內(nèi)六角螺釘；2定位圈； 3定模座板； 4主流道襯套；5定模板 5.2 冷料穴的設(shè)計(jì)1 主流道冷料穴的設(shè)計(jì) 開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開(kāi)在左、右瓣合模上，開(kāi)模時(shí)，將主流道中的凝料拉出；側(cè)向分型時(shí)，冷料穴中的凝料及打印機(jī)齒輪同時(shí)被推出。該模具采用底部無(wú)桿的圓環(huán)槽冷料穴，如圖5.4 所示。其中為主流道大端直徑，該模具取+28.5mm，冷料穴深度為3/4d5mm。2 分流道冷料穴的設(shè)計(jì) 當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。該模具的分流道冷料穴與流道的截面相同有兩處：定模部分和瓣合模部分，如圖5.5所示。5.3 分流道的設(shè)計(jì)1 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式，定模部分與瓣合模上均開(kāi)有分流道。該流道形式是由本模具結(jié)構(gòu)形式所確定，無(wú)其他最佳方案選擇，圖5.6是最佳分流道布置形式。圖5.4 主流道冷料穴圖5.5分流道布置方式 1側(cè)澆口；2圓形分流道； 3冷料穴；4主流道； 5梯形分流道； 6、7分流道冷料穴。2 分流道的長(zhǎng)度長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸Ｔ撃＞叻至鞯赖拈L(zhǎng)度計(jì)算(見(jiàn)圖5.5)如下。(1) 圓形分流道單向長(zhǎng)度為25-322mm(2) 梯形分流道單向長(zhǎng)度為=(3) 分流道總長(zhǎng)度為2(+)184mm(4) 分流道單向長(zhǎng)度為/292mm3 分流道的形狀及尺寸 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即， 式中 梯形大底邊的寬度(mm)；打印機(jī)齒輪的質(zhì)量(g)，為2.61g；單向分流道的長(zhǎng)度(mm)，為92mm；梯形的高度(mm)。 注：上式的適用范圍，即打印機(jī)齒輪厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g，且的計(jì)算結(jié)果在3.2mm9.5mm范圍內(nèi)才合理。 由于mm，故不在適用范圍，需自行設(shè)計(jì)。（1）梯形分流道設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)2中表2-40(常用分流道形狀及尺寸)和參考文獻(xiàn)1中圖9.2-13(分流道直徑尺寸曲線二)取得分流道直徑mm，又考慮到分流道長(zhǎng)度修正系數(shù)，所以修正后的分流道直徑為mm，圓整為4.5。梯形斜角通常取 ，此處??；底部圓角1mm3mm，取R1mm。其截面形狀及尺寸如圖5.6所示。（2）圓形分流道設(shè)計(jì) 由于PA66的流動(dòng)性極好，為便于瓣合模上分流道的加工，瓣合模上采用圓形分流道，其直徑為4.5mm。 4 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較理想，因此分沉道的內(nèi)表面粗糙度并不要求很低一般取0.63m1.6m，這樣表面稍光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處0.8m。5 分流道向澆口過(guò)渡部分的結(jié)構(gòu)分流道向澆口過(guò)渡部分的結(jié)構(gòu)如圖5.7所示。圖5.6 梯形分流道圖5.7 圓形分流道與側(cè)澆口的連接形式1側(cè)澆口；2型腔；3流道與側(cè)澆口連接處；4圓形分流道；5瓣合模。5.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)打印機(jī)齒輪的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5mm2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。1 澆口類型及位置的確定 該模具是中小型打印機(jī)齒輪的多型腔模具，同時(shí)從所提供打印機(jī)齒輪圖樣中可看出，在中部20的圓周上設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在垂直分型面上，從型腔(打印機(jī)齒輪)外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)打印機(jī)齒輪的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型打印機(jī)齒輪的多型腔模具。2 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算(1) 側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為mm， mm式中 側(cè)澆口深度(mm)； 澆口寬度(mm)； 打印機(jī)齒輪外表面積(約為3200mm 打印機(jī)齒輪厚度(平均厚度約為1.25mm)； 塑料系數(shù)，由表5-1查得=0.8。表5-1 塑料材料系數(shù)塑料材料PE、PSPOM、PC、PPPOM、PMMA、PVACPVC0.60.70.80.9 (2) 側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表5-2。表5-2 側(cè)澆口的推薦尺寸推薦壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm交口長(zhǎng)度/mm深度寬度1.00.800.501.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4綜上得側(cè)澆口尺寸：深度 1.0mm 寬度 1，5mm 長(zhǎng)度 mm如圖5.6 所示，其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。5.5 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算1 主流道與主流道冷料井凝料體積946mm2 分流道凝料體積(1) 梯形分流道凝料體積2835mm(2) 圓形分流道凝料體積mm3 澆口凝料體積很小，可取為0。4 澆注系統(tǒng)凝料體積mm4.5cm該值小于前面對(duì)澆注系統(tǒng)凝料的估算，所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項(xiàng)計(jì)算與校核符合要求，不需重新設(shè)計(jì)計(jì)算。5.6 澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算1 流過(guò)澆口的體積 cm2 流過(guò)分流道的體積cm3 流過(guò)主流道的體積 cm5.7 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核 1 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾矢鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的取以下值，所成型打印機(jī)齒輪質(zhì)量較好。(1) 主流道s(2) 分流道(3) 點(diǎn)澆口(4) 其他澆口2 確定體積流率 (1) 主流道體積流率 因打印機(jī)齒輪小，即使是一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，所需注射塑料熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不小(和注射機(jī)噴嘴孔直徑相關(guān)聯(lián))，因此主流道體積流率并不大，取 代人得cm/s(2) 澆口體積流率 側(cè)(矩形)澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾蚀说胏m/s3 注射時(shí)間的計(jì)算(1) 模具充模時(shí)間s式中 主流道體積流率； 注射時(shí)間，s；模具成型時(shí)所需塑料熔體的體積，。(2) 單個(gè)型腔充模時(shí)間s(3)注射時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式4求得注射時(shí)間s根據(jù)表3.3-58可知 注射機(jī)最短注射時(shí)間，所選時(shí)間合理。4 校核各處剪切速率(1) 澆口剪切速率s,基本合理(2) 分流道剪切速率s，合理。式中 cm，。(3) 主流道剪切速率s，基本合理。式中 0.25cm。6 模具成型零件的設(shè)計(jì) 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低打印機(jī)齒輪尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。6.1 定模部分的型芯 由于該打印機(jī)齒輪中間孔為臺(tái)階孔，且最小孔位于打印機(jī)齒輪中間部位，故需要?jiǎng)印⒍２糠滞瑫r(shí)設(shè)置型芯。取最小孔的上端面為動(dòng)、定模兩型芯的接觸表面，同時(shí)為了不產(chǎn)生飛邊溢料，應(yīng)使小端型芯嵌入大端型芯1mm2mm。 