熱水袋塞蓋的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射?！竞?3張CAD圖紙】

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學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過； 3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1．論文題目 熱水袋塞蓋的注塑模具設(shè)計(jì)2．研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值一、我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 模具是零件成形過程的重要工藝裝備，是汽車摩托車、電機(jī)電器、IT 產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化設(shè)備、輕工制品、醫(yī)療器械等制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。由于用模具成形的產(chǎn)品精度高、一致性好、外形美觀，因此，越來越多地用于飛機(jī)、船舶和高速列車等設(shè)備的結(jié)構(gòu)和內(nèi)飾件制造中。加之生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)高效、大批量并節(jié)材、節(jié)能， 所以模具也常被人們譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之母。 目前,我國模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平產(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。模具行業(yè)在“十一五”期間需要解決的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)是模具信息化、數(shù)字化技術(shù)和精密、超精、高速、高效制造技術(shù)方面的突破。 我國塑料模工業(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)杠和整體儀表板等塑料模具;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I.K 模具有限公司制造的多腔VCD 和DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國外同類產(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的齒形誤差， 達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。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) 0.02～0.05mm，表面粗糙度 Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá) 10～30 萬次，淬火鋼模達(dá) 50～1000 萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距， 具體數(shù)據(jù)見表一。 在成型工藝方面，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)新設(shè)計(jì)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 29～34 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 EDS 的 UGⅡ、PTC 美國參數(shù)技術(shù)公司的 Pro/Engineer、美國 CV 公司的 CADS5、英國 Delta cam 公司的 DOCT5、日本 HZS 公司的 CRADE、美國 AC-Tech 公司的 C-Mold 及澳大利亞公司的 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)了我國模具CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(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發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0 系統(tǒng)及 CAE 軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具 CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份 制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長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，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 隨著塑料機(jī)械產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)越來越重視科技創(chuàng)新工作，特別是與高校的產(chǎn)學(xué)研合作，取得了成效。高校在科技創(chuàng)新過程中十分重視與有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合，極大地推進(jìn)了科技成果的轉(zhuǎn)化。