竖笛头部注射模设计毕业论文.doc

本科毕业设计说明书（论文）第1页共38页1引言1.1模具工业的现状及国内外发展趋势1.1.1国外模具技术发展趋势及应用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，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。（1）CAD/CAM/CAE技术的应用在欧美CAD/CAM/CAE已成为塑模企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面已经超越了甩掉图板，二维绘图的初级阶段。目前3D设计已达到了70%、89%，Pro/E，UG，CI以TRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时也获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还在设计时进行装配干涉的检查，以保证设计和工艺的合理性。在欧美的塑模企业中，为了提高CAD技术的效率，塑模标准件的采用率一般在80%以上1。（2）激光技术的应用日益受到重视激光技术在模具制造中的应用主要是在快速成形与一些特殊模具的加工两个方面。快速成形是根据CAD的数据,不借助任何机械加工工具,通过逐层增加材料的方法(如聚合、粘结、烧结等)快速制造出零件原型或零件实物,故也称快速原形制造(缩写为PRM)技术。快速成形技术主要有立体光固造型(SLA),选择性激光烧结(SLS),分层实体制造(LOM)等。该技术将CAD技术、激光技术、CNC技术、材料加工和材料科学技术有机地结合起来,给模具制造业带来了根本性的变革2。与传统的模具设计制造相比,它能比数控加工更快、更方便地设计并制造出各种复杂的原型,使模具的制造成本和生产周期减少1/2,明显提高生产率。国内的一些大型企业集团,如海尔、春兰和科龙等公司已经应用激光快速成形于新产品开发等方面,并取得显著的经济效益。（3）先进的模具材料本科毕业设计说明书（论文）第2页共38页随着模具工作条件的日益苛刻，对模具的质量，特别是钢的纯净度、等向性的水平提出了更高的要求。为达此目的$国外普遍采用电炉外精炼工艺生产纯净度高的模具钢，对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理。对于纯净度要求更高的模具钢，大部分采用电渣重熔，以进一步提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析。因此，模具钢的质量有了较大提高。为了加强竞争力量，适应经济全球化的发展趋势，国外模具钢的生产从分散趋向于集中，并多家公司进行跨国合并，为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地，形成几个世界著名的工模具生产和科研中心，以满足迅速发展的模具工业。1.1.2国内模具技术发展呈现五大特点2008年，国民经济继续快速增长，装备制造业发展态势良好，国际模具市场大环境得到改善，有力地促进了中国塑料模具业发展。综合各方面情况，2008年中国塑料模具业发展呈现五大特点。（1）技术水平明显提高随着汽车业继续高速发展，2008年进入汽车领域的模具企业及产品比上年大幅增加。同时，汽车对模具不断提出更高的要求，促使模具技术水平不断提高。此外，出口大幅增长，也带动了国产模具技术水平不断提高，因为出口模具水平往往比内销产品要求更高。2008年国产模具水平得到明显提高，主要表现在：级进模水平提高较快，大型级进模长度已超过3米，精密级进模已可与2000次/分高速冲床匹配；热流道模具和气辅模具方面，有的已达到国际水平；在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAE/CAM一体化技术得到进一步发展，并取得较好成果；模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多；一批比往年数量更多、水平更高的模具被中国模具工业协会技术委员会评审专家组推荐为国家级新产品等。2（2）信息化管理富有成效2008年，信息化管理不但被许多模具企业提到议事日程，而且得到实施，已经有企业从中受益。在实施过程中，国内外有关软件同台竞技，二次开发富有成果，数据库日渐丰富。通过实施企业信息化管理，国产模具生产周期缩短了，生产效率提高了，企业效益增加了。（3）投资热情高涨，集群化初步显现本科毕业设计说明书（论文）第3页共38页2008年，市场产需两旺及良好的发展前景，使许多企业家和投资者纷纷投资模具业，其中外资和民资仍是主流，而且投资热情普遍高涨，较大的技改项目和新建项目在这一年不断出现。由于集群化生产具有方便协作、降低成本、扩大市场、利于交流等特点，以及可享受较为优惠的政策，因此2006年这一生产方式得到进一步发展。现在已具有相当规模的模具城（或模具园区、集聚生产基地等）全国已有十来个，正在建设、筹建或规划建设的还有十多个。除集群化生产外，有些地方还在发展模具联合体及虚拟制造，这些也有类似于集群化生产的一些优点。（4）品牌建设得到重视由于模具的从属性和对特殊用户的依赖性，品牌在模具特别是塑料模具业长期不被重视。但随着市场经济发展，模具业品牌建设在2008年受到越来越多企业的重视。据了解，全国已有10个左右的省市级驰名（著名）模具商标和品牌，个别模具企业已在申报全国著名商标，更多的企业在2008年启动了品牌建设工作。除了品牌建设外，集体地标式品牌（例如余姚模具等）也在2008年显示出优越性。随着质量管理工作不断深入和环保日显重要，2006年又有一大批模具企业通过了ISO9000国际质量体系认证及ISO14000环境管理体系认证。（5）人才培训力度加大鉴于模具业普遍缺乏人才，特别是缺乏中高级人才，2008年各地办学和培训工作备受重视，学校、培训点、企业三方力量都加大了培训力度。学校增设模具专业，并扩招；培训点明显增加，并尽量多招学员；企业自身或采取厂校结合方式加强对在职职工的培训，都收到了良好效果。国家有关部门针对模具人才缺乏的现状，开始研究开展模具人才远程培训事宜，模具设计师成为国家认可的一个新工种。3综合看，中国塑料模具业经过2008年高速运行，尽管生产总量和水平得到了较快提高，但仍旧满足不了市场需求。一方面高端产品仍大量进口，另一方面国内竞争加剧，国内模具业高端市场面临进口货和外资企业的强大压力，而中低端市场是民企之间的剧烈竞争，有的已变成互相压价的无序竞争。随着汽车、电子等模具使用大户高速发展，中国模具工业协会预测，2009年中国塑料模具业仍将产销两旺，持续高速发展，模具产量、质量和技术水平将进一步提高。在这种情况下，企业如何提高自身产品的技术含量，从而在竞争中赢得先机尤为重要。本科毕业设计说明书（论文）第4页共38页1.2塑料注射模具的设计步骤1.2.1塑料件的工艺性分析本课题是对竖笛头部的注射模设计。首先对竖笛头部进行观察并进行测绘，如图1.1，尺寸大都是估算值，无特殊要求，尺寸公差按IT8级精度查取。看塑件的结构是否满足塑件结构的工艺性能。图1.1工件图三维图1.2.2竖笛头部材料的选择塑料材料的相对密度在0.83g/cm32.2g/cm3范围内，在众多的材料中只有比木材的相当密度稍高。且在各种的材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能4。竖笛头部选择的材料为丙烯腈丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