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南京林業(yè)大學(xué) 2006屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
填表須知：
[1]本任務(wù)書所列各項(xiàng)由指導(dǎo)教師詳細(xì)填寫，以便學(xué)生全面了解和正確執(zhí)行。本任務(wù)書經(jīng)學(xué)院、系(教研室)審定后，送教學(xué)科一份，發(fā)給學(xué)生一份。
[2]學(xué)生接到任務(wù)書后，應(yīng)制訂好工作計(jì)劃，填寫開(kāi)題報(bào)告，認(rèn)真進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，并按規(guī)定時(shí)間完成。任務(wù)書所列各項(xiàng)內(nèi)容不得涂改，因特殊情況需要變動(dòng)的必須經(jīng)系(教研室)負(fù)責(zé)人、教學(xué)院長(zhǎng)審核同意。
[3]本任務(wù)書中“[ ]”內(nèi)容為填表解釋。畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后，本任務(wù)書裝訂在設(shè)計(jì)前面，交學(xué)院存檔。
一、基本情況
1、學(xué)院專業(yè)： 應(yīng)用技術(shù) 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)。
2、選題名稱： 基于Pro/E的蒸汽電熨斗的建模設(shè)計(jì) 。
3、指導(dǎo)教師： 周捷 ；指導(dǎo)教師職稱： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 。
4、協(xié)助指導(dǎo)教師： ；協(xié)助指導(dǎo)教師職稱： 。
5、學(xué)生學(xué)號(hào)： 0294101 ；學(xué)生姓名： 包銀玉 。
6、導(dǎo)師團(tuán)成員： 。[助教及助教以下職稱的指導(dǎo)教師需導(dǎo)師團(tuán)成員指導(dǎo)]
7、作業(yè)期限： 2006 年 2 月 13 日至 2000 年 6 月 7 日。
8、作業(yè)地點(diǎn)： 本校 。
9、選題性質(zhì)： 科研 生產(chǎn) 其它√ 。
10、選題出處：[填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的具體來(lái)源，例如科研項(xiàng)目名稱、生產(chǎn)項(xiàng)目名稱等]
自擬 。
二、審批情況
1、系(教研室)意見(jiàn)：
經(jīng)論證，該畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 [填“符合/不符合”]人才培養(yǎng)方案要求。
系(教研室)負(fù)責(zé)人：
年 月 日
2、學(xué)院審批意見(jiàn)：
經(jīng)審核， [填“同意/不同意”]下發(fā)該任務(wù)書。
教學(xué)院長(zhǎng)簽字或?qū)W院蓋章：
年 月 日
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)
1、總體要求
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間為16周。學(xué)生依據(jù)導(dǎo)師給定的選題，能編寫符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書，獨(dú)立進(jìn)行資料的收集、加工與整理，能綜合運(yùn)用科學(xué)的理論、知識(shí)和技能，進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、分析，解決設(shè)計(jì)問(wèn)題，正確繪制有關(guān)圖表，獨(dú)立撰寫并答辯。
2、設(shè)計(jì)內(nèi)容及具體要求
[主要包括對(duì)前言、環(huán)境概況、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)立意、總體設(shè)計(jì)及功能、規(guī)劃、附圖、附表等的要求]
（1）采用Pro/E設(shè)計(jì)一款蒸汽電熨斗，造型具有自身的特點(diǎn)。
依據(jù)常用要求確定功率（300W～1000W）。
采用Pro/E對(duì)其中的單獨(dú)零件作模具設(shè)計(jì)
（2）要求圖量不少于4張A0圖紙
計(jì)算說(shuō)明書不少于5000字
3、指定閱讀的參考文獻(xiàn)[原則上要求中文文獻(xiàn)不低于10篇，外文文獻(xiàn)不低于5篇]
參考文獻(xiàn)：
[1] 阮寶湘主編 《工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)》北京理工大學(xué) 2002.5 機(jī)械工業(yè)出版社
[2] 炊海春編著 《Pro/Engineer 從零件到整機(jī)》2003.3 人民郵電出版社
[3] 戴兢志編著 《Pro/ENGINEER 模具設(shè)計(jì)入門與實(shí)務(wù)》2005.1人民郵電出版社
[4] 劉永翔 方建軍 劉仕良 王會(huì)彩編著 《產(chǎn)品設(shè)計(jì)與建?！?004.8 化學(xué)工業(yè)出版社
[5] 朱兵 編著 《Pro/Engineer 2001模具設(shè)計(jì)》2004.12 南方出版社出版
[6] 林清安編著 《Pro/Engineer 2001模具設(shè)計(jì)》2004.1 清華大學(xué)出版社
[7] 葛正浩編著 《Pro/Engineer 塑料模具設(shè)計(jì)入門與實(shí)踐》2003.12 化學(xué)工業(yè)出版社
[8] 張孝民主編 《塑料模具技術(shù)》2003.6 機(jī)械工業(yè)出版社
[9] 黃虹主編 《塑料成型加工與模具》2003.3 化學(xué)工業(yè)出版社
[10] 李秦蕊主編 《塑料模具設(shè)計(jì)》1988.12 西北工業(yè)大學(xué)出版社
[11] 王文廣 田寶善 田雁晨主編 《塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》2003.12化學(xué)工業(yè)大學(xué)出版
[12] C.Rauwend etal. polyme Extrusion. Hanser Munich, 1986.
[13] W.Michali. Extrusion Diesfor plastics and Rubber. Hanser, Munich, 1992.
[14] Harold Belofsky. Plastics: Product design and process engineering. New York: Hanser Publishers, 1995.
[15] Myer Errin: Plastics Failure Guide, Hanser Publishers, Munich, 1996.
[16] Arthur W.Birley: Plastics Materials, Leonard Hill, New York,1982.
4、備注[指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的其他要求及說(shuō)明等]
附錄：
南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、計(jì)分方法
評(píng)定畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的成績(jī)，采用五級(jí)記分制(優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格)和評(píng)語(yǔ)相結(jié)合的辦法。指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯成績(jī)各占40%、20%和40%。
二、評(píng)語(yǔ)內(nèi)容
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否達(dá)到任務(wù)書的要求，有何特點(diǎn)和獨(dú)創(chuàng)性。
2、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、分析與研究探討問(wèn)題的能力。
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的正確程度、實(shí)驗(yàn)意義、圖表質(zhì)量和文字表達(dá)能力。
4、答辯時(shí)報(bào)告和回答問(wèn)題的情況，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中的表現(xiàn)和工作態(tài)度等評(píng)語(yǔ)由指導(dǎo)教師評(píng)寫，經(jīng)答辯委員會(huì)(組)主席或教研室(組)主任審改后，填入有關(guān)表格中。
三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1、優(yōu)秀
全面正確地按任務(wù)書的要求完成了設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)。能創(chuàng)造性地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能。設(shè)計(jì)(論文)的基本論點(diǎn)、結(jié)論、方案、圖表、說(shuō)明等均論述有據(jù)，質(zhì)量較高，并能應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。獨(dú)立工作能力較強(qiáng)。答辯時(shí)概念清楚，能正確回答與本課題有關(guān)的全部問(wèn)題。
2、良好
較全面地按任務(wù)書的要求完成了設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)。能綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能。設(shè)計(jì)(論文)的基本論點(diǎn)、結(jié)論、方案、圖表、說(shuō)明等基本正確，質(zhì)量較好。有一定的獨(dú)立工作能力。答辯時(shí)概念清楚，能正確回答與本課題有關(guān)的主要問(wèn)題。
3、中等
能按任務(wù)書的要求完成設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)。設(shè)計(jì)(論文)中一般能綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能。設(shè)計(jì)(論文)的基本論點(diǎn)、結(jié)論、方案、圖表、說(shuō)明等質(zhì)量尚好，但有非原則性錯(cuò)誤。具有初步的獨(dú)立工作能力。答辯時(shí)概念清楚，基本上能正確回答與本課題有關(guān)的主要問(wèn)題。
4、及格
基本上能按任務(wù)書的要求完成了設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)。設(shè)計(jì)(論文)和圖表質(zhì)量一般，非原則性錯(cuò)誤較多。獨(dú)立工作能力一般。答辯時(shí)概念基本清楚，尚能正確回答與本課題有關(guān)的最基本的問(wèn)題。