若定模部分采用單一的圓柱型芯，則瓣合模上的型腔或者此圓柱型芯幾乎無(wú)法加工，所以采用組合型芯，即在單一的圓柱型芯上通過(guò)配合套上一個(gè)開(kāi)有8條槽的圓筒形型芯。1圓柱型芯I圖6.1圓柱型芯(1)采用臺(tái)肩固定的形式，上底面用定模座板壓緊。(2)尺寸計(jì)算。其中打印機(jī)齒輪尺寸公差值源自2 (打印機(jī)齒輪公差數(shù)值表)。打印機(jī)齒輪尺寸 mm， mm， mm， mm mm式中塑料的平均收縮率，PA66為1.5%；取值范圍為0.50，75，該處均取0.6；打印機(jī)齒輪的尺寸公差，見(jiàn)上打印機(jī)齒輪尺寸公差值；模具成型零件制造誤差(其編號(hào)無(wú)錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）相關(guān)資料題目： 打印機(jī)齒輪注塑模設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué) 號(hào)： 0923258 學(xué)生姓名： 紀(jì)明治 指導(dǎo)教師： 高漢華（職稱：副教授 ） （職稱： ）2013年5月25日目 錄一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯及原文三、學(xué)生“畢業(yè)論文（論文）計(jì)劃、進(jìn)度、檢查及落實(shí)表”四、實(shí)習(xí)鑒定表無(wú)錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目： 打印機(jī)齒輪注塑模設(shè)計(jì) 信機(jī)系 機(jī)械工程及其自動(dòng)化 專業(yè)學(xué) 號(hào)： 0923258 學(xué)生姓名： 紀(jì)明治 指導(dǎo)教師： 高漢華 （職稱：副教授 ） （職稱： ）2012年11月12日課題來(lái)源本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國(guó)內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用前景等）（1）課題科學(xué)意義及應(yīng)用前景注塑模具是注塑生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。注塑件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。模具工業(yè)在我國(guó)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)如機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑業(yè)等都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。特別是汽車、電機(jī)、電器、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來(lái)完成。因此，注塑技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。因此，發(fā)展注塑模具成為重中之重。這便是本人選擇注塑模具設(shè)計(jì)的理由所在。（2）研究思路以及意義由于該注塑模具的設(shè)計(jì)包含了產(chǎn)品的工藝分析、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件尺寸的計(jì)算以及大量CAD制圖任務(wù)等，可以讓人更深入的了解整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。對(duì)即將跨入模具行業(yè)我們，能完成一個(gè)像這樣的課題，應(yīng)該很不錯(cuò)了。這個(gè)課題讓不僅增加了我們對(duì)模具設(shè)計(jì)整體的感性認(rèn)識(shí)，并且充分的考驗(yàn)了我所學(xué)的知識(shí)（如大量CAD制圖技術(shù)）。更重要的是通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)，知道了我們?cè)摳纳频牡胤?，增加了我們進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的信心，以便更好的適應(yīng)這個(gè)行業(yè)?？焖倌＞咧圃旒翱焖俪尚图夹g(shù)（RP）是在近兩年內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)的，并向著高精度、更快捷的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術(shù)相比，該技術(shù)具有制模周期短、成本低的特點(diǎn)，是綜合經(jīng)濟(jì)效益較顯著的模具制造技術(shù)。近年來(lái)快速模具制造嫁接了先進(jìn)的RP及NC技術(shù)，有效滿足了一些高精度、高壽命模具的生產(chǎn)需求。具體新技術(shù)包括快速原型制造技術(shù)（RPM）、表面現(xiàn)象成形技術(shù)、澆鑄成型制模技術(shù)、冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)等研究?jī)?nèi)容 打印機(jī)齒輪的工藝分析的整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，認(rèn)真分析塑件，包括塑件概況、塑件用的塑料概況、所選定注塑機(jī)的主要參數(shù)、注塑機(jī)壓力與行程、注塑成型條件，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備； 確定型腔的數(shù)目并選擇分型面，確定型腔布置方案； 確定模具的脫模方式、澆注系統(tǒng)及項(xiàng)岀機(jī)構(gòu)； 確定調(diào)溫系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、凹模和型芯的結(jié)構(gòu)和模具的排氣方式； 根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算成型零件的工作尺寸及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、型腔底板、型腔墊板、動(dòng)模板的厚度、拼快式型腔的行腔板厚度及注塑模的閉合高度；模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件的設(shè)計(jì)，繪制模具草圖；考慮模具與注塑機(jī)的關(guān)系，計(jì)算最大注塑量、鎖模力、注射壓力、模具在注塑機(jī)上的安裝尺寸校核、開(kāi)幕行程校核等；繪制模具的裝配圖及其主要部件零件圖；復(fù)核圖紙。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析研究方法及路線：1、通過(guò)大量查閱文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)研究，將理論和實(shí)踐結(jié)合，進(jìn)行比較分析，完成設(shè)計(jì)。2、使用Autocad軟件進(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)，最后完成二維工程三視圖。實(shí)驗(yàn)方案：1、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1打印機(jī)齒輪分析 2注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 3 PA66的性能分析4分型面位置的確定 5型腔數(shù)目的確定 6模具結(jié)構(gòu)形式的確定 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1成型部分及其零部件設(shè)計(jì) 2分型面的確定 3凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4凸模/型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5型芯壁厚設(shè)計(jì) 6其他參與成型部分的設(shè)計(jì) 7成型表面要求8成型零件材料及材性要求3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1主流道設(shè)計(jì) 2分流道設(shè)計(jì) 3澆口設(shè)計(jì) 4冷料穴設(shè)計(jì)5排溢、引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6排溢設(shè)計(jì) 7引氣設(shè)計(jì)8脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4、注塑模主要尺寸設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)審核及修改1注塑模主要尺寸設(shè)計(jì)2閉合高度及板厚 3型腔板厚度 4型腔側(cè)壁厚度 5動(dòng)模厚度6材料選擇7結(jié)構(gòu)審核及修改8結(jié)構(gòu)工藝 9結(jié)構(gòu)合理性 5、校核1模具閉合高度的校核 2強(qiáng)度的校核可行性分析：堅(jiān)持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開(kāi)展調(diào)研論證,此外，還充分利用時(shí)間，提前學(xué)習(xí)專業(yè)軟件，能夠熟練運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、加工等操作，使產(chǎn)品提前得到的方案可行性設(shè)計(jì)。