鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計（論文+圖紙）
鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計（論文+圖紙）,鼠標(biāo),注塑,模具設(shè)計,論文,圖紙
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
一、選題的依據(jù)及意義：
光陰似箭，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過，為具體的檢驗這三年來的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，訓(xùn)練自己綜合運用機械和其他選修課程的基礎(chǔ)理論，并結(jié)合生產(chǎn)實際進(jìn)行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展自己有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。即此次設(shè)計的課題為鼠標(biāo)上蓋注塑模CAD/CAM.
經(jīng)過這幾十年的發(fā)展,我國模具CAD/CAM有了長足的發(fā)展,模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國企業(yè)。我國研制模具CAD/CAM軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國外先進(jìn)水平。在政府的大力支持下先后出現(xiàn)了一批先進(jìn)的模具CAD/CAM示范企業(yè),高校和企業(yè)也培養(yǎng)了一大批模具CAD/CAM軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。但總的來說,我國目前模具CAD/CAM軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場化程度都與發(fā)達(dá)國家有不小的差距。模具CAD/CAM技術(shù)水平還處于向高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化商品化過渡的時期,研制的軟件在可靠性和穩(wěn)定性方面與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軟件尚有一些差距,還沒有針對性的軟件,使用一般都是通用性軟件。但是我們不但要看清我們的劣勢,也要看到我們的優(yōu)勢。與國外軟件相比我們的優(yōu)勢是:了解本國市場,便于提供技術(shù)支持,相對價格便宜等。另外,我們有政府的大力支持,各大高校也為CAD軟件的開發(fā)培養(yǎng)了大批的人才。在這些前提下,我國模具CAD/CAM產(chǎn)業(yè)不僅要緊跟時代潮流,跟蹤國際最新動態(tài),遵守各種國際規(guī)范,形成自己獨特的優(yōu)勢,更要立足國內(nèi),結(jié)合國情,面向國內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)的需要,開發(fā)出有自己特色,符合中國人習(xí)慣的CAD/CAM軟件。
在現(xiàn)代機械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)工業(yè),許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國民經(jīng)濟中許多部門的發(fā)展。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它是計算機技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個新的飛躍。CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進(jìn)一步完善,為模具工業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。
在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高，注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量已超過50噸，最精密的注塑模具精度已達(dá)到2微米。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。
本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。本次設(shè)計以鼠標(biāo)上蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學(xué)以致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。同時在畢業(yè)設(shè)計的實踐中對自己進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)自己查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力，在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、Mastercam等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動強度，提高工作效率的目的。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）：
1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。
目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟的發(fā)展有著特別重要的意義。
1.2 各種模具的分類和占有量
模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。
（1）沖模：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。
（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。
（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。
模具所涉及的工藝繁多，包括機械設(shè)計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。
1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以10℅~15℅的速度快速增長。
目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)
