藥液箱下體注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【說明書+CAD+UG】

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我國自加入WTO以來，全球制造業(yè)中心逐步向中國內(nèi)地轉(zhuǎn)移，我國的汽車、電子、通訊、電器、儀器和家電等相關(guān)產(chǎn)業(yè)得以飛速發(fā)展。而這些領(lǐng)域的產(chǎn)品85%以上都是靠模具成型，這勢必帶動模具行業(yè)的迅速發(fā)展[5]。 我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大提高。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺北極星1K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。該公司還能生產(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)0.02～0.05rum，表面粗糙度Ra0.2fun，模具質(zhì)量、壽命明顯提高，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，但與國外相比仍有較大差距。 表1.1 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較： 項(xiàng)目 item 國內(nèi)TheIn China 國外The Foreign 注塑模型腔精度 The precision of the mould cavity 0.02 ~0.05 mm 0.005~0.01 mm 型腔表面粗糙度 Roughness on surface of the mould cavity Ra0.01~0.05 fun Ra 0.02 fun 非淬火鋼模具壽命 Longevity of non-quenching steel mould 10~30萬次 10~60萬次 淬火鋼模具壽命 Longevity of quenching steel mould 50~100萬次 160~300萬次 熱流道模具使用率 Using rate of heat flux bypass mould 總體不足10% 80% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 Standardization extent 小于30% 70% ~80% 中型塑料生產(chǎn)周期 The producing periods of middle scale plastic mould 2~4個月 1個月左右 在模具行業(yè)中的占有量 Percentage of total mould industry 25% ~30% 30% ~40% 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)[6]。現(xiàn)在，熱流道模具已逐漸開始推廣，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，以及具有世界先進(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。 1.2 產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 目前我國的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類，即專業(yè)模具廠，專門生產(chǎn)模具外供；產(chǎn)品廠的模具分廠或車間，以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù)；三資企業(yè)的模具分廠，其組織模式與專業(yè)模具廠相類似，以小而專為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè)，與專業(yè)模具廠相類似。其中以第二類數(shù)量最多，模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。 我國模具行業(yè)管理體制分散，目前有19個大行業(yè)部門制造、使用模具，卻沒有統(tǒng)一的管理部門?？恐袊＞吖I(yè)協(xié)會來統(tǒng)籌規(guī)劃、集中攻關(guān)，跨行業(yè)、跨部門管理困難很多。 模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn)，而我國技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí)，中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi)，技術(shù)改造后不能很快收回其投資，不少模具企業(yè)技術(shù)改造后負(fù)債累累，影響其發(fā)展。雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量較強(qiáng)，設(shè)備條件較好，生產(chǎn)的模具水平也較高，但設(shè)備利用率低。 我國模具價(jià)格長期以來與其價(jià)值不協(xié)調(diào)，造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小，社會效益大”的現(xiàn)象?！案赡＞叩牟蝗绺赡＞邩?biāo)準(zhǔn)件的，干標(biāo)準(zhǔn)件的不如模具帶件生產(chǎn)的，干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”不正常現(xiàn)象嚴(yán)重存在，極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車間和分廠職工)的積極性。這也是模具行業(yè)人才留不住、青年技術(shù)人員、青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一。 2 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢 目前為止，我國在塑料模的制造精度、模具標(biāo)準(zhǔn)化程度、制造周期、模具壽命以及塑料成型設(shè)備的自動化程度和精度等方面已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但與國外工業(yè)先進(jìn)國家相比，仍有一定的差距。許多精密技術(shù)、大型薄壁和長壽命塑料模具自主開發(fā)的生產(chǎn)能力還較薄弱。要加速發(fā)展模具工業(yè)，應(yīng)在模具先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的制造技術(shù)和開發(fā)研制優(yōu)秀的模具材料等方面下工夫，以提高模具的整體制造水平和模具在國內(nèi)、國際的市場競爭能力。 