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文獻(xiàn)綜述
學(xué)院（系）
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
有關(guān)注塑模具和手機(jī)外殼模具的文獻(xiàn)檢索
一、引言
模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。本次課題滑蓋手機(jī)底殼的注塑模設(shè)計(jì)。隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性也日益突出。
二、注塑模具在國(guó)外的情況：
以“歐洲模展上的先進(jìn)模具技術(shù)”的考察報(bào)告以基準(zhǔn)來簡(jiǎn)單介紹一下在EuroMold 2001 上展出的模具大部分為塑料模,許多模具巧妙的設(shè)計(jì)、高超的加工技術(shù)和卓越的質(zhì)量令人贊嘆。例如, Sermo 、EN GEL 等公司展出了多零件、多色、多材料注射模, 回轉(zhuǎn)臺(tái)注射成型和帶分度板座的注射成型系統(tǒng)。利用這些模具和技術(shù)可實(shí)現(xiàn)同一模具中成型多種零件, 并且可實(shí)現(xiàn)多種顏色、多種材質(zhì)塑料的注射成型。MHT 公司展出了1 模144 腔的高效瓶坯模具, 其特點(diǎn)不僅腔數(shù)多, 而且注射周期短, 生產(chǎn)效率高,該模具每小時(shí)可制造瓶坯達(dá)60 000 個(gè)。Solvay 公司展出了其表面涂層專利技術(shù), 可使模具表面層硬度達(dá)1750～3400HV ,厚度為5μm ,大大提高了模具的耐磨性和使用壽命。塑料模制造技術(shù)中一個(gè)突出點(diǎn)就是鋁合金材料的應(yīng)用,Corus 、Pechiney Rhenalu 等公司展出了其鋁合金材料及模具樣品。Corus 公司開發(fā)和生產(chǎn)了HO KO TOL 、WELDURAL 和GIAN TAL 3 個(gè)系列的鋁合金材料。展出的1 副用鋁合金制造的塑料模, 使用壽命已達(dá)30 萬次, 狀況依然完好。Pechiney Rhenalu 公司展出了4 個(gè)系列8 個(gè)等級(jí)的鋁合金材料,宣稱用其M1- 600 鋁材制造塑料模,壽命可達(dá)50 萬次以上。Synventive Molding Solutions 公司的動(dòng)態(tài)進(jìn)料技術(shù)是塑料模技術(shù)中的一個(gè)亮點(diǎn), 這是一項(xiàng)控制熔融塑料在熱流道系統(tǒng)中流動(dòng)的專利技術(shù)。所謂動(dòng)態(tài)進(jìn)料, 就是可為每個(gè)澆口分別設(shè)定注射時(shí)間、注射壓力等參數(shù), 根據(jù)這些設(shè)置進(jìn)行注射, 可以獲得平衡的注射和最佳的質(zhì)量保證。為實(shí)現(xiàn)上述目的,裝置內(nèi)每個(gè)熱流道噴嘴有一個(gè)針閥, 用以調(diào)節(jié)塑料的流動(dòng)。針閥可通過液壓驅(qū)動(dòng)活塞動(dòng)態(tài)地、無級(jí)地移動(dòng), 針閥的位置決定了注射的流量和壓力。在流道內(nèi)有壓力傳感器, 可連續(xù)記錄流道內(nèi)的壓力變化, 并將壓力曲線與預(yù)置的壓力曲線進(jìn)行比較, 通過液壓系統(tǒng)控制針閥位置, 調(diào)整壓力至預(yù)先設(shè)定的值。動(dòng)態(tài)進(jìn)料技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn), 就是允許使用可換模具, 即可使用一標(biāo)準(zhǔn)模具, 對(duì)于不同制件只要更換模芯, 而不必調(diào)整熱流道系統(tǒng)。這樣就可以減少使用的模具數(shù)。動(dòng)態(tài)進(jìn)料裝置也允許使用多模成型, 同時(shí)允許每個(gè)模具使用不同的模芯。對(duì)于單副模具, 即具有一個(gè)模芯和多個(gè)澆口時(shí), 用戶可分別調(diào)節(jié)各個(gè)澆口的注射量、注射時(shí)間和壓力, 從而保證復(fù)雜注射零件的質(zhì)量。
三、注塑模具在國(guó)內(nèi)的情況：
塑料工業(yè)近20年來發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計(jì)算已經(jīng)超過鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。隨著塑料制品復(fù)雜程度和精度要求的提高以及生產(chǎn)周期的縮短，主要依靠經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)市場(chǎng)的要求，在大型復(fù)雜和小型精密注射模具方面我國(guó)還需要從國(guó)外進(jìn)口模具。
