1. 研究目的与意义
塑料模因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。
塑料制品行业产业规模在不断扩大，产品产量逐年增加，主要经济技术指标大幅度递增，全行业不断发展壮大，正沿着为实现塑料工业由大国到强国的可持续发展之路迈进。我国近年塑料产品产量如图1所示。
2. 课题关键问题和重难点
（1）塑件结构上的成型性能、成型工艺参数及塑件材料如何选择的详细分析及解决方案；
（2）模具结构合理性、非标准零件的自主设计及注射成型动作中的干涉问题。塑料模具设计中常见的问题模具设计后用于工业品的制作，一般情况下对产品的尺寸、形状等的都需要较高的精细度，因此需要塑料模具设计者利用塑料进行合理的模具设计，只有这样才能高效率的生产。在设计过程中，我们需要关注的一些问题是塑料模具的公差标注不一、收缩率不一、冷却程度不一等问题，这些问题的出现将极大影响产品的生产。设计时全面而周密地考虑以上所有因素，并尽量避免常见设计问题。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.目前注塑工艺的应用与重要性
现代塑料制件生产中,合理的注塑成型工艺、先进的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑设备是当代塑料成型加工中必不可少的三个重要因素,缺一将一事无成。尤其是注塑成型模具对完成塑料加工工艺要求、塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的、全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其效能,产品的生产和更新都是以模具制造和创新为前提的。现在考察某个国家的科学与生产技术水平,塑料的生产与应用情况是重要标志之一。塑料的加工与应用和塑料工业发展的快慢,对国家科技与生产,以及国民经济发展的巨大影响是不言而喻的。
2.我国注塑工艺以及模具的发展
我国注塑模具产品水平自2004年以来也取得了长足的进步。目前我国注塑模具技术已达到了较高水平,并在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。在大型注塑模具方面,可以生产1219mm (48in)电视机的塑料外壳模具、6.5kg大容量洗衣机 、洗衣桶的模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具;在精密注塑模具方面, 已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具等。这也显示了目前我国注塑技术已达到了较高水平,并在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。图2为2019-2021年中国注塑产业行业重点企业研发投入。
图22019-2021年中国注塑产业行业重点企业研发投入
3.CAD与CAE技术的应用
模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、外表质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件成型工艺优化设计与力学 计算 和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此,模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。图3为塑件的CAE分析模型。
图3 塑件的CAE分析模型
注塑成型CAE技术是根据塑料加工流变学和传热学的基本理论，建立塑料熔体在模具型腔中的流动、传热的数理模型，利用数值计算理论构造其求解方法，实现成型过程的动态仿真分析，使对塑料成型过程的认识从宏观进入微观、从定性进入定量、从静态进入动态，为优化模具设计和控制产品成型过程以获得理想的最终产品提供科学依据和设计分析手段。
4.总结
目前,世界模具市场仍供不应求,可见研究和发展模具技术、提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义。可以断言,随着现代化技术的迅速发展,人们生存在 “塑料世界”中,注塑模具在国民经济发展过程中将处于十分重要的地位。
参考文献
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4. 研究方案
1.课题的研究思路及方案如图4所示
5. 工作计划
（1）2023.1.2～2023.1.15 在翻译软件与专业资料的帮助下完成译文翻译，通过系统的国内外文献查阅，进行文献资料的收集和整理，和同学老师不断交流，根据毕业设计任务书和文献综述，撰写开题报告，完成开题报告并上传毕设网。
（2）2023.1.16～2023.2.5 在指导老师审核译文和开题报告之后，根据指导老师意见不断修改。
