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含CAD图纸+文档 一次性 剃须刀 刀柄 模具设计 CAD 图纸 文档

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任 务 书院（系）： 专业： 班 级： 学生： 学号： 1、 毕业论文课题 一次性剃须刀刀柄的模具设计 2、 毕业论文工作自 20xx 年 3 月 12 日起至 20xx 年 6 月 15 日止三、毕业设计进行地点 学院 四、毕业设计的内容要求 (一) 设计之原始数据： 原始资料：一次性剃须刀刀柄一个、白色、规格约100*20*10mm、光洁表面。 (二) 设计计算及说明部分内容： 1.计算内容与方案确定： （1）确认塑料制件的用途、材料、技术要求及相关行业标准； （2）确定成型方式及注塑机的选择； （3）成形零件设计：型腔的布置，凹模、凸模的结构及固定方式设计。 （4）结构系统设计：脱模机构、抽芯机构、温度调节系统、浇注系统、排气系统等结构的设计及尺寸计算。 （5）强度设计及校核：各部件的强度校核，如型芯、镶块、导柱、顶针等。 2. 设计内容： （1）Pro/E环境下进行产品的模具设计； （2）注射模0#装配工程图一张； （3）型芯、型腔零件图或装配图1#各一张； （4）各组成零件的零件图48张（1#、2#或3#计算机图）； （5）编写设计（论文）说明书（不少于20000字，word文档输出）； （6）文献综述（60008000字与毕业设计内容相关的综述文章）。 (三) 主要参考资料 1、塑料注射模具设计实用手册，航空工业出版社。 2、模具实用技术丛书编委会塑料模具设计制造与应用实例，机械工业出版社 2002.7 3、伍先明确、王群等，塑料模具设计指导，国防工业出版社。2006.5 4、邹继强,塑料模具设计参考资料汇编 清华大学出版社2005.9 5、模具实用技术丛书编委会模具材料与使用寿命，机械工业出版社 2000.4 6、材料力学，高等教育出版社。 7、颜智伟,塑料模具设计与机构设计,国防工业出版社,2005.8 8、塑料模具设计手册编写组, 塑料模具设计手册 9、阮锋等，Pro/ENGINEER2001模具设计与制造实用教程，机械工业出版社。 10、Pro/ENGINEER Wildfire模具设计实例教程精解，机械工业出版社。 11、实战Pro/ENGINEER2001模具设计，中国铁道出版社。 12、何满才 模具设计与加工MasterCAM9.0实例详解，人民邮电出版社。2006.6 (四)附属专题 1、专题外文翻译 检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译30005000单词的外文资料。（附原文） 指导教师 接受毕业设计任务开始执行日期 年 月 日学生签名 附件一 英文文献翻译中文译文模具的发展趋势1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展（1）模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件还包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模CAD/CAM系统；北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件；吉林金网格模具工程研究中心的冲压模CAD/CAE/CAM系统等。（2）模具设计、分析及制造的三维化传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。另外，Cimatran公司的Moldexpert，Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D专业注塑模设计软件，可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers已经受到用户广泛的好评和应用。国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F及郑州工业大学的Z-mold软件。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。如Cimatron公司的注塑模专家软件能根据脱模方向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供NC加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。（3）模具软件应用的网络化趋势随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要，也有可能。美国在其21世纪制造企业战略中指出，到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。2.模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展（1）模具检测设备的日益精密、高效精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达23m，目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产3250mm3250mm三坐标测量机，还拥有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用。这方面的设备还包括：英国雷尼绍公司第二代高速扫描仪(CYCLON SERIES2)可实现激光测头和接触式测头优势互补，激光扫描精度为0.05mm，接触式测头扫描精度达0.02mm。另外德国GOM公司的ATOS便携式扫描仪，日本罗兰公司的PIX-30、PIX-4台式扫描仪和英国泰勒霍普森公司TALYSCAN150多传感三维扫描仪分别具有高速化、廉价化和功能复合化等特点。（2）数控电火花加工机床日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。另外有些EDM还采用了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊控制(FC)等技术。（3）高速铣削机床(HSM)铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的510倍)及可加工硬材料(60HRC)等诸多优点。因而在模具加工中日益受到重视。瑞士克朗公司UCP710型五轴联动加工中心，其机床定位精度可达8m，自制的具有矢量闭环控制电主轴，最大转速为42000r/min。