订书机外壳注射模设计文献综述专题

订书机外壳注射模设计文献综述专题（精选1篇）

篇1：订书机外壳注射模设计文献综述专题

吉林化工学院

文 献 综 述

订书机外壳注射模设计

Injection Mold Design For The Shell Of Staple

√毕业设计 □毕业论文 性 质: □

教 学 院：

系

别： 学生学号： 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 职

称： 起止日期：

机电工程学院 机械电子系 11410521 胡 艾 机自1105 孔繁星 讲师

2015.3.1～2015.3.28

吉 林 化 工 学 院

Jilin Institute of Chemical Technology

吉林化工学院本科毕业设计文献综述

注塑模设计的知识构建及应用

摘 要：注塑模设计水平低、管理技术落后已成为制约我国模具行业进一步发展的瓶颈。本文将知识管理的先进管理理念引入注塑模设计知识管理领域，提出了构建注塑模设计知识管理系统的思路。本文同时简单介绍了基于几种软件的注塑模设计和应用。关键词：注塑模；知识；磨具设计；应用 引言

模具是各类产品的母体，是注塑、挤塑、冲压、铸造等各类工艺的重要成型部件。目前采用模具制造的各类工业产品已广泛应用于机械、电子、医疗、航天、船舶、汽车等相关产业。因此如何快速有效的设计模具，并对其成型工艺进行预判已经成为了模具设计制造的主要工作。注塑模设计是注塑模制造中的关键。一副结构合理的注塑模不仅能顺利地生产出高质量的塑件，还可以简化模具的加工过程和提高生产效率，从而降低生产成本并提高附加值。同时，注塑成型还是一个复杂、影响因素众多、很难用精确理论模型进行描述的过程，属于弱理论强经验领域，设计经验是注塑模具方案确定与结构设计最重要的组成部分之一[1]。

在我国成为“世界加工中心”的大趋势下和模具行业本身多年的积累，我国的模具工业在经历了近十几年的大发展之后，逐步进入了战略调整期，模具工业的发展重新面临着机遇和挑战。当前的模具行业中，中小型模具企业比重偏多，主要从事家电模具及中低档模具制造，产品样式雷同，设计制造水平低，利润空间急剧萎缩，已形成恶性竞争的态势；而在利润空间很大的大型注塑模尤其是汽车等大型精密复杂注塑模市场上，国内企业无论在数量还是产品质量上，都难与国外同类企业抗衡。目前，国产汽车用注塑模具只能满足中低档车型的要求，高档轿车用大型精密复杂模具（包括保险杠、仪表板等成型模具在内）则依赖于进口。通过与国外同类企业比较，国内模具设计制造水平低，管理技术落后已成为制约我国大型精密复杂注塑模具发展的瓶颈[2]。

随着信息技术的发展和知识经济时代的到来，应用先进的信息技术带动和提升模具工业的设计制造水平，应用知识管理的先进管理理念提高模具企业的管理层次，就成为解决国内模具行业面临问题的重要途径。因此，非常有必要就大型注塑模设计制造过程开发出一整套数字化知识管理平台，实现模具生产的信息化、高效化。这也是弥补与发达国家在这一领域的差距，赶上世界先进模具制造水平的必由之路。

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该模块以现有大型注塑模设计理论与设计方法为基础，将设计过程中常用的设计参数资料与计算方法通过软件封装，既能为设计人员提供方便快捷的资料查找工具又能充当实用的设计计算工具。

② 文档资料管理模块

文档资料管理是系统的最重要的模块之一。在大型注塑模设计过程中，会产生大量的设计文档、图纸等资料，对这些文档资料必须加以管理。该模块包括六个小模块:塑件信息管理、模具实例管理、模具零件管理、设计标注管理、设计案例管理和项目资料管理。

④知识分布管理模块

知识分布管理模块主要是为了解决大型注塑模设计过程中大量存在的设计经验(隐性知识)而采取的间接管理方法。通过知识专家的管理，可以让设计人员快速找到解决某类问题的专家，通过与专家的交流与沟通来解决问题，这样也为企业管理层掌握企业的知识分布提供了直接的参考资料。

⑤ 信息交流工具模块

通信工具在注塑模设计过程中是必不可少的。通过通信工具可以将分散的设计人员集结起来，共同完成设计任务。另外，联机会议工具还提供了在线视频、网络会议等功能[1]。

2.2 设计方法及技术路线

1．(1)设计方法[5]

大型注塑模设计知识管理系统的设计可以分为三个阶段进行：

① 通过对合作企业知识管理现状的调查，分析企业在注塑模设计知识管理上存在的问题，得出合作企业在注塑模设计知识管理方面的需求(前文已述)； ② 以软件工程知识和企业知识管理理论为指导，并借鉴其它知识管理软件与信息管理软件开发方面的经验，将软件开发分为系统需求分析、系统设计、程序编写和系统测试完善四个阶段;③ 选用Borland Delphi 7.0 并结合MSSQL Server 2000数据库工具开发系统各个功能模块。(2)技术路线