華南理工大學(xué)與廣東金明塑膠設(shè)備有限公司合作，研發(fā)成功具有高效、低耗特點(diǎn)的葉片式擠出機(jī)，在多層吹塑薄膜等裝備上采用取得良好效果；華南理工大學(xué)與東莞德科摩華大機(jī)械有限公司合作，采用華南理工大學(xué)發(fā)明的聚合物三螺桿動(dòng)態(tài)混煉擠出技術(shù)及設(shè)備的科研成果，通過優(yōu)化激振系統(tǒng)、螺桿式擠壓混煉系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)及動(dòng)力分配系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，研制開發(fā)出高效、高性能的聚合物三螺桿動(dòng)態(tài)混煉擠出機(jī)。 隨著注塑成型加工技術(shù)的進(jìn)一步成熟，用戶對(duì)注塑機(jī)也提出了越來越高的要求。為實(shí)現(xiàn)高效、精確、節(jié)能的目標(biāo)，智能化已成為注塑機(jī)開發(fā)的新方向。設(shè)備單元的自動(dòng)控制、參數(shù)的閉環(huán)控制、過程聯(lián)鎖在線反饋控制等電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)都已在注塑機(jī)上得到較廣泛的應(yīng)用，特別是基于 PC 的開放式、模塊化控制技術(shù)越來越被注塑機(jī)制造商看好。 模具技術(shù)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 模具行業(yè)在“十一五”期間需要解決的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)是模具信息化、數(shù)字化技術(shù)和精密、超精、高速、高效制造技術(shù)方面的突破。 隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國的模 具產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 近年來我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,但相對(duì)于其他工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,仍然有較大的差距.例如模具精密儀器較少,模具信息化管理技術(shù)較差,先進(jìn)技術(shù)普及率較低等. 根據(jù)模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)出我國模具行業(yè)需提高的技術(shù)大概有以下幾點(diǎn)： (1)建立在 cad/cam 平臺(tái)上的先進(jìn)模具設(shè)計(jì)技術(shù)，提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。 (2) 建立在 cam 基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率。 (3) 模具生產(chǎn)企業(yè)的信息化管理技術(shù)。例如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、企業(yè)資源管理、模具制造管理信息系統(tǒng)及 internet 平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、推廣及發(fā)展。 (4) 高速、高精、復(fù)合模具加工技術(shù)的研究與應(yīng)用。例如超精沖壓模具制造技術(shù)、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等。 (5) 提高模具生產(chǎn)效率、降低成本和縮短模具生產(chǎn)周期的各種快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)。 (6) 先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用。例如熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、虛擬技術(shù)、納米技術(shù)、高速掃描技術(shù)、逆向工程、并行工程等技術(shù)在模具研究、開發(fā)、加工過程中的應(yīng)用。(7)原材料在模具中成形的仿真技術(shù)。 (8)先進(jìn)的模具加工和專有設(shè)備的研究與開發(fā)。(9)模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件、重要輔件的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。(10)模具及其制品的檢測(cè)技術(shù)。 (11)優(yōu)質(zhì)、新型模具材料的研究與開發(fā)及其正確應(yīng)用。(12)模具生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理技術(shù)。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1. 重點(diǎn)解決的問題 運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制零件圖,設(shè)計(jì)模具型腔、冷卻系統(tǒng)、選擇零件材料、繪制模具裝配圖，設(shè)計(jì)熱水袋塞蓋的注塑模具設(shè)計(jì)等。 2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1） 本塑件帶螺紋，需自動(dòng)卸螺紋機(jī)構(gòu)，且此模具是一模兩腔，故需考慮它的平橫 （2） 本塑件又有凹槽，故需要有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，動(dòng)定模各一組，故也需考慮它的位置，置側(cè)抽方向和移動(dòng)問題。 （3） 蝸輪蝸桿，齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它們的位置均需考慮。 （4） 在澆注系統(tǒng)上，塑件材料 ABS，合理的布置澆道和澆口位置，以達(dá)到塑件要求，得到合格制品。 （5） 合理的確定模具的冷卻系統(tǒng)、頂出方式。 （6） 在以上基礎(chǔ)上，完成模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 熟練掌握 CAD 等制圖工具的應(yīng)用，設(shè)計(jì)零件模具圖，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，撰寫說明書。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)） （1） 查閱中外注塑模具文獻(xiàn)。 （2） 查閱模具手冊(cè)，確定注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)。 （3） 計(jì)算并分析數(shù)據(jù)，運(yùn)用 CAD 繪制零件模具圖，模具型腔圖，以及模具裝配圖。 （4） 最后確定并繪制模具裝配圖。 （5） 撰寫說明書。 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第一、二周: 查閱注塑模具設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)并閱讀. 第三周:撰寫文件綜述及開題報(bào)告。 第四周:完善并交開題報(bào)告。 第五周:總體方案分析及論證。 第六周:選擇塑件材料并分析材料性能。第七周:進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇。 第八周:進(jìn)行主流道,分流道,澆口的設(shè)計(jì)。 第九周:進(jìn)行冷料穴的設(shè)計(jì)及分型面的使用。第十周：進(jìn)行注射機(jī)的選用。 第十一周：進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算。第十二周：進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的分析計(jì)算。第十三周：進(jìn)行外文翻譯。 第十四周：撰寫說明書。 第十五周：提交畢業(yè)設(shè)計(jì)并準(zhǔn)備答辯。第十六周：答辯。 附文：獻(xiàn)綜述或報(bào)告 模具[5] 在制造業(yè)中是很重要的工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。 模具應(yīng)用廣泛，種類繁多，分類方法也很多，比如：生活中用的水杯，筷子。還有很多大型模具，比如：大型模具汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板、大屏幕彩色電視機(jī)、大容量洗衣機(jī)等塑料件的模具等精密模具光盤、導(dǎo)光板、手機(jī)、音像設(shè)備、小模數(shù)齒輪、車燈等塑料件模具等復(fù)雜模具多色注塑、多層注塑、低壓注塑、帶件蘭差、模內(nèi)轉(zhuǎn)印、蒸汽注塑、熱流道及氣體輔助注塑等塑料模具多腔模具塑料封裝模具、塑料包裝模具等高速模具塑料型材擠出模，包括雙腔、雙色、雙材質(zhì)等共擠模具。根據(jù)模具成型加工工藝性質(zhì)進(jìn)行分類，可以將模具主要分為沖壓模具、塑料模具、鑄造模具和鍛造模具等類。[1] 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究塑料模具。我國的塑料模具發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化及美觀和手感的要求越來越高， 這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。 國外模具工業(yè)發(fā)展概況： 塑料模具生產(chǎn)效率高，工期短，人均產(chǎn)值高。各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備密集，顯得十分擁擠，即使在這樣的條件下，車間管理還是有條不紊，生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè)，人均年產(chǎn)值為 5～14 萬美元。 專業(yè)分工細(xì)，技術(shù)精益求精，客戶相對(duì)穩(wěn)定。模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì)，生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具，各家都有自己的拳頭產(chǎn)品，這利于在技術(shù)上精益求精，以利在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購的， 有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。 塑料模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)發(fā)展。模具作為單件或極小批量產(chǎn)品，技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集，與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比，投入大，產(chǎn)出低，因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化，模具與制品相輔相成，互相促進(jìn)，有利于模具企業(yè)的發(fā)展。 緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具，重視開拓海外市場(chǎng)。模具工業(yè)發(fā)展較快，緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)制造模具是一個(gè)重要因素。近幾年3C 電子產(chǎn)品和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展， 帶動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。目前模具產(chǎn)值的 76%源自 3C 產(chǎn)品和汽車、摩托車提供的產(chǎn)品。