计算机辅助塑料注射模具的设计(定稿)
计算机辅助注塑模设计
计算机辅助注塑模设计注塑模设计是注塑工艺的核心，好的注塑模设计可以有效提高注塑成型的质量和效率。
现代科技的发展使得计算机辅助设计（CAD）已经成为注塑模设计的重要工具，本文就计算机辅助注塑模设计进行探讨。
一、计算机辅助注塑模设计的意义传统的注塑模设计通常采用手绘和手工建模的方式完成，效率低下且存在很多缺陷。
对于复杂的注塑模来说，手绘和手工建模的方式还会存在尺寸不准确、设计变量难以把握、设计效率低下等情况。
采用计算机辅助注塑模设计可以大大提高注塑模设计工作的效率和精度，同时也可以缩短设计周期，将注塑模设计的成本降低到最低。
二、计算机辅助注塑模设计的优点1、提高注塑模设计效率：采用CAD技术可以快速完成注塑模的设计，减少了传统手工建模所需要的时间；2、增加注塑模设计精度：CAD技术可以对尺寸进行精确控制，避免尺寸错误对成品造成的影响；3、提高设计变量的把握：CAD技术可以对3D模型进行调整，改变尺寸和角度，从而更好地掌握设计变量的影响；4、提供丰富的视觉效果：CAD技术可以提供实时的视觉效果，包括3D旋转、平移和缩放等效果，对注塑模设计的优化提供了帮助；5、辅助注塑模制造：CAD技术可以生成注塑模的加工代码，辅助注塑模的制造工作。
三、计算机辅助注塑模设计的应用1、注塑模设计：在注塑模设计过程中，利用CAD技术可以快速完成模型的设计和修改，并生成注塑模的制造代码。
2、注塑过程的模拟：采用CAD技术可以模拟注塑过程中的流动、充填和冷却等过程，从而更好地掌握注塑过程中的各个环节。
3、可视化工具：采用CAD技术可以生成3D模型，从而更好地展示注塑模型的设计和注塑过程的模拟等情况。
四、计算机辅助注塑模设计的挑战1、高技术成本：采用CAD技术需要购买软件和硬件设备等，成本较高；2、技术人员的要求：计算机辅助注塑模设计需要有一定的技术人员支持，需要具备专业的培训和学习；3、数据和信息的保护：CAD技术需要在计算机上完成，需要保护数据和信息的安全性。
计算器外壳注塑模具设计()
毕业设计题目论证书
指导教师：
姓名：姜永武职称：_副教授_所在部门：_机电工程学院_
姓名：________职称：_______所在部门：_______________
学生姓名：______所在班级：_______________
2013年11月10日
题目名称
计算器外壳注塑模具设计
题目性质
结合生产
[18]Collacoff R A．Mechanical Fault Diagnosis and Condition Monitoring．London：Chapman and Hall．1977.89
[19]Kuehnle M R．Toroidal Drive Combines Concepts．London：Product Engineering，August 1979.261
[3]王旭．最新塑料成型工艺与模具[M]．上海：上海科学技术出版社，1996
[4]李德群．塑料成型工艺及模具设计．北京：机械工业出版社，1994
[5]王大兴．注射成型技术．北京：塑料模具设计．西安：西北工业大学出版社，1995
[7]唐志玉．注塑模具优化设计[M]．北京：机械工业出版社，2000
5、完成零件图设计；
6、编写设计计算说明书；
7、外文翻译。
题目所涉及的知识面：
1、塑料成型工艺知识；2、塑料成型设备方面知识；3、注射模具设计知识；4、三维CAD软件设计及微机绘图知识；5、机制工艺知识；6、总体设计知识；7、热扩散及传导知识；8、导轨设计知识；9、激光快速成型技术；10、机构仿真技术；11、UG机械设计；12、塑料制件设计知识等。
第13~15周输出或绘制装配图、零件图
第16周答辩
计算机辅助塑料注射模具的设计(定稿)本科学位
学号20110607050514密级公开兰州城市学院本科毕业论文计算机辅助塑料注射模具设计学院名称：培黎工程技术学院专业名称：机械设计制造及其自动化学生姓名：李海童指导教师：王玲二○一三年五月目录第1章绪论1.1模具工业的发展现状 (1)1.2模具工业今后的主要发展方向 (1)1.4计算机辅助设计系统的发展状况和趋势 (3)1.5本课题研究的意义 (4)1.6论文的整体结构 (5)第2章注塑模具介绍2.1塑料概述 (6)2.1.1塑料的组成 (6)2.2塑料的特性 (6)2.3热塑性塑料成型的工艺特性 (6)2.4注塑成型过程简介 (6)2.5注塑模具分类 (7)2.6注塑模典型结构 (7)第3章CPU风扇支架加工工艺分析3.1塑件概况 (9)3.2材料选择 (10)第4章注射模具设计方案4.1注射机选择及注射机的校核 (11)4.1.1选择注射机 (11)4.2成型零部件设计 (13)4.2.1成型零部件分类及结构 (13)4.2.2 成型尺寸计算 (14)4.3浇注系统设计 (16)4.3.1浇注系统的作用 (16)4.3.2对浇注系统设计的具体要求 (16)4.3.3浇注系统的设计 (16)4.4侧向分型与抽心机构设计 (17)4.4.1 侧向分型与抽芯机构的分类 (18)4.4.2 侧向分型与抽芯机构的设计 (18)4.5注塑模导向机构设计 (20)4.5.1 导向机构的功能及其分类 (20)4.5.2设计要点及设计方案 (20)4.6顶出机构 (21)4.6.1顶出机构的分类 (21)4.6.2顶杆脱模机构的设计要点 (22)4.6.3设计采用方案 (22)4.7复位装置 (23)4.8冷却系统介绍 (23)4.9模具总体结构分析 (24)4.10模具用钢 (25)4.10.1塑料模具用钢的必要条件 (26)4.10.2选择钢材的条件 (26)4.10.3注塑模具常用材料 (26)4.11模具的装配与调试 (26)4.11.2 塑料模的装配顺序 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展模具工业，日益受到世界各国的重视和关注。
电脑键盘按键注塑模具设计【键盘键帽注塑模】
前言在毕业设计中能根据自己所学的知识、技术、能力、很好的设计出自己的模具是每一名学生对自己的基本要求。
同时也能够对现代模具设计的水平有所了解。
随着模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为一个行业越来越引起人们重视。
我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。
在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。
如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。
还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。
注塑模型腔制造精度可达0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm,模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10～30万次，淬火钢模达50～1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距，具体数据见表一。
成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。
气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29～34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。
如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。
热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。
但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50～80%相比，差距较大。
塑料注射模设计程序
塑料注射模设计程序引言塑料注射模是用于塑料制品生产的重要工具，其设计合理与否直接影响着产品质量和生产效率。
为了提高塑料注射模的设计效率和准确性，许多公司或个人开发了各种塑料注射模设计程序。
本文将介绍一种基于计算机辅助设计（CAD）的塑料注射模设计程序，并探讨其在实际应用中的优势和潜在问题。
程序功能该塑料注射模设计程序具有以下功能：1.塑料注射模图形建模：通过绘制平面图、剖面图和三维模型，准确描述了注射模的结构和形状。
2.零件装配：将注射模的各个零部件按照设计要求进行装配，确保整个注射模的功能完善。
3.参数调整：通过调整注射模的参数，如模具尺寸、冷却系统等，优化设计方案，实现最佳的注射模性能。
4.工程图纸生成：根据注射模的设计，自动生成详细的工程图纸，方便制造和装配。
程序优势相比传统的手工设计，基于CAD的塑料注射模设计程序具有以下优势：1.提高设计效率：使用CAD软件进行设计，可以快速绘制和修改注射模图形，大大缩短了设计周期。
2.提高设计准确性：CAD软件可以精确计算各个零部件的尺寸和装配间隙，避免了手工绘图中可能出现的误差。
3.优化设计方案：程序通过参数调整功能，可以自动模拟注射模在不同工况下的性能，以实现最佳设计方案。
4.方便协作与共享：CAD软件支持文件的导入和导出，方便设计师之间的协作和共享设计文件。