根据系统设计方法，我们将系统开发过程分为6个阶段，各阶段的技术路线如图2所示。

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通过统一的人机交互界面将各个功能子模块进行集成[2]。注塑模设计的应用

3.1 基于CAD的注塑模设计应用

注塑模具中关键的零部件主要是型芯与型腔[4]。成型零件的工作尺寸是指型腔和型芯直接构成塑件的尺寸。例如型腔和型芯的径向尺寸、深度和高度尺寸、孔间距离尺寸等。成型零件工作尺寸的精度直接影响了塑件的精度。下面以型腔尺寸的CAD实现为例说明：

型腔（或凹模）是成型塑件外型的模具零件，其工作尺寸属于包容尺寸，在使用过程中型腔的磨损会使包容尺寸逐渐增大。所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。具体计算公式如下[6]：

型腔的径向尺寸计算公式：

L=[Ls(1+Scp)-3D/4]+δ

式中：Ls—塑件外形径向公称尺寸；

Scp—塑料的平均收缩率Scp（Smax+Smin）=，2D —塑料尺寸公差；

δ —模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3~1/6，即δ=(1/3~1/6)D。从计算公式可以看出，型腔的径向尺寸包含两部分Ls(1+Scp)及-3/4D 组成，在绘制三维数模时，通常是按照制件的基本尺寸绘制，不考虑其公差尺寸；为了得到合理的由计算公式得到型芯与型腔尺寸，在绘制型芯与型腔时，必须先对制件数模进行修整。LS(1+Scp)该部分尺寸可利用软件中的比例缩放功能。如果塑件精度要求不是很高，-3/4D 该部分尺寸可约等于-1/2D，然后利用软件中的偏置功能，将该尺寸面向材料内侧偏置-1/2D。缩放及偏置完成后，可利用软件中的模型检查功能，检查制件各面与开模方向的角度，修整拔模角，完成后绘制型芯与型腔三维模型[7]。

型芯尺寸在CAD软件中的实现方法与上述方法相同。模具中位置尺寸（如孔的中心距尺寸）在使用过程中磨损的影响可以忽略不计，只考虑模具制造公差、磨损和成型收缩率波动的影响，其计算公式如下：

C=CS(1+Scp)2

（Smax+Smin）S=式中：CS—塑件位置尺寸；SCP—塑料的平均收缩率，cp；

2-5

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⑤ 根据模具的整体结构框架，装配模具的零部件，产生完整的模具。⑥ 将设计结果作为经验存入相应的事例库中。3.3.2 基于模型推理技术

MBR技术是随着计算机编程技术的发展而发展的。在早期，以面向过程的方法进行编程时，MBR被定义为模拟。即以计算机建立一个真实世界进程的系统模型，由于系统建模是编程必要的步骤，MBR被逐渐淡化。但是随着面向对象的编程技术的出现，随着面向对象的分析和设计方法(Object oriented Analysis and Design, OO A /D)的提出，MBR又被注入了新的活力[11]。

MBR技术在建模上可由整体到局部分为：

① 组织模型：负责分配和调度整个系统中各个模块的功能； ③ 模块模型：用于进行变换、嵌套、组合以产生复合输入问题的解； ④ 组件模型：用于进行组件的功能特征和物理特征的构建及调试。

MBR技术在理论上采用约束系统进行推理。首先，运用组件描述语言(Component Description Language, CDL)将组件的约束特征描述出来；然后，将约束特征转化入并行约束编程(Concurrent Constraint Programming , CCP)框架，即约束系统,进行推理。CCP框架将输入问题的外部约束与组件及模块间的内部约束进行匹配、组合最终得到输出结果[12]。总结

一个先进的知识管理系统的引入，初步实现了对注塑模设计知识的管理，能够从不同程度上提高生产管理水平和生产效率。而基于多种绘图软件的注塑模设计的应用能够使注塑模设计在一个更全面的平台上得以更全面、更广泛的实现，能让注塑模设计更完善[13]。

参考文献

[1] MATIN I, HADZISTEVIC M, JANKO H, et al.A CAD/CAE-integrated injection mold design system for plastic products[J].The International Journal of Advanced Manufacturin, 2012, 63(5):

[2] 马瑞伍．大型注塑模设计知识管理系统研究[D]．[出版地不详]：学位授予单位缺失，2006．

[3] 单方，陈璞，李美村．事例推理技术在注塑模设计中的应用研究[J]．广东工业大学学报，2001（03）：37-39+45． [4] 黄志高，周华民，李德群．基于CBR的注塑模设计专家系统的研究与开发[J]．塑

Manufacturing Technology, 1997, 46(1).WEN-REN J, YU-HUNG T, TAI-CHIH L.Algorithm for automatic undercut recognition and lifter design[J].The International Journal of Advanced Manufacturin, 2013, 69(5-8).IN-HO S, JONG-MYOUNG P, SUNG-CHONG C.Web-based Interference Verification System for Injection Mold Design[J].Computer-Aided Design and Applications, 2006, 3(1-4).