模具行業(yè)以很強(qiáng)的市場(chǎng)敏感性，以最短的生產(chǎn)周期滿足了這些行業(yè)的需求。大陸的許多 3C 產(chǎn)品和汽車模具就來自美國，日本和西歐，以及臺(tái)灣。 CAD/CAE/CAM[19] 和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。他們的模具生產(chǎn)效率較高市場(chǎng) 快速反應(yīng)能力強(qiáng)，CAD/CAE/CAM 技術(shù)和高速切削技術(shù)的普及應(yīng)用，無疑是一個(gè)重要因素。 我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比，主要存在六個(gè)方面的問題。 1） 發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品己達(dá)到相當(dāng)高的水平，個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比尚有 10 年以上的差距。 2） 工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造， 工藝裝備水平己比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以很好整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。 3） 大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念落后，對(duì)開發(fā)不夠重視。 4） 管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯，管理的差距所帶來的問題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。 5） 市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供需矛盾一時(shí)還難以解決，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間，特別是在中高檔產(chǎn)品方面矛盾更為突出。 6） 體制和人才問題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，在經(jīng)濟(jì)全球化的過程中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)， 許多企業(yè)目前的體制和經(jīng)營機(jī)制仍舊很難適應(yīng)多變的市場(chǎng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個(gè)問題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。 時(shí)至今日，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開 發(fā)能力。 展望未來，由于國際、國內(nèi)宏觀環(huán)境總體良好，國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將持續(xù)以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問題通過國內(nèi)外交流與合作，通過全行業(yè)的共同努力，通過各方面的共同支持，定會(huì)逐漸得到較好的解決。 我國塑料模具將向高精度方向發(fā)展 我國模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，60%－80% 的零部件，都要依靠模具成型[10] 。 用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。 我國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。10 年前，精密模具[15] 的精 度一般為 5μｍ，現(xiàn)在已達(dá) 2－3μｍ。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在 1μｍ以下，這就要求發(fā)展超精加工。專家認(rèn)為，我國模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多功能的模具生產(chǎn)出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，今后在不同領(lǐng)域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。[8] 隨著熱流道技術(shù)[18] 的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具[1] 在塑料模具中的比重將逐 步提高。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)約制件的原材料，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展很快，已十分普遍。國內(nèi)熱流道模具也已經(jīng)生產(chǎn)，有些企業(yè)已達(dá) 30％左右，但總的來看，比例太低，亟待發(fā)展。隨著塑料成型 工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝[7] 的模具將隨之發(fā)展。 有關(guān)專家認(rèn)為，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。 由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來越引起 人們的重視。例如研制各種超塑性材料[4] 來制作模具；用環(huán)氧、聚酯或在其中填充 金屬、玻璃等增強(qiáng)物制作簡易模具。