程序潜在问题尽管基于CAD的塑料注射模设计程序具有众多优势，但也存在一些潜在问题需要注意：1.学习成本较高：使用CAD软件需要一定的培训和学习成本，特别是对于没有相关经验的设计师来说。
2.软件兼容性：不同的CAD软件存在兼容性问题，可能会因为文件格式的差异导致协作和共享的困难。
3.依赖于计算机硬件：程序需要较高性能的计算机硬件支持，特别是处理大型注射模设计时。
结论基于计算机辅助设计（CAD）的塑料注射模设计程序在推动塑料注射模设计领域的发展中起到了重要作用。
它们提高了设计效率和准确性，优化了设计方案，并方便了设计师之间的协作与共享。
文献综述--计算机辅助技术在注射成型中的应用及发展
计算机辅助技术在注射成型中的应用及发展一.前言1.课题研究背景随着塑料工业的发展，塑料模具也蓬勃发展。
近年来。
人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更广泛的市场。
塑料制品的发展必然带动塑料模具产业的发展，塑料模具占模具总量比例越来越大。
由于人们的消费水平提高，对产品质量美观的要求也不断提高，短生命周期产品的开发，产品多样化的增加，高要求质量产品的出现，这也就意味着对塑料模具的精度以及模具的设计都需要很大的提高和改善。
由于塑料产品的模塑成型是一个十分复杂的过程，传统的设计方法经验性强，不可能综合权衡所有因素，很难确定能否生产出完全合格的产品，一般需要反复试模与修模，导致模具设计制造周期长和成本偏高。
传统的方法根本满足不了现代化模具制造的需求，这就要求必须有更加先进的技术来替代。
现在计算机技术发展迅猛，其中计算机辅助技术在模具设计制造也变得越来越重要，信息与网络技术、CAD/CAE/CAM 集成技术、并行工程，人工智能等技术来有效地解决了传统模具设计制造的困难。
2.课题研究与意义早在20世纪80年代，我国就对CAD软件技术的发展高度重视并给予重点资助。
随着注塑模具CAD的发展，大部分的商业软件已不仅仅是CAD，而是CAD/CAM/CAE/CAPP的集成，从而形成了真正意义上的无纸化设计、制造环境。
近些年来，随着信息网络的普及，一种新型的模具设计系统应运而生，一个以互联网为基础的注塑模具智能设计系统，它作为协同产品开发系统的一个模块，能够提供一种有效的和切实可行的工具来促进中小企业之间注塑模具设计的合作发展，进而满足当今全球市场对于模具设计的苛刻要求。
由于大部分人只是软件的初级用户，需要对软件进行更进一步的学习和应用。
本课题研究的是箱包锁具锁孔配件注射模设计，基于对箱包锁具锁孔配件注射模具的设计，应用CAD/CAE/CAM集成技术等一系列软件，以及所学模具设计专业知识来完成任务。
电脑注塑模具毕业设计
电脑注塑模具毕业设计简介本文档旨在介绍一份电脑注塑模具的毕业设计，重点讨论设计的背景、目标、方法以及预期结果。
该设计旨在提供一个可行的方案，以解决特定的注塑模具设计问题。
背景注塑模具在塑料制品生产过程中起着关键作用。
然而，传统的注塑模具设计存在一些问题，如效率低、周期长、设计错误率高等。
为了解决这些问题，本毕业设计将使用电脑辅助设计（CAD）技术和模拟分析来开发一种新的注塑模具设计方法。
目标本毕业设计的主要目标是提出一种电脑注塑模具设计方法，以优化注塑模具的性能和生产效率。
具体目标如下：1. 建立一个基于CAD的注塑模具设计流程；2. 使用模拟分析技术验证设计的可行性；3. 优化注塑模具的结构和材料选择；4. 提高注塑模具的生产效率；5. 减少注塑模具设计错误率。
方法为实现上述目标，本毕业设计将采取以下方法：1. 调研和分析现有的注塑模具设计方法和技术；2. 研究并掌握CAD软件和模拟分析工具的使用；3. 设计和开发一个基于CAD的注塑模具设计流程；4. 使用模拟分析工具对设计进行验证和优化；5. 进行实验和测试，收集数据并进行结果分析。
预期结果通过以上方法的应用，本毕业设计预期将取得以下结果：1. 建立一个基于CAD的注塑模具设计流程，包括设计、验证和优化阶段；2. 确定最佳的注塑模具结构和材料选择；3. 提高注塑模具的生产效率，减少生产周期；4. 降低注塑模具设计错误率；5. 提供一份详细的毕业设计报告，包括设计过程、实验数据和分析结果。
以上是关于电脑注塑模具毕业设计的简要介绍，重点讨论了设计的背景、目标、方法以及预期结果。
通过本设计，希望能为注塑模具设计提供一个可行的解决方案，以提高生产效率和降低设计错误率。
塑料注射模具的计算机辅助设计
5.1 注射成型模具CAD简介
（三）模具CAE在注塑成型的应用
设计者可以在制件成本、质量和可 加工性等方面得到CAE技术的帮助：
（1）设定最佳的模具方案 （2）减小塑件应力和翘曲 （3）节省材料和减少过量充模 （4）最小的流道尺寸和回收料成本
