一、选题的依据及课题的意义

模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“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。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。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。

如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。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。小电机外壳是生活中一件常见模型，对身边塑料模型的研究，对其的注塑模具设计，有助于了解一般生活用品的外观模型的选材要求，制造流程，结构设计，制造工艺，使用寿命等有一个直接、感性的认识。以至对于其它形式，其它种类、其它方面的模型设计有一个更为理性的认识。对以后从事模具设计，模具开发，模具生产以及模具的维修等工作打下一个良好的基础。对增加类似以后工作的经验有一个良好的实习平台。

二、国内外研究概况及发展趋势（含文件综述）

中国是一个模具大国，具有巨大的潜在市场，但模具行业的发展现状及趋势并不是一帆风顺的。从目前市场来看，由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。2003年我国模具产值达到450亿元人民币以上，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。但总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依倒进口。近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2003年就进口了近13.7亿美元的模具，这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。 模具工业是高新技术产业化的重要领域。据估计，全国约有40亿元以上的模具设备市场，而且每年还以20%左右的增长速度在发展。

另外，模具行业竟争也日趋明显，为了在其中立于不败之地，各模具制造企业纷纷采用新技术，新方法。代表性的技术有计算机辅助制造（Computer Integrated Manufacturing，简称CIM），并行工程（Concurrent Engineering, 简称CE），精益生产（Lean Production, 简称LP），敏捷工程（Agile Manufacturing, 简称AM），快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing, 简称RPM），智能制造（Intelligent Manufacturing, 简称IM），虚拟制造（Virtual Manufacturing, 简称VM），产品信息管理（Product Information Manufacturing, 简称PIM），全面质量管理（Total Quality Management，简称TQM）[2-3]等。

21世纪模具行业的基本特征是高度集成化，智能化，柔性化和网络化，追求的目标是提高模具质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度的提高模具制造行业的应变能力，满足用户要求。

模具行业在今后的发展中，首先要更加注意其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。

第三，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD／CAE／CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有，模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铣等。超精加工手段也大量用于模具加工。国外先进工业国家在模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/CAM技术，开发新品速度快、精度高，质量较有保证。大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、高精度的特点，材料上使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料，进一步提高了模具的性能。   

三、 研究内容及实验方案

1）、塑件外壳材料的选择[1]

材料选用的一般要求为（1）、机械加工性能良好（2）、抛光性能良好（3）、耐磨性和抗疲劳性能好（4）、具有耐腐蚀性能。

2）、熟悉三维造型软件及相关的注塑模知识开始建模[6-7]

三维造型软件的学习与运用，用UG软件的超强三维造型功能完成其实体造型。并进一步了解注塑模知识。

3）、注塑模具的设计[4-5]

包括对塑件原料的选择和模具设计依据、分型面的选择、浇道位置的合理布置，浇口数目、浇注系统断面尺寸、型腔压力的估算、排气槽的设计、锁模力的校核，凹模与型芯尺寸的计算，模具闭合高度，脱模阻力的计算，冷却系统的选用，标准模架的选择，装配图的绘制，注射机的选用等等。

4)、模具塑件CAE模拟分析

电脑辅助工程（CAE）技术已成为塑胶产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。CAE 技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。在此主要用Moldflow软件进行仿真模拟。

四、 目标、主要特色及工作进度

目标：完成小电机外壳造型和注射模具设计及CAE分析

主要特色：利用三维高端软件UG对塑件进行三维造型，学习注塑模设计相关知识，对设计过程中实际情况有个理性认识，以及对模具塑件CAE模拟分析的全部过程有个了解。

工作进度：

1．查阅资料，学习并熟悉设计中所需软件。         3.21～4.06

2．翻译外文资料，完成开题报告。                 4.06～4.16

3．建立产品模型，确定注射工艺和模具结构。       4.16～5.06 

4．绘制模具总装图和零件图。                     5.06～5.31

5. 进行数值模拟撰写毕业论文。                   5.31～6.18

三、参考文献

1、《塑料原料与助剂》   

宋卓颐 史勤芳 房双宽 赵永仙编著  科学技术文献出版社2003年9月第1版

2、《模具制造》 2003.No.8 总第25期

大连理工大学 赵丹阳 宋满仓 王敏杰 《模具现代制造技术综述》

3、《模具制造》 2003.No.1 总第18期，上海交通大学 洪慎章《模具制造业的现状及发展方向》

4、塑性成型加工与模具  黄虹主编 化学工业出版社2003年3月第1版

5、《注塑成型技术》 化学工业出版社 北京 王兴天主编 1989

6、UG NXCAD快速入门指导  洪如瑾 陈焱主编 清华大学出版社2003年3月第1版

7、UG注塑模具设计培训教程 美Unigraphics Solutions Inc.著 唐海翔编译 刘明孝审校 清华大学出版社 2002年9月第1版