文献综述--斜三通接头模具设计与模具零件工艺

1宁波大红鹰学院毕业设计（论文）文献综述文献综述题目 ：斜三通接头模具设计与模具零件工艺分析 所在学院： 机电学院 班 级：姓 名：学 号：指导教师：合作导师：日期： 2012 年 11 月 15 日2第 1 章 概述本次设计主要内容为塑料注射模具的设计。塑料模具是一种生产塑料制品的工具.它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注射时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是实现现代塑料制品必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求，保证塑料制件质量，降低生产成本起着重要的作用。一副质量优良的塑料模具可成型几十万次，甚至上百万次。塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在 150C-200C 下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下：足够的表面硬度和耐磨性 ；优良的切削加工性 ；良好的抛光性能 ；良好的热稳定性 ；此外，在选择材料时还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动的情况，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊状况下可将一面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。80 年代以来，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引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%，1999 年我国模具工业产值为 245 亿，至2000 年我国模具总产值预计为 260-270 亿元，其中塑料模约占 30%左右。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。当前，我国模具制造方面与工业发达国家相比，差距较大主要表现在：（1）标准化程度低。 （2）模具制造精度低、周期长。 （3）模具的标准化及专业化、管理的统一化及等级化。 （4）专业人员的技术水平。 制造产业是一个国家综合国力及技术水平的体现，而模具行业的发展是制造产业的关键。针对这种情况，国家出台了相应的政策，正积极发展模具制造产业。本行业的专业性人员也应积极学习国外先进模具制造技术，发展我国模具行业，使之达到更高水平。第 2 章 我国塑料的现在与未来2.1 我国塑料模具发展现状及与国外先进水平的主要差距近年来, 塑料模具工业迅速发展, 体现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向7发展, 综合技术含量不断提高, 模具制造周期不断缩短。但与国外塑料模具的先进水平相比, 依然存在一定差距。2.1.1 模具材料和标准件国内大多数冶金厂设备、工艺较落后, 大多采用电炉冶炼, 钢的纯度差, 表面脱碳层深、碳化物级别高、疏松超标。钢材的冶金质量低、成材率低, 一般质量的模具钢多, 高质量的模具钢材少。而国外模具钢生产 80%以上采用真空精炼和电渣重熔生产,钢材纯度、等向性高。而国内通过电渣重熔生产的模具钢所占的份额很少, 大约1P10。国外发达国家的模具钢成材率在 85% 90%, 而国内成材率仅为 70%。与国外相比存在很大差距。我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为 3Cr2Mo 和 3Cr2MnNiMo。国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列, 如美国塑料模具钢有 7 个钢号, 形成完整的 P 系列: 日本日立金属公司有 15 个钢号: 日本大同特殊钢 13 个钢号。我国塑料模用钢的随意性较大, 80%是用碳钢和 40Cr 钢。对于复杂、精密模具, 为避免热处理变形, 一般在退火态、正火态或调质态加工使用, 因此寿命仅为国外同类模具的 1P10 1P2。国内汽车塑料模具企业大多愿意选用德国、日本、瑞典三大系列的模具钢, 高光模具材料用NK80、2738、P20; 关键模具材料用进口的 2738、 NAK80、S136 等。但是, 在国内购买欧洲模具钢材, 价格上扬 30% 40%, 严重影响了国内模具的竞争力。2.1.2 产品结构现状我国塑料模具工业从起步到现在, 历经半个多世纪, 有了很大的发展, 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、615kg 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 0.020.05 mm, 表面粗糙度 Ra 012m, 模具质量、寿命明显提高, 非淬火钢模寿命可达 10 30 万次, 淬火钢模达 501000 万次, 交货期较以前缩短, 但与国外相比仍有较大差距( 表 1) .8表 1 国内外塑料模具技术比较项目Items 国内The In China 国外The Foreign注塑模型腔精度The precision of the mould cavity0.02 0.05 mm 0.005 0.01 mm型腔表面粗糙度 Roughness on surface of The mould cavityRa 0.20 m Ra 0.01 0.05 m非淬火钢模具寿命Longevity of non-quenching steel mould10 30 万次10 30 ten thousand10 60 万次10 60 ten thousand淬火钢模具寿命Longevity of quenching steel mould50 100 万次50 100 ten thousand160 300 万次1.6 3 million.