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塑料产品成型分两个阶段，即开发设计阶 段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和 生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。采 用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供 了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具 制造之前，预测塑料熔体在型腔中的整个成型 过程，帮助研制潜在的问题，有效地防止问题 发生，大大缩短了开发周期，降低生产成本。
6．常见CAD/CAM软件
AutoCAD CAXA PRO/E UG、CADDS I-DEAS CATIA等。
7．成型零 件的CAD 流程图
定义制件形状 确定分型面
生成型芯型腔
否 采用镶块吗？
是
定义镶块形状
修改型芯型腔
计算型芯型腔尺寸
输出型芯型腔
8. CAE技术在塑料模具中的应用
CAE技术已成为塑料产品开发、模具设计 及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。
塑料注射模具的计算机辅助设计
5.1 注射成型模具C 塑料注射模具的计算机辅助设计
【本章要点与提示】
知识要点 目标要求
学习方法
注射模具CAD 技术概况
计算器键盘的注射模具设计
20**届毕业设计说明书计算器键盘的注射模设计系、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要本文详细介绍了计算器键盘注射模具的设计。
基于PRO/E建模，在完成塑件结构分析后，确定采用一模两腔、点浇口进料的三板式模具。
根据基体尺寸，模架从标准模架库中调用。
针对塑件两侧有四个侧凹，特优化设计了斜顶机构，并对该机构的加工工艺、使用效果进行了阐述。
同时，本文对浇注系统、成型零件、脱模机构、斜顶杆侧抽芯机构、合模导向机构、温度调节系统、排气系统和部分零件的加工工艺也做了完整的设计计算。
关键词：注射模；点浇口；斜顶杆机构ABSTRACTT his text has introduced the design of the keyboard of the caculater injection mould in detail. Because of PRO/E modeling , after analyzing the structure of the keyboard , confirms using two cavities ,point gate and three plate a mould.According to the matrices size, the mould shelf was choosed from the 3D mold base standard library. There were four concaves in both sides of moulding , so optimizing design the angle ejector maching ,and furthermore the producing technics,the appliation affects are discessed in detail. At the same time,in this text the feedsysterm, shaping part, drawing of patterns organization , Organization of ejection force.,shut mould lead organization , temperature control system , exhaust system and the technology analyse of some workparts were designed and calculated totally.Key words injection mould；point gate ；angle ejector machine目录前言 (1)1塑件工艺分析 (1)1.1塑件结构分析 (3)1.2材料成型工艺分析 (3)1.3脱模斜度的确定 (5)1.4拟定模具的结构形式 (6)1.4.1型腔数量的确定 (6)1.4.2模腔排列形式的确定 (6)2注射机型号的确定 (7)2.1注射量的计算 (7)2.