5、不及格
未能按任務(wù)書的要求完成設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)，或依賴教師和同學(xué)勉強(qiáng)完成了設(shè)計(jì)(論文)。設(shè)計(jì)(論文)和圖表的質(zhì)量不符合要求。答辯時(shí)概念不清，不能正確回答與本課題有關(guān)的最基本的問(wèn)題，或有原則性錯(cuò)誤。
四、評(píng)分要求
評(píng)分要嚴(yán)肅認(rèn)真，堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)事求是，力求反映學(xué)生的真實(shí)業(yè)務(wù)水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)主要依據(jù)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)和答辯的情況，不涉及學(xué)生的其它因素。各課題組的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該一致。一個(gè)教學(xué)班的評(píng)分應(yīng)符合“正態(tài)分布”的一般規(guī)律。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的評(píng)分和評(píng)語(yǔ)，均裝入學(xué)生檔案。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)不及格的按我?！秾W(xué)生學(xué)籍管理實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定處理。
南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
包銀玉
學(xué) 號(hào)
0294101
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
指導(dǎo)教師姓名
周 捷
職 稱
高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
所在學(xué)院
應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
選題來(lái)源
自 擬
選題類型
設(shè) 計(jì)
選題名稱
基于Pro/E的蒸汽電熨斗的建模設(shè)計(jì)
研究的目的
及意義
Pro/E是美國(guó)Parametric Technology Corporation公司（PTC公司）開(kāi)發(fā)的功能較全的CAD/CAM軟件，它以基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)，單一數(shù)據(jù)庫(kù)下的全相關(guān)等概念而聞名于世，集實(shí)體設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、零件裝配、二維工程圖制作、制造加工、機(jī)構(gòu)仿真及有限元分析、自動(dòng)測(cè)量等于一體。在目前的三維設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域中占有重要地位，是當(dāng)今最優(yōu)秀的三維實(shí)體建模軟件之一。
Pro/E 2001軟件具有完善的圖形用戶界面，并且更加友好、直觀，同時(shí)增加了許多新的設(shè)計(jì)功能，大大擴(kuò)展了軟件的使用范圍。
運(yùn)用Pro/E設(shè)計(jì)一款新穎實(shí)用的蒸汽電熨斗，并開(kāi)發(fā)蒸汽電熨斗某單獨(dú)零件的模具。
根據(jù)目前市場(chǎng)上的多種蒸汽電熨斗，保證熨斗用途和使用性能，設(shè)計(jì)一款在外觀、材質(zhì)、做工、易用性、擴(kuò)充能力都符合時(shí)代需要的蒸汽熨斗，提高熨斗價(jià)值的含金量。
國(guó)內(nèi)外同類
研究概況
近年來(lái)，小家電在不斷地滲透進(jìn)我們的生活，在用細(xì)節(jié)改變著我們的生活品質(zhì)。熨斗作為常備的家用小電器，它的使用較為頻繁。較之從前外觀單調(diào)、性能單一的電熨斗產(chǎn)品，今日沐浴在高科技氛圍下的它又呈現(xiàn)出了一番新天地：內(nèi)置的抗鈣化裝置使水垢不會(huì)在熨斗內(nèi)沉積；延長(zhǎng)使用壽命；防漏水系統(tǒng)和自動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，安全可靠；超順滑抗磨底板和自動(dòng)清洗裝置也令電熨斗更長(zhǎng)久耐用。在外形上，新款蒸汽電熨斗更具流行曲線，顯得靈便輕巧；水箱的色澤豐富多變，以海藍(lán)、果綠、粉紅為主打色系，綜合體現(xiàn)了蒸汽電熨斗好用又好看的流行風(fēng)格。
如今在美國(guó),蒸汽電熨斗越來(lái)越受到歡迎。經(jīng)過(guò)近期多項(xiàng)調(diào)查顯示,消費(fèi)者并不喜歡設(shè)計(jì)復(fù)雜的熨斗, 寧可選用簡(jiǎn)單的型號(hào)。他們理想的蒸汽電熨斗,只需具備防粘底板,以及自動(dòng)關(guān)閉、噴水、蒸汽噴射和蒸汽調(diào)節(jié)功能便已足夠。
2000年以后，新型蒸燙機(jī)陸續(xù)推出，實(shí)現(xiàn)機(jī)械半自動(dòng)燙化，不僅提高了工作效率，也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和熨燙質(zhì)量，人性化的功能給使用者帶來(lái)不少方便。這些新機(jī)型著重在模具開(kāi)發(fā)上有了突破和改進(jìn)，都有所創(chuàng)新，從而保證了服裝的熨燙質(zhì)量，具有平挺的質(zhì)感，適合各種面料。
研究?jī)?nèi)容
及計(jì)劃
研究?jī)?nèi)容：
蒸汽電熨斗手柄的設(shè)計(jì)、熨斗零部件、熨斗內(nèi)的布局和整體外形設(shè)計(jì)及熨斗某單獨(dú)零件模具的設(shè)計(jì)。
時(shí)間安排：
第一、 二周市場(chǎng)調(diào)查；
第三、四周資料查閱；
第五、六周學(xué)習(xí)Pro/E等相關(guān)設(shè)計(jì)工具；
第七、八周設(shè)計(jì)蒸汽電熨斗內(nèi)部零件；
第九、十周設(shè)計(jì)蒸汽電熨斗某單獨(dú)零件及其模具；
第十一、十二周設(shè)計(jì)蒸汽電熨斗的整體外形；
第十三、十四周對(duì)所有設(shè)計(jì)圖進(jìn)行整理檢查并打印渲染；
第十五、十六周后期檢查準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
經(jīng)費(fèi)預(yù)算：打印100，搜索資料60，其余20。
特色與創(chuàng)新
根據(jù)蒸汽電熨斗設(shè)計(jì)的基本要求及熨斗標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一款輕巧、體積小、使用方便的蒸汽電熨斗。這款蒸汽電熨斗采用鈦金底板，涂層硬度高，不易刮花底板，耐磨、耐熱，使電熨斗經(jīng)久耐用，且具有調(diào)節(jié)溫度的功能，不同的衣料可選擇不同的溫度。產(chǎn)品造型美觀，符合人機(jī)工程學(xué)原理，使用方便是居家的好幫手。
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
南京林業(yè)大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目： 基于Pro/E的蒸汽電熨斗的
建模設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 號(hào)： 0294101
學(xué)生姓名： 包 銀 玉
指導(dǎo)教師： 周 捷
職 稱： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
二OO六 年 五 月 二十五 日
南京林業(yè)大學(xué)
摘 要
本課題題目為：“基于Pro/E的蒸汽電熨斗的建模設(shè)計(jì)” 。主要是運(yùn)用Pro/E的建模設(shè)計(jì)，根據(jù)蒸汽電熨斗設(shè)計(jì)的基本要求及熨斗標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出一款功能多、操作簡(jiǎn)單、使用方便的蒸汽電熨斗。
設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括蒸汽電熨斗整體造型的設(shè)計(jì)，材料的選用，尺寸的確定，色彩的渲染以及對(duì)蒸汽電熨斗部分零件的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)主要包括動(dòng)模、定模、澆注系統(tǒng)、模架的設(shè)計(jì)等一系列工作。
采用Pro/E對(duì)蒸汽電熨斗進(jìn)行造型設(shè)計(jì)和對(duì)蒸汽電熨斗部分零件的模具設(shè)計(jì)，并由Pro/E軟件自動(dòng)生成二維的工程圖，如總裝配圖、零件圖以及模具圖等。
關(guān)鍵字：Pro/ENGINEER ； 蒸汽電熨斗 ； 塑料 ； 模具。
Abstract
The topic of the task is: “the modeling design of steam electric iron on the base of Pro/E”. It is mainly use Pro/E to model, according to the basic request and the iron standard , designs a steam electric iron with various function、 simple operation and convenient use.
The design content mainly include the design of steam electric iron’s whole model, materials’ selection , size’s determination , applying colors and moulds’ designs of partial components within steam electric iron. Mould design mainly includes a series of work ,like the design of moving mould、fixed mould、pouring system 、mould frame and so on.
Adopt Pro/E to the shape-designing and mould design of some parts of steam electric iron steam electric iron, and automatically generates the two-dimensional engineering drawings by Pro/E software, like assembly drawing, detail drawing and mould chart as well.
Key word: Pro/ENGINEER ； steam electric iron ； plastic ； mould.
