1、浙江理工大學本科畢業設計（論文）文獻綜述報告班級姓名課題名XXXG-01D高達模型足部造型及其注塑模具設計稱文獻綜述 （內容包括國內外本課題及相關研究現狀、分析及參考文獻目錄，字數不少于 2000 字）目錄1 國內外塑料行業發展現狀淺析2 國內外塑料模具行業發展現狀3 現代模具設計與制造的發展現狀及趨勢4 CAD 軟件在注塑模具行業應用5 高達玩具模型簡介參考文獻（報告全文附后）簽名：指導年月教師日審批意見注塑模具設計文獻綜述1 國內外塑料行業發展現狀淺析塑料是以高分子聚合物為主要成分，并在加工為制品的某階段可流動成型的材料。塑料具有特殊的物理力學性能和化學穩定性能，以及優良的成型加工性能1

2、。塑料工業是新興的工業，塑料作為一種新的工程材料，發展勢頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列，已經廣泛用于工業和日常生活。因此，塑料的加工和成型工藝越來越得到重視，新技術、新工藝不斷涌現。目前，塑料成型種類包括注射成型、壓鑄成型、吸塑成型、吹塑成型、發泡成型、擠壓成型等，其中注射成型是最常用的方法，幾乎所有的塑料都可以注射成型 2 。塑料制品行業是中國輕工業中近幾年發展速度較快的行業之一, 增長速度一直保持在10%以上。據中國輕工業信息中心統計,2004年中國塑料制品全部國有和年產品銷售收入達到500 萬元的非國有獨立核算工業企業9473 家 3 。2 國內外塑料模具行業發展現

3、狀2、1我國模具發展基本情況我國模具生產最為集中的地區在珠三角和長三角地區，約占全國模具總產值的三分之二以上，模具發展有力地支持著這兩個地區工業的快速發展。從1999 年至 2009 年產值從250 億元增長到億元，年均增長率在%；進口從億美元增至億美元；出口從億美元增至億美元；進口：出口從： 1 跌至： 1。表明了我國模具工業總產值呈逐年遞增趨勢，模具進口金額的增幅有逐年下降的趨勢， 出口比例逐年加大， 同時反映我國模具任是供不應求的狀態，仍為世界上模具年進口量較大的國家4 。當前國內塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發展重點為工程塑料模具。隨著中國汽車、 家電、電子通訊以及各種建材的迅

4、速發展，預計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發展速度將快于其他模具。2、2發展趨勢隨著我過模具行業的發展，簡單模具的設計和制造都沒有困難，模具行業將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發展。模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發展和提高。2、3存在的問題由于我國的模具行業起步較晚，與國外相比仍存在不小的差距，我國現在的模具開發制造水平比國際先進水平至少落后10 年，特別是大

5、型、精密、復雜、長壽命模具的產需矛盾十分突出，已成為嚴重制約我國制造業發展的瓶頸。模具行業主要存在的問題體現在以下幾方面：（ 1）行業創新能力薄弱整體效率低我國模具行業產需矛盾突出，無論是數量還是質量都無法滿足國內市場的需要，只達到70%左右。模具行業是技術密集、資金密集的產業，隨著時代的進步和技術的發展，能掌握和運用新技術的人才異常短缺。我國模具企業技術人員比例較低，水平也較低。由于不重視產品開發，在市場中常處于被動地位。我國模具企業經濟效益差，大都微利，國有企業總體虧損，缺乏后勁。高級模具鉗工及企業管理人才非常緊缺，高素質的模具技術人才缺乏，產品的綜合開發能力還急需加強。由于模具企業效益欠

6、佳及對科研開發和技術攻關不夠重視，因而模具行業在科研開發和技術攻關方面投入太少。中國塑料模具企業不僅要加快產業集群化，發揮規模效應，還要注重模具產業鏈的前端研發、人才建設、產業鏈后端的檢測以及信息服務，盡快縮短技術、管理、工裝水平與國際水準的差距。這是塑料模具企業在發展中必須解決的重要問題。（ 2）企業組織結構、產品結構、技術結構不合理我國模具生產許多是在各主機廠的模具分廠或車間內，其中一半以上是自產自用，模具的商品化程度低，而國外70%以上都是專業模具廠，且走的是“小而精”的道路。國內模具總量中，屬大型、精密、復雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在 50%以上。（ 3）產品水平和生產工

7、藝水平低產品水平和生產工藝水平總體上比國際先進水平低，而模具生產周期卻要比國際先進水平長。產品水平低主要表現在尺寸精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復雜程度上，這幾項指標與國外先進水平相比差距十分明顯。工藝水平低主要表現在設計、加工、工藝裝備等方面，模具工業的整體裝備水平相對落后、利用率低。雖然國內許多企業采用了先進的加工設備，但總的裝備水平仍比國外企業落后許多，特別是設備數控化率和 CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業低得多 6，。由于體制和資金等方面原因，引進設備不配套，設備與附、配件不配套現象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好的解決。裝備水平低，帶來我國模具企業鉗工比例過高等問題

