高達(dá)玩具造型及其注塑模具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

PAGE4浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述報(bào)告班級(jí)姓名課題名稱XXXG-01D高達(dá)模型足部造型及其注塑模具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述（內(nèi)容包括國(guó)內(nèi)外本課題及相關(guān)研究現(xiàn)狀、分析及參考文獻(xiàn)目錄，字?jǐn)?shù)不少于2000字）目錄1國(guó)內(nèi)外塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀淺析2國(guó)內(nèi)外塑料模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀3現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)4CAD軟件在注塑模具行業(yè)應(yīng)用5高達(dá)玩具模型簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)（報(bào)告全文附后）指導(dǎo)教師審批意見簽名：年月日注塑模具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述1國(guó)內(nèi)外塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)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(dòng)成型的材料。塑料具有特殊的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，以及優(yōu)良的成型加工性能[1]。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢(shì)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(jīng)廣泛用于工業(yè)和日常生活。因此，塑料的加工和成型工藝越來(lái)越得到重視，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)。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(fā)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(yè)是中國(guó)輕工業(yè)中近幾年發(fā)展速度較快的行業(yè)之一,增長(zhǎng)速度一直保持在10%以上。據(jù)中國(guó)輕工業(yè)信息中心統(tǒng)計(jì),2004年中國(guó)塑料制品全部國(guó)有和年產(chǎn)品銷售收入達(dá)到500萬(wàn)元的非國(guó)有獨(dú)立核算工業(yè)企業(yè)9473家[3]。2國(guó)內(nèi)外塑料模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2、1我國(guó)模具發(fā)展基本情況我國(guó)模具生產(chǎn)最為集中的地區(qū)在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)，約占全國(guó)模具總產(chǎn)值的三分之二以上，模具發(fā)展有力地支持著這兩個(gè)地區(qū)工業(yè)的快速發(fā)展。從1999年至2009年產(chǎn)值從250億元增長(zhǎng)到979.45億元，年均增長(zhǎng)率在14.8%；進(jìn)口從9.8274億美元增至19.64億美元；出口從1.328億美元增至18.43億美元；進(jìn)口：出口從6.6：1跌至1.06：1。表明了我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值呈逐年遞增趨勢(shì)，模具進(jìn)口金額的增幅有逐年下降的趨勢(shì)，出口比例逐年加大，同時(shí)反映我國(guó)模具任是供不應(yīng)求的狀態(tài)，仍為世界上模具年進(jìn)口量較大的國(guó)家[4]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。隨著中國(guó)汽車、家電、電子通訊以及各種建材的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。2、2發(fā)展趨勢(shì)隨著我過(guò)模具行業(yè)的發(fā)展，簡(jiǎn)單模具的設(shè)計(jì)和制造都沒(méi)有困難，模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能現(xiàn)代IT技術(shù)，組成局域通信網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)完成的各成型面、配合面數(shù)字化，并編成代碼直接輸入數(shù)控機(jī)床或CNC加工中心進(jìn)行自動(dòng)編程，繼而完成自動(dòng)加工。加工過(guò)程中能夠完成自動(dòng)檢測(cè)和結(jié)果的自動(dòng)顯示，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及模具制造的自動(dòng)化和智能化并以此提高設(shè)計(jì)和制造的速度和質(zhì)量，減少人為的多層次失誤造成的缺陷，從而縮短模具生產(chǎn)周期，提高模具質(zhì)量以及使用的可靠性和壽命。3、4塑料制件的精密化、微型化、超大型化為了滿足各種產(chǎn)品越來(lái)越高的使用要求，塑料模具和塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大型化方向發(fā)展。4CAD軟件在注塑模具行業(yè)應(yīng)用CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文簡(jiǎn)稱(ComputerAidedDesign)。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大算術(shù)邏輯運(yùn)算功能、大容量信息存儲(chǔ)與快速信息查找的能力，完成信息管理、數(shù)值計(jì)算、分析模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)和繪圖等項(xiàng)任務(wù)；而設(shè)計(jì)人員集中精力進(jìn)行有效的創(chuàng)造性思維，從而更好地完成從設(shè)計(jì)方案的提出、評(píng)介、分析模擬與修改到具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)全過(guò)程.對(duì)于機(jī)械行業(yè)來(lái)講，注塑模設(shè)計(jì)通用的CAD軟件是AutoCAD、Pro/E、UG等。國(guó)內(nèi)部分科研單位、大專院校也在塑料行業(yè)開展了CAD技術(shù)的研制和開發(fā)工作。華中理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室葉顯高、李德群、肖景容等研制成功了“實(shí)用化注塑模CAD/CAE/CAM微機(jī)系統(tǒng)HSC1.1”；北京化工學(xué)院進(jìn)行了注塑充模過(guò)程計(jì)算機(jī)仿真；其他部分企業(yè)科研單位也做了一些探討工作，并且收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益。總的來(lái)講我國(guó)塑料模具CAD僅僅處于開發(fā)使用初期，很多自己研發(fā)的軟件并不是很成熟。