研究計(jì)劃及預(yù)期成果研究計(jì)劃：2012年11月12日-2012年12月2日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書。2012年12月3日-2013年1月6日：填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。2013年01月17日-2013年02月20日：制定設(shè)計(jì)方案。2013年02月21日-2013年03月11日：進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2013年03月14日-2013年03月25日：繪制總裝配圖。2013年03月28日-2013年04月01日：繪制零件圖。2013年04月04日-2013年04月21日：編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2013年4月22日-2012年05月01日：修改設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2013年05月02日-2013年05月25日：進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)說(shuō)明書，按學(xué)校要求進(jìn)行編排打印材料。預(yù)期成果： 1、塑件件圖 2、計(jì)算相應(yīng)尺寸 3、打印機(jī)齒輪注射模總裝配圖 4、打印機(jī)齒輪注射模主要零件圖5、編寫說(shuō)明書特色或創(chuàng)新之處采用新型熱流道技術(shù),可顯著提高模具制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源已具備的條件和尚需解決的問(wèn)題 模具設(shè)計(jì)思路已經(jīng)非常明確，已經(jīng)具備使用AutoCAD二維三維繪圖能力和模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：模具澆口、抽心機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分型面的選擇、型腔與型芯的尺寸配合和精度問(wèn)題。指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名：2012年11月30日教研室（學(xué)科組、研究所）意見(jiàn) 教研室主任簽名： 年 月 日系意見(jiàn) 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日英文原文1 Die position in industrial productionMold is a high-volume products with the shape tool, is the main process of industrial production equipment. 采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比 With mold components, with high efficiency, good quality, low cost, saving energy and raw materials and a series of advantages, with the mold workpieces possess high accuracy, high complexity, high consistency, high productivity and low consumption , other manufacturing methods can not match. 已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。 Have already become an important means of industrial production and technological development. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工The basis of the modern industrial economy. 現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用。The development of modern industrial and technological level depends largely on the level of industrial development die, so die industry to national economic and social development will play an increasing role. 1989 年 3 月國(guó)務(wù)院頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位 ( 僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備 ) ，確立模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。 March 1989 the State Council promulgated on the current industrial policy decision points in the mold as the machinery industry transformation sequence of the first, production and capital construction of the second sequence (after the large-scale power generation equipment and the corresponding power transmission equipment), establish tooling industry in an important position in the national economy. 1997 年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。 Since 1997, they have to mold and its processing technology and equipment included in the current national focus on encouraging the development of industries, products and technologies catalog and to encourage foreign investment industry directory. 經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從 1997 年到 2000 年，對(duì) 80 多家國(guó)有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70% 的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 Approved by the State Council, from 1997 to 2000, more than 80 professional mold factory owned 70% VAT refund of preferential policies to support mold industry. 所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 All these have fully demonstrated the development of the State Council and state departments tooling industry attention and support. 目前全世界模具年產(chǎn)值約為 600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，從 1997 年開(kāi)始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過(guò)了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。 Mold around the world about the current annual output of 60 billion U.S. dollars, Japan, the United States and other industrialized countries die of industrial output value of more than machine tool industry, beginning in 1997, Chinas industrial output value has exceeded the mold machine tool industry output.