意大利RAMBAUDI公司的高速铣床，其加工范围达2500mm5000mm1800mm，转速达20500r/min，切削进给速度达20m/min。HSM一般主要用于大、中型模具加工，如汽车覆盖件模具、压铸模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可达0.01mm。外文原文Die trend1mold CAD / CAE / CAM being integrated, three-dimensional, intelligent and network direction（1）模具软件功能集成化 (1) mold software features integrated模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。 Die software features of integrated software modules required relatively complete, while the function module using the same data model, in order to achieve Syndicated news management and sharing of information to support the mold design, manufacture, assembly, inspection, testing and production management of the entire process to achieve optimal benefits. 如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。 Series such as the UK Delcams software will include a surface / solid geometric modeling, engineering drawing complex geometry, advanced rendering industrial design, plastic mold design expert system, complex physical CAM, artistic design and sculpture automatic programming system, reverse engineering and complex systems physical line measurement systems. 集成化程度较高的软件还包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。 A higher degree of integration of the software includes: Pro / ENGINEER, UG and CATIA, etc. 国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模CAD/CAM系统；北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件；吉林金网格模具工程研究中心的冲压模CAD/CAE/CAM系统等。 Shanghai Jiaotong University, China with finite element analysis of metal plastic forming systems and Die CAD / CAM systems; Beijing Beihang Haier Software Ltd. CAXA Series software; Jilin Gold Grid Engineering Research Center of the stamping die mold CAD / CAE / CAM systems .（2）模具设计、分析及制造的三维化 (2) mold design, analysis and manufacture of three-dimensional传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。 Two-dimensional mold of traditional structural design can no longer meet modern technical requirements of production and integration. 模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。 Mold design, analysis, manufacturing three-dimensional technology, paperless software required to mold a new generation of three-dimensional, intuitive sense to design the mold, using three-dimensional digital model can be easily used in the product structure of CAE analysis, tooling manufacturability evaluation and CNC machining, forming process simulation and information management and sharing. 如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。 Such as Pro / ENGINEER, UG and CATIA software such as with parametric, feature-based, all relevant characteristics, so that mold concurrent engineering possible. 另外，Cimatran公司的Moldexpert，Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D专业注塑模设计软件，可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。 