考察國內(nèi)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀及我國國民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中模具的地位，從塑料成型模具的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)實(shí)踐和制造技術(shù)出發(fā)，設(shè)計(jì)與制造大致有以下幾個方面的發(fā)展趨勢。 2.1 CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用 經(jīng)過多年的推廣應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)“軟件化”和模具制造“數(shù)控化”已經(jīng)在我國模具企業(yè)中成為現(xiàn)實(shí)。由于現(xiàn)階段模具設(shè)計(jì)和制造在很大程度上仍然依靠模具設(shè)計(jì)和制造的經(jīng)驗(yàn)，任何一個企業(yè)，要掌握全部先進(jìn)的技術(shù)，成本都將非常昂貴，要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會非常困難[7]。CAD/CAM/CAE技術(shù)是提升模具設(shè)計(jì)精度、加快模具研發(fā)過程、提高設(shè)計(jì)效益的有效手段[8]。于是，模具CAD的ASP模式就應(yīng)運(yùn)而生了，它可用于逆向設(shè)計(jì)、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計(jì)和模具成型過程分析等，這樣使得許多用于模具加工的數(shù)控機(jī)床統(tǒng)一化、一體化，使整個社會的模具制造企業(yè)按照價(jià)值鏈和制造流程分工，使得制造資源得到最優(yōu)發(fā)揮。 另外，在復(fù)雜塑料模設(shè)計(jì)過程中，澆注系統(tǒng)的塑料熔體流動模擬顯得必不可少。 2.2 協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向 制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期，使模具設(shè)計(jì)充分理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，模具設(shè)計(jì)即同時(shí)開始，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和模具設(shè)計(jì)工程師需盡早進(jìn)人協(xié)同設(shè)計(jì)狀態(tài)[9]。另外，模具制造廠家所需要的模具標(biāo)準(zhǔn)件一般都由模具標(biāo)準(zhǔn)廠家提供，最好在模具設(shè)計(jì)階段就參照各類標(biāo)準(zhǔn)，充分利用模具標(biāo)準(zhǔn)件廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于在制造流程中各個環(huán)節(jié)所采用的CAD系統(tǒng)可能不一定相同，這就要求未來的CAD系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力，對上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時(shí)交換，對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理，數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標(biāo)準(zhǔn)化[10]。因?yàn)楫a(chǎn)品需要創(chuàng)新，因此，模具設(shè)計(jì)也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，如在逆向工程中更重要的是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)。 2.3 模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效 目前，模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工[11]。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進(jìn)制造流程，有較多的模具制造廠開始使用多坐標(biāo)數(shù)控加工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法[12]。由于制造設(shè)備的豐富，制造信息的增加，我們將看到，今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的G代碼，更重要的是，從設(shè)計(jì)開始，將進(jìn)行制造過程的設(shè)計(jì)，即提供模具制造的工藝流程，不僅包含工藝表格、加工參數(shù)，還包括模具加工的卡具設(shè)計(jì)、加工的裝卡過程及各工序的G代碼，并且在各部分工序過程均有仿真，還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。 CAM將充分利用網(wǎng)絡(luò)及仿真等技術(shù)，通過合理地規(guī)劃制造過程，有效地組合機(jī)床、刀具和人的經(jīng)驗(yàn)，使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力，取得最大的效益。 2.4 采用高速數(shù)控銑削技術(shù) 縮短生產(chǎn)周期，而且高速切削加工還可以使加工獲得的工件表面質(zhì)量幾乎可與磨削加工相比，因此可直接作為最后一道精加工工序[13]。此外，高速切削加工還可以增加機(jī)床結(jié)構(gòu)穩(wěn)近年來，在塑料模型腔和型芯的銑削加工方面，高速（每分鐘1～4萬轉(zhuǎn)）數(shù)控銑削機(jī)床已經(jīng)在許多模具企業(yè)中得到應(yīng)用并且正在進(jìn)一步推廣[14]。這是因?yàn)楦咚偾邢骷庸け瘸Ｒ?guī)切削加工單位時(shí)間材料材料切除率提高3～6倍，切削力降低30%，刀具耐用度提高約70%，可大大提高加工效率，定性和獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益[15]。目前，高速銑削加工已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 許發(fā)樾，袁國定. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.10. 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