據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近 90 的零件是綜筷具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無(wú)線電行業(yè)，這個(gè)比例也超過(guò) 60 。 According to statistics, home appliances, toys and other light industries, nearly 90% of the parts are integrated with production of chopsticks; in aircraft, automobiles, agricultural machinery and radio industries, the proportion exceeded 60%. 例如飛機(jī)制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過(guò)三萬(wàn)套，其中主機(jī)八千套、發(fā)動(dòng)機(jī)二千套、輔機(jī)二萬(wàn)套。 Such as aircraft manufacturing, the use of a certain type of fighter dies more than 30,000 units, of which the host 8000 sets, 2000 sets of engines, auxiliary 20 000 sets. 從產(chǎn)值看， 80 年代以來(lái)，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 From the output of view, since the 80s, the United States, Japan and other industrialized countries die industry output value has exceeded the machine tool industry, and there are still rising. 據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到 2000 年，產(chǎn)品盡件粗加工的 75% 、精加工的 50 將由模具完成；金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成， 50 以上的金屬板材、 80 以上的塑料都特通過(guò)模具轉(zhuǎn)化成制品。 Production technology, according to the International Association predicts that in 2000, the product best pieces of rough 75%, 50% will be finished mold completed; metals, plastics, ceramics, rubber, building materials and other industrial products, most of the mold will be completed in more than 50% metal plates, more than 80% of all plastic products, especially through the mold into.模具的歷史發(fā)展2 The historical development of mold模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來(lái)的。 The emergence of mold can be traced back thousands of years ago, pottery and bronze foundry, but the large-scale use is with the rise of modern industry and developed.19 世紀(jì)，隨著軍火工業(yè) ( 槍炮的彈殼 ) 、鐘表工業(yè)、無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。 The 19th century, with the arms industry (guns shell), watch industry, radio industry, dies are widely used. 二次大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。 After World War II, with the rapid development of world economy, it became a mass production of household appliances, automobiles, electronic equipment, cameras, watches and other parts the best way. 從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在前列許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡(jiǎn)易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國(guó)；而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。 From a global perspective, when the United States in the forefront of stamping technology - many die of advanced technologies, such as simple mold, high efficiency, mold, die and stamping the high life automation, mostly originated in the United States; and Switzerland, fine blanking, cold in Germany extrusion technology, plastic processing of the Soviet Union are at the world advanced. 50 年代，模具行業(yè)工作重點(diǎn)是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。 50s, mold industry focus is based on subscriber demand, production can meet the product requirements of the mold. 模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真切了解。 Multi-die design rule of thumb, reference has been drawing and perceptual knowledge, on the design of mold parts of a lack of real understanding of function. 從 1955 年到 1965 年，是壓力加工的探索和開(kāi)發(fā)時(shí)代對(duì)模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分橋，并把這些知識(shí)不斷應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，使得沖壓技術(shù)在各方面有飛躍的發(fā)展。 From 1955 to 1965, is the pressure processing of exploration and development of the times - the main components of the mold and the stress state of the function of a mathematical sub-bridge, and to continue to apply to on-site practical knowledge to make stamping technology in all aspects of a leap in development. 其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則，并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、梅具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)，從而使沖壓加工從儀能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段。 