南京林業(yè)大學(xué) - 46 -
前言
習(xí)慣上，人們總認(rèn)為，只有冰箱、彩電這樣的大家電，才能顯示出科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展。實(shí)際上，當(dāng)年愛(ài)迪生就是用一只小小的燈泡開(kāi)創(chuàng)了用電的新紀(jì)元。近年來(lái)，小家電在不斷地滲透進(jìn)我們的生活，在用細(xì)節(jié)改變著我們的生活品質(zhì)。 較之從前外觀單調(diào)、性能單一的電熨斗產(chǎn)品，今日沐浴在高科技氛圍下的它又呈現(xiàn)出了一番新天地：內(nèi)置的抗鈣化裝置使水垢不會(huì)在熨斗內(nèi)沉積；延長(zhǎng)使用壽命；防漏水系統(tǒng)和自動(dòng)安全關(guān)熄設(shè)計(jì)，安全可靠；超順滑抗磨底板和自動(dòng)清洗裝置也令電熨斗更長(zhǎng)久耐用。在外形上，新款蒸汽電熨斗更具流行曲線，顯得靈便輕巧；水箱的色澤豐富多變，以海藍(lán)、果綠、粉紅、粉紫為主打色系，綜合體現(xiàn)了蒸汽電熨斗好用又好看的流行風(fēng)格。
隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)具有了更為準(zhǔn)確和現(xiàn)實(shí)的意義，CAD/CAM/CAE的日益成熟與推廣，為模具設(shè)計(jì)和制造提供了最有潛力的工具，同時(shí)也逐漸成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中最具支撐性的技術(shù)手段，其中Pro/ENGINNEER及其相關(guān)軟件(Pro/DESIGNER、Pro/MECHANICA)都成為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中較為流行的必備設(shè)計(jì)工具。
計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)軟、硬件為依托，以數(shù)字化、信息化為特征，計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)的巨大沖擊，使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式逐漸被更有效率與更精確的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所取代。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低了成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，而且使多品種、小批量生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
Pro/MOLDESIGN是Pro/E系統(tǒng)中的一個(gè)可選擇性的模塊，提供了方便實(shí)用的三維環(huán)境下塑料模具設(shè)計(jì)與分析工具。利用這些工具，可以由塑料制件的三維實(shí)體模型建立起模具裝配模型，設(shè)計(jì)分型面、澆鑄系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)，生成模具成型零件的三維實(shí)體模型，從而可方便且準(zhǔn)確地完成塑料模具核心部分的設(shè)計(jì)工作。再利用Pro/E系統(tǒng)的布局及裝配模塊，還可以進(jìn)行模具的頂出系統(tǒng)和三維總裝配設(shè)計(jì)，并最終利用工程圖模塊生成二維的工程圖。
計(jì)算機(jī)滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念產(chǎn)生變化，形成一種真正意義上的“無(wú)紙化設(shè)計(jì)”和“無(wú)墻設(shè)計(jì)”，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一切都變得干凈、簡(jiǎn)單、高效。
大學(xué)本科四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是最后的一個(gè)任務(wù)，是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，也是最重要的一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)主要是利用Pro/Engineer軟件對(duì)蒸汽電熨斗的建模設(shè)計(jì)，并對(duì)其部分零件進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)。根據(jù)目前市場(chǎng)上的多種蒸汽電熨斗，保證熨斗用途和使用性能，設(shè)計(jì)一款在外觀、材質(zhì)、做工、易用性、擴(kuò)充能力都符合時(shí)代需要的蒸汽熨斗，提高熨斗價(jià)值的含金量。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)Pro/Engineer這一軟件的各個(gè)模塊有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，而且對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程有了一定的了解，我想對(duì)即將走上工作崗位的我是一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要考慮方方面面，由于自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論水平及設(shè)計(jì)時(shí)間有限，我的設(shè)計(jì)難免會(huì)存在謬誤和不足，敬請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。
1 Pro/Engineer的介紹
1.1 Pro/E的簡(jiǎn)介
Pro/Engineer（簡(jiǎn)稱Pro/E）軟件是美國(guó)Parametric Technology Corporation公司（PTC公司）開(kāi)發(fā)的基于單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)再利用等概念基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一個(gè)功能強(qiáng)大的CAD/CAE/CAM軟件，它能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工的過(guò)程集成在一起，讓所有用戶同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。它以基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)，單一數(shù)據(jù)庫(kù)下的全相關(guān)等概念而聞名于世，集實(shí)體設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、零件裝配、二維的工程圖制作、制造加工、機(jī)構(gòu)仿真及有限元分析、自動(dòng)測(cè)量等于一體。在目前的三維設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域中占有重要地位，是當(dāng)今最優(yōu)秀的三維實(shí)體建模軟件之一。
Pro/E系統(tǒng)具有強(qiáng)大的特征構(gòu)造功能，自從以Pro/E為代表的基于特征造型的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)問(wèn)世以來(lái)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化已經(jīng)變的切實(shí)可行了。
1.2 Pro/E的主要功能
為了在今日競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中取勝，需要以更快的速度、更低的成本以及更高的質(zhì)量引入新Pro/E。正是以此為目標(biāo)開(kāi)發(fā)的3D模型設(shè)計(jì)軟件。憑借其無(wú)可比擬的技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)上已經(jīng)成為了制造企業(yè)的產(chǎn)品領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)。它所提供的柔性的工程以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境能夠時(shí)刻高度響應(yīng)，以而確保企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中處于主動(dòng)地位。
隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)具有了更為準(zhǔn)確和現(xiàn)實(shí)的意義，CAD/CAM/CAE的日益成熟與推廣，為模具設(shè)計(jì)和制造提供了最有潛力的工具，同時(shí)也逐漸成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中最具支撐性的技術(shù)手段，其中Pro/ENGINNEER及其相關(guān)軟件(Pro/DESIGNER、Pro/MECHANICA)都成為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中較為流行的必備設(shè)計(jì)工具。
計(jì)算機(jī)滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念產(chǎn)生變化，形成一種真正意義上的“無(wú)紙化設(shè)計(jì)”和“無(wú)墻設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)的一切都變得干凈、簡(jiǎn)單、高效。
計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)軟、硬件為依托，以數(shù)字化、信息化為特征，計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)的巨大沖擊，使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式逐漸被更有效率與更精確的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所取代。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低了成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，而且使多品種、小批量生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，三維CAD技術(shù)的日益成熟和完善，三維CAD軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，其中Pro/ENGINEER以其強(qiáng)大的功能及較高的性價(jià)比，逐漸在業(yè)界取得主導(dǎo)地位，以產(chǎn)品構(gòu)思、完善到生產(chǎn)加工都做到了高度智能化、專業(yè)化和規(guī)范化。Pro/E主要功能在于進(jìn)行參數(shù)化的實(shí)體設(shè)計(jì)，它所提供的功能包括實(shí)體設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、建立工程圖、零件裝配、模具設(shè)計(jì)、加工制造以及逆向工程等。其最大的特點(diǎn)就在于采用單一數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，而且是一種全相關(guān)性的軟件。
Pro/E采用全參數(shù)化驅(qū)動(dòng)所有幾何形狀，通過(guò)尺寸間的參數(shù)關(guān)系和單一的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，利用關(guān)系式（Relation）使某些幾何構(gòu)型隨其它幾何尺寸的改變而自動(dòng)改變，達(dá)到變更的一致性，并且對(duì)模型的任何修改都可雙向（二維—三維）傳遞到整個(gè)設(shè)計(jì)中。如此可以減少改圖或計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)間并減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生。
Pro/E可自動(dòng)生成產(chǎn)品的二維裝配工程圖，在AutoCAD中稍加整理即可形成規(guī)范嚴(yán)格的生產(chǎn)加工用零件圖和裝備圖，其他零件圖紙也可如法生成，Pro/E的圖面生成功能大大縮短了這一階段繪制圖紙所需的時(shí)間。
1.3 Pro/E的應(yīng)用領(lǐng)域
事實(shí)證明在世界上領(lǐng)先的企業(yè)現(xiàn)在正在追求的戰(zhàn)略是并行工程，在該環(huán)境中，把產(chǎn)品投放到市場(chǎng)進(jìn)行，而非順序進(jìn)行的，在概念設(shè)計(jì)進(jìn)行的同時(shí)，可以較早創(chuàng)建詳細(xì)的零件和裝配體，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且定義制造過(guò)程，這些功能的并行交迭，極大的縮減了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間。
Pro/Engineer軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境在支持并行工程方面是獨(dú)一無(wú)二的，通過(guò)一系列完全相關(guān)的模塊完全圖形、裝配極其功能。
Pro/Engineer能夠把多個(gè)部門同時(shí)致力于同一產(chǎn)品模型中，這包括在工業(yè)設(shè)計(jì)，包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/Engineer還提供了目前集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。
1.4 Pro/Engineer 2001中文版簡(jiǎn)介
Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（Parametric Technology Corporation,簡(jiǎn)稱PTC）的主要產(chǎn)品。它提供的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念徹底改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用該概念開(kāi)發(fā)出來(lái)的第3代機(jī)械CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/ENGINEER軟件能將設(shè)計(jì)到制造的全過(guò)程集成在一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。該軟件的功能覆蓋了眾多的工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、輕工、家電、航空、航天等行業(yè)。
配功能，能夠始終保持設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。
從實(shí)用性上看，Pro/ENGINEER系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，概念清晰，符合工程人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)上，具有完整而統(tǒng)一的模型。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且現(xiàn)在也推出了單機(jī)版，大大增強(qiáng)了它的競(jìng)爭(zhēng)力。
尤其在模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，Pro/ENGINEER較早地在廣東深圳、東莞、廣州以及華東一帶得到廣泛應(yīng)用。由于它的應(yīng)用，大大縮短了模具設(shè)計(jì)與制造周期，提高了模具質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來(lái)了更大的市場(chǎng)并獲取了更多的利益。現(xiàn)在，Pro/ENGINEER在模具行業(yè)已經(jīng)是一個(gè)人們非常熟悉的軟件名稱，很多人都知道它用于模具設(shè)計(jì)與制造具有很好的效果。
Pro/ENGINEER 2001在中國(guó)提供完全漢化和支持國(guó)標(biāo)工程圖繪制標(biāo)準(zhǔn)的中文版本，降低了工程師的學(xué)習(xí)和操作困難，可以滿足國(guó)內(nèi)用戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的需要，極大地促進(jìn)了用戶充分利用和發(fā)揮軟件的作用與效率。
隨著現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，對(duì)產(chǎn)品的造型、功能要求越來(lái)越苛刻，相應(yīng)地對(duì)模具生產(chǎn)的周期、質(zhì)量、成本的要求也越來(lái)越高，這就要求用于模具設(shè)計(jì)與制造的軟件不斷創(chuàng)新，功能更強(qiáng)大，更容易使用。PTC及時(shí)響應(yīng)上述的社會(huì)要求，自Pro/ENGINEER推出以后，不斷完善、版本不斷更新。
盡管Pro/E是三維建模軟件，但也可以非常方便地在Pro/E的Drawing﹙工程圖﹚模塊中制作工程圖，而且這種工程圖與AutoCAD不同，沒(méi)有必要為工程圖畫出各種幾何要素，而只需將已有的零件、組件或鈑金件的3D模型調(diào)出來(lái)貼在所需大小的圖紙上，然后添加尺寸或者必要的幾何要素就可以了。而且，Pro/E可自動(dòng)連接Drawing和Model中的更改事項(xiàng)。
為了正確顯示物體的大小和形狀，不但需要3D模型，也需要2D工程圖。Pro/E的Drawing（工程圖）模塊能將3D狀態(tài)的Part、Assembly、Sheet metal等模型設(shè)計(jì)成有視圖配置的2D工程圖。而且Pro/E的工程圖是與3D模型相關(guān)聯(lián)的，在創(chuàng)建完了3D模型后，就可以開(kāi)始工程圖的創(chuàng)建。
2 有關(guān)塑料的知識(shí)
2.1 塑料的概念
塑料是一種可塑成形的材料，它是以高分子聚合物為主要成分的混合物，在加熱、加壓等條件下具有可塑性，在常溫下為柔韌的固體。所謂高分子聚合物，是指由許許多多結(jié)構(gòu)相同的普通分子組成的大分子。它既存在于大自然中（稱之為天然樹(shù)脂），又能夠用化學(xué)方法人工制?。ǚQ之為合成樹(shù)脂），合成樹(shù)脂是塑料的主體。在合成樹(shù)脂中加入某些添加劑，如填充劑、增塑劑、著色劑等，可以得到各種性能的塑料品種。
高分子材料是由大量低分子化合物聚合而成。它包括工程材料、橡膠、纖維和粘結(jié)劑。
按熱性能不同，工程塑料可分為：
1) 熱塑性塑料 特點(diǎn)是加熱時(shí)軟化，可塑造成型，冷卻后變硬。此過(guò)程可重復(fù)進(jìn)行。
2) 熱固性塑料 特點(diǎn)是初加熱時(shí)軟化，可塑造成型，但固化之后再加熱將不再軟化，也不溶于溶劑。
2.2 塑料的組成
塑料是由樹(shù)脂、填加劑組成，在一定條件下可塑成形，并在常溫下保持形狀不變的材料。
塑料是以聚合物合成樹(shù)脂為主要原料（約占材料總質(zhì)量的40％～100％），再添加一定數(shù)量的增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、發(fā)泡劑等各種輔助材料而構(gòu)成。加入輔助材料將改善塑料的使用性能和加工性能，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本。在加工過(guò)程中能夠形成流動(dòng)的成型材料。塑料經(jīng)過(guò)成型加工，可以制成具有特定形狀又具有一定使用價(jià)值的塑料制品。
塑料是指以高分子合成樹(shù)脂為主要成分，在一定的溫度和壓力下具有可塑性和流動(dòng)性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。
2.3 塑料的發(fā)展
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)制造業(yè)所使用的材料提出了越來(lái)越高的要求由于塑料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、絕緣性能好以及良好的可塑性，并易于成型等特點(diǎn)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并逐漸取代木材，并部分取代金屬等傳統(tǒng)材料，成為各個(gè)領(lǐng)域里經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)件材料。
塑料制品工業(yè)發(fā)展歷史短，但發(fā)展速度驚人，2002年全世界的塑料年產(chǎn)量已為1.65億噸。現(xiàn)在塑料已成為在鋼材、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。21世紀(jì)將成為塑料制品工業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)代。
2.4 塑料的性能
塑料具有優(yōu)良的成形和加工性能，在加熱和加壓下，利用不同的成形方法幾乎可將塑料制成任何形狀的制品。
塑料的品種很多，不同品種的塑料具有不同的特性。盡管塑料品種較多，功能差別大，然而，塑料材料與其他材料相比仍具有共同的特性，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
1) 質(zhì)輕
塑料一般都比較輕，各種泡沫塑料的相對(duì)密度在0.01--0.05之間，普通塑料的相對(duì)密度在0.9--2.3之間。在要求減輕自重的用途中，塑料材料有著特殊中要的意義。
2) 優(yōu)異的電絕緣性能
在電性能方面，塑料包含著極其寬廣的指標(biāo)范圍。塑料的介電常數(shù)常常小到2左右，體積電阻率高達(dá)10--10·cm，介電損耗低到10?？傊?，大多數(shù)塑料具有良好的電絕緣性，一些塑料在高頻、高壓條件下也能作為電氣絕緣材料和電容器介質(zhì)材料。
3） 耐化學(xué)腐蝕性好
塑料的特點(diǎn)之一是耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)于金屬和木材，他們一般有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿、鹽溶液、蒸汽、水、有機(jī)溶劑等具有不同程度的穩(wěn)定性。因此，塑料廣泛的用作防腐材料。其中，聚四氟乙烯耐腐蝕性最好，被稱為“塑料王”，能耐“王水”等極強(qiáng)的腐蝕性介質(zhì)的腐蝕。
4）減震、消音作用強(qiáng)
許多塑料由于柔軟而富于黏彈性，當(dāng)它受到外界的機(jī)械沖擊震動(dòng)或頻繁的機(jī)振、聲振等機(jī)械波作用時(shí)，塑料內(nèi)部產(chǎn)生黏彈內(nèi)耗，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏l(fā)。如泡沫塑料可用做隔音材料和減振材料。
5）隔熱性能好
塑料的導(dǎo)熱率極小，比金屬小上百倍甚至上千倍，是熱的不良導(dǎo)體或絕熱體，因而常被用作絕熱保溫材料。泡沫塑料的熱導(dǎo)率與靜止的空氣相當(dāng)。因此，聚苯乙烯、聚氨酯等許多泡沫塑料廣泛應(yīng)用于冷藏、建筑、節(jié)能裝置和其他絕熱工程。
6）力學(xué)強(qiáng)度范圍寬
塑料的力學(xué)強(qiáng)度范圍廣，從柔順到堅(jiān)韌甚至帶剛、脆都有。大多數(shù)塑料模塑制品的剛度與木材相近。塑料的比強(qiáng)度接近或超過(guò)傳統(tǒng)的金屬材料的比強(qiáng)度。因此，普通塑料特別適用于受力不大的結(jié)構(gòu)件。
7）耐磨性能好
大多數(shù)塑料摩擦系數(shù)很小，有些塑料還具有優(yōu)良的減磨、耐磨和自潤(rùn)滑性。許多工程塑料制品的摩擦零件可以在各種條件下有效的工作。有些塑料的耐磨性為許多金屬材料所不及。如，各種氟以及用氟塑料增強(qiáng)的聚甲醛、級(jí)酰胺塑料就是良好的耐磨材料。
8）透光性極其防護(hù)性能良好
許多塑料制品可以做成透明或半透明材料。像聚苯乙烯和丙烯酸類塑料和玻璃一樣透明，常被用作玻璃的替代品。大量用于既保暖又透光的農(nóng)用薄膜利用的就的聚丙烯、聚乙烯等材料。
不同材料的性能大不相同。在強(qiáng)度方面，以金屬材料最好，特種陶瓷和纖維增強(qiáng)工程塑料次之；在比強(qiáng)度方面，以金屬鋁和增強(qiáng)工程塑料最好；在沖擊強(qiáng)度方面，以金屬、塑料為好；在耐熱方面，以陶瓷、金屬和玻璃最好，塑料次之，木材最差；在密度方面，以塑料和木材最小，木材中以泡桐最輕，塑料中以泡沫塑料最輕；在線脹系數(shù)方面，以塑料最大，陶瓷最??；在導(dǎo)熱性方面，以塑料、木材最小，玻璃、陶瓷次之，金屬最好。
塑料除了能制成色彩鮮艷、令人喜愛(ài)的日用品外，還有許多用途。由于塑料具有許多獨(dú)特的性能，如質(zhì)輕、耐腐蝕、絕緣和良好的多種防護(hù)特性等，因而被廣泛地應(yīng)用于機(jī)電、化工、建筑、交通運(yùn)輸、能源、輕紡、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和科研的各個(gè)領(lǐng)域。它不僅可以代替貴重金屬、木材、皮革、纖維等材料，并能提高制品質(zhì)量，簡(jiǎn)化加工工序，降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，而且可以解決工程上不少關(guān)鍵問(wèn)題。
2.5 常用塑料介紹
表一、常用塑料的主要特性和用途
性能
特性
用途
聚丙烯
耐腐蝕性優(yōu)良，力學(xué)性能高于聚乙烯，耐疲勞和耐應(yīng)力開(kāi)裂性好，但收縮率較大，低溫脆性大。密度譽(yù)為0.90～0.91g/cm3
醫(yī)療器具，家用廚房用器，作受熱的電氣絕緣零部件，化工耐腐蝕零件，中小型容器和設(shè)備
聚苯乙烯
樹(shù)脂透明，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，絕緣性能好耐輻射，成型工藝性好，但脆性大，耐沖擊性和耐熱性差。密度為1.15～2.00g/cm3
不受沖擊的透明儀器、儀表外殼、罩體、生活用品等電氣零件
ABS
具有韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)特性，絕緣性能好，耐化學(xué)腐蝕性，尺寸穩(wěn)定性、表面光澤性好，易涂裝和著色，但耐熱性不太好，耐候性較差。密度約為1.02～1.05g/cm3
汽車 、電器儀表、機(jī)械構(gòu)件，如齒輪、把手、儀表盤等
作耐腐蝕設(shè)配與零件
3 塑料制品的有關(guān)介紹
3.1 塑料制品加工的發(fā)展
很久以來(lái)，所有塑料機(jī)械生產(chǎn)廠家都在為提高塑料成型設(shè)備的生產(chǎn)效率、成型精度和使用功能而努力著。提高成型設(shè)備的工藝穩(wěn)定性和生產(chǎn)精度、提高成套機(jī)組的組套性和自動(dòng)化水平、開(kāi)發(fā)信息數(shù)據(jù)軟件和控制系統(tǒng)、推廣應(yīng)用微電子技術(shù)、研制柔性系統(tǒng)等方面，得到了大的進(jìn)展并在廣泛的應(yīng)用。
為了適應(yīng)不同物料和制品的成型需要，對(duì)擠出和注射螺桿的幾何結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)徑比作了較大的改進(jìn)，使成型設(shè)備的工藝穩(wěn)定性有了進(jìn)一步的提高。
采用了新一代比例伺服式液壓系統(tǒng)和伺服電機(jī)，提高了成型設(shè)備的加工的效率，使成型設(shè)備的動(dòng)作的速度、精度和重復(fù)準(zhǔn)確性都有了很大的提高。
計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)了全生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制，擠出、中空成型、熱成型等設(shè)備的自動(dòng)化水平有了不同程度的提高。
擴(kuò)大微電子技術(shù)在塑料加工各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。為了降低加工成本，有利于產(chǎn)品的銷售，計(jì)算機(jī)控制和管理系統(tǒng)的發(fā)展愈來(lái)愈趨于簡(jiǎn)化和專門化，并向更高水平的質(zhì)量控制和和管理功能發(fā)展。