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需要的锁模力计算 (7)2.3注射机型号的确定 (7)2.4注射机工艺参数的校核 (8)2.4.1锁模力的校核 (8)2.4.2最大注射量的校核 (8)2.4.3开模行程的校核 (8)3浇注系统的设计 (10)3.1流道设计 (10)3.1.1主流道的设计 (10)3.1.2主流道衬套的形式 (10)3.1.3分流道的设计 (11)3.1.4冷料井的设计 (12)3.2浇口设计 (13)3.3分型面的设计 (13)3.4排气槽的设计 (14)4成型零部件的设计和计算 (15)4.1凹模结构设计 (15)4.3成型零件工作尺寸的计算 (16)4.4型腔壁厚计算 (18)5模体（模架）的确定 (21)6合模导向及定位机构设计 (22)6.1导柱导向机构 (22)6.2导套设计 (23)7脱模机构的设计和计算 (24)7.1设计原则及分类 (24)7.1.1脱模推出机构的设计原则 (24)7.1.2脱模机构的分类 (24)7.2脱模阻力的计算 (25)7.3脱模机构的选用 (25)7.3.1制品推出的基本方式 (25)7.3.2塑件的推出机构 (26)7.4浇注系统凝料脱出机构 (27)8侧向分型抽芯机构设计 (28)8.1抽芯距的计算 (28)8.2斜顶侧抽芯机构 (28)9温度调节系统的设计和计算 (30)9.1冷却系统的设计 (30)9.2冷却时间的计算 (31)9.3冷却参数的计算 (32)10模具零件选材及制造工艺 (34)10.1模具各零件的选材 (34)10.2模具零件制造工艺 (34)10.2.1结构件类零件工艺设计 (34)10.2.2模板类零件工艺设计 (35)11模具工作过程与模具装配 (37)11.1模具装配 (37)11.2模具工作过程 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)前言随着注射成型技术的不断发展，塑料制品已经深入到日常生活中的每—个角落。
计算机辅助技术在注塑成型冷却模块设计中的应用
计算机辅助技术在注塑成型冷却模块设计中的应用
计算机辅助技术（CAT）可以有效地提高注塑成型模具的设计水平和制造效率，特别是在冷却模块设计方面。
首先，使用CAT技术可以有效地分解复杂的模具成型设计过程，减少设计周期，增加设计效率。
可以采用CAT技术软件采用网格剖分的方法来确定冷却模块的排列，还可以用CAT技术进行3D仿真，计算处理冷却模块的冷却效果，而且还可以采用计算机技术快速和有效地构思冷却媒介的改变，甚至最后对冷却模块的几何量进行优化与优化性审查。
其次，CAT技术还可以有效地提高模具预制工艺，并确保模具装配精度。
利用CAT技术，制作模具装配绘图，使用CAT技术仿真装配过程，以确定模具装配的合理性和可行性，还可以采用机器视觉技术减少与人工制作的误差，从而确保模具装配精度。
总之，计算机辅助技术可以有效地提高模具制造的自动化水平和技术水平，在注塑成型冷却模块设计方面也可以发挥重要作用。
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学号20110607050514密级公开兰州城市学院本科毕业论文计算机辅助塑料注射模具设计学院名称：培黎工程技术学院专业名称：机械设计制造及其自动化学生姓名：李海童指导教师：王玲二○一三年五月目录第1章绪论1.1模具工业的发展现状 (1)1.2模具工业今后的主要发展方向 (1)1.4计算机辅助设计系统的发展状况和趋势 (3)1.5本课题研究的意义 (4)1.6论文的整体结构 (5)第2章注塑模具介绍2.1塑料概述 (6)2.1.1塑料的组成 (6)2.2塑料的特性 (6)2.3热塑性塑料成型的工艺特性 (6)2.4注塑成型过程简介 (6)2.5注塑模具分类 (7)2.6注塑模典型结构 (7)第3章CPU风扇支架加工工艺分析3.1塑件概况 (9)3.2材料选择 (10)第4章注射模具设计方案4.1注射机选择及注射机的校核 (11)4.1.1选择注射机 (11)4.1.2注塑机的校核 (11)4.2成型零部件设计 (13)4.2.1成型零部件分类及结构 (13)4.2.2 成型尺寸计算 (14)4.3浇注系统设计 (16)4.3.1浇注系统的作用 (16)4.3.2对浇注系统设计的具体要求 (16)4.3.3浇注系统的设计 (16)4.4侧向分型与抽心机构设计 (17)4.4.1 侧向分型与抽芯机构的分类 (18)4.4.2 侧向分型与抽芯机构的设计 (18)4.5注塑模导向机构设计 (20)4.5.1 导向机构的功能及其分类 (20)4.5.2设计要点及设计方案 (20)4.6顶出机构 (21)4.6.1顶出机构的分类 (21)4.6.2顶杆脱模机构的设计要点 (22)4.6.3设计采用方案 (22)4.7复位装置 (23)4.8冷却系统介绍 (23)4.9模具总体结构分析 (24)4.10模具用钢 (25)4.10.1塑料模具用钢的必要条件 (26)4.10.2选择钢材的条件 (26)4.10.3注塑模具常用材料 (26)4.11模具的装配与调试 (26)4.11.1 装配基准的确定 (26)4.11.2 塑料模的装配顺序 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展模具工业，日益受到世界各国的重视和关注。