The result is summarized mold design principles, and makes the pressure machine, stamping materials, processing methods, plum with a structure, mold materials, mold manufacturing method, the field of automation devices, a new look to the practical direction of advance, so that pressing processing apparatus capable of producing quality products from the first stage.進(jìn)入 70 年代向高速化、啟動(dòng)化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。 Into the 70s to high speed, launch technology, precision, security, development of the second stage. 在這個(gè)過(guò)程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動(dòng)校具。 Continue to emerge in this process a variety of high efficiency, business life, high-precision multi-functional automatic school to help with. 其代表是多達(dá)別多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。 Represented by the number of working places as much as other progressive die and dozens of multi-station transfer station module. 在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機(jī)彎曲機(jī)。 On this basis, has developed both a continuous pressing station there are more slide forming station of the press - bending machine. 在此期間，日本站到了世界最前列其模具加工精度進(jìn)入了微米級(jí)，模具壽命，合金工具鋼制造的模具達(dá)到了幾千萬(wàn)次，硬質(zhì)合金鋼制造的模具達(dá)到了幾億次 p 每分鐘沖壓次數(shù)，小型壓力機(jī)通常為 200 至 300 次，最高為 1200 次至 1500 次。 In the meantime, the Japanese stand to the worlds largest - the mold into the micron-level precision, die life, alloy tool steel mold has reached tens of millions of times, carbide steel mold to each of hundreds of millions of times p minutes for stamping the number of small presses usually 200 to 300, up to 1200 times to 1500 times. 在此期間，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新快、用期短 ( 如汽車改型、玩具翻新等 ) 的需要，各種經(jīng)濟(jì)型模具，如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。 In the meantime, in order to meet product updates quickly, with the short duration (such as cars modified, refurbished toys, etc.) need a variety of economic-type mold, such as zinc alloy die down, polyurethane rubber mold, die steel skin, also has been very great development.從 70 年代中期至今可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代。 From the mid-70s so far can be said that computer-aided design, supporting the continuous development of manufacturing technology of the times. 隨著模具加工精度與復(fù)雜性不斷提高，生產(chǎn)周期不斷加快，模具業(yè)對(duì)設(shè)備和人員素質(zhì)的要求也不斷提高。 With the precision and complexity of mold rising, accelerating the production cycle, the mold industry, the quality of equipment and personnel are required to improve. 依靠普通加工設(shè)備，憑經(jīng)驗(yàn)和手藝越來(lái)越不能滿足模具生產(chǎn)的需要。 Rely on common processing equipment, their experience and skills can not meet the needs of mold. 90 年代以來(lái)，機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)緊密結(jié)合，發(fā)展了 NC 機(jī)床，如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花機(jī)床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標(biāo)磨床等。 Since the 90s, mechanical and electronic technologies in close connection with the development of NC machine tools, such as CNC wire cutting machine, CNC EDM, CNC milling, CNC coordinate grinding machine and so on. 而采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程、控制的 cNc 機(jī)床提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率和范圍。 The use of computer automatic programming, control CNC machine tools to improve the efficiency in the use and scope. 近年來(lái)又發(fā)展出由一臺(tái)計(jì)算機(jī)以分時(shí)的方式直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床的 nNc 系統(tǒng)。 In recent years, has developed a computer to time-sharing by the way a group of direct management and control of CNC machine tools NNC system.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入模具生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、管理等。 With the development of computer technology, computers have gradually into the mold in all areas, including design, manufacturing and management. 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到 2000 年，作為設(shè)計(jì)和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。 International Association for the Study of production forecasts to 2000, as a means of links between design and manufacturing drawings will lose its primary role. 模具自動(dòng)設(shè)計(jì)的最根本點(diǎn)是必須確立模具零件標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 Automatic Design of die most fundamental point is to establish the mold standard and design standards. 