傳統(tǒng)的注塑成形仿真軟件基于制品的中心層模型。用戶首先要將薄壁塑料制品抽象成近似的平面和曲面，這些面被稱為中心層。在這些中心層上生成二維平面三角網(wǎng)格，利用這些二維平面三角網(wǎng)格進(jìn)行有限元計(jì)算，并將最終的分析結(jié)果在中面上顯示。而注塑產(chǎn)品模型多采用三維實(shí)體模型，由于兩者模型的不一致，二次建模不可避免。但由于注塑產(chǎn)品的形狀復(fù)雜多樣、千變?nèi)f化，從三維實(shí)體中抽象出中心層面是一件十分困難的工作，提取過程非常繁瑣費(fèi)時(shí)，因此設(shè)計(jì)人員對(duì)仿真軟件有畏難情緒，這已成為注塑成形仿真軟件推廣應(yīng)用的瓶頸。
HSCAE 3D 主要是接受三維實(shí)體/ 表面模型的STL 文件格式?，F(xiàn)在主流的CAD/CAM 系統(tǒng)，如UG、Pro/ENGINEER、CATIA 和SolidWorks 等，均可輸出質(zhì)量較高的STL 格式文件。這就是說，用戶可借助任何商品化的CAD/CAE 系統(tǒng)生成所需制品的三維幾何模型的STL 格式文件，HSCAE 3D 可以自動(dòng)將該STL 文件轉(zhuǎn)化為有限元網(wǎng)格模型，通過表面配對(duì)和引入新的邊界條件保證對(duì)應(yīng)表面的協(xié)調(diào)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基于三維實(shí)體模型的分析，并顯示三維分析結(jié)果，免去了中心層模擬技術(shù)中先抽象出中心層，再生成網(wǎng)格這一復(fù)雜步驟，突破了仿真系統(tǒng)推廣應(yīng)用的瓶頸，大大減輕了用戶建模的負(fù)擔(dān)，降低了對(duì)用戶的技術(shù)要求，對(duì)用戶的培訓(xùn)時(shí)間也由過去的數(shù)周縮短為幾小時(shí)。
注塑制品都是薄壁制品，制品厚度方向的尺寸遠(yuǎn)小于其他兩個(gè)方向的尺寸，溫度等物理量在厚度方向的變化又非常大，若采用單純的有限元或有限差分方法勢(shì)必造成分析時(shí)間過長(zhǎng)，無法滿足模具設(shè)計(jì)與制造的實(shí)際需要。我們?cè)诹鲃?dòng)平面采用有限元法，厚度方向采用有限差分法，分別建立與流動(dòng)平面和厚度方向尺寸相適應(yīng)的網(wǎng)格并進(jìn)行耦合求解，在保證計(jì)算精度的前提下使得計(jì)算速度滿足工程的需要，并采用控制體積法解決了成形中的移動(dòng)邊界問題。對(duì)于內(nèi)外對(duì)應(yīng)表面存在差異的制品，可劃分為兩部分體積，并各自形成控制方程，通過在交接處進(jìn)行插值對(duì)比保證這兩部分的協(xié)調(diào)。
四、高速加工和現(xiàn)代模具制造
1、概述
（1)目前模具高速加工的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)： 目前，采用高速切割生產(chǎn)模具已經(jīng)成為模具制造的大趨勢(shì)，在國(guó)外一些模具生產(chǎn)廠家，高速機(jī)床大面積取代電火花機(jī)床，高速切削大大提高了模具生產(chǎn)效率。機(jī)床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)企業(yè)，有的加工中心生產(chǎn)廠機(jī)床的60以上賣給模具加工企業(yè)。高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國(guó)外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用，高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為逐漸模具制造的大勢(shì)，大大提高了模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量。采用高速切削代替電火花生產(chǎn)模具，可以明顯提高效率、提高模具精度、使用壽命長(zhǎng)。
(2）、高速加工在模具制造中的應(yīng)用:2.1高速切削的優(yōu)點(diǎn)：1刀具的高轉(zhuǎn)速和機(jī)床的高進(jìn)給以及高加速度，大大提高金屬切除率；2高速切削減小切削力；3高速切削熱大部分由切屑帶走，工件發(fā)熱少；