小批量生產(chǎn)、多種的柔性系統(tǒng)、機(jī)械手和溫控系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。
3.2 塑料制品加工設(shè)備的種類
（1）、 塑料成型設(shè)備
到目前為止，塑料注射成型仍是塑料加工的最主要方法之一。目前，世界各國(guó)的注射機(jī)制造公司的競(jìng)爭(zhēng)主要是圍繞改善注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)和開(kāi)發(fā)功能性注射，尤其在采用或開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的液壓技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)方面做了大量的工作，使注射機(jī)達(dá)到高效、高速、節(jié)能、精密、低噪音和高自動(dòng)化水平。
（2）、 中空吹塑成型設(shè)備
隨著中空塑料制品在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中空吹塑成型設(shè)備的要求也就越高。出現(xiàn)許多新的技術(shù)和新的工藝如：多層成型、多種材料組合成型、三維形狀復(fù)雜制品成型等新技術(shù)相繼開(kāi)發(fā)成功并已投入批量生產(chǎn)；計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在中空成型設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，可以采用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)定制品壁厚，用計(jì)算機(jī)控制多種原料共擠出或先后擠出過(guò)程，這些控制技術(shù)的應(yīng)用，提高了中空成型工藝水平；中空成型設(shè)備的更新?lián)Q代，在大型制品成型方面具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
（3）、 塑料擠出成型設(shè)備
目前，塑料擠出成型機(jī)研究工作的重點(diǎn)，已經(jīng)從提高加工性能、改善生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，轉(zhuǎn)移到增加混煉功能等方面，并以此作為再生塑料的增值手段。
各個(gè)生產(chǎn)塑料擠出成型設(shè)備廠家未來(lái)主要研制設(shè)備方向是：加大擠出機(jī)的功率；增加反應(yīng)性功能；研制高效雙螺桿擠出機(jī)；開(kāi)發(fā)節(jié)能、省料型擠出裝置；提高擠出機(jī)控制機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)水平。
（4）、 熱成型設(shè)備
型是將塑料片材加工成各種制品的成型方法。因這種成型工藝的能耗和加工費(fèi)用相對(duì)較低，材料適用面較寬，產(chǎn)品用途較為廣泛。故熱成型制品的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展到汽車、家電、建筑等領(lǐng)域的大型制件。
熱成型設(shè)備的生產(chǎn)水平不斷提高，如成型工藝方法有了很大改進(jìn)；原料的選擇范圍越來(lái)越大；設(shè)備自動(dòng)化程度顯著提高；已經(jīng)生產(chǎn)了節(jié)能型熱成型機(jī)。
（5）、滾塑成型設(shè)備
滾塑成型工藝是一種最古老且引用較少的成型方法。滾塑工藝的優(yōu)點(diǎn)主要在于固定資產(chǎn)投資生產(chǎn)成本相對(duì)較低，而且特別適用于生產(chǎn)那些高技術(shù)、好附加值的小型復(fù)雜制品。最近，滾塑工藝已成為歐洲塑料加工業(yè)中發(fā)展最快的一種工藝，預(yù)計(jì)今后年增長(zhǎng)率將保持在9%以上。日本的一家公司，應(yīng)用滾塑機(jī)和特殊的工藝開(kāi)發(fā)多層的大型油罐，這是滾塑制品生產(chǎn)領(lǐng)域中的一項(xiàng)技術(shù)突破。
3.3 塑料制品的應(yīng)用
塑料材料應(yīng)用以包裝和建筑業(yè)消費(fèi)為主，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家中消費(fèi)比例可以達(dá)到40%以上?，F(xiàn)在塑料在電子、電氣工業(yè)中的應(yīng)用量迅速增加，日本已超過(guò)了建筑業(yè)占第二位。德國(guó)汽車運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用量已超過(guò)建筑業(yè)居第二位。由于功能性塑料的開(kāi)發(fā)，更多的塑料制品進(jìn)入了醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域?，F(xiàn)在，塑料作為一種新型材料，正在迅速進(jìn)入辦公室自動(dòng)化、海洋開(kāi)發(fā)、信息產(chǎn)業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域，并逐漸向其他領(lǐng)域拓寬。
3.3.1 塑料制品在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
塑料最大的消費(fèi)市場(chǎng)是包裝。在發(fā)達(dá)國(guó)家塑料制品的消費(fèi)總量中，包裝材料占1/4以上。近年來(lái)，由于環(huán)保方面的要求，對(duì)塑料包裝材料提出了不少新的性能要求，導(dǎo)致對(duì)塑料包裝材料的發(fā)展有一些不利的西、影響。但其發(fā)展大大超出了其他包裝材料。
為了滿足包裝市場(chǎng)新的要求，塑料包裝材料正在進(jìn)行新的發(fā)展，主要體現(xiàn)在：迅速開(kāi)發(fā)新的塑料包裝材料；不斷研究新的包裝性能；盡量適應(yīng)新的環(huán)保要求?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外塑料制品生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)出許多新型塑料包裝材料，如適應(yīng)食品，飲料包裝的高阻滲包裝材料和無(wú)菌包裝材料，可以增加食品保鮮期，延長(zhǎng)其存放壽命。開(kāi)發(fā)了可適應(yīng)微波爐，電磁灶加熱和耐蒸煮的耐熱包裝材料；具有空氣調(diào)節(jié)功能，適宜水果和蔬菜儲(chǔ)存的保鮮包裝材料等具有特殊性能和用途的功能性塑料包裝材料。
由于環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益得到人們關(guān)注，世界各國(guó)塑料加工業(yè)對(duì)改進(jìn)塑料包裝材料的配方設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重視，很多塑料制品生產(chǎn)廠家致力開(kāi)發(fā)薄型包裝容器成型技術(shù)，使包裝容器在確保使用要求的前提下盡量薄型化。同時(shí)，各個(gè)生產(chǎn)廠家都十分重視適量包裝，避免過(guò)剩包裝，注意提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命和增加包裝容器的附加功能等，以此減少塑料包裝材料廢棄物的數(shù)量，緩解城市固體廢物的處理問(wèn)題。
3.3.2 塑料制品在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
由于塑料材料的綜合性能和節(jié)能效果好，塑料在建筑領(lǐng)域中仍具有巨大的市場(chǎng)潛力。如塑料門窗的大力發(fā)展；塑料內(nèi)外墻裝飾材料發(fā)展迅速；高性能采光塑料建材具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ焕盟芰蠌U棄物生產(chǎn)新型建筑材料引人關(guān)注。利用廢棄塑料，不僅可以降低塑料制品的生產(chǎn)成本，而且可以解決廢棄物污染環(huán)境的問(wèn)題。國(guó)外已有采用回收的PS和PU廢棄料和新料一起生產(chǎn)出防噪聲建筑砌塊，采用PE廢棄物作為優(yōu)質(zhì)仿木復(fù)合材料的基材，生產(chǎn)出了高質(zhì)量的仿木塑料建材，還利用回收的廢棄PS泡沫板，再加工成新的隔熱材料。
3.3.3 塑料產(chǎn)品在電子領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
隨著計(jì)算機(jī)、光學(xué)復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、和其他商用辦公自動(dòng)化設(shè)備及電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)迅速向短、小、輕、薄的方向發(fā)展，塑料在電子電氣工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用量也越來(lái)越大。
塑料在電子電氣領(lǐng)域中應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)是：提高電子電氣塑料件的耐熱性能；研究新的混配工藝，開(kāi)發(fā)小型精密制件；大力研制開(kāi)發(fā)光纖塑料制品。
通信業(yè)的發(fā)展，帶來(lái)了電纜市場(chǎng)的大發(fā)展，已開(kāi)發(fā)出可改善阻燃、減少毒性煙霧排放等性能的新型塑料制品。塑料光纖纖維因其光學(xué)和力學(xué)性能良好，又具有足夠的熱性能，生產(chǎn)成本僅為玻璃光導(dǎo)纖維的三分之一，故其在短距離的通訊系統(tǒng)上占有很大優(yōu)勢(shì)。
3.3.4 塑料制品在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
由于汽車生產(chǎn)廠家對(duì)減輕汽車車體重量的要求更為迫切，促進(jìn)了塑料在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前，高強(qiáng)度、質(zhì)量輕的塑料產(chǎn)品正在越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中。
塑料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是：原料品種選用方面競(jìng)爭(zhēng)加劇；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從外飾件向結(jié)構(gòu)件發(fā)展。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)和研究，汽車用塑料不再局限于生產(chǎn)外飾件，SMC和PP復(fù)合材料已用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性內(nèi)飾件，包括塑料發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，如油箱、進(jìn)汽歧管、閥門蓋、電器元件等，這些制品的性能的要求很高，使用條件相當(dāng)苛刻，如耐高溫、耐腐蝕、電絕緣性都要求十分優(yōu)良。轎車底盤骨架結(jié)構(gòu)已采用多彩復(fù)合塑料制成，這項(xiàng)技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)今世界汽車工業(yè)發(fā)展中最有前途的一項(xiàng)突破。
3.3.5 塑料制品在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
醫(yī)用塑料制品作為醫(yī)用材料的重要組成部分，已塑料材料向高技術(shù)、高附加值發(fā)展的一個(gè)主要方向，并在生物和醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域中發(fā)展成為一門相當(dāng)重要的邊緣科學(xué)。
醫(yī)用塑料可分為醫(yī)用體外塑料制品和醫(yī)用體內(nèi)塑料制品兩類。
在美國(guó)有2/3的玻璃醫(yī)療用具已被透明塑料所代替。在日本，除了100ML的注射器之外，其他全部使用一次性塑料注射器。醫(yī)用體內(nèi)塑料制品是指在人體內(nèi)使用的各種醫(yī)用塑料制品，如各種人體組織替代品、臟器以及藥劑型的醫(yī)用高分子材料，如人造心臟和心臟瓣膜、人造肺、人工腎、人造關(guān)節(jié)、人造骨、人造食管、整形材料、手術(shù)用縫合線、外科用膠黏劑等。其理化和力學(xué)性能必須滿足醫(yī)學(xué)裝置和人工器官功能和設(shè)計(jì)的要求，如人造腎用的過(guò)濾膜和人造肺用的氣體交換膜，要求具有特殊的透析和與分離功能。
3.3.6 塑料制品在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展
塑料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種重要生產(chǎn)資料，近年來(lái)雖然農(nóng)用塑料消費(fèi)量的增長(zhǎng)減緩，但在提高產(chǎn)品質(zhì)量、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域和減少農(nóng)田污染方面有了較大的進(jìn)步。新型地膜、功能性農(nóng)膜、可降解薄膜成為當(dāng)今的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。多色地膜、光選擇性地膜、防蟲除草地膜和針孔地膜是近年新開(kāi)發(fā)的地膜。為了減少農(nóng)田污染，保護(hù)土壤的生態(tài)平衡，研究人員正在積極開(kāi)發(fā)可控降解薄膜，有的采用光控降解法，有的采用生物降解法，有的采用兩者結(jié)合的方法，這項(xiàng)研究工作已成為當(dāng)前塑料領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。
3.4 塑料制品設(shè)計(jì)原則
塑料設(shè)計(jì)包括美術(shù)造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)等多項(xiàng)內(nèi)容，而且對(duì)不同的塑料品種、不同的成型方法，塑料的設(shè)計(jì)也有所不同。
1) 尺寸