要擺脫過(guò)去以人的思考判斷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心所組成的設(shè)計(jì)方法，就必須把過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和思考方法，進(jìn)行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化，作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)中。 To get rid of the people of the past, and practical experience to judge the composition of the design center, we must take past experiences and ways of thinking, for series, numerical value, the number of type-based, as the design criteria to the computer store. 因?yàn)槟＞邩?gòu)成元件也干差萬(wàn)別，要搞出一個(gè)能適應(yīng)各種零件的設(shè)計(jì)軟件幾乎不可能。 Components are dry because of mold constitutes a million other differences, to come up with a can adapt to various parts of the design software almost impossible. 但是有些產(chǎn)品的零件形狀變化不大，模具結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律，放可總結(jié)歸納，為自動(dòng)設(shè)計(jì)提供軟件。 But some products do not change the shape of parts, mold structure has certain rules, can be summed up for the automatic design of software. 如日本某公司的 CDM 系統(tǒng)用于級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造，其中包括零件圖形輸入、毛坯展開(kāi)、條料排樣、確定模板尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出 NC 程序 ( 為數(shù)控加工中心和線切割編程 ) 等，所用時(shí)間由手工的 20% 、工時(shí)減少到 35 小時(shí)；從 80 年代初日本就將三維的 cad cam 系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。 If a Japanese companys CDM system for progressive die design and manufacturing, including the importation of parts of the figure, rough start, strip layout, determine the size and standard templates, assembly drawing and parts, the output NC program (for CNC machining Center and line cutting program), etc., used in 20% of the time by hand, reduce their working hours to 35 hours; from Japan in the early 80s will be three-dimensional cad / cam system for automotive panel die. 目前，在實(shí)體件的掃描輸入，圖線和數(shù)據(jù)輸入，幾何造形、顯示、繪圖、標(biāo)注以及對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)編程，產(chǎn)生效控機(jī)床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達(dá)到較高水平；計(jì)算機(jī)仿真 (CAE) 技術(shù)也取得了一定成果。 Currently, the physical parts scanning input, map lines and data input, geometric form, display, graphics, annotations and the data is automatically programmed, resulting in effective control machine tool control system of post-processing documents have reached a high level; computer Simulation (CAE) technology has made some achievements. 在高層次上， CAD CAM CAE 集成的，即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可以互相直接傳輸信息 At high levels, CAD / CAM / CAE integration, that data is integrated, can transmit information directly with each other. 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。 Achieve network. 目前 Present. 國(guó)外僅有少數(shù)廠家能夠做到。 Only a few foreign manufacturers can do it.3 Chinas mold industry and its development trend模具工業(yè)現(xiàn)狀 Die & Mould Industry Status由于歷史原因形成的封閉式、“ 大 而全” 的 企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自 70 年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。 Due to historical reasons for the formation of closed, big and complete enterprise features, most enterprises in China are equipped with mold workshop, in factory matching status since the late 70s have a mold the concept of industrialization and specialization of production. 生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。 Production efficiency is not high, poor economic returns. 模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術(shù)管理水平都比較低。 Mold production industry is small and scattered, cross-industry, capital-intensive, professional, commercial and technical management level are relatively low.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有模具專業(yè)生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車間（分廠）近17000家，約60萬(wàn)從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達(dá)200億元人民幣。 According to incomplete statistics, there are now specialized in manufacturing mold, the product supporting mold factory workshop (factory) near 17 000, about 600 000 employees, annual output value reached 20 billion yuan mold. 但是，我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求量的60左右，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 However, the existing capacity of the mold and die industry can only meet the demand of 60%, still can not meet the needs of national economic development. 目前，國(guó)內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具還主要依靠進(jìn)口。 