在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國臺灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國臺灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國臺灣：5℅），其他各類模具約占11（中國臺灣：7℅）。
中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（1961——1981），成長期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年——1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟。隨著民生工業(yè)，機械五金業(yè)，汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時間相當(dāng)早。
成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員，。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算機與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
1.4 國外CAD/CAM發(fā)展及應(yīng)用狀況
1.4.1 Unigraphics(UG)
UG起源于美國麥道(MD)公司的產(chǎn)品,1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部。UG由其獨立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā),是一個集CAD/CAM/CAE于一體的機械工程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機械以及模具等的設(shè)計、分析及制造工程。UG是將優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結(jié)合在一起,還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK,允許用戶擴展UG的功能。
1.4.2 AutoCAD
AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的一個具有交互式和強大二維功能的繪圖軟件,如二維繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能,同時有部分三維功能。AutoCAD軟件是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件,占整個CAD/CAE/CAM軟件市場的37%左右,在中國二維繪圖CAD軟件市場占有絕對優(yōu)勢。
1.4.3 MDT(MechanicalDesktop)
MDT是Autodesk公司在基于參數(shù)化特征實體造型和曲面造型的CAD/CAM軟件,它以三維設(shè)計為基礎(chǔ),集設(shè)計、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體,為用戶提供了從設(shè)計到制造一體化的解決方案。據(jù)稱目前已經(jīng)裝機2萬余套,國內(nèi)已銷售近千套。
1.4.4 SolidWorks
SolidWorks是由美國SolidWorks公司于1995年11月研制開發(fā)的基于Windows平臺的全參數(shù)化特征造型的軟件,SolidWorks是世界各地用戶廣泛使用,富有技術(shù)創(chuàng)新的軟件系統(tǒng),已經(jīng)成為三維機械設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)。它可以十分方便地實現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好,用戶易學(xué)易用。SolidWorks軟件于1996年8月由生信國際有限公司正式引入中國以來,在機械行業(yè)獲得普遍應(yīng)用,目前用戶已經(jīng)擴大到三十多萬個單位。
1.4.5 Pro/Engineer
Pro/Engineer是美國參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation簡稱PTC)的產(chǎn)品,于1988年問世。Pro/E具有先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計、基于特征設(shè)計的實體造型和便于移植設(shè)計思想的特點,該軟件用戶界面友好,符合工程技術(shù)人員的機械設(shè)計思想。Pro/Engineer整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的完備的數(shù)據(jù)庫以及完整而多樣的模型上,由于它有二十多個模塊供用戶選擇,故能將整個設(shè)計和生產(chǎn)過程集成在一起。在最近幾年P(guān)ro/E已成為三維機械設(shè)計領(lǐng)域里最富有魅力的軟件,在中國模具工廠得到了非常廣泛的應(yīng)用。
2.4.1 CAD/CAM在國外企業(yè)中的應(yīng)用
汽車工業(yè)代表著一個國家機械制造業(yè)發(fā)展的水平，一直是CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的先鋒和大戶。下面就以汽車工業(yè)為例，說明國內(nèi)外機械CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用狀況。
國際上，美國福特汽車公司在CAD/CAM技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。早在80年代初，福特公司就著手CAD/CAM系統(tǒng)的規(guī)劃，建成了以工作站為主體的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；1985年已經(jīng)有一半以上的產(chǎn)品設(shè)計工作使用圖形終端實現(xiàn)；1986年新開發(fā)的TAURUS和SABLE轎車，大約70%的外板件采用CAD/CAM;90年代初全面實行產(chǎn)品開發(fā)的CAD/CAM,應(yīng)用率可達(dá)100%。福特公司1990年工作站已達(dá)2000臺，以FGS工作站（約占70%）和CV工作臺（約占18%）為主，其應(yīng)用軟件主要為自行開發(fā)的PDGS和CAD/CAM。1993年以后，福特汽車公司提出了C3P(CAD/CAE/CAM M)概念，并決定今后將采用I-DEAS軟件作為其主流核心軟件。
