高达玩具造型及其注塑模具设计文献综述

PAGE4浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告班级姓名课题名称XXXG-01D高达模型足部造型及其注塑模具设计文献综述（内容包括国内外本课题及相关研究现状、分析及参考文献目录，字数不少于2000字）目录1国内外塑料行业发展现状浅析2国内外塑料模具行业发展现状3现代模具设计与制造的发展现状及趋势4CAD软件在注塑模具行业应用5高达玩具模型简介参考文献（报告全文附后）指导教师审批意见签名：年月日注塑模具设计文献综述1国内外塑料行业发展现状浅析塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及优良的成型加工性能[1]。塑料工业是新兴的工业，塑料作为一种新的工程材料，发展势头极其迅猛，跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大材料之列，已经广泛用于工业和日常生活。因此，塑料的加工和成型工艺越来越得到重视，新技术、新工艺不断涌现。目前，塑料成型种类包括注射成型、压铸成型、吸塑成型、吹塑成型、发泡成型、挤压成型等，其中注射成型是最常用的方法，几乎所有的塑料都可以注射成型[2]。塑料制品行业是中国轻工业中近几年发展速度较快的行业之一,增长速度一直保持在10%以上。据中国轻工业信息中心统计,2004年中国塑料制品全部国有和年产品销售收入达到500万元的非国有独立核算工业企业9473家[3]。2国内外塑料模具行业发展现状2、1我国模具发展基本情况我国模具生产最为集中的地区在珠三角和长三角地区，约占全国模具总产值的三分之二以上，模具发展有力地支持着这两个地区工业的快速发展。从1999年至2009年产值从250亿元增长到979.45亿元，年均增长率在14.8%；进口从9.8274亿美元增至19.64亿美元；出口从1.328亿美元增至18.43亿美元；进口：出口从6.6：1跌至1.06：1。表明了我国模具工业总产值呈逐年递增趋势，模具进口金额的增幅有逐年下降的趋势，出口比例逐年加大，同时反映我国模具任是供不应求的状态，仍为世界上模具年进口量较大的国家[4]。当前国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。随着中国汽车、家电、电子通讯以及各种建材的迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。2、2发展趋势随着我过模具行业的发展，简单模具的设计和制造都没有困难，模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能现代IT技术，组成局域通信网络，将计算机设计完成的各成型面、配合面数字化，并编成代码直接输入数控机床或CNC加工中心进行自动编程，继而完成自动加工。加工过程中能够完成自动检测和结果的自动显示，从而实现产品设计、模具设计以及模具制造的自动化和智能化并以此提高设计和制造的速度和质量，减少人为的多层次失误造成的缺陷，从而缩短模具生产周期，提高模具质量以及使用的可靠性和寿命。3、4塑料制件的精密化、微型化、超大型化为了满足各种产品越来越高的使用要求，塑料模具和塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。4CAD软件在注塑模具行业应用CAD即计算机辅助设计的英文简称(ComputerAidedDesign)。计算机的应用，使得设计人员在设计过程中，能充分发挥计算机的强大算术逻辑运算功能、大容量信息存储与快速信息查找的能力，完成信息管理、数值计算、分析模拟、优化设计和绘图等项任务；而设计人员集中精力进行有效的创造性思维，从而更好地完成从设计方案的提出、评介、分析模拟与修改到具体设计实现的设计全过程.对于机械行业来讲，注塑模设计通用的CAD软件是AutoCAD、Pro/E、UG等。国内部分科研单位、大专院校也在塑料行业开展了CAD技术的研制和开发工作。华中理工大学国家重点实验室叶显高、李德群、肖景容等研制成功了“实用化注塑模CAD/CAE/CAM微机系统HSC1.1”；北京化工学院进行了注塑充模过程计算机仿真；其他部分企业科研单位也做了一些探讨工作，并且收到了一定的经济效益。总的来讲我国塑料模具CAD仅仅处于开发使用初期，很多自己研发的软件并不是很成熟。

在模具设计中，模架及某些零件，如导柱、导套、推杆、支撑块、浇口套、定位圈等分别已形成厂标、行标或国标。对于这些标准的或本单位采用的模架及零件可在通用的二维工程图CAD系统中建立模架、零件库，以被设计时调用。对于浇注系统、温控系统、模架结构强度计算等内容，已有一些较成熟的计算方法或经验计算方法，可设置这些计算公式的模块，以便设计人员进行快速计算。另外对于一些设计中常用的数据库资料也可以设置在CAD系统中以便设计人员快速查询，根据各个工厂的不同要求和情况，还可以在系统中设置本单位所特有的内容。这样建立的CAD系统可大幅度减轻设计人员的工作强度、提高设计速度并可实现模具设计的规范化及标准化。对于某些在原成型制品的基础上作局部修改而需重新设计的模具来说，其效果就更加明显。总体来说，注塑模CAD的内容有以下几点。