這類模具制造工藝簡單，精度易控制，收縮率較小，價(jià)格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點(diǎn)合 金模具，噴涂成型模具[10] ，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用 熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。[8] 另外采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。中國塑料模具網(wǎng)專家認(rèn)為，模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，對(duì)壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。 對(duì)于塑料模具材料方面我國與國外也有較大的差距。塑料模具[3] 的工作條件比 較復(fù)雜,它在工作過程中會(huì)受到高溫塑料填充和流動(dòng)的壓應(yīng)力和摩擦力作用,同時(shí)高溫塑料在成型過程中總會(huì)有一些腐蝕性物質(zhì)析出。這種特殊的工作條件對(duì)塑料模具材料提出了特定的性能要求。1.具有優(yōu)良的綜合性能；2.具有優(yōu)良的工藝性能。模 具材料包括模具鋼和合金材料,但主要是模具鋼[13] 。目前,專用塑料模具鋼系列主要 包括滲碳型塑料模具鋼、淬硬型塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕型塑料模具鋼和無磁型塑料模具鋼等。[13] 我國列入國家標(biāo)準(zhǔn)中的塑料模具鋼僅為 3Cr2Mo 和 3Cr2MnNiMo 。國外常用的塑料模具鋼已形成較完整的系列,如美國塑料模具鋼有 7 個(gè)鋼號(hào),形成完整的 P 系列:日本日立金屬公司有 15 個(gè)鋼號(hào):日本大同特殊鋼 13 個(gè)鋼號(hào)。我國塑料模用鋼的隨意性較大,80 %是用碳鋼和 40Cr 鋼。對(duì)于復(fù)雜、精密模具,為避免熱處理變形,一般在退火態(tài)、正火態(tài)或調(diào)質(zhì)態(tài)加工使用,因此壽命僅為國外同類模具的 1/10～1/2 。國外塑料模 d 具材料分析： 隨著模具制造業(yè)的不斷發(fā)展， 對(duì)模具鋼從冶金質(zhì)量、數(shù)量、性能上要求不斷提高。在國外出現(xiàn)高合金、高質(zhì)、優(yōu)化、低級(jí)材料強(qiáng)化及擴(kuò)充材料領(lǐng)域等趨向，模具材料由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，發(fā)展的趨向是碳素工具鋼→低合金工具鋼→高合金工具鋼， 相繼出現(xiàn)一系列新型模具材料[13] ，模具標(biāo)準(zhǔn)鋼的合金化程度也日趨提高。例如美國， 15 種熱作模具鋼合金元素含量全部大于 5%， 而合金元素含量大于 10%的有 10 種， 用量占 80%。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家的冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼種類比較齊全， 并已形成系列，如美國的冷作模具鋼有 O 系列、A 系列、D 系列， 熱作模具鋼有 H 系列，塑料模具鋼有 P 系列。但常用的模具鋼種集中在幾個(gè)鋼號(hào)或十幾個(gè)鋼號(hào)，其中用量較大的有 V2(Cr5SMOIV)、D3（Cr12）、h2(Cr12Mo1V1)、H13(4Cr5MoV1Si)、H11(4Cr5MoVSi)、H10(4Cr3Mo3V)、P20(3Cr2Mo)等。這些鋼的使用性能較好，由于合金工具鋼標(biāo)準(zhǔn)比較完善合理，針對(duì)性較強(qiáng)，具有一定的先進(jìn)性、代表性，在國際上信譽(yù)較高，而被世界各國廣泛采用，形成國際上的通用化趨勢(shì)。 此外，國外也不斷地研制新鋼種，以滿足模具工業(yè)不斷發(fā)展的需求。國外相繼開發(fā)的新型熱作模具鋼包括：高淬透性特大型鍛壓模具鋼，如國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 中的 40NiCrMoV7， 法國NF 標(biāo)準(zhǔn)中的等；高熱強(qiáng)性模具鋼，如美國 H10A，日本日立金屬公司的 YHD3， 以及特殊鋼公司的 5Mn15Ni5Cr8Mo2V2 鋼等； 高溫?zé)嶙髂＞咪摚缑绹?T2M、T2C。各國發(fā)展的新型冷作模具鋼有：高韌性、高耐磨性模具鋼，如美國釩合金鋼公司的(8Cr8Mo2VSi)鋼， 日本大同特殊鋼公司的 SLDB、QCM8、TCD、DC53 鋼等；低合金空淬微變形鋼，如美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) A14、A16， 日本的 G04 和 ACD37 等；火焰淬火模具鋼， 如日本 SX5、SX105V、G05、、HMD5，日本日立 HMD1、HMD5 等鋼；粉末冶金冷作模具鋼， 如美國 CPM10V， 德國 320CrVMo13.5 等； 高速鋼基體鋼有美國的VASCOMA；時(shí)效模具鋼有日本的 NAK55、NAK80、N5M 等；熱作模具鋼有瑞典的 QR080M、QR090S 等； 塑料模具鋼有日本的 S-STAR、PX5 及法國的 SP60 等。 塑料模具鋼的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：易切削、拋光性好的塑料模具鋼，如美國的 412、 M-300，日本的 YAG，英國的 EAB，瑞典的 STAVAX-13 等； 預(yù)硬化型塑料模具鋼，如美國 P20、445，日本的 PDS，等；整體淬硬型塑料模具鋼，如美國 A2、D3 和 H13 等；耐腐蝕塑料模具鋼，如 ISO 中的 110CrMo17，瑞典 ASSAB 公司的 4Cr13 等；無磁塑料模具鋼，如日本大同特殊鋼公司的 NAK301 等。[16][17] 熱作模具鋼[15] 主要用于制造高溫狀態(tài)下進(jìn)行壓力加工的模具，如熱鍛模具、 熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓模具等。