In addition, Cimatran company Moldexpert, Delcams Ps-mold and Hitachi Shipbuilding of Space-E/mold are professional injection mold 3D design software, interactive 3D cavity, core design, mold base design configuration and typical structure . 澳大利亚Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers已经受到用户广泛的好评和应用。 Australian company Moldflow realistic three-dimensional flow simulation software Moldflow Advisers been widely praised by users and applications. 国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F及郑州工业大学的Z-mold软件。 China Huazhong University of Science have developed similar software HSC3D4.5F and Zhengzhou University, Z-mold software. 面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。 For manufacturing, knowledge-based intelligent software function is a measure of die important sign of advanced and practical one. 如Cimatron公司的注塑模专家软件能根据脱模方向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供NC加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。 Such as injection molding experts Cimatrons software can automatically generate parting direction based parting line and parting surface, generate products corresponding to the core and cavity, implementation of all relevant parts mold, and for automatically generated BOM Form NC drilling process, and can intelligently process parameter setting, calibration and other processing results.（3）模具软件应用的网络化趋势 (3) mold software applications, networking trend随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要，也有可能。 With the mold in the enterprise competition, cooperation, production and management, globalization, internationalization, and the rapid development of computer hardware and software technology, the Internet has made in the mold industry, virtual design, agile manufacturing technology both necessary and possible. 美国在其21世纪制造企业战略中指出，到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。 The United States in its 21st Century Manufacturing Enterprise Strategy that the auto industry by 2006 to achieve agile manufacturing / virtual engineering solutions to automotive development cycle shortened from 40 months to 4 months.2mold testing, processing equipment to the precise, efficient, and multi-direction（1）模具检测设备的日益精密、高效 (1) mold testing equipment more sophisticated, efficient精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。 Sophisticated, complex, large-scale mold development, testing equipment have become increasingly demanding. 现在精密模具的精度已达23m，目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。 Precision Mould precision now reached 2 3m, more domestic manufacturers have to use Italy, the United States, Japan and other countries in the high-precision coordinate measuring machine, and with digital scanning. 如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产3250mm3250mm三坐标测量机，还拥有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用。 