4高速切削減少振動(dòng)，提高加工質(zhì)量；2.2高速加工應(yīng)用于模具加工的效益:1快速粗加工和精加工，提高加工效率；2高速高精度加工硬切削代替光整加工，表面質(zhì)量高，形狀精度提高，比EDM加工提高效率50%減少手工的修模；3硬切削加工最后成型表面，提高表面質(zhì)量、形狀精度，（不僅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高），用于復(fù)雜表面的加工更具優(yōu)勢(shì)；4避免EDM加工生產(chǎn)的 表面損傷，提高模具壽命20%；5結(jié)合CAD/CAM技術(shù)快速加工電極，特別是形狀復(fù)雜、薄壁類電極。
(3)\采用高速切削加工模具需要解決的問題:在國(guó)內(nèi)，由于資金、技術(shù)等方面的原因，應(yīng)用高速切削生產(chǎn)模具還處于初級(jí)階段。還存在機(jī)床、刀具、工藝以及其它方面的一些問題需要逐步解決。缺點(diǎn)是加工成本高，對(duì)刀具的使用有較高的要求，不能使用過大的刀具，要有復(fù)雜的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)做支持，設(shè)備運(yùn)行成本高。
2、加工模具的高速加工機(jī)床
模具精加工和硬切削加工需要數(shù)控高速機(jī)床，模板、模架加工需要精密、高效數(shù)控機(jī)床等。許多機(jī)床企業(yè)瞄準(zhǔn)模具生產(chǎn)，有的加工中心生產(chǎn)廠機(jī)床的60%以上賣給模具企業(yè)。模具行業(yè)今后幾年年均有50億元的固定資產(chǎn)投入，其中80%是購(gòu)買模具加工設(shè)備，也就是說每年有40億人民幣要購(gòu)買金切機(jī)床。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床的平均利用率大約20%，高速機(jī)床的利用率3~5%。模具企業(yè)也有相當(dāng)?shù)膯挝毁?gòu)買高速機(jī)床，從6000-40000mmp的都有。
（1）高速機(jī)床的技術(shù)參數(shù)要求：加工中心主軸大功率、高轉(zhuǎn)速，滿足粗精加工；精加工模具要用小直徑刀具，機(jī)床一般要達(dá)到15000~20000mmp。通常主軸轉(zhuǎn)速在10000mmp以下的機(jī)床可以進(jìn)行粗加工和半精加工，達(dá)不到精加工的精度；無法達(dá)到400m/min以上的切削速度。
（2）五軸機(jī)床的應(yīng)用增加趨勢(shì)：1加工路線靈活，表面形狀復(fù)雜；2加工范圍大，適合多種類型模具加工；3切削條件好，減少刀具的磨損，提高刀具壽命；
（3）、購(gòu)買CAD/CAM軟件和高速機(jī)床配套據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年有幾十億美元用于進(jìn)口機(jī)床，大部分電加工機(jī)床和高速機(jī)床需要進(jìn)口。
3、高速切削模具的刀具技術(shù)
高速切削加工還需要配備適宜高速切削的刀具。高速加工刀具材料的進(jìn)展促使了高速加工的發(fā)展。硬質(zhì)合金涂層刀具、聚晶增強(qiáng)陶瓷刀具使得兼顧高硬度的刀刃部和高韌性的基體成為可能。聚晶立方氮化硼（PCBN)刀片，其硬度可達(dá)3500～4500HV。聚晶金剛石（PCD)其硬度可達(dá)6000~10000HV。近年來德國(guó)SCS、日本三菱（神鋼）及住友、瑞士山特維克、美國(guó)肯納飛碩等國(guó)外著名的刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不僅有高速切削普通結(jié)構(gòu)鋼的刀具，還有能直接高速切削淬硬鋼的陶瓷刀具等超硬刀具，尤其是涂層刀具 異軍突起，在淬硬鋼的半精加工和精加工中發(fā)揮著巨大作用，新刀具材料和刀具技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)使高速加工上的瓶頸問題不再會(huì)出現(xiàn)在刀具上。但是，進(jìn)口刀具的昂貴價(jià)格也阻礙高速切削模具的重要因素。
選擇刀具參數(shù)，如負(fù)前角刀具等，刀具要求比普通加工要求抗沖擊韌性更高，還要求抗熱沖擊能力強(qiáng)；2、采取多種方法提高刀具壽命，降低刀具成本。3、采用高速刀柄，目前應(yīng)用最多是HSK刀柄，熱壓裝夾刀具。注意刀具裝夾后的整體平衡；4、當(dāng)前的刀具企業(yè)在解決高速切削刀具技術(shù)方面已經(jīng)已經(jīng)做了很多工作，面向加工的刀具服務(wù)會(huì)幫助解決很多問題，刀具生產(chǎn)廠家成為主體，參考刀具生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)參數(shù)。