8、。模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低，也對模具質量、成本有較大影響，特別是對模具制造周期有很大影響。國內模具標準件使用覆蓋率只有35%左右，而國外先進國家模具標準化程度為70%一 80%。如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期25%一 40%，并可大大減少由于自制模具零件而造成的工時浪費。（ 4）模具材料技術落后模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比還有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。3 現代模具設計與制造的發展現狀及趨勢3、1模具的標準化加快模具的標準化、商品化發展，適應大規模成批生產的需要，可以提高模具

9、的制造質量、縮短模具的制造周期。3、2新材料、新技術、新工藝的研究和應用研究開發模具新材料，進一步提高模具鋼材的耐磨、耐蝕、綜合機械性能、加工性能和拋光性能，是提高模具質量的穩定性和使用壽命的主要途徑和發展趨向。模具 CAD/CAE/CAM技術是模具設計、制造技術的又一次革命，其優勢越來越明顯。普及和提高 CAD/CAE/CAM技術的應用，是模具設計制造走向現代化的必由之路。以高速銑削為代表的高速切削加工技術代表了模具外表面粗加工的的發展方向。成型面的加工向精密、自動化方向發展，光整加工技術向自動化方向發展。以三坐標測試儀和快速原型制造技術為代表的制模技術，是模具制造技術的重大發展，尤其是用于

10、反向制造工程和復雜模具的制造，對縮短制造周期有著非常重要的作用。節能、優質、高速、綠色熱處理工藝是模具零件熱處理的主導方向。3、3現代生產制造方式在完全實現模具標準件、通用件的生產專業化，供應商品化的基礎上，利用現代 IT 技術，組成局域通信網絡，將計算機設計完成的各成型面、配合面數字化，并編成代碼直接輸入數控機床或CNC加工中心進行自動編程，繼而完成自動加工。加工過程中能夠完成自動檢測和結果的自動顯示，從而實現產品設計、模具設計以及模具制造的自動化和智能化并以此提高設計和制造的速度和質量，減少人為的多層次失誤造成的缺陷，從而縮短模具生產周期，提高模具質量以及使用的可靠性和壽命。3、4塑料制件

11、的精密化、微型化、超大型化為了滿足各種產品越來越高的使用要求，塑料模具和塑料成型技術正朝著精密化、微型化和超大型化方向發展。4 CAD 軟件在注塑模具行業應用CAD即計算機輔助設計的英文簡稱(Computer Aided Design) 。計算機的應用，使得設計人員在設計過程中，能充分發揮計算機的強大算術邏輯運算功能、大容量信息存儲與快速信息查找的能力，完成信息管理、數值計算、分析模擬、優化設計和繪圖等項任務；而設計人員集中精力進行有效的創造性思維，從而更好地完成從設計方案的提出、評介、分析模擬與修改到具體設計實現的設計全過程. 對于機械行業來講，注塑模設計通用的CAD軟件是 AutoCAD、

12、Pro/E 、UG等。國內部分科研單位、大專院校也在塑料行業開展了CAD技術的研制和開發工作。華中理工大學國家重點實驗室葉顯高、李德群、肖景容等研制成功了“實用化注塑模CAD/CAE/CAM微機系統 HSC1. 1”；北京化工學院進行了注塑充模過程計算機仿真；其他部分企業科研單位也做了一些探討工作，并且收到了一定的經濟效益。總的來講我國塑料模具 CAD僅僅處于開發使用初期，很多自己研發的軟件并不是很成熟。在模具設計中，模架及某些零件，如導柱、導套、推桿、支撐塊、澆口套、定位圈等分別已形成廠標、行標或國標。對于這些標準的或本單位采用的模架及零件可在通用的二維工程圖 CAD系統中建立模架、零件庫，

13、以被設計時調用。對于澆注系統、溫控系統、模架結構強度計算等內容，已有一些較成熟的計算方法或經驗計算方法，可設置這些計算公式的模塊，以便設計人員進行快速計算。另外對于一些設計中常用的數據庫資料也可以設置在 CAD系統中以便設計人員快速查詢，根據各個工廠的不同要求和情況，還可以在系統中設置本單位所特有的內容。這樣建立的CAD系統可大幅度減輕設計人員的工作強度、提高設計速度并可實現模具設計的規范化及標準化。對于某些在原成型制品的基礎上作局部修改而需重新設計的模具來說，其效果就更加明顯。總體來說，注塑模CAD的內容有以下幾點。4、1注塑制品的幾何造型采用幾何造型系統，如線框造型、面造型和實體造型，在計