Such as Dongfeng Motor Mould Factory not only has the capacity 3250mm 3250mm Italian coordinate measuring machine, also has a digital photography optical scanner, the first in the domestic use of digital photography, optical scanning as a means of spatial three-dimensional access to information, enabling the establishment from the measurement of physical model output of engineering drawings the whole process of mold making, reverse engineering a successful technology development and applications. 这方面的设备还包括：英国雷尼绍公司第二代高速扫描仪(CYCLON SERIES2)可实现激光测头和接触式测头优势互补，激光扫描精度为0.05mm，接触式测头扫描精度达0.02mm。 This equipment include: second-generation British Renishaw high-speed scanners (CYCLON SERIES2) can be realized and contact laser probe complementary probe, laser scanner accuracy of 0.05mm, scanning probe contact accuracy of 0.02 mm. 另外德国GOM公司的ATOS便携式扫描仪，日本罗兰公司的PIX-30、PIX-4台式扫描仪和英国泰勒霍普森公司的TALYSCAN150多传感三维扫描仪分别具有高速化、廉价化和功能复合化等特点。 Another German company GOM ATOS portable scanners, Japan Rolands PIX-30, PIX-4 desktop scanner and the United Kingdom Taylor Hopsons TALYSCAN150 multi-sensor, respectively Three-dimensional scanner with high speed, low-cost and functional composite and so on.（2）数控电火花加工机床 (2) CNC EDM日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。 Japan Sodick linear motor servo drive using the companys AQ325L, AQ550LLS-WEDM have driven fast response, transmission and high positioning accuracy, the advantages of small thermal deformation. 瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。Switzerland Chanmier company NCEDM with P-E3 adaptive control, PCE energy control and automatic programming expert systems. 另外有些EDM还采用了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊控制(FC)等技术。 Others also used the powder mixed EDM machining technology, micro-finishing pulse power and fuzzy control (FC) technologies.（3）高速铣削机床(HSM)(3) high-speed milling machine (HSM)铣削加工是型腔模具加工的重 Milling is an important means of cavity mold. 而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的510倍)及可加工硬材料(60HRC)等诸多优点。 The low-temperature high-speed milling with the workpiece, cutting force is small, smooth processing, processing quality, processing efficiency (for the general milling process 5 to 10 times) and can process hard materials (60HRC) and many other advantages. 因而在模具加工中日益受到重视。 Thus in the mold processing more and more attention. 瑞士克朗公司UCP710型五轴联动加工中心，其机床定位精度可达8m，自制的具有矢量闭环控制电主轴，最大转速为42000r/min。 Ruishikelang company UCP710-type five-axis machining center, machine tool positioning accuracy up to 8m, home-made closed-loop vector control spindle with a maximum speed 42000r/min. 意大利RAMBAUDI公司的高速铣床，其加工范围达2500mm5000mm1800mm，转速达20500r/min，切削进给速度达20m/min。 Italy RAMBAUDIs high-speed milling, the processing range of up to 2500mm 5000mm 1800mm, speed up 20500r/min, cutting feed speed of 20m/min. HSM一般主要用于大、中型模具加工，如汽车覆盖件模具、压铸模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可达0.01mm。 HSM generally used large, medium-sized mold, such as motor cover mold, die casting mold, large plastic surface machining, the surface precision up to 0.01mm. 