塑件的尺寸主要應(yīng)滿足使用及安裝要求，同時(shí)應(yīng)考慮模具制造的工藝性能、設(shè)備性能（如注射機(jī)最大注射量、鎖模力、壓機(jī)最大壓力、臺(tái)面尺寸等）。還必須考慮塑料的流動(dòng)性；對(duì)流動(dòng)性差和壁薄的塑件，尺寸不能設(shè)計(jì)得過(guò)大，防止塑件產(chǎn)生镕接痕或注射不足蹬缺陷。
2) 精度
精度由塑料制品的成型工藝方法的特點(diǎn)所決定。影響塑料制品精度的因素主要有：模具制造的精度、塑料成分及成型工藝條件等變化而引起的收縮率的波動(dòng)，模具成型部件的磨損而引起的型腔尺寸變化，塑件和模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。因此，要合理地選擇塑件精度，在滿足使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。
3) 表面粗糙度
塑件的表面粗糙度，主要由模具型腔的表面粗糙度決定，因此一般模具型腔的表面粗糙度要比塑件低一個(gè)等級(jí)。塑件的表面粗糙度與成型工藝也有一定關(guān)系。塑件為了追求光滑美觀，常常要求粗糙度低（Ra值為0.1～0.8um），為此模具型腔表面需要研磨拋光，透明制品要求型腔和型芯表面粗糙度相同。
4 塑料模具相關(guān)內(nèi)容介紹
4.1 模具工業(yè)的現(xiàn)代及發(fā)展趨勢(shì)
4.1.1 模具工業(yè)在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位
由于采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得模具的使用范圍日益廣泛，已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝配和發(fā)展方向。根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，21世紀(jì)制造業(yè)中粗加工零件的75%、精加工零件的50%都需要通過(guò)模具來(lái)完成。許多工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的高低，很大程度上取決于模具的發(fā)展水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、電機(jī)、電器、電子、儀器儀表、通訊設(shè)備、彩電、冰箱、洗衣機(jī)、手表、照相機(jī)等產(chǎn)品零部件的60%～80%需要通過(guò)模具生產(chǎn)出來(lái)。例如，生產(chǎn)一輛汽車，無(wú)論是載重車還是轎車，所需要的各種模具就超過(guò)4000副。模具作為工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。因此，模具對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來(lái)越大的作用，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。
4.1.2 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
模具是工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)成型具有一定形狀和一定尺寸制品的重要工藝裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。
國(guó)外在這方面起步比較早，我國(guó)在塑料模具方面的研究相對(duì)來(lái)說(shuō)比較晚，所以在滿足生產(chǎn)條件的同時(shí)也要學(xué)習(xí)國(guó)外是先進(jìn)技術(shù)，提高模具精度，以便能達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15%的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。
隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)的模具技術(shù)水平也有較大的提高，已能制造體現(xiàn)現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造水平的大型、復(fù)雜、精密的模具，部分模具達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。如在塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，并開(kāi)始使用先進(jìn)的熱流道和氣體輔助注射成形技術(shù)。
我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石油華工和建筑均離不開(kāi)模具，都與模具發(fā)展相關(guān)，所以，人們稱“模具是工業(yè)生產(chǎn)之母”。從世界發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)情況看，模具產(chǎn)值已經(jīng)大于機(jī)械產(chǎn)值，而且只生產(chǎn)高附加值的模具，低附加值的模具則轉(zhuǎn)到其他發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)。我國(guó)1998年模具生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)值就超過(guò)當(dāng)年機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)21世紀(jì)，機(jī)械零部件中的60%的粗加工，80%的精加工要由模具來(lái)完成，所以模具工業(yè)對(duì)今后國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展將起到越來(lái)越重要的作用。
模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)未來(lái)有如下的發(fā)展趨勢(shì)：
（1） 在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)。
（2） 快速原型制造及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展。
（3） 高速銑削加工將得到等廣泛的應(yīng)用。
（4） 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將在逆向工程中發(fā)揮更大作用。
（5） 電火花加工技術(shù)將得到發(fā)展。
（6） 熱流道技術(shù)將得到推廣。
（7） 超精加工和復(fù)合加工將得到發(fā)展。
（8） 氣體輔助注射技術(shù)和高壓注射成型等工藝竟進(jìn)一步發(fā)展。
（9） 模具液壓成型技術(shù)將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
（10） 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。
（11） 模具優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視。
（12） 模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。
（13） 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。
（14） 虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。
4.2 模具的分類與應(yīng)用特點(diǎn)
模具的類型較多，按照成形件材料的不同可以成為沖壓模具、塑料模具、鍛造模具、壓鑄模具、橡膠模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具。其中沖模、塑料注射模和壓鑄模是其中應(yīng)用最為廣泛的三類。
塑料注射模是一種用來(lái)生產(chǎn)塑料零件的模具。它被安裝在塑料注射機(jī)上，由塑料注射機(jī)將塑料顆粒融化成熱熔體，經(jīng)過(guò)合模、高壓注射、保壓冷卻定型、開(kāi)模、推出制件等工序，獲得所有的塑料零件。近十年來(lái)，由于塑料具有的良好特征，使得塑料零件獲得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，塑料模已成為廣泛使用的一類模具。
4.3 模具工業(yè)概況
模具是工業(yè)生產(chǎn)中用來(lái)成型具有一定形狀和一定尺寸制品的重要工藝裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。
模具設(shè)計(jì)水平的高低、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量的提高和經(jīng)濟(jì)效益的增加。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”。日本則稱“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”。的確，沒(méi)有高水平的模具工業(yè)，就沒(méi)有高水平的機(jī)電工業(yè)。
世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)和科技技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了模具制造業(yè)的迅速發(fā)展。模具已成為現(xiàn)代工業(yè)的主要成型工具，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)：依靠模具加工的產(chǎn)品零件，家電行業(yè)達(dá)80%，機(jī)電行業(yè)也達(dá)70%以上；塑料、橡膠、陶瓷、玻璃、皮革、耐火材料以及建材制品等的大部分產(chǎn)品也都是采用模具成型；因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均十分重視對(duì)模具品種的開(kāi)發(fā)、質(zhì)量的改進(jìn)、加工精度的提高和制造周期的縮短。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)、日本、原西德模具的產(chǎn)量已超過(guò)車床工業(yè)的產(chǎn)值，模具制造業(yè)已發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立行業(yè)。
隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，模具制造業(yè)也迅速發(fā)展。盡管近10幾年來(lái)我國(guó)模具工業(yè)有很大的發(fā)展，但國(guó)產(chǎn)模具仍然不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要，我國(guó)每年進(jìn)口大量模具，尤其是大型、精密、復(fù)雜、高壽命的模具更為突出，我國(guó)已成為世界上進(jìn)口模具的大國(guó)。
4.5 塑料模具用鋼
4.5.1 塑料模具的發(fā)展
近40多年來(lái)，隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，塑料產(chǎn)量迅速增加。1960年，世界塑料總產(chǎn)量?jī)H670萬(wàn)噸，而2001年則達(dá)到16450萬(wàn)噸，塑料已經(jīng)和鋼鐵、木材、水泥一起構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)的四大基礎(chǔ)材料。很多塑料制品必須采用模具壓制成型，所以模具的需用量迅速增加。
模具鋼是模具制造業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)，其品種、規(guī)格、質(zhì)量、性能等對(duì)模具的質(zhì)量、性能和使用壽命有重要影響，模具材料的發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)產(chǎn)品向高級(jí)化、多樣化、個(gè)性化、高附加值的方向發(fā)展，所以各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具鋼的產(chǎn)量、品種、規(guī)格、質(zhì)量及其發(fā)展都比較重視。
由于塑料的品種不同、性格各異，而且根據(jù)塑料制品的尺寸、形狀復(fù)雜程度、精度、表面粗糙度和生產(chǎn)批量等各方面的要求不同，對(duì)制造塑料模具的材料提出了不同的要求。
4.5.2 塑料模具材料
隨著塑料產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的廣泛應(yīng)用，塑料模具所用鋼材也得到了空前發(fā)展，模具鋼材耗量日益加大，同時(shí)對(duì)鋼材的品種規(guī)格和形狀提出了新的要求。
塑料作為一種工業(yè)材料，起步較晚。開(kāi)始，塑料模具用鋼是引用一些當(dāng)時(shí)已成熟的鋼種，如碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、滲碳合金鋼等；以后，隨著塑料品種的發(fā)展，又增加了一些不銹鋼作為耐蝕塑料模具材料。
由于碳素塑料模具鋼具有加工性能好、價(jià)格便宜、原料來(lái)源方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于制造形狀簡(jiǎn)單的小型模具或精度要求不高、使用壽命不需要很長(zhǎng)的模具。對(duì)于熱塑性塑料注射模具，一般采用含碳量為0.4%~0.6%的碳素塑料模具鋼制造；對(duì)于熱固性塑料成型模具，一般采用含碳量為0.7%~1.3%的高碳碳素塑料模具鋼（即碳素工具鋼）制造。
4.5.3 塑料模具鋼的性能要求
（1）、要求材料有較高的硬度、好的耐磨性，其型面硬度應(yīng)為30～60(HRC)，淬硬性＞55HRC，有足夠的硬化深度，材料中心部位有足夠強(qiáng)韌性，以免脆斷、塑性變形等。
（2）、要求材料具有一定的抗熱性，能在150℃～250℃的溫度下長(zhǎng)期工作，且不氧化、不變形，尺寸穩(wěn)定性良好。
（3）、要求材料具有一定的耐腐蝕性。
（4）、要求材料的焊接性能、鍛造工藝性能良好。
4.5.4 國(guó)內(nèi)外塑料模具用鋼
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。下表為國(guó)內(nèi)外常用模具鋼
表二、高品質(zhì)模具鋼介紹
中國(guó)
美國(guó)
日本
瑞典
德國(guó)
特 性
交貨狀態(tài)?