在模具設(shè)計(jì)中，模架及某些零件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、支撐塊、澆口套、定位圈等分別已形成廠標(biāo)、行標(biāo)或國(guó)標(biāo)。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)中建立模架、零件庫(kù)，以被設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用。對(duì)于澆注系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、模架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算等內(nèi)容，已有一些較成熟的計(jì)算方法或經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法，可設(shè)置這些計(jì)算公式的模塊，以便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行快速計(jì)算。另外對(duì)于一些設(shè)計(jì)中常用的數(shù)據(jù)庫(kù)資料也可以設(shè)置在CAD系統(tǒng)中以便設(shè)計(jì)人員快速查詢，根據(jù)各個(gè)工廠的不同要求和情況，還可以在系統(tǒng)中設(shè)置本單位所特有的內(nèi)容。這樣建立的CAD系統(tǒng)可大幅度減輕設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度、提高設(shè)計(jì)速度并可實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)的規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于某些在原成型制品的基礎(chǔ)上作局部修改而需重新設(shè)計(jì)的模具來(lái)說(shuō)，其效果就更加明顯?？傮w來(lái)說(shuō)，注塑模CAD的內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。

4、1注塑制品的幾何造型

采用幾何造型系統(tǒng)，如線框造型、面造型和實(shí)體造型，在計(jì)算機(jī)中生成注塑制品的幾何模型，這是注塑模結(jié)構(gòu)的CAD的第一步。由于注塑制品大多數(shù)是薄壁件，且又有復(fù)雜的表面，因此，常用表面造型的方法來(lái)產(chǎn)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(lái)生成制品的外表面，型芯用來(lái)生成制品的內(nèi)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(nèi)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(fù)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(dāng)前的研究課題。

4、3模具結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)

采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)輔助計(jì)算最佳型腔的數(shù)目，引導(dǎo)模具設(shè)計(jì)者布置型腔，構(gòu)思澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)，為選擇標(biāo)準(zhǔn)模架和設(shè)計(jì)動(dòng)模部裝圖和定模部裝圖作準(zhǔn)備。

4、4標(biāo)準(zhǔn)模架選擇

采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)設(shè)計(jì)模具的前提是盡可能多地實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化，包括模架標(biāo)準(zhǔn)化、模具零件標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化及工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等。一般而言，用作標(biāo)準(zhǔn)模架選擇的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)具用兩個(gè)功能，一是能引導(dǎo)模具設(shè)計(jì)者輸入本企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)模架，以建立專用的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)；二是能方便地從已建好的專用標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)中，選出本次設(shè)計(jì)中所需的模架類型及全部模具標(biāo)準(zhǔn)件的圖形和數(shù)據(jù)。