日本三菱汽車公司1960年從沖模的NC數(shù)控加工著手，以CAD/CAE/CAM為動力，對從設(shè)計到制作的各項工程踏踏實實地進(jìn)行了改革，至今，已形成了從車型款式設(shè)計到車身組裝的新車型開發(fā)的完整的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。
法國雷諾汽車公司應(yīng)用Euclid軟件作為CAD/CAM的主導(dǎo)軟件，目前已有95%的設(shè)計工作量用該軟件完成，并開發(fā)出很多適合汽車工業(yè)需求的模塊，如用于干涉檢查的Megavision,用于鈑金成形分析的OPTRIS等。
德國各大汽車公司普遍采用CATIA作為其CAD/CAM系統(tǒng)的主導(dǎo)軟件。1994年，德國大眾集團決定用CATIA和Pro/Engineer作為其將來開發(fā)新車型的主導(dǎo)CAD系統(tǒng)。1.5模具工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分，是模具基礎(chǔ)。它對縮短模具設(shè)計制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的技術(shù)經(jīng)濟意義。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗證明，模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，極大地促進(jìn)了模具工業(yè)的發(fā)展。據(jù)國外資料介紹，廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件可縮短設(shè)計制造周期達(dá)25-40％；可節(jié)約由于使用者自制標(biāo)準(zhǔn)件所造成的社會工時，減少原材料及能源的浪費；可為模具CAD/CAM等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；可顯著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用專業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件比自制標(biāo)準(zhǔn)件其配合精度和位置精度將至少提高一個數(shù)量級，并可保證互換性，提高模具的使用壽命，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟體制、經(jīng)營機制以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理方面的改革，實現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，并帶動模具標(biāo)準(zhǔn)件商品市場的形成與發(fā)展。可以說沒有模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化和商品化，就沒有模具工業(yè)的現(xiàn)代化。近年來隨著我國模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和商品化工作，已具有較高的水平，取得了長足的進(jìn)步。自1983年全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立以來，組織專家對模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定、修訂和審查，共發(fā)布了90多項標(biāo)準(zhǔn)，其中沖模標(biāo)準(zhǔn)22項、塑料模標(biāo)準(zhǔn)20余項。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實施，推動了模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)生了很大的社會效益和經(jīng)濟效益。模標(biāo)準(zhǔn)件的研究、開發(fā)和生產(chǎn)正在全面深入展開，無論是產(chǎn)品類型、品種、規(guī)格，還是產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量水平都有明顯的提高。 西安解放軍1001模具標(biāo)準(zhǔn)件研究所開發(fā)研制含油導(dǎo)板和導(dǎo)套、球鎖式快換凸模和固定板、斜楔裝置和零部件、高檔塑料模標(biāo)準(zhǔn)件；昆山精密模具導(dǎo)向件有限公司生產(chǎn)的精密導(dǎo)向件；廣州東華模具推桿廠生產(chǎn)的氮化推桿；渭河工模具總廠生產(chǎn)的沖壓模架；福州東方模具公司生產(chǎn)的獨立導(dǎo)柱；深圳南方模具廠生產(chǎn)的注塑模架；上?？死蕦幖夹g(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的熱流道系列產(chǎn)品等等。其中有的已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，有的正在接近或達(dá)到國際水平，填補了國內(nèi)空白。
但是，必須清醒地看到，目前我國模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平還比較低，樂觀地估計不足30%，與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家(70-80%)相比，尚有較大的差距?，F(xiàn)在生產(chǎn)銷售廠家雖然逐年增加，但大多數(shù)是規(guī)模小、設(shè)備陳舊、工藝落后、成本高、效益低。只有普通中小型標(biāo)準(zhǔn)沖模模架和塑料模模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、模具彈簧、氣動元件等產(chǎn)品，商品化程度較高，可基本滿足國內(nèi)市場的需求，并有部分出口。而那些技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)異、質(zhì)量上乘、更換便捷的具有個性化的產(chǎn)品，如球鎖式快換凸模及固定板、固體潤滑導(dǎo)板和導(dǎo)套、斜楔機構(gòu)及其零部件，高檔塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件和氮氣彈簧等在國內(nèi)的生產(chǎn)廠家甚少，且由于資金缺乏，技改項目難以實施，生產(chǎn)效率低，交貨周期長，供需矛盾日益突出。因此，每年尚需從國外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費用約占年模具進(jìn)口額的3-8%。國產(chǎn)模具標(biāo)準(zhǔn)件在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，還存在不少問題。