4、1注塑制品的几何造型

采用几何造型系统，如线框造型、面造型和实体造型，在计算机中生成注塑制品的几何模型，这是注塑模结构的CAD的第一步。由于注塑制品大多数是薄壁件，且又有复杂的表面，因此，常用表面造型的方法来产生制品的几何模型。

4、2模腔面形状的生成

在注塑模具中，行腔用来生成制品的外表面，型芯用来生成制品的内表面，由于塑料的成型收缩率，模具磨损及加工精度的影响，制品的内外表面尺寸并不就是模具型芯面、型腔面的尺寸，两者之间需要比较复杂的换算。目前流行的商品化注塑模CAD软件并未能很好的解决这种换算，因此，制品的形状和型腔的形状要分别输入，工作量较大且比较繁琐，如何由制品形状方便、快捷的生成型腔和型芯表面形状仍是当前的研究课题。

4、3模具结构方面的设计

采用计算机软件来辅助计算最佳型腔的数目，引导模具设计者布置型腔，构思浇注系统、冷却系统和推出机构，为选择标准模架和设计动模部装图和定模部装图作准备。

4、4标准模架选择

采用计算机软件来设计模具的前提是尽可能多地实现模具标准化，包括模架标准化、模具零件标准化、结构标准化及工艺参数标准化等。一般而言，用作标准模架选择的设计软件应具用两个功能，一是能引导模具设计者输入本企业的标准模架，以建立专用的标准模架库；二是能方便地从已建好的专用标准模架库中，选出本次设计中所需的模架类型及全部模具标准件的图形和数据。

4、5部装图及总装图的生成

根据已选定的标准模架及已完成型腔布置，模具设计软件以交互方式引导模具设计者生成部装图和总装图。模具设计者在完成总装图时，能利用光标在屏幕上拖动模具零件以搭积木的方式装配模具总图。

4、6模具零件图的生成

模具设计软件能引导用户根据模具部装图、总装图以及相应图形库完成模具零件的设计、绘图和标注尺寸。

4、7常规计算和校核

模具设计软件可将理论计算和行之有效的设计经验相结合，为模具设计师提供对模具零件全面的计算和校核，以验证模具结构等有关参数的正确性。5高达玩具模型简介高达是日本机器人题材卡通系列作品中的著名的主角机器人。高达塑料模型等周边产品在全世界风靡盛行，经久不衰。一个普通级的高达模型大约有200-400个零件，其模具制造复杂、设计与涉及的知识面和知识点较多，如三维造型、模具设计、数控加工等。1979年《机动战士高达》上映时，相关的玩具只有传统的合金玩具。1980年7月，万代在初代高达放送后推出首个1/144比例RX-78-2高达。起初的GUNPLA和当时同期，以孩子为主要取向的机器人塑胶模型是没有太大分别。但是自从模型师于HOBBYJAPAN杂志的副刊中刊载“HowToBuildGundam”一专栏后，GUNPLA随即在中、小学生中揭起热潮。1981年，同年10月由讲谈社创刊的漫画杂志－COMICBonBon“コミックボンボン”于杂志前面也刊登了高达模型，因此加速了热潮；连由小学馆发行，非相关取向的杂志－TEREBIKUN“てれびくん”也刊载了一阵子的GUNPLA，也因此奠定了GUNPLA的人气[17]。参考文献[1]黄荣学,范洪远.我国模具工业发展概述及展望[J].机械工程师，2007,5:4~5[2]钟佩思,沈友徽,马静敏等.模具先进制造技术发展趋势综述[J].模具制造，2005,3:1~2[3]刘向阳，屈平.我国模具工业发展现状[J].世界制造技术与装备市场，2004,4~11[4]陈映雄.我国玩具业出口现状及对策[J].对外经贸实务，2006，5:6~8[5]李桂贞.论加入WTO中国玩具业的发展对策[J].广东商学院学报,2002，6:12[6]Build-A-BearWorkshop[OL].，2010,4[7]吴冬玲.毛绒玩具整体流程[J].苏州工艺美术职业技术学院学报，2006，2:31~32[8]王联晓，朱正浩，刘丁己.品牌形象、消费者自我概念和购买意愿关系综述[J].商业时代，2008（15）：30~31[9]曹兵.电脑毛绒玩具设计者好帮手[J].中外玩具制造，2007.[10](美)大卫M.安德森，B.约瑟夫.派恩.21世纪企业竞争前沿:大规模定制模式下的敏捷产品开发[M].北京:机械工业出版社，2000.4~5[11]计国忠.科技转换背景下的中国玩具产业发展[J].高科技与产业化，2004，12[12]刘际泽.塑料制品与模具设计提案[M].北京:中国轻工业出版社，2001.33~34[13]黄虹.塑料成型加工与模具[M].北京：化学工业出版社，2009.50~51[14]Setrnberg,R.T.ADiscussiononModernDesignofMould[J].P