At present, the domestic needs of large, sophisticated, complex and long life of the mold also rely mainly on imports. 據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1997年進(jìn)口模具價(jià)值6.3億美元，這還不包括隨設(shè)備一起進(jìn)口的模具；1997年出口模具僅為7800萬(wàn)美元。 According to customs statistics, in 1997 630 million U.S. dollars worth of imports mold, not including the import of mold together with the equipment; in 1997 only 78 million U.S. dollars export mold. 目前我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平和制造能力，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。 At present the technological level of China Die & Mould Industry and manufacturing capacity, Chinas national economy in the weak links and bottlenecks constraining sustainable economic development.1、模具工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀 3.1 Research on the Structure of industrial products mold按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國(guó)模具基本分為10大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。 In accordance with the division of China Mould Industry Association, China mold is divided into 10 basic categories, which, stamping die and plastic molding two categories accounted for the main part. 按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)沖壓模占50左右，塑料成形模約占20，拉絲模（工具）約占10，而世界上發(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。 Calculated by output, present, China accounts for about 50% die stamping, plastic molding die about 20%, Wire Drawing Die (Tool) about 10% of the worlds advanced industrial countries and regions, the proportion of plastic forming die die general of the total output value 40%.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(wàn)次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到35um，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(wàn)次相比，處于80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。 Most of our stamping die mold for the simple, single-process mode and meet the molds, precision die, precision multi-position progressive die is also one of the few, die less than 100 million times the average life of the mold reached 100 million times the maximum life of more than accuracy 3 5um, more than 50 progressive station, and the international life of the die 600 million times the highest average life of the die 50 million times compared to the mid 80s at the international advanced level.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。 Chinas plastic molding mold design, production technology started relatively late, the overall level of low. 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。 Currently a single cavity, a simple mold cavity 70%, and still dominant. 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。A sophisticated multi-cavity mold plastic injection mold, plastic injection mold has been able to multi-color preliminary design and manufacturing. 模具平均壽命約為80萬(wàn)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2000萬(wàn)次，型腔數(shù)量已超過(guò)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。 Mould is about 80 million times the average life span is about, the main difference is the large deformation of mold components, excess burr side of a large, poor surface quality, erosion and corrosion serious mold cavity, the mold cavity exhaust poor and vulnerable such as, injection mold 5um accuracy has reached below the highest life expectancy has exceeded 20 million times, the number has more than 100 chamber cavity, reaching the mid 80s to early 90s the international advanced level.2、模具工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 3.2 mold Present Status of Technology我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。 Technical level of Chinas mold industry currently uneven, with wide disparities. 從總體上來(lái)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。 Generally speaking, with the developed industrial countries, Hong Kong and Taiwan advanced level, there is a large gap. 在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無(wú)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。 The use of CAD / CAM / CAE / CAPP and other technical design and manufacture molds, both wide application, or technical level, there is a big gap between both. 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(kāi)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(lái)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