諸如，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)混亂，功能元件少且技術(shù)含量低，適用性差；技改力度小、設(shè)備陳舊、工藝落后、專業(yè)化水平低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；專業(yè)人才缺乏，管理跟不上、生產(chǎn)效率低、交貨周期長；生產(chǎn)銷售網(wǎng)點分布不均，經(jīng)營品種規(guī)格少，供應(yīng)不足；某些單位為了爭奪市場，不講質(zhì)量，以次充好，偽劣商品充斥市場。還有不計成本、盲目降價、擾亂市場的現(xiàn)象，是需要認(rèn)真研究，丞待解決的。當(dāng)然，我們更應(yīng)當(dāng)看到，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，模具市場的總趨勢是平穩(wěn)向上的。汽車、摩托車行業(yè)是模具的最大市場。家用電器、電子通信、建筑器材、儀器儀表、塑料橡膠等行業(yè)也有相當(dāng)可觀的模具市場。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日益廣泛。在今后的市場經(jīng)濟中模具標(biāo)準(zhǔn)件必將成為一種十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，我國模具工業(yè)必將伴隨著知識經(jīng)濟時代的來臨而發(fā)生深刻的變革，模具結(jié)構(gòu)的典型化、零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，也是今后發(fā)展的必然趨勢。因而深信模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂觀而美好的。
模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平是衡量模具工業(yè)水平的重要標(biāo)志。在我國即將加入世界貿(mào)易組織(WTO)的今天，模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的生存與發(fā)展正面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。但只要我們團結(jié)一致，同心同德，正視現(xiàn)實，加快改革，抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，在競爭中求生存，依*科技進(jìn)步求發(fā)展，深信在不久的將來，我國模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)將會發(fā)生根本性變革，迎來更加美好的明天。
1.6 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。
（1） 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計、制造技術(shù)的發(fā)展方向，模具和工件的檢測數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)
用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬（CAE）及信息的管理與共享。值得強調(diào)的是，模具數(shù)字化不是孤立的計算機輔助功能或數(shù)控技術(shù)的集合，其關(guān)鍵是它們與人工智能的有機集成，不僅可以整理知識、保存知識，還可以挖掘知識、繁衍知識。新一代的模具數(shù)字化將是一個集工程師的智慧和經(jīng)驗、計算機的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術(shù)、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設(shè)計和認(rèn)證的系統(tǒng)工程。
(2) 模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展
精密數(shù)控電火花加工機床（電火花成形機床、快走絲線切割和慢走絲線切割機床）不斷在加工效率、精度和復(fù)合加工上取得突破，國外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于1μm的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到發(fā)展。國外近年來發(fā)展的高速銑削技術(shù)和機床（HSM）開始在國內(nèi)應(yīng)用，將大幅提高加工效率。模具拋光的自動化、智能化也是發(fā)展趨勢之一，日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。此外，特種研磨方法如擠壓研磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光也應(yīng)是發(fā)展趨勢。其他方面，如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合
技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。
(3) 快速經(jīng)濟制模技術(shù)得到應(yīng)用
快速制模主要從以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速銑削）；二是基于快速原型的快速制模技術(shù)；三是選擇易切削模具材料（如鋁合金）來加快制模速度；四是采用復(fù)合加工、多軸加工提高加工效率?？焖僭椭圃旒夹g(shù)（RPM）被公認(rèn)為是繼數(shù)控（NC）技術(shù)之后的一次技術(shù)革命，基于快速原型的快速制模技術(shù)是現(xiàn)在和未來的一個熱點。此外表面成形制模技術(shù)、澆鑄成型制模技術(shù)、冷擠壓及超塑性成形制模技術(shù)、無模多點成形技術(shù)和KEVRON鋼帶沖裁落料制模術(shù)也在蓬勃發(fā)展。
(4) 特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展
電火花加工向著精密化、微細(xì)化方向發(fā)展。在簡化電極準(zhǔn)備、簡化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設(shè)備制造成本上也做了大量研究和實踐。在其他機械特種加工（如磨料流動加工、噴水加工、低應(yīng)力磨削、超聲波加工等）和特種加工（如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等已經(jīng)進(jìn)入實用階段，在各自的特殊加工領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