4、提高高速切削模具效率的工藝技術(shù)
1、刀具直徑和長(zhǎng)度的選擇2、HSK和EDM的選擇3、干切削和潤(rùn)滑冷卻4、進(jìn)給選擇；通常進(jìn)給量<銑刀直徑10%，進(jìn)給寬度<銑刀直徑40%。
根據(jù)材料情況合理選擇加工工藝參數(shù)：國(guó)外高速銑削加工零件材料質(zhì)量較好，材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相同，加工性能比較穩(wěn)定；而國(guó)外公司生產(chǎn)的刀具也以他們的材料標(biāo)準(zhǔn)做試驗(yàn)；推薦的加工參數(shù)一般比較適合他們的標(biāo)準(zhǔn)，如果使用他們的刀具，與國(guó)內(nèi)的零件材質(zhì)有一定的區(qū)別，在高速銑削時(shí)，這種差別表現(xiàn)得較為明顯，有些參數(shù)可以直接應(yīng)用，但有些效果就比較差。而國(guó)內(nèi)企業(yè)一般選用零件材質(zhì)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，所使用的零件材料，特別是能用高速加工的零件材質(zhì)，一般會(huì)局限在某些零件材料范圍內(nèi)，這對(duì)我們應(yīng)用高速加工技術(shù)也提供了有利的條件，會(huì)在較少的加工材料范圍內(nèi)應(yīng)用。這里要強(qiáng)調(diào)的是，一定要在這些材料上選取優(yōu)化出一套適合本企業(yè)的加工工藝參數(shù)，并且納入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。選用國(guó)產(chǎn)刀具，很少有推薦高速銑削的技術(shù)參數(shù)的，由必要做試驗(yàn)，取得比較滿意的參數(shù)嗎，最好選用固定的刀具生產(chǎn)廠家，減少試驗(yàn)的次數(shù)，形成加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以提高設(shè)備有效利用率嗎，降低生產(chǎn)成本，可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
5、高速切削的加工刀具路徑好編程
1平面進(jìn)給路徑選擇；2輪廓加工路徑選擇；3保持切削載荷平穩(wěn)；4保持相對(duì)平穩(wěn)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度；5在平面切削中保持圓拐角；6合理選擇精加工余量。
HSC精加工對(duì)CAN的編程要求：1）盡量避免拐角的銑削運(yùn)動(dòng)：2）盡量避免工件外的進(jìn)刀與退刀運(yùn)動(dòng)，直接從輪廓進(jìn)入下一個(gè)深度。或者采用螺旋線或斜向進(jìn)給切入：3）恒定每刃進(jìn)給嗎，提高質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具壽命：4）輪廓加工保持在水平面上等。高速切削CAM軟件；delcam公司幾年前就開始了高速切削加工編程技術(shù)的研究，開發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊；最近，mastercam公司也開發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊；國(guó)內(nèi)北航海爾也開發(fā)了高速切削自動(dòng)編程軟件模塊。
6、高速機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
1高速數(shù)據(jù)處理；2拐角預(yù)測(cè)處理；3NURBS非有理樣條插補(bǔ)曲線加工。
7、高速切削模具的安全問題
1刀具磨損和破壞的監(jiān)測(cè)；2刀片連接的強(qiáng)度；3和普通機(jī)床加工不同，安全防護(hù)和開機(jī)前對(duì)機(jī)床和刀具的嚴(yán)格檢查非常重要。
8、目前我國(guó)在采用高速加工模具技術(shù)中存在的問題
（1）機(jī)床：1國(guó)產(chǎn)高速機(jī)床整體性能尚有差距，功能部件性能還不能滿足要求。包括電主軸的功率和轉(zhuǎn)速，進(jìn)口機(jī)床價(jià)格高；2機(jī)床的高速下動(dòng)態(tài)特性研究還不夠，因而影響整機(jī)的；3五軸機(jī)床還不夠成熟，進(jìn)口機(jī)床價(jià)格太高；4配套技術(shù)和設(shè)備還不完全。