淬火溫度?
用 途
GB
ASTM
JIS
ASSAB
DIN
HB
℃
塑料模具鋼
45-55
1045
-
1055
S45
-
55C
淬透性較差，但材料切削加工性能較好，價(jià)格低廉。
可正火狀態(tài)交貨
800-870
用于制造生產(chǎn)批量小，模具截面不大，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。
40Cr
淬透性較差，但材料切削加工性能較好，價(jià)格低廉。
840-860
用于制造生產(chǎn)批量小，模具截面不大，形狀復(fù)雜，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。
3Cr2Mo
P20
618
40Cr
Mo7
淬透性較好，可預(yù)硬交貨。具有良好的電火花加工性能和拋光性能。預(yù)硬后材料截面硬度分布均勻。
預(yù)硬HRC28-32
840-880
用于制造生產(chǎn)批量較大，模具尺寸較大，形狀復(fù)雜，尺寸精度及表面粗糙度要求較高的塑料成型模具。
3Cr2NiMnMo
P20+Ni
PDS5S
718
2738
由于加了約1%的Ni，淬透性極佳，可預(yù)硬交貨。具有良好的電火花加工性能和拋光性能。預(yù)硬后材料大截面硬度分布均勻。
預(yù)硬HRC30-34
840-880
用于制造生產(chǎn)批量較大，模具尺寸較大，尺寸精度、表面拋光性能要求較高的高質(zhì)量塑料成型模具。
3-4Cr13
420
S-136
2083
屬中碳高鉻型耐蝕模具材料，淬火后有較高硬度、耐蝕性和拋光性。
≤230
950-1050
用于制造生產(chǎn)PVC等腐蝕性較強(qiáng)的塑料模具，透明塑膠模拋光性能要求較高的塑料模。
9Cr18Mo
T440C
SUS
440C
4125
屬高碳高鉻型耐蝕金屬，具有磨性，良好耐蝕性。
≤285
1050-1100
用于制造耐腐蝕性和耐磨性要求較高的塑料模。如：PVC塑料模，透明塑料模等。
4.5.5 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較
塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有差距。國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表：
表三、國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較
項(xiàng)目
國(guó)外
國(guó)內(nèi)
注塑模型腔精度
0.005～0.01mm
0.02～0.05mm
型腔表面粗糙度
Ra0.01～0.05μm
Ra0.20μm
非淬火鋼模具壽命
10～60萬(wàn)次
10～30萬(wàn)次
淬火鋼模具壽命
160～300萬(wàn)次
50～100萬(wàn)次
熱流道模具使用率
80%以上
總體不足10%
標(biāo)準(zhǔn)化程度
70～80%
小于30%
中型塑料模生產(chǎn)周期
?一個(gè)月左右
?2～4個(gè)月
在模具行業(yè)中的占有量
30～40%
25～30%
由上表可知，我國(guó)在模具技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距，要跟國(guó)際接軌，我們就必須學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，以求達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
5 Pro/Engineer注塑模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
5.1 注塑模具
將塑料原料加工成為制品的生產(chǎn)方法有很多，其中常用的有注塑、擠出、壓塑和吹塑等。注塑成型也稱注射成型，它可以用來(lái)生產(chǎn)幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制品。注塑成型具有制品精度高、生產(chǎn)效率高、模具工作條件得到較大改善、生產(chǎn)條件較好、生產(chǎn)操作容易等優(yōu)點(diǎn)。注塑成型在整個(gè)塑料制品生產(chǎn)行業(yè)中占有非常重要的地位，目前，除了少數(shù)幾種塑料外，幾乎所有的塑料都可以采用注塑成型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注塑制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的30%，全世界每年生產(chǎn)的注塑模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50%。
模具是塑料成型生產(chǎn)必須的工藝裝備，過(guò)去的模具設(shè)計(jì)工作主要依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)，而模具的加工制造又在很大程度上依賴于 工人的操作技能，因此模具設(shè)計(jì)水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、使用壽命短，新產(chǎn)品更新?lián)Q代以及正常的成型生產(chǎn)經(jīng)常因?yàn)槟＞邌?wèn)題而受到干擾。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來(lái)越普遍，出現(xiàn)了很多可以用于注塑模具設(shè)計(jì)和制造的軟件，其中Pro/ENGINEER就是近年來(lái)在中國(guó)應(yīng)用得最廣泛的模具設(shè)計(jì)軟件之一。它的Pro/Molding模塊就是專門用于注塑模具設(shè)計(jì)的模塊。利用該模塊可以根據(jù)塑料制件快速地設(shè)計(jì)出模具，并且可以對(duì)注射過(guò)程進(jìn)行模擬分析，大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期。
5.2 Pro/E注塑模具模塊介紹
Pro/ENGINEER（簡(jiǎn)稱Pro/E）軟件是美國(guó)PTC公司基于單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)再利用等概念基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一個(gè)功能強(qiáng)大的CAD/CAE/CAM軟件，它能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工的過(guò)程集成在一起，讓所有用戶同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。
Pro/MOLDESIGN是Pro/E系統(tǒng)中的一個(gè)可選擇性的模塊，提供了方便實(shí)用的三維環(huán)境下塑料模具設(shè)計(jì)與分析工具。利用這些工具，我們這些工具，我們可以由塑料制件的三維實(shí)體模型建立起模具裝配模型，設(shè)計(jì)分型面、澆鑄系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)，生成模具成型零件的三維實(shí)體模型，從而可方便且準(zhǔn)確地完成塑料模具核心部分的設(shè)計(jì)工作。再利用Pro/E系統(tǒng)的布局及裝配模塊，我們還可以進(jìn)行模具的頂出系統(tǒng)和三維總裝配設(shè)計(jì)，并最終利用工程圖模塊生成二維工程圖。
Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)主要由Pro/ENGINEER軟件系統(tǒng)的【Manufacturing】/【Mold Cavity】模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，該模塊提供了幾乎所有模具設(shè)計(jì)所需要的功能，如設(shè)置產(chǎn)品收縮率、創(chuàng)建毛坯工件、模具分型面和模架，以及修改、重新定義和分析模具組件等。
5.3 Pro/E模具設(shè)計(jì)流程
Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)流程一般是先利用軟件系統(tǒng)的零件【Part】模塊構(gòu)建產(chǎn)品三維模型，然后利用軟件系統(tǒng)得模具型腔【Mold Cavity】模塊來(lái)設(shè)計(jì)模具構(gòu)件（Mold Component），如上下模型腔、澆注系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)等，最后設(shè)計(jì)模架（Mold Base），如固定模板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、頂出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和冷卻及加熱裝置等。
6 蒸汽電熨斗的設(shè)計(jì)
近年來(lái)，小家電在不斷地滲透進(jìn)我們的生活，在用細(xì)節(jié)改變著我們的生活品質(zhì)。較之從前外觀單調(diào)、性能單一的電熨斗產(chǎn)品，今日沐浴在高科技氛圍下的它又呈現(xiàn)出了一番新天地：內(nèi)置的抗鈣化裝置使水垢不會(huì)在熨斗內(nèi)沉積；延長(zhǎng)使用壽命；防漏水系統(tǒng)和自動(dòng)安全關(guān)熄設(shè)計(jì)，安全可靠；超順滑抗磨底板和自動(dòng)清洗裝置也令電熨斗更長(zhǎng)久耐用。在外形上，新款蒸汽電熨斗更具流行曲線，顯得靈便輕巧；水箱的色澤豐富多變，以海藍(lán)、果綠、粉紅、靛紫為主打色系，綜合體現(xiàn)了蒸汽電熨斗好用又好看的流行風(fēng)格。熨斗不僅用于服裝行業(yè)，在家庭中也常常使用。它不僅可以使衣物熨燙平整，保護(hù)衣物纖維，穿起來(lái)也比較舒服，而且被熨燙過(guò)的衣物穿在身上，會(huì)使人開(kāi)起來(lái)精神，倍感自信。蒸汽電熨斗，即能熨燙，又能干洗，給使用者帶來(lái)很大的方便。