“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。
在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。
用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
作为基础工业,模具的质量、精度、寿命对其它工业的发展起着十分重要作用,在国际上被称为“工业之母”,对国民经济的发展起着无可置疑的关键作用。
1.1模具工业的发展现状模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。
日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。
如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。
我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求， 2005年，仅汽车行业将需要各种塑料制件36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台；彩电的年产量已超过3000万台。
到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增大对模具的需求量。
模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。
模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%～15%。
每年进口模具约占市场总量的20%左右，已超过10亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上；冲压模具占全部进口模具约40%。
另外，我国模具制造企业约有200000家，并以每年10%～15%的速度高速递增[7]。
1.2模具工业今后的主要发展方向模具工业今后的主要发展方向包括：（1）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。
模具作为成型必须的工艺装备,其设计周期、生产效率和质量直接影响产品的进度、成本和效率。
过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验,模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能,因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。
随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展,CAD /CAM技术的发展和应用越来越普遍,出现了许多可用于注塑模设计和制造的软件。
实现了产品从概念设计到制造全过程的设计制造一体化。
它提供了采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统和模型间的相关联性设计以及共享数据库和强大的分析系统等技术,为产品的设计、分析和制造的一体化提供了平台, 使产品CAD /CAE /CAM各系统之间实现了数据的自动传递和转换集成。
注塑模设计和制造的软件通过模具检测、自动分模、模拟开模和数控加工仿真的三维动态显示的设计制造与视频技术的结合,使过程设计生动地展现出来,极大地提高了产品的设计与生产效率,同时也保证了产品的生产进度和质量。
目前,国内模具企业中已有相当多的厂家引进了较高档的CAD/ CAE/ CAM 系统, U G、Pro/ Engineer 、I2DEAS、Euclid2IS 等著名软件在中国模具工业中。
（2）快速制模技术的开发与应用。
快速成形与制造(RPM: Rapid Prototyping &Manufacturing) 是融激光、材料科学、信息与控制技术等为一体的分层———层积技术,堪称是20 世纪后半期制造技术最重大的进展之一。