（2）刀具：:1國(guó)產(chǎn)刀具還不能夠適應(yīng)高速切削的應(yīng)用，特別是高速硬切削光整加工，進(jìn)口刀具價(jià)格高，刀具技術(shù)是影響高速切削加工模具的一個(gè)重要因素；2配套技術(shù)還不夠，包括刀柄、成套在線動(dòng)平衡等。
(3)高速模具加工工藝及實(shí)驗(yàn):1由于高速加工模具模具的歷史比較短，缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累；2對(duì)高速切削工藝研究比較少，投入不夠，立項(xiàng)比較困難；3缺少高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)或手冊(cè)，目前還是空白；4模具生產(chǎn)廠家對(duì)高速切削的認(rèn)識(shí)不夠，缺乏長(zhǎng)期效益的分析對(duì)比。
（4）缺乏高速切削自動(dòng)編程軟件.
（5）缺乏五軸聯(lián)動(dòng)高速切削自動(dòng)編程CAM軟件
模具市場(chǎng)對(duì)的高速加工有強(qiáng)烈的需求，但是技術(shù)跟不上。起步晚，基礎(chǔ)較差，整體技術(shù)不高，發(fā)展緩慢。需要各個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加大投入，綜合利用各個(gè)方面力量推動(dòng)高速切削在模具制造中的應(yīng)用。我們希望，通過各方面的努力，在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，通過技術(shù)進(jìn)步嗎，像汽車，機(jī)床嗎，家電一樣，在不遠(yuǎn)的將來嗎，我國(guó)不但要成為模具生產(chǎn)大國(guó)，而且要成為模具生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)
五、CAX技術(shù)對(duì)塑模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展
利用注塑模具CAX軟件，設(shè)計(jì)與工程人員可完成注塑制品構(gòu)造、模具概念設(shè)計(jì)、CAE分析、模具評(píng)價(jià)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和CAM等虛擬與現(xiàn)實(shí)工作，利用注塑模流分析技術(shù)，能預(yù)先分析模具設(shè)計(jì)的合理性，減少試模次數(shù)，加快產(chǎn)品研發(fā)，提高企業(yè)效率。
傳統(tǒng)的塑料注射成型開發(fā)方法主要是嘗試法，依據(jù)設(shè)計(jì)者有限的經(jīng)驗(yàn)和比較簡(jiǎn)單的計(jì)算公式進(jìn)行產(chǎn)品和工藝開發(fā)。因此開發(fā)過程中要反復(fù)試模和修模，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證，對(duì)于成型大型制品和精密制品，問題更加突出。2)二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出新的挑戰(zhàn)，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。3)應(yīng)用CAD／CAE／CAM技術(shù)從根本上改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和模具生產(chǎn)方式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具行業(yè)的發(fā)展。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外采用模具CAD／CAE／CAM技術(shù)可使設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％，制造時(shí)間縮短300／o，成本下降1 0％，塑科原料節(jié)省7％，一次試模成功率提高45％～50％。