隨鍛壓機(jī)械能力的加大、加工件形狀的復(fù)雜化，尤其是被加工材料加工難度的增大，如加工鈦合金、高合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼，模具趨向大型化、高性能。對(duì)熱作模具用鋼性能的要求也越來越高，傳統(tǒng)的熱模具鋼 5CrNiMo 和 5CrMnMo 鋼由于熱強(qiáng)性、熱穩(wěn)定性較低、易龜裂和塌陷，使用壽命短。3Cr2W8V 鋼由于鎢含量高、耐熱振性較差、易熱疲勞，導(dǎo)致龜裂等缺陷。近年來，一些具有較高的熱強(qiáng)性、高的熱疲勞性和良好的韌性的新型熱作模具鋼相繼問 世。 我國的熱作模具鋼[8] 包括低耐熱高韌性熱作模具鋼、中耐熱高韌性熱作模具鋼、高耐熱熱作模具鋼及特殊用途熱作模具鋼。 低耐熱高韌性熱作模具鋼[8] 主要用于生產(chǎn)承受很大沖擊載荷的錘鍛模、平鍛機(jī)鍛模、大型壓力機(jī)鍛模等，我國常用鋼號(hào)為 5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoV、45Cr2NiMoVSi 等。中等耐熱性韌性鋼[8] ，主要有 5%的鉻型熱作模具鋼和鉻鉬系熱作模具鋼，含有較多的鉻、鉬、釩等碳化物元素，主要包括 4Cr5MoSiV （H11）、4Cr5MoSiV1（H13）、4Cr5W2SiV、3Cr3Mo3W2V（HM1）、25Cr3Mo3VNb（HM3）、 2Cr3Mo2NiVSi。高耐熱熱作模具鋼主要用于較高溫度下工作的熱頂鍛模具、熱擠壓模具、銅及黑色金屬的壓鑄模具、壓力機(jī)模具等。其中壓力鑄造是在高的壓力下， 使熔融的金屬擠滿型腔而壓鑄成型，在工作過程中模具反復(fù)與熾熱金屬接觸，因此 要求有較高的回火抗力和熱穩(wěn)定性。高耐熱熱作模具鋼[8] 主要包括 3Cr2W8V（H21）、5Cr4W5Mo2V、5Cr4Mo3SiMnVAl、4Cr3MoW4VNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2NiVNbB 等。 針對(duì)我國模具材料生產(chǎn)和強(qiáng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及存在問題， 今后我國模具材料技 術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用要重視以下幾個(gè)方面： 1） 、擴(kuò)大模具鋼的品種規(guī)格充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備，特別是新引進(jìn)設(shè)備的能力， 大力發(fā)展高精度高質(zhì)量模具扁鋼和中厚模具鋼板的生產(chǎn)。至少應(yīng)達(dá)到模具鋼產(chǎn)量的3%左右。擴(kuò)大精料生產(chǎn)，根據(jù)需要提供剝皮、冷拔、銀亮鋼材的生產(chǎn)，逐步開發(fā)經(jīng)過機(jī)械加工和淬回火處理的模塊和制品，提高產(chǎn)品的附加值。 2） 、完善模具材料系列，合理使用材料結(jié)合模具工業(yè)的發(fā)展，形成我國新的模具鋼系列，當(dāng)前尤其應(yīng)注意開展粉末冶金高性能模具鋼的研究開發(fā)工作，以滿足高性能長壽命模具生產(chǎn)的需要，相應(yīng)地開展模具鋼強(qiáng)韌化機(jī)理及模具失效機(jī)理的研究工作，指導(dǎo)材料研究，并相應(yīng)地開展測(cè)試手段和測(cè)試技術(shù)的開發(fā)工作。 3） 、建成幾條技術(shù)先進(jìn)的模具材料生產(chǎn)線有計(jì)劃地建立完善的科研試制基地和技術(shù)情報(bào)中心，在全國建成各具特色的幾條技術(shù)先進(jìn)的模具鋼生產(chǎn)線，采用先進(jìn)的工藝裝備先進(jìn)的技術(shù)，生產(chǎn)高純凈度、高等向性，品種規(guī)格齊全的高精度高質(zhì)量模具鋼鋼材和制品，使我國模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量迅速全面地達(dá)到國際先進(jìn)水平。 4） 、大力開拓模具鋼的國外市場(chǎng)充分發(fā)揮我國的資源優(yōu)勢(shì)，盡快研究出國外 市場(chǎng)需求的高質(zhì)量模具鋼精品，以產(chǎn)頂進(jìn)，變資源和原料出口為模具制品出口，創(chuàng)更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1].馮炳秀，王楠根，王曉曉.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2015。 [2].許發(fā)樾,模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì).模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2003。 [3].塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì).塑料模具技術(shù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 1997。[4].王文廣.塑料材料的選用.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社和材料科學(xué)與工程出版中 心,2002。 [5].許發(fā)樾,模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì).實(shí)用模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000。 [6].于紅軍.日用塑料制品與加工.北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出社,2003。[7].劉來英.注塑成型工藝.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004。 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