RPM技术诞生10 余年来已在汽车、家电、航空、医疗等行业中得到广泛应用。
国外大型企业如通用、福特、法拉利、丰田、麦道、IBM、AT&T、Motorola 等以及我国的一些著名企业,都积极在产品设计过程中采用这项技术,进行产品的有关设计检验、外观评审、装配实验、动态分析、光弹应力分析、风洞实验等,成功地实现了面向市场的产品造型设计敏捷化。
而随之兴起的快速制模尤其是快速制造金属模具(RMT: Rapid Metal Tooling) 则是由新产品设计迅速形成高效、低成本、优质的批量生产并抢占市场的必由途径,是RPM技术进一步发展并取得更大经济效益所面临的关键课题,成为当前RPM技术研究的国际前沿。
该技术被美国汽车工程杂志评为全球15 项重大技术之首,受到全球制造业的广泛关注。
快速成型技术模具制造周期仅为常规模具切削制造的1/ 5 至1/ 3 而成本仅为后者的1/ 4 至1/ 2 。
快速经济制造技术,具有制造周期短、成本低等优点, 在精度和寿命方面又能满足生产上的使用要求,综合经济效益比较好,非常适用于新产品开发、样品试制、工艺验证或中、小批量生产的需要。
快速经济制造技术近几年来在国内外均得到了迅速发展,特别是随着市场经济的发展,各品种小批量产品的增多,各种新产品更新换代的周期缩短,诸多高新技术应用范围不断扩大,类型不断的增多,创造的经济效益和社会效益越来越显著。
如采用RPM 原型复制石膏模具→复制铝(或锌) 合金注塑模具,可生产近250g 注塑件,产品精度可达±015mm。
用RPM 原型复制一种硫化硅橡胶模具,制模周期短,修模方便,成本低,可铸造高强度锌合金,铝锡合金,铝合金铸件及注塑工程塑料制件等,制件成型尺寸精度高,轮廓清晰。
（3）塑料模具的标准化和高档次模具使用。
模具在满足用户要求，使模具精益求精的基础上，价格是影响其市场占有率的一个重要因素。
企业在降低塑料模具成本方面，推广模具标准化无疑是一条必由之路。
国外对模具标准化工作十分重视，这是因为采用模具标准化不仅能有效提高模具质量、降低成本，而且能大大缩短模具生产周期，提高生产效率。
随着工业产品多品种、小批量、个性化、短周期的发展趋势日益明显，模具标准化的意义也显得更为重用。
目前我国模具标准化使用比率有所增加，初步估计在40%～50%之间，但与国际上70%～80%的比率相比还有很大差距。
日益增多高档次模具。
大致可分3个层次，一是用于汽车、飞机、精密机械的微米（um）级精密加工；二是用于磁盘、磁鼓制造的亚微米（0.1 um）级精密加工；三是用于超精密电子器件的毫微米（0.001 um）级精度加工。
目前，超精密加工已进入纳米（0.1～100 um）级精度阶段。
这将使模具的技术含量不断提高，使中、高档模具比例将不断增大。
未来，模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展。
塑性成形技术与科学发展的总趋势是交叉综合化、数字智能化、清洁高效化和柔性集成化。
在我国经济快速发展和新技术的应用与引导下，模具在国民经济中作用愈来愈大，一定程度上将决定了我国机械制造业的市场竞争[9]。
1.4计算机辅助设计系统的发展状况和趋势计算机辅助设计系统依靠知识库,数据库,专门的系统程序来解决各种设计问题。
计算机辅助设计系统是人工智能领域内出现的很富有实用价值的计算机程序,它主要是处理专家们积累的实际经验和知识。
与传统的计算机使用方法不同, 计算机辅助设计系统能模拟专家解决问题的过程。
首先研究设计要求及各种有关事实和数据,然后应用专业知识进行反复综合与分析,最后得到用户满意的设计方案。
目前计算机辅助设计技术的发展逐渐趋向标准化、集成化、智能化、网络化。
计算机辅助设计标准体系是开发应用计算机辅助设计软件的基础,是指导标准化管理部门进行计算机辅助设计技术工作决策的科学依据,也是促进计算机辅助设计技术普及应用的手段。
CAD、CAM和CAPP 系统先前都是独立发展起来的,因而有许多对同一物体的表示方式和信息描述的方式不一致,实现 CAD、 CAPP 和CAM 集成统一十分困难,因此标准化至关重要。
现有的计算机辅助设计技术在机械设计中只能处理数值型的工作,包括计算、分析与绘图。
然而机械产品的设计是一种复杂的创造性劳动,包括方案构思与最佳方案选择、结构设计、评价、决策以及参数选择等。
把计算机辅助设计技术与专家系统结合起来,形成智能化计算机辅助设计系统是计算机辅助设计技术发展的必然趋势。
目前计算机辅助设计技术已经应用于许多行业,如机械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。
而计算机辅助设计技术应用于机械类产品设计的比例最大,机械自动设计系统在整个工程计算机辅助设计中占有十分重要的地位。