CAD概念。運(yùn)用CAD技術(shù)能幫助廣大模具設(shè)計(jì)人員由注塑制品的零件圖迅速設(shè)計(jì)出該制品的全套模具圖，使模具設(shè)計(jì)師從繁瑣、冗長(zhǎng)的手工繪圖和人工計(jì)算中解放出來，將精力集中于方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性工作。2)CAE概念。CAE技術(shù)借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過程，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)制品的翹曲變形，達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成型工藝參數(shù)的目的。3)CAM概念。運(yùn)用CAM技術(shù)能將模具型腔的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各種數(shù)控機(jī)床所需的加工指令代碼，取代手工編程。采用CAM技術(shù)能顯著提高模具加工的精度及生產(chǎn)管理的效率。
注塑模CAD／CAE／CAM的科學(xué)嚴(yán)密生產(chǎn)組織方式，保證了注塑模的生產(chǎn)質(zhì)量。但注塑模的商品化軟件在功能和精度上還有待于進(jìn)—步發(fā)展。今后的研究和發(fā)展工作主要在于精度的數(shù)字化技術(shù)，對(duì)復(fù)雜形狀的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集速度要快而精確，并直接建立線框模型。其次就是實(shí)現(xiàn)模具加工的全自動(dòng)化；此外就是要通過信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從而顯示先進(jìn)信息傳輸工具的優(yōu)越性。
六、手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)制作與分析
1.模具設(shè)計(jì)
（1）模具的基本結(jié)構(gòu)（2）澆道分析與設(shè)計(jì)：澆道的作用在于連接注入口及模穴澆口，主要用于多進(jìn)澆口大件模具或多模穴模具，目的在于使塑料同時(shí)到達(dá)各模穴，使充填速度均勻。（3）型腔：射出成型模具主要由型腔賦予成型品的最終形狀，因此型腔可定義做模具中賦予成型品形狀的零組件。（4）模穴與模心:一般而言，模穴的主要要求為填料快速，容易脫模，表面須光滑模心的要求則為須維持整個(gè)模穴溫度均勻。（5）注入口及注:
入口的襯套注入口或豎澆口的目的在于將來自噴嘴射出的熔融塑料導(dǎo)入模具的澆道系統(tǒng)。外圍襯套則稱為注入口襯套。6）對(duì)位圈或定位圈:對(duì)位圈的目的在于導(dǎo)正射出機(jī)噴嘴位置與模具注入口，避免出料不順。有時(shí)除了定位的功能外，在模具外壁薄而射出壓力高時(shí)，往往需借助對(duì)位圈來保持注入口襯套與模具的對(duì)中。（7）注料系統(tǒng):對(duì)多型腔模具而言，需要一注料系統(tǒng)將塑料平均分配到每個(gè)模穴中。注料系統(tǒng)主要由澆道及澆口兩大部分所組成。（8）澆口設(shè)計(jì):傳統(tǒng)上進(jìn)澆口位置與澆口尺寸、方式的決定是由實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的，即所謂的試誤法，經(jīng)不斷地試模找出較佳的進(jìn)澆位置。但對(duì)較復(fù)雜的模具或精密模具，經(jīng)驗(yàn)法則難以使用。因此近年來許多研究人員致力于計(jì)算機(jī)輔助工程分析方面研究，希望結(jié)合高分子加工原理與數(shù)值計(jì)算，計(jì)算機(jī)繪圖的技術(shù)，發(fā)展出模具設(shè)計(jì)的輔助軟件，如國(guó)際上知名的MOLDFLOW，C-FLOW，以及CAE-MOLD，MOLDEX3D 系統(tǒng)軟件等。
2、模具的制作流程
從運(yùn)用CAD/CAM 系統(tǒng)采UG.NX Mold Wizard 模模塊來設(shè)計(jì)曲面的建立與編修建構(gòu)成品與模具幾何模型，數(shù)控技術(shù)進(jìn)行手機(jī)上蓋塑料射出模具制作，以模流分析軟件獲得射出成型的加工修件，并對(duì)模具的壽命評(píng)估，達(dá)到
縮短制程時(shí)間、降低成本及提高質(zhì)量的目標(biāo)。
3 、模流分析
試模程序在塑料模具中扮演著相當(dāng)重要的地位，模具根據(jù)的模流分析，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成階段即可通過模流分析軟件仿真模具射出成型的情形，決定模具的設(shè)計(jì)方式，模流分析所產(chǎn)生的參數(shù)可當(dāng)作試模時(shí)的參考，降低模具設(shè)計(jì)的失敗率以及試模時(shí)間與次數(shù)。本研究是以Moldex3D 分析充填過程，為模流設(shè)定參數(shù)，分析的建議結(jié)果相對(duì)照，由于作為壽命評(píng)估，故射膠壓力大，以加速模具磨耗，充填過程中壓力分布、溫度分布、波前圖與模流方向圖，從波前圖與模流方向圖中可觀察熔接線位置，分析圖中顯示厚度相當(dāng)均勻，表面沒有明顯熔接線。