学号： 毕业设计说明书一次性剃须刀刀柄的模具设计Disposable razor knife handle mold design学院 专业 班级 学生 指导教师（职称） 完成时间 20xx 年 3 月 12 日至 20xx 年 6 月 15 日开题报告题目一次性剃须刀刀柄的模具设计院 （系）专业年级学号姓名指导教师 年 月 日毕业设计开题报告题目一次性剃须刀刀柄的模具设计时间本课题的目的意义（含国内外的研究现状分析）目的意义：这次毕业设计中大量的运用CAD/CAM技术，Pro/E 造型。能够让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解，检查我对知 识的掌握能力和动手能力。通过综合运用所学的专业知识，在老师的指导下解决较为复杂的模具设计以及模具分模、出模等工程问题，培养理论联系实际的能力，良好的设计思想和工作作风，及通过资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为缩短工作适应期奠定坚实的基础。本次设计是给定一个一次性剃须刀刀柄的实物，需要自己测量并绘制出零件图，并运用PROE三维绘图软件进行模具设计，要求解决实际的工程问题。这不仅对掌握的专业知识进行复查检验，还锻炼独立解决问题、提高查阅设计手册的能力，更加熟悉相关的国家标准和国际标准。最重要的是能让我把学到的理论知识运用到实践中，提高实践能力，缩短理论和实用性的距离，使设计更接近实用。本次设计还能让我更多的了解塑料行业的国内外发展趋势，有助于明确自己的行业规划，为自己以后在塑料模具行业的发展奠定一定的基础。国内外研究现状：我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 塑料模具行业的产业关联度大，带动力强，外向度高，发展塑料模具工业有利于拉动其它行业的发展，推动产业结构的调整。塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展方兴未艾。这是整个塑料模具行业的优势所在。我国模具行业经过2006年持续高速运行，模具生产总量和水平虽然都有较快提高，但仍旧满足不了市场需求。一方面是模具大量进口，另一方面是竞争加剧，这就是“吃不饱”和“吃不了”的综合症。但在总体乐观的情况下，也还有许多必须克服的。例如：能源、原材料和人力资源价格的上升与模具价格难以上升之间的矛盾将进一步加深，注塑模具的企业同样面临很多问题但我国注塑模具在将来的发展前景同样美好，我国注塑模具工业起步晚,底子薄与工业发达的国家相比存在很大的差距。但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和改革及开放方针引导下,我国注塑模行业得到迅速发展。高效率,自动化,大型,微型,精密,无流道,气体辅助,高寿命模具在整个塑料模具产量所占的比重越来越大，为工业生产打下了坚实的基础，推动国民经济的快速发展。本课题的主要内容、重点解决的问题研究内容及拟解决的关键问题：1、内容：塑件测绘图、模具装配图、模具零件图、说明书、文献综述。2、拟解决的关键问题：模具浇口、分型面的选择、型腔与型芯的尺寸配合和精度问题本课题欲达到的目的或预期研究的结果1)通过这个课题的设计强化了我对模具设计的一系列的过程有了透彻的理解和掌握，使我对自己的专业有了新的展望和定位。2)培养我勇于探索、严谨推理、实事求是、有过必改、用实践来检验理论、全方位地考虑问题等科学技术人员应具有的素质。3)培养我综合运用所学知识独立完成课题的工作能力。4)培养我从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力从而提高我从别人经验、从其它学科找到解决问题的新途径的悟性。5)对我的知识面、掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核。计 划 进 度时 间 （周）工 作 内 容备 注五查阅、收集国内外与课题有关文献资料15篇以上，如：中文期刊，学位论文等，并写出60008000字的文献综述。六检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译30005000汉字（附外文原文及出处）的外文资料；准备与本设计所用的工具书。七写出毕业设计开题报告，与导师进行设计思想交流。八画出设计零件的2D及3D图。初步确定设计方案，画出草图。包括主要设计参数及结构的确定。如：动、定模尺寸的计算和型腔的布置，成型设备的选择，其它结构设计及计算等。九用Pro/E进行分模十、十一、十二绘制模具总装配图和主要零件图。十三、十四编写设计（论文）说明书十五修改与完善、打印、装订、装袋十六答辩前准备，答辩指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日专业教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日文献综述学院（系）专 业 班 级 姓 名 学 号 塑料成型的行业现状和发展趋势摘要：简要分析了一次性剃须刀的刀柄，通过翻阅这些参考资料和文献，深入了解了当代塑料模具的先进制造技术和注塑成型技术，并了解与学习了一些塑料模具的设计实例，进一步学习了塑料模具设计的方法，从而对模具设计有了方向性的指导。这些参考资料和文献，对准确设计低成本高技术的模具有着方向性的指导。关键词：塑料模具 ABS塑料 注塑成型 引言：在“十五”规划中，模具被认为是“工业生产的基础工艺装备”，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说, 可见其受重视之程度,当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所接受。中国成模具制造大国当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。据不完全统计1,目前模具生产厂点共有2 万多家,从业人员约50万人,全年模具产值约360亿元,总量供不应求,出口约2亿美元,进口约10亿美元。当前,我国模具行业的发展具有如下特征:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等1。从地区分布来看, 从地区分布来看，以珠三角、长三角以及安徽等地发展较快。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江,其模具产值约占全国总产值的60%以上2，我国模具总量虽然已位居世界第三,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平，现就我国塑料模具工业技术现状和发展趋势进行综述。