14、算機中生成注塑制品的幾何模型，這是注塑模結構的CAD的第一步。由于注塑制品大多數是薄壁件，且又有復雜的表面，因此，常用表面造型的方法來產生制品的幾何模型。4、2模腔面形狀的生成在注塑模具中，行腔用來生成制品的外表面，型芯用來生成制品的內表面，由于塑料的成型收縮率，模具磨損及加工精度的影響，制品的內外表面尺寸并不就是模具型芯面、型腔面的尺寸，兩者之間需要比較復雜的換算。目前流行的商品化注塑模CAD軟件并未能很好的解決這種換算，因此，制品的形狀和型腔的形狀要分別輸入，工作量較大且比較繁瑣，如何由制品形狀方便、快捷的生成型腔和型芯表面形狀仍是當前的研究課題。4、3模具結構方面的設計采用計算機軟件來輔

15、助計算最佳型腔的數目，引導模具設計者布置型腔，構思澆注系統、冷卻系統和推出機構，為選擇標準模架和設計動模部裝圖和定模部裝圖作準備。4、4標準模架選擇采用計算機軟件來設計模具的前提是盡可能多地實現模具標準化，包括模架標準化、模具零件標準化、結構標準化及工藝參數標準化等。一般而言，用作標準模架選擇的設計軟件應具用兩個功能，一是能引導模具設計者輸入本企業的標準模架，以建立專用的標準模架庫；二是能方便地從已建好的專用標準模架庫中，選出本次設計中所需的模架類型及全部模具標準件的圖形和數據。4、5部裝圖及總裝圖的生成根據已選定的標準模架及已完成型腔布置，模具設計軟件以交互方式引導模具設計者生成部裝圖和總裝

16、圖。模具設計者在完成總裝圖時，能利用光標在屏幕上拖動模具零件以搭積木的方式裝配模具總圖。4、6模具零件圖的生成模具設計軟件能引導用戶根據模具部裝圖、總裝圖以及相應圖形庫完成模具零件的設計、繪圖和標注尺寸。4、7常規計算和校核模具設計軟件可將理論計算和行之有效的設計經驗相結合，為模具設計師提供對模具零件全面的計算和校核，以驗證模具結構等有關參數的正確性。5 高達玩具模型簡介高達是日本機器人題材卡通系列作品中的著名的主角機器人。高達塑料模型等周邊產品在全世界風靡盛行，經久不衰。一個普通級的高達模型大約有200-400 個零件，其模具制造復雜、設計與涉及的知識面和知識點較多，如三維造型、模具設計、數

17、控加工等。1979年機動戰士高達上映時，相關的玩具只有傳統的合金玩具。1980 年 7 月，萬代在初代高達放送后推出首個1/144 比例 RX-78-2 高達。 起初的 GUNPLA和當時同期，以孩子為主要取向的機器人塑膠模型是沒有太大分別。但是自從模型師于HOBBY JAPAN雜志的副刊中刊載“ How To Build Gundam ”一專欄后， GUNPLA隨即在中、小學生中揭起熱潮。 1981 年，同年 10 月由講談社創刊的漫畫雜志 COMIC BonBon“”于雜志前面也刊登了高達模型，因此加速了熱潮；連由小學館發行，非相關取向的雜志 TEREBI KUN“”也刊載了一陣子的 GU

18、NPLA，也因此奠定了 GUNPLA的人氣 17 。參考文獻1 黃榮學 , 范洪遠 . 我國模具工業發展概述及展望J.機械工程師， 2007,5:452 鐘佩思 , 沈友徽 , 馬靜敏等 . 模具先進制造技術發展趨勢綜述J. 模具制造，2005,3:123 劉向陽，屈平 . 我國模具工業發展現狀 J. 世界制造技術與裝備市場， 2004,4114 陳映雄 . 我國玩具業出口現狀及對策 J. 對外經貿實務， 2006， 5:685 李桂貞 . 論加入 WTO中國玩具業的發展對策 J. 廣東商學院學報 ,2002 ， 6:127 吳冬玲 . 毛絨玩具整體流程 J. 蘇州工藝美術職業技術學院學報， 2006，2:31328 王聯曉，朱正浩，劉丁己 . 品牌形象、消費者自我概念和購買意愿關系綜述J.商業時代， 2008（ 15）： 30319 曹兵 . 電腦毛絨玩具設計者好幫手 J. 中外玩具制造， 2007.10(美) 大衛 M.安德森， B. 約瑟夫 . 派恩 .21世紀企業競爭前沿: 大規模定制模式下的敏捷產品開發M.北京 : 機械工業出版社，511 計國忠 . 科技轉換背景下的中國玩具產業發展 J. 高科技與產業化， 2004， 1212 劉際澤 . 塑料制品與模具設計提案 M. 北京 : 中國輕工業出版社