4 、建立公母模
本研究所設(shè)計(jì)的CAD 模型是手機(jī)殼的外型，是采用UG NX 軟件來設(shè)計(jì)，它對(duì)于曲面的建立與編修及加工具有強(qiáng)大的功能。
5 、射出成型
將公、母模與模座組合完成后，并利用模流分析所得知結(jié)果，設(shè)定射出條件。射出機(jī)機(jī)型為臺(tái)中精機(jī)Ve-80，射出材料采用ABS 塑料顆粒材料。
6 、應(yīng)力分析
偏光儀是量測(cè)應(yīng)力變化的實(shí)驗(yàn)儀器，其主要設(shè)備包括偏光板、四分的一波板及光源，把光彈模型置于光彈性實(shí)驗(yàn)儀其中時(shí)，可用來檢驗(yàn)應(yīng)力的方向。
反射式光彈分析儀與穿透式光彈很類似，首先利用可塑性光彈分析材料披覆在像一面鏡子一樣平滑的待測(cè)物表面。再用一光束經(jīng)一面偏光板照射物體，經(jīng)物體面上的反射光投射回同一面偏光板。光源若使用白光的話，光彈條紋是彩色的條紋，可以根據(jù)應(yīng)力條文對(duì)照表來得到某一種顏色的條紋
代表某階段的條紋。在單色的光彈條紋中，粗線的地方代表該點(diǎn)的主應(yīng)力方向x 軸（或y 軸）平行。因此兩道光的相位差，因而造成光場(chǎng)的明暗條紋，光場(chǎng)的條文可以肉眼觀察，條紋越密集的地方，表示應(yīng)力越大，亦即應(yīng)力集中的地方（也是材料發(fā)生破壞時(shí)最先開始的位置）。當(dāng)光穿入透明均向板材料（環(huán)氧樹脂或電木等材料，構(gòu)成暫時(shí)雙折射的特性，板受應(yīng)力立即產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，但如將所加應(yīng)力移走時(shí)此現(xiàn)象即消失）中，則速度會(huì)隨材料的應(yīng)力狀態(tài)而產(chǎn)生輕微的變化。對(duì)于均質(zhì)等向性的材料，兩個(gè)偏光光波沿著主應(yīng)力方向偏，此兩方向的速度并不相等，其差值與主應(yīng)力值的差成正比關(guān)系。
利用CAD 的模具設(shè)計(jì)是從得到制品圖后，設(shè)計(jì)模具構(gòu)造、分面膜、橫澆道、進(jìn)澆口等，然后再?zèng)Q定溫度控制、脫模等，并依制品圖來決定公模與母模的尺寸。成型品充填不足時(shí)，會(huì)發(fā)生氣泡、氣孔、收縮下陷皺紋等，原因有成型空間內(nèi)的成型壓力不足、樹脂的流動(dòng)性不足、排氣不足等，成型壓力不足包括：成型機(jī)的容量不足與成型條件的射出壓力不足。采取的對(duì)策是延長(zhǎng)充填時(shí)間，升高高速充填、模具、樹脂的溫度，增大射出壓力，增大澆口，將澆口位置移到肉厚部，增強(qiáng)通氣孔等等。
七.總結(jié)
總體說來，我們的塑料模具制造水平與世界先進(jìn)水平的差距還是很大的。模具產(chǎn)品水平要比國(guó)際水平低許多，而許多模具的生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際水平長(zhǎng)。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于發(fā)展期，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這就為我國(guó)模具工業(yè)的高速發(fā)展提供了良好的條件與機(jī)遇。一方面是國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面是國(guó)際上將模具制造逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)和跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具的國(guó)際采購(gòu)趨向十分明顯。因此，展望未來，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景美好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具工業(yè)將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下繼續(xù)得到高速發(fā)展。
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