一、一次性剃须刀刀柄一次性剃须刀刀柄是常见的一次性塑料用品，材料一般为丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，简称ABS，结构简单,成型此塑件的模具是一个典型的的注射模。一套注塑模的设计涉及诸多方方面面，主要是成型结构的设计,直接关系到产品的质量问题，包括其尺寸、位置、精度等。但辅助结构同样重要，影响着模具能否正常工作，如推杆、拉料杆、侧向分型等机构。分析此塑件的特征：塑件的两端的成型高度不一样，根据以上原则选择分型面的位置在塑件的最下端，也即是塑件的外形最大轮廓处，分型面的形式只能选择阶梯形。二、塑料成型的方法2.1塑料的成型 塑料成型的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。塑料成型是将各种形态(粉料、粒料、溶液和分散体）的塑料制成所需形状的制品或坯件的过程。成型的方法多达三十几种。它的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。2.2常见的塑料成型塑料制品是以合成树脂和各种添加剂的混合料为原料，采用注射、挤压、压制、浇注等方法制成的。塑料产品在成型的同时，还获得了最终性能，所以塑料的成型是生产的关键工艺。1、注射注射成形注射成形也称注塑成形，是利用注射机将熔化的塑料快速注入模具中，并固化得到各种塑料制品的方法。几乎所有的热塑性塑料（氟塑料除外）均可采用此法，也可用于某些热固性塑料的成形。注射成形占塑料件生产的 30%左右，它具有能一次成形形状复杂件、尺寸精确、生产率高等优点；但设备和模具费用较高，主要用于大批量塑料件的生产。注射成形机常用的有柱塞式和螺杆式两种，下图为螺杆式注射成形示意图。注射成形原理如图所示，将粉粒状原料从料斗加入料筒，柱塞推进时，原料被推入加热区，继而经过分流梭，通过喷嘴将熔融塑料注入模腔中，冷却后开模即得塑料制品。注塑料制件从模腔中取出后通常需进行适当的后处理，以消除塑料制件在成形时产生的应力、稳定尺寸和性能。此外，还有切除毛边和浇口、抛光、表面涂饰等。2、挤出成型挤出成型挤出成形是利用螺杆旋转加压方式，连续地将塑化好的塑料挤进模具，通过一定形状的口模时，得到与口模形状相适应的塑料型材的工艺方法。挤出成形占塑料制品的 30%左右，主要用于截面一定、长度大的各种塑料型材，如塑料管、板、棒、片、带、材和截面复杂的异形材。它的特点是能连续成形、生产率高、模具结构简单、成本低、组织紧密等。除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都能挤出成形，部分热固性塑料也可挤出成形。上图为螺旋挤出成形示意图，粒状塑料从料斗送入螺旋推进室，然后由旋转的螺杆送到加热区熔融，并受到压缩；在螺旋力的作用下，迫使其通过具有一定形状的挤出模具，得到与口模截面形状相一致的型材；落到输送机皮带后用喷射空气或水使它冷却变硬得到固 化的塑料制件。3、压制成型压制成型压制成形又称压缩成形、压塑成形、模压成形等，是将固态的粒料或预制的片料加入模具中，通过加热和加压方法，使其软化熔融，并在压力的作用下充满模腔，固化后得到塑料制件的方法。压制成形主要用于热固性塑料，如酚醛、环氧、有机硅等；也能用于压制热塑性塑料聚四氟乙烯制品和聚氯乙烯（ PVC）唱片。与注射成形相比，压制成形设备、模具简单，能生产大型制品；但生产周期长、效率低，较难实现自动化，难以生产厚壁制品及形状复杂的制品。上图为压制成形示意图，一般压制成形过程可以分为加料、合模、排气、固化和脱模几个阶段。塑料制件脱模后应进行后处理，处理方法与注射成形塑料制件方法相同。4、吹塑成型吹塑成型吹塑成形（属于塑料的二次加工）是借助压缩空气使空心塑料型坯吹胀变形，并经冷却定型后获得塑料制件的加工方法。其方法主要有中空吹塑成形和薄膜吹塑成形。上图为中空制件的挤吹成形示意图，将具有一定温度的挤出或注射的管状型坯置于对开吹塑模中，合上模具，通过吹管吹入压缩空气，将型坯吹胀后使之紧贴模壁，经保压、冷却定型后开模取出中空制件。5、浇铸成型塑料的浇铸成形类似于金属的铸造成形。即将处于流动状态的高分子材料或单体材料注入特定的模具中，在一定条件下使之反应、固化，并成形得到与模具形腔相一致的塑料制件的加工方法。这种成形方法设备简单，不需或稍许加压，对模具强度要求低，生产投资少，可适用于各种尺寸的热塑性和热固性塑料制件。但塑料制件精度低，生产率低，成形周期长。6、气体辅助注射成形气体辅助注塑成形（简称气辅成形）是塑料加工领域的一种新方法。气辅成形工艺大致可分为 3种方式：A）中空成形，即将塑料熔体射入模具型腔，充填到型腔体积的60%-70%时，停止注射，开始注入气体，直至保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类的厚壁塑料制品。B）短射，即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时，开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。C)满射，即将塑料熔体充填至完全充满型腔时才注入气体，由气体填充因熔体体积收缩而产生的空间，并将气体保压和熔体保压配合使用，使制品翘曲变形大大降低，用于较大平面的薄壁制品成型，其工艺控制较复杂。前两种方法也称为缺料气辅注射法，后者称为满料气辅注射法。气辅工艺包括如下四个阶段：第一阶段，塑料注射。熔体进入型腔，遇到温度较低的模壁，形成一个较薄的凝固层；第二阶段：气体入射。惰性气体进入熔融的塑料，推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔；第三阶段：气体入射。 气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔；第四阶段：气体保压。 在保压状态下，气道中的气体压缩熔体，进行补料确保制件的外观质量。三、发展现状和差距3.1我国塑料模具发展现状我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。32 CAD/CAE/CAM应用现状在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。随着轻工业及汽车制造业的迅速发展,模具设计制造日益受到人们的广泛关注,已形成一个行业，但我国模具行业缺少技术人员,存在品种少、精度低、制造周期短、寿命短、供不应求的现状。一些大型、精密、复杂的模具还不能自行制造,每年需要花几百万、上千万美元从国外进口,制约了模具工业的发展,所以大力发展模具工业势在必行。