(5) 模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展
隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)。這也應(yīng)是中國的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。
(6) 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速
在模具材料方面，一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲（如TD法）發(fā)展；由一般擴散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前激光強化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍（刷鍍）防腐強化等技術(shù)也日益受到重視。
(7) 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同
由于車輛和電機等產(chǎn)品向輕量 化發(fā)展，許多輕型材料和輕型結(jié)構(gòu)用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應(yīng)地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn) 了一些新的設(shè)計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式；模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用（模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本）；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計與制造等。
三、研究內(nèi)容及實驗方案：
1. 分析鼠標(biāo)塑件以及塑件成型工藝和過程。
2. 設(shè)計鼠標(biāo)塑件圖，利用注塑成型原理對鼠標(biāo)塑件進(jìn)行成型分析，并設(shè)計和繪制注塑模模具裝配圖及型腔、型芯等部分零件圖。
3. 利用Mastercam軟件對模具型腔、型芯進(jìn)行三維曲面造型與數(shù)控仿真加工，同時生成數(shù)控加工程序。
4 . 設(shè)計過程可利用計算機模擬加工檢驗
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
1．目標(biāo)
通過設(shè)計并繪制注塑模裝配圖及模腔、模芯零件圖并用Mastercam軟件對模具進(jìn)行CAD造型及生成數(shù)控加工程序,系統(tǒng)的把大學(xué)里的機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識復(fù)習(xí)應(yīng)用到實際設(shè)計和生產(chǎn)中去，加強對機械制造、加工的工藝系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。提高自己的動手創(chuàng)新能力，掌握造型軟件，明確模具的一般工作原理、制造、加工工藝。鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力,以此提高自己的綜合素質(zhì)來適應(yīng)社會發(fā)展的需求。
2．主要特色
⑴模具通用簡單、制造成本較低。
⑵注射成型工藝可由機床按照一定程序完成，便于實現(xiàn)自動化,
生產(chǎn)效率高，適于大批大量生產(chǎn)。
⑶注射一般可一次成形，減少了制品再加工程序。
⑷注射成形后的廢品及廢料可以重新加熱注射，節(jié)約材料。
⑸操作易于掌握，不需要等級較高的技術(shù)操作。
3．工作進(jìn)度
[1]查閱資料，英文資料翻譯（6000字符），撰寫開題報告
（2周）1月23日～2月6日 [2]設(shè)計并繪制鼠標(biāo)上蓋塑件圖
（1周）2月7日～2月14日
[3] 設(shè)計并繪制模具型腔、型芯零件圖
（4周）2月14日～3月10日
[4] 設(shè)計并繪制鼠標(biāo)上蓋注塑模裝配圖
（2周）3月11日～3月24日
[5] 熟練掌握Mastercam軟件的應(yīng)用并進(jìn)行曲面造型設(shè)計
（3周）3月25日～4月16日
[6] 利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序
（1.5周）4月17日～4月30日
[7] 編寫設(shè)計計算說明書（畢業(yè)論文）一份
（1.5周）5月01日～5月11日
[8] 畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯
（2周）5月14日～ 6月2日
五、參考文獻(xiàn)
[1] 鄧明等.現(xiàn)代模具制造技術(shù)北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005，1-294
[2] 肖祥芷，李德群等. CAD在模具設(shè)計中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社1993：51-152
[3]. 孫江宏. Mastercam CAD/CAM實用教程.北京：科學(xué)出版社，2002.3
[4]. 彭建聲. 模具技術(shù)問答. 機械工業(yè)出版社，2003
[5]. 伊啟中. 模具CAD/CAM. 機械工業(yè)出版社，2001
[6] 成大先主編，機械設(shè)計手冊 第3卷，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年1月.
[7] 徐 灝主編，機械設(shè)計手冊 第4卷，機械工業(yè)出版社，1993年8月.
[8] Н·С·阿切爾康，機械制造者手冊，機械工業(yè)出版社，1965年
[9]. 黎漢明. 數(shù)控編程—Mastercam8.0實用教程.北京：人民郵電出版社，2000
[10] 李德群等. 對開展模具CAD/CAE/CAM的認(rèn)識. 模具工業(yè)，1992,9(7):58 -65、
[11] 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》屈華昌 主編，機械工業(yè)出版社，1996.4;
[12]《塑料模具設(shè)計》，朱光力 萬金寶 等 編著，清華大學(xué)出版社，
[13]. Hallum,?Diane?L. Fundamentals?of?injection?molding Manufacturing?Engineering?v?118?n?6?Jun?1997.?p?68,?70-72
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