4、5部裝圖及總裝圖的生成

根據(jù)已選定的標(biāo)準(zhǔn)模架及已完成型腔布置，模具設(shè)計(jì)軟件以交互方式引導(dǎo)模具設(shè)計(jì)者生成部裝圖和總裝圖。模具設(shè)計(jì)者在完成總裝圖時(shí)，能利用光標(biāo)在屏幕上拖動(dòng)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(shè)計(jì)軟件能引導(dǎo)用戶根據(jù)模具部裝圖、總裝圖以及相應(yīng)圖形庫(kù)完成模具零件的設(shè)計(jì)、繪圖和標(biāo)注尺寸。

4、7常規(guī)計(jì)算和校核

模具設(shè)計(jì)軟件可將理論計(jì)算和行之有效的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，為模具設(shè)計(jì)師提供對(duì)模具零件全面的計(jì)算和校核，以驗(yàn)證模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)參數(shù)的正確性。5高達(dá)玩具模型簡(jiǎn)介高達(dá)是日本機(jī)器人題材卡通系列作品中的著名的主角機(jī)器人。高達(dá)塑料模型等周邊產(chǎn)品在全世界風(fēng)靡盛行，經(jīng)久不衰。一個(gè)普通級(jí)的高達(dá)模型大約有200-400個(gè)零件，其模具制造復(fù)雜、設(shè)計(jì)與涉及的知識(shí)面和知識(shí)點(diǎn)較多，如三維造型、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工等。1979年《機(jī)動(dòng)戰(zhàn)士高達(dá)》上映時(shí)，相關(guān)的玩具只有傳統(tǒng)的合金玩具。1980年7月，萬(wàn)代在初代高達(dá)放送后推出首個(gè)1/144比例RX-78-2高達(dá)。起初的GUNPLA和當(dāng)時(shí)同期，以孩子為主要取向的機(jī)器人塑膠模型是沒(méi)有太大分別。但是自從模型師于HOBBYJAPAN雜志的副刊中刊載“HowToBuildGundam”一專欄后，GUNPLA隨即在中、小學(xué)生中揭起熱潮。1981年，同年10月由講談社創(chuàng)刊的漫畫雜志－COMICBonBon“コミックボンボン”于雜志前面也刊登了高達(dá)模型，因此加速了熱潮；連由小學(xué)館發(fā)行，非相關(guān)取向的雜志－TEREBIKUN“てれびくん”也刊載了一陣子的GUNPLA，也因此奠定了GUNPLA的人氣[17]。參考文獻(xiàn)[1]黃榮學(xué),范洪遠(yuǎn).我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展概述及展望[J].機(jī)械工程師，2007,5:4~5[2]鐘佩思,沈友徽,馬靜敏等.模具先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)綜述[J].模具制造，2005,3:1~2[3]劉向陽(yáng)，屈平.我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2004,4~11[4]陳映雄.我國(guó)玩具業(yè)出口現(xiàn)狀及對(duì)策[J].對(duì)外經(jīng)貿(mào)實(shí)務(wù)，2006，5:6~8[5]李桂貞.論加入WTO中國(guó)玩具業(yè)的發(fā)展對(duì)策[J].廣東商學(xué)院學(xué)報(bào),2002，6:12[6]Build-A-BearWorkshop[OL].，2010,4[7]吳冬玲.毛絨玩具整體流程[J].蘇州工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，2:31~32[8]王聯(lián)曉，朱正浩，劉丁己.品牌形象、消費(fèi)者自我概念和購(gòu)買意愿關(guān)系綜述[J].商業(yè)時(shí)代，2008（15）：30~31[9]曹兵.電腦毛絨玩具設(shè)計(jì)者好幫手[J].中外玩具制造，2007.[10](美)大衛(wèi)M.安德森，B.約瑟夫.派恩.21世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)前沿:大規(guī)模定制模式下的敏捷產(chǎn)品開發(fā)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.4~5[11]計(jì)國(guó)忠.科技轉(zhuǎn)換背景下的中國(guó)玩具產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2004，12[12]劉際澤.塑料制品與模具設(shè)計(jì)提案[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2001.33~34[13]黃虹.塑料成型加工與模具[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.50~51[14]Setrnberg,R.T.ADiscussiononModernDesignofMould[J].P