热流道模具使用率Using rate of heat flux Bypass mould Less 总体不足 10%Less than 10%80%标准化程度Standardization extent小于 30% Less than 30%70% 80%中型塑料生产周期The producing periods of middle scale plastic mould 2 4 个月 2 4 month1 个月左右One month在模具行业中的占有量Percentage of total mould industry25% 30% 30% 40%2.1.3 模具企业员工的素质德国、日本模具企业的员工至少有 10 年的工作经验, 模具企业技术人员比例很高, 多数企业在 25%以上, 有些在 50%以上。有些企业往往是大多数职工可在技术与生产岗位上互换, 具有很高的素质。 国内模具企业的员工缺乏高新加工技术的培训和高端数控机床操作技能的培训。在某种程度上,也影响了高端设备的利用率。模具企业技术人员比例偏低, 多数企业9在 15% 20%之间, 且只注重模具开发, 不重视产品开发, 因此综合开发能力较低。除上述所讲之外，我国塑料模具在加工设备、模具制造工艺和测量技术，信息化管理和物流管理，新工艺、新材料研究和创新能力等领域都和国际上一些发达国家有着比较大的差距。2.2 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 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:（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。（2）重点研究高强、高韧、耐高温塑料制品的成型工艺与模具加工技术。（3）要大力发展节能降耗、以塑代钢的汽车零件的制造工艺和模具制造技术。（4）加速木塑复合材料注射成形技术、塑料金属复合材料注射成形技术的研究和塑料异形高速挤出模具技术的研究。（5）超薄成形、超精密成形的工艺和高精密模具制造技术的研究随着全球网络化和通信技术的飞速发展, 通讯速率提高, 手机、手提电脑小型化P 轻量化, 对接插件封装技术、超薄成形技术、导光塑料的成形技术和模具的精度要求会越来越高。因此, 必须研究超薄成形、超精密成形的工艺和模具制造技术。（6）以人为本、强化模具设计人员培养未来十年, 中国将向模具制造强国的方向发展,模具设计人员的设计能力与国外发达国家相比亟待提高, 应该采取“走出去、请进来”的方法, 加强交流、取长补短,并强化设计人员的培训。（7）加强热流道技术、气辅技术、水辅技术、蒸汽辅助注射成形技术的推广应用, 研究热流道技术、气辅技术、水辅技术、蒸汽辅助注射成形技术, 是节材、节能、提高塑件表面质量的新技术, 已在美国、德国、日本广泛用于家电类、汽车类塑料件注射成形中。我国应在这方面加强推广应用研究。（8）在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。基于网络的 2CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪，CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。第 3 章 总结我国塑料模具产品的质量和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。在模具寿命上，合理选择模具材料是非常重要的。斜三通接头塑料注射模具作为塑料模具的之一，其分析标准也应尽量与国际标准相符合。 模具制造产业是制造产业之一，而制造产业标志着一个国家的综合国力及技术水平。因此大力发展模具制造产业是国家经济建设中所必须计划到的。本次设计为斜三通接头塑料模具设计，希望能够通过本次的设计制作有所体会和认识，发现一些问题，学到更多关于模具的专业性知识。本次设计的斜三通接头塑料模具的原材料为硬质聚氯乙烯，简称 UPVC。这种材料具有较好的力学性能,电气性能优良,耐酸碱性极强,化学稳定性好,有优异的户外稳定性及自熄性,以其制得的管件制品具有密度小、便于搬运、输水能力强、长期使用不结垢、安装方便、无须油漆、美观等优点。斜三通接头是一种常见的塑料工件，在平时生活中运用十分广泛，但还是存在一些缺陷，本次设计就是解决实际生产中存在的问题。2参考文献1杨安, 塑料成型工艺与模具设计.北京理工大学出版社，2007，2李舒燕,林承全，模具制造工艺.湖北科学技术出版社，2008，3陈剑鹤, 模具设计基础.机械工业出版社，2008，4翁其金，塑料模塑工艺与塑料模设计M.北京：机械工业出版社，2001， 5孙玲.塑料成型工艺与模具设计.北京：清华大学出版社，2008,6邹继强.三通管接头注射模的设计与制造.模具制造2011年12期,7宋满仓.注塑模具设计.北京：电子工业出版社，2010,8塑料模设计手册编写组， 塑料模设计手册.机械工业出版社，1994，9贾润礼，程志远， 实用注塑模设计手册.中国轻工业出版社，2000，10廖念钊， 互换性与技术测量.中国计量出版社，1991，11黄毅宏. 模具制造工艺. 机械工业出版社，1999，12孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议.电加工与模具2010年增刊,13Yu Tongmin.Design technology for injection mold parting surface based on cases and knowledge.Chinese Journal of Mechanical engineering,Vol.18