1、 第 1 章 绪论 1.1 塑料成型在工业生产中的重要性 1.1.1 塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。 塑料制件在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻。塑料比强度高；绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力；塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料跻身于金属、纤维材料和硅 酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。 塑
2、料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段： 1. 初创阶段 30 年代以前，科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料，他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。 2. 发展阶段 30 年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产，奠定了塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。 3. 飞跃阶段 50 年代中期到 60 年代末，塑料的产量和数量不断增加，成型技术更趋于完善。 4. 稳定增长阶段 70 年代以来，通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来 改进塑料性能，提高产品质量，扩大应用领域，生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化，以及不拓宽功能性和塑料的新领域发展。
3、 我国塑料工业发展较晚。 50 年代末，由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和 70 年代中期引进石油化工装置的建成投产，使塑料工业有了两次的跃进，于此同时，塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展，各种加工工艺都已经齐全。 塑料由于其不断的被开发和应用，加之成型工艺的不断发展成熟于完善，极大地促进了成型模具的开发于制造。随着工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日益增加，而且产品 的更新换代周期也越来越短，对塑料和产量和质量提出了越来越高的要求。 1.1.2 塑料成型在工业生产中的重要作用 模具是工业生产中重要的工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件
4、的模具，它是型腔模的一种类型。 模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。 近年来，我国各行业对模具的发展都 非常重视。 1989 年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持改造的产业、产品中，把模具制造列为机械技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。 1.1.3 塑料成型技术的发展趋势 一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很
5、大的关系。塑料成型技 术发展趋势可以简单地归纳为一下几个方面 : 1. 模具的标准化 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国标准化程度只达到 20。注射模具零部件、模具技术 条件和标准模架等有一下 14 个标准： 当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；精密标准模架、精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向标准化模块等。 2. 加强理论研究 3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化 4. 新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用 各种新材料的研制和应用，模具加工技术的革新， CAD/CAM/CAE 技术的应用
6、都是模具设计制造的发展趋势。 1.1.4CAD/CAM 开发平台及其发展趋势 CAD/CAM 技术从诞生至今已有三十多年的历史 ， 历经二维绘图、线框模型、自由曲面模型、实体造 型、特征造型等重要发展阶段 ， 其间还伴随着参数化 、 变量化 、 尺寸驱动等技术的融入 。 通过三十多年的努力 ， CAD/CAM 技术在基础理论方面日趋成熟 ， 同时推出了许多商品化系统 ， 诸如 Pro/Engineer， UGII,CATIA， Solid Works 等 。 “ 美酒愈陈愈香 ” ， 但软件技术则不同，停止就意味着被淘汰， CAD/CAM 系统的开发正伴随着计算机软硬件技术的高速发展向着更高、
7、更深层次方向发展 。 AD/CAM 系统的开发主要可分为三种方式：（ 1）完全自主版权的开发，一切需从底层做起；（ 2）基于某个通用 CAD 系统的二次开发，如基于 AutoCAD 软件的二次开发；（ 3）基于 CAD/CAM 软件平台的开发，此类开发界于前两种方式之间，较二次开发可以更深入核心层，具有开发周期短、见效快、系统稳定性好和功能强等特点，当然平台的价格也很昂贵 .当今比较流行的 CAD/CAM 平台很多，主要有 ACIS， PARASOLID， CAS.CADE， Pelorus， DESIGNBASE 等 。 可以 得知 CAD/CAM 开发平台向着更深、更高层次发展 ， 同时不
8、断融入计算机软件新技术，并呈现出开放化、多元化发展趋势 。 CAD/CAM 平台发展趋势概括如下： (1) 支持多种主流的计算平台，包括 Windows 95&NT， Apple Power Macintosh、最流行的 UNIX 工作站（如 Sun， SGI， DEC Alpha， HP 9000， IBM RS/6000 等） 。 (2) 采用面向对象技术 .对象具有封装性、多态性、继承性，使对象模块化、即插化，从而提高应用开发和软件维护效率 ， 增强了代码的可重用性和互操作能力，最终达到改善应用整体质量的目标 。 (3) 采用软件组件技术与开放式结构 。 基于组件的功能可为设计者提供很大
9、程度的柔性 ， 通过组件技术提供的功能模块 ， 开发者 可方便地把它嵌入到应用中，并能够快速适应前沿技术和扩展核心功能 .采用组件技术的最好例证当属 CAD 软件新军 SolidWorks. SolidWorks 利用 PARASOLID 作为实体几何建模器，从开发到推出极其迅速，在很短的时间内就提供了优质的软件产品，而且从 1995 年推出至今，已成为很有竞争力的产品 ，这些均主要得益于它采用了组件技术 .软件组件技术为开放奠定了基础，既然开放就应该统一标准 .目前在软件技术领域有两个重要标准，即 CORBA（ Common Object Request Broker Architecture）规范和 IDL(Interface Defination Language)规范 .CORBA 的目标是要使异构分布环境内的不同应用系统之间能够互操作 ， IDL 则是一种用来定义组件如何与 ORB 交换信息的标准语言 。 (4) 支持混合维造型 线框、曲面、实体 ， 在数据结构层采用统一的精确边界表示，支持流形与非流形拓扑，并在造型功能上做的越来越深入、广泛 .如 PARASOLID 的复杂过渡处理、 ACIS 的可变形曲面、 CAS.CADE 的参数化和特征等功能 。