6.1 電熨斗的發(fā)展歷史
20年代前，中國(guó)使用的少量電熨斗均為舶來(lái)品。民國(guó)15年（1926年），民族資本家范國(guó)安在楊樹(shù)浦海州路開(kāi)辦上海復(fù)順電器廠，制造國(guó)內(nèi)第一批電熨斗，有3磅、4磅和5磅普通型，商標(biāo)定為“復(fù)順牌”。其后，益中機(jī)器有限公司、鑫泰電器制造廠也相繼生產(chǎn)，品種和復(fù)順電器廠相同。民國(guó)25年，上海電熨斗生產(chǎn)廠家有復(fù)順電器廠、益中機(jī)器有限公司、鑫泰電器制造廠和華南等4家，從業(yè)人員約600人，年產(chǎn)量為數(shù)萬(wàn)只，首先在國(guó)內(nèi)銷售。民國(guó)26年，部分產(chǎn)品經(jīng)大陸物產(chǎn)公司銷往南洋。
復(fù)順電器廠于八一三事變時(shí)毀于炮火。太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，內(nèi)銷呆滯，出口中斷，上海電熨斗生產(chǎn)日趨簫條。益中機(jī)器有限公司轉(zhuǎn)產(chǎn)一般電器產(chǎn)品，華南廠轉(zhuǎn)產(chǎn)電風(fēng)扇、電爐等產(chǎn)品。民國(guó)32年開(kāi)辦的大鑫電器廠開(kāi)始生產(chǎn)電熨斗、電爐等電器產(chǎn)品，由于銷路不好于次年歇業(yè)。
抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，電熨斗銷路開(kāi)始好轉(zhuǎn)，生產(chǎn)廠家擴(kuò)展到11家。主要有大鑫電器廠、南華電器廠等，從業(yè)人員近400人，年產(chǎn)電熨斗5萬(wàn)余只，品種有3磅、5磅普通電熨斗2種。
建國(guó)初，電熨斗等家用電器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷路不好。1956年，生產(chǎn)電熨斗的工廠減為8家，從業(yè)人員不足100人，其中大鑫電器廠除維持少量電熨斗生產(chǎn)外，轉(zhuǎn)產(chǎn)電器開(kāi)關(guān)。1956年公私合營(yíng)時(shí)，大鑫電器廠等廠并入南華電器廠生產(chǎn)照明燈具和普通電熨斗，月產(chǎn)電熨斗約數(shù)百只。
1958年1月，南華電器廠改名為上海照明器材廠，以生產(chǎn)照明燈具為主，電熨斗為次，月產(chǎn)電熨斗400～500只，主要出口東南亞地區(qū)，商標(biāo)為“白鷺牌”。同年技術(shù)人員樊吉生仿國(guó)外樣品制成調(diào)溫電熨斗，1959年批量生產(chǎn)，月產(chǎn)100～200只，商標(biāo)為“紅星牌”，不久又改為“紅心牌”，規(guī)格有700瓦、750瓦2種。1962年7月，上海照明器材廠關(guān)閉，其一部分廠房、人員和設(shè)備劃給義祥刀剪廠（后改為上海人民工具二廠）；一部分建立上海電熨斗廠，職工106人，當(dāng)年生產(chǎn)電熨斗3萬(wàn)只。1968年試制成功噴霧電熨斗，但在“文化大革命”中也被視為奢侈品而流產(chǎn)。1972年，上海電熨斗廠生產(chǎn)普通電熨斗8萬(wàn)只，調(diào)溫電熨斗3.4萬(wàn)只。1978年，上海電熨斗廠又重新研制成功噴霧電熨斗（1981年通過(guò)鑒定），并試制成功500瓦調(diào)溫電熨斗。至此，該廠產(chǎn)品已形成3大類9種規(guī)格系列，職工280人，年產(chǎn)電熨斗35.9萬(wàn)只，是上海唯一生產(chǎn)電熨斗的工廠。
1979年，上海崇明電熱器廠生產(chǎn)“葵花牌”電熨斗。同年8月，作為全民所有制的上海電熨斗廠和集體所有制的星火電器廠、勤華針織廠3家組建國(guó)集合營(yíng)的上海電熨斗總廠，專業(yè)生產(chǎn)“紅心牌”電熨斗，職工860人，年產(chǎn)電熨斗48萬(wàn)只，占全市電熨斗年產(chǎn)量的90%。1982年，該廠試制成功工業(yè)用噴霧電熨斗，成為服裝行業(yè)替代進(jìn)口的主要生產(chǎn)工具。
1985年，上海地區(qū)電熨斗生產(chǎn)廠家增加到11家，年產(chǎn)量達(dá)347萬(wàn)只。1988年，上海電熨斗總廠從日本引進(jìn)蒸汽電熨斗生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備；1990年，又引進(jìn)電熨斗底板噴涂氟塑先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)一步擴(kuò)大蒸汽電熨斗的生產(chǎn)，年產(chǎn)量從15萬(wàn)只增加到31萬(wàn)只。同年，該廠在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，又研制成噴霧型蒸汽電熨斗，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際80年代中期水平。
1990年底，上海生產(chǎn)電熨斗的工廠共有20家，年產(chǎn)各種電熨斗214萬(wàn)只，其中市二輕局系統(tǒng)的上海電熨斗總廠年產(chǎn)量130.99萬(wàn)只，占61.21%。
我國(guó)目前生產(chǎn)和使用較多的電熨斗有普通型和普通調(diào)溫型兩種。它主要由底板、發(fā)熱元件、 壓 鐵、溫度調(diào)節(jié)裝置、罩殼等部分組成，底板有用鑄鐵，或用鋁合金制成，電熱元件有的是云 母骨架式，近年來(lái)用PTC元件作為發(fā)熱體，既可省電，又能自動(dòng)調(diào)溫。避免了老產(chǎn)品采用雙 金屬片制成的調(diào)溫器溫控質(zhì)量不可靠問(wèn)題，電熨斗從品種上也出現(xiàn)了噴氣型、噴霧型、恒溫 型和電解蒸汽型等新品種。高功率、輕便、自動(dòng)調(diào)溫、噴汽或噴霧，追求造型美觀是新一代 電熨斗的發(fā)展方向。
6.2 電熨斗的工藝與技術(shù)裝備
電熨斗主要由底板、外殼和發(fā)熱元件組成，普通型鐵制電熨斗采用翻砂、沖壓、電鍍和裝配等工藝。初期的設(shè)備為手扳沖床、鉆床、火石車、木車床和皮帶砂輪等。
初期生產(chǎn)普通型電熨斗主要依靠手工操作，底板、外殼、整修、打砂由人工在火石車、皮帶砂輪上拋磨，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重。60年代后，通過(guò)技術(shù)革新，制造了底板靠模銑邊機(jī)、單機(jī)背包式傳動(dòng)打砂機(jī)和平面拋光機(jī)等設(shè)備，并在生產(chǎn)車間安裝吸塵裝置，改善了勞動(dòng)環(huán)境。1979年，上海電熨斗廠對(duì)電鍍工藝設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模改造，設(shè)計(jì)制造底板鑄鐵件雙層鎳鉻工藝、外殼銅鎳鐵工藝和零件銅鎳鉻工藝等3條自動(dòng)電鍍生產(chǎn)線。又設(shè)置化驗(yàn)室，對(duì)電鍍液進(jìn)行小樣試驗(yàn)，保證電鍍質(zhì)量。1981年后，采用雙陽(yáng)離子交換法樹(shù)脂處理金屬電鍍廢水工藝，改變過(guò)去用堿中和酸性的廢水處理方法，廢水凈化率達(dá)98%，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
電熨斗發(fā)熱元件的制作一直采用開(kāi)啟式片狀生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，手工制作，但使用壽命較短。1973年，上海電熨斗廠開(kāi)始采用封閉式電熱管發(fā)熱元件生產(chǎn)工藝。
80年代，上海電熨斗廠的工程技術(shù)人員根據(jù)電熨斗裝配特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造傳送帶式裝配流水線，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率20%，同時(shí)降低了成品返修率。
1985年，上海電熨斗總廠運(yùn)用技術(shù)改造貸款622萬(wàn)元，從日本松下公司引進(jìn)蒸汽電熨斗生產(chǎn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備16臺(tái)（套），模具11副，其中有注塑成型機(jī)、超聲波焊接機(jī)、油墨移印機(jī)用于蒸汽電熨斗水箱零件的壓制、裝配和印字工藝；鉚壓機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、涂布機(jī)、汽化劑注入機(jī)用于蒸汽電熨斗的總裝工藝。1986年該廠又從瑞典康太爾公司引進(jìn)電熱管生產(chǎn)線，改變了長(zhǎng)期由手工制作發(fā)熱元件的狀況。自動(dòng)振粉機(jī)替代了手工填粉工序，工序流程中增加了清洗管子、點(diǎn)焊、烘粉和檢測(cè)等，電熱管的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量有了大幅度提高。1988年起，上海電熨斗總廠實(shí)施二期工程，投資727萬(wàn)元，從日本、聯(lián)邦德國(guó)引進(jìn)的蒸汽電熨斗噴塑生產(chǎn)線，采用全自動(dòng)靜電噴涂新工藝，質(zhì)量好、環(huán)境無(wú)污染，熱固性注塑機(jī)、鋁合金底板壓鑄機(jī)用電腦自動(dòng)控制；從瑞典、聯(lián)邦德國(guó)引進(jìn)的電熱管振粉機(jī)、退火機(jī)和超聲波焊機(jī)具有80年代國(guó)際先進(jìn)水平。徹底改變了普通型鐵制電熨斗的生產(chǎn)工藝。
6.3 電熨斗的質(zhì)量
50年代前，上海電熨斗生產(chǎn)測(cè)試設(shè)備，因