为了提高模具企业的设计水平和加工能力，中国模具协会向全国模具行业推荐适合模具企业使用的CAD/CAE/CAM系统，模具设计和加工使用的CAD/CAE/CAM 系统,不要求系统十分庞大,但对某些方面要求较高,如曲面造型、三轴数控加工等。一些国外的CAD/CAE/CAM系统,虽然具有强大的三维曲面造型、结构有限元分析、计算机辅助制造和产品数据管理能力等，但价格昂贵,一般企业难于承受。 目前在国内应用的主要软件有美国PTC公司的CAD/CAE/CAM集成化系统PRO/ ENGINEER、美国EDS公司的CAD/CAM软件UG-115、法国MATRA-DATAVISION公司的集成化软件6、美国SOLIDWORKS公司的SOLID-WORKS 软件7、美国CV公司的CADDS5软件、美国SDRC公司集成化CAD/CAE/CAM软件8、英国DELCAM公司CAD/ CAM软件DUCT、以色列CIMATRON公司的三维CAD/CAM软件CIMA-TRON9、美国AC-TECH公司的注塑模CAE分析软件C-MOLD10、澳大利亚MOLDFLOW公司的注塑模CAE分析软件MF11,国内华中理工大学模具技术国家重点实验室的注塑模CAD/CAE/CAM集成化系统HSC3.1、北京航空航天大学软件工程研究所的CAD/CAM 软件CAXA和郑州工业大学注塑模CAE分析软件Z-MOLD等12。对于国内一些大型模具企业,它们的CAD/CAM应用状况多停留在购买国外先进的CAD/CAM系统和设备上,但在其上进行的二次开发较少,资源利用率低。对于国内一些中小型模具企业,则很少应用CAD/CAM,有些仅停留在以计算机代替固板绘图，所以有必要改善国内模具企业的CAD/CAM应用状况,使它们真正做到快速、准确地对市场做出反映,使制造出的模具产品质量高、成本低,即达到敏捷制造的目的。3.3我国塑料模具行业存在的主要问题 （1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品己达到相当高的水平，个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 （2）工艺装备落后, 组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平已经比较先进, 有些三资企业的装备水平也并不落后于国外, 但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差, 难以整合或调动社会资源为我所用, 从而就难以承接比较大的项目。 （3）市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决，供不应求的局面还将持续一段时间，特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。 （4）大多数企业开发才能弱，创新才能明显缺乏。一方面是技术人员比例低、程度不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够注重。模具企业不但要注重模具的开发，同时也要注重产品的创新。四、主要发展方向4.3我国塑料模具发展趋势 近年来,全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移,中国正成为世界制造业的重要基地，制造业模式的变化,必将产生对新技术的需求,也必将导致CAD 技术的发展。同时,由于网络技术的大面积应用,正如10年前由于成本的大幅度下降,使得微机进入千家万户改变我们的生活一样,网络应用的普及将在更大程度上改变制造业的模式，随着中国加入WTO,逐渐成为世界制造业的重要基地,将要求我国的产品要有创新性,并且要有更高的质量、更低的成本并在更快的时间内提供给市场，作为产品制造的重要工艺装备、国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面对竞争的第一线,模具工业除其需要“高技艺”的从业人员外, 还需要更多的“高技术”来保证。4.1 推动加工自动化智能化随着用高新技术和先进适用技术改造传统模具加工模式的不断推广和深入，数字化加工已成为模具加工发展方向。采用数字化技术的模具加工设备顺理成章地成了模具企业提高其装备水平的首选。同时，多功能复合加工能有效提高模具加工效率，因此，也大有发展前景。模具表面的精加工是我国模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面质量对模具适用寿命、制件外观质量等方面均有较大影响，我国目前仍以手工研磨抛光为主，不仅效率低（约占整个模具制造周期的1/3），且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外，由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法，如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。4.2 推行模具标准化精密化目前，精密模具已普遍达到了23的精度。虽然生产纳米级模具短期内国内还难以实现，但达到1精度的模具是必然趋势，加工精度公差在1以下的超精加工也必然得到发展。模具标注化是现代模具设计与制造的基础，推行模具标注化是实现模具合理化生产的必备条件。美国、德国进行模具标注化工作已有100年的历史，而我国由于模具标注化程度不高，造成标注件品种规格不齐，质量不高，不能满足互换性要求。因此，应当采取相应措施，针对模具生产特点，组织行业力量，快捷、适时地组织模具生产企业进行标注化生产，以便全面推行模具标注化。43 协同创新设计将成为模具设计的主要方向制造业垂直整合的模式使得世界范围内产品销售、设计、生产和模具制造分工更明确，为了缩短产品上市周期,使模具设计充分理解产品设计的意图,在产品的设计阶段,模具设计即同时开始,产品设计工程师和模具设计工程师需尽早进入协同设计状态。另外,模具制造厂家所需要的模具标准件一般都由模具标准厂家提供,最好在模具设计阶段就参照各类标准,充分利用模具标准件厂家提供的数据进行设计。由于在制造流程中各个环节所采用的CAD系统可能不一定相同, 这就要求未来的CAD系统要具备协同的能力, 对上下游的数据要能够随时交换, 对所产生的数据彼此能够处理,数据产生及处理也需要标准化，因为产品需要创新,因此,模具设计也需要能够体现产品的创新,如在逆向工程中更重要的是对产品结构和产品的外观进行创新再设计13。44 模具制造信息将更加丰富,制造过程将更有效目前,模具制造厂已经较广泛地采用了数控加工，为了保证加工质量、提高加工效率、改进制造流程,有较多的模具制造厂开始使用多坐标数控加工、高速铣削加工及基于快速原型的模具制造等方法。由