[工学]骨轮零件的注射模设计.pdf

1 引言 1.1 塑料模具的现状及发展 模具是工业生产中的重要工艺装备， 模具工业是国民经济各领域发展的重要 基础工业之一。塑料模具是用于成型塑料的模具，它是型腔模具的一种类型。 1.1.1 国外模具技术发展及水平 模具是工业生产的基础工艺装备。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、 家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产所表现 出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工方法所 不能比拟的。模具生产技术水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低 的重要标志。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注射制品 日益增长的需要，推动了注射成型技术水平的发展，主要表现在以下几个方面： （1）模具CAD\CAM\CAE 技术 模具 CAD\CAM\CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑，实现了数字建 模、产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程的一体化。随着 模具生产中软、硬件技术的不断发展，采用 CAD\CAM\CAE 技术以实现模具设计与 制造的一体化和建立模具制造柔性加工系统是模具设计和制造的发展方向。 （2）高寿命和快速经济模具 为了适应大批量生产的需要，研究人员正在从模具结构设计、模具材料及热 处理、 模具表面强化、 模具制造等方面提高模具寿命。 当前研究和应用模具钢 （如 仿美国生产的预硬钢 P20、国产的易切削预硬钢 5NiSCa 等）以及模具表面强化 新技术，使塑料模具的精度和寿命大大提高。同时，为了适应多品种、少批量生 产，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。如各种超塑性材料制作的模具、 中低熔点合金模具等。 （3）微型化、超大型化和精密化 塑件的日趋大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔 （如塑封模已达到 一模几百腔） 使模具日趋大型化。 同时随着零件微型化以及模具结构发展的要求， 精密模具的精度已由原来的 5um 提高到 2um～3um，今后有些模具的加工精度公 差要求在 1um 以下，这就要求发展超精加工技术。 （4）模具标准化和专业化生产 模具标准化和标准件的专业化生产是现代模具设计与制造的基础， 是提高模 具质量、缩短模具制造周期的根本措施，也是模具的发展方向。目前在工业技术 先进的国家，中小型冲模、塑料注射模、压铸模等模具标准件使用覆盖率已达 80％～90％。而我国只有 30％左右，但已经制定了冲压模、塑料注射模及压铸 模等模具的国家标准。在沿海工业发达的地区，模具制造企业已采用了国际通用 的模具标准及相应的标准件。 （5）模具制造先进设备和技术 现在高速、精密、数控、自动化的模具加工设备更新发展很快，数控铣床、 加工中心和各种数控电加工机床的广泛应用， 对保证塑料模具的加工精度和缩短 加工周期起了关键性的作用。同时，模具加工的新技术、新工艺不断涌现，如快 速成型（RPM）技术、高速铣削加工技术以及三维曲面模具研磨抛光工艺与技术 等，都进一步促进了模具制造技术的发展。 （6）高速扫描及数字化系统 英国雷尼绍公司的模具扫描系统，已在我国200 多家模具厂中得到应用，取 得良好效果。 该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的产品所需的诸多功 能，大大缩短了研制制造周期（扫描速度最高可达 3m/min）。该系统已在汽车、 摩托车、家电等行业得到成功应用。随着模具高速扫描及数字化系统的发展，今 [1] 后“逆向工程”和“并行工程”将得到更广泛的应用 。 1.1.2 国内模具技术发展及水平 中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有 许多模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出 不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技 术人员只有疲于奔命。因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及 时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过 信息化建设，实现模具制造。 所谓信息化的模具企业， 就是在模具企业应用 INTERNET、 ERP 等信息化技术， 把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理过程， 以 IT 形式固定下