开题报告-伊德尔吸尘器铰支注射模设计.doc

毕业设计开题报告题 目： 伊德尔吸尘器铰支注射模设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 邓志诚 学 号： 200802150340 指导老师： 李向荣 彭庚新 2012年 3 月 10 日 毕 业 设 计 开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述0 前言 模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备, 其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体, 既是高新技术载体, 又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有高生产效率、高一致性、低耗能耗材, 以及较高的精度和复杂程度, 因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视, 被广泛应用于机械、电子、汽车、通信、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等制造领域, 在为我国经济发展、国防现代化和高端技术服务中起到了十分重要的支撑作用, 也为我国经济运行中的节能降耗作出了重要贡献14。模具工业是重要的基础工业。工业要发展, 模具须先行。没有高水平的模具就没有高水平的工业产品。现在, 模具工业水平已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志, 也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一1。1 模具工业在国民经济（制造业）的作用、地位及行业现状1.1 作用与地位 模具工业是国民经济发展的重要基础工业， 也是一个国家加工工业发展的重要标志， 美日欧等发达国家和地区无不重视其发展。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，使用寿命12亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平，在模具工业总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。虽然中国的模具工业在过去的几年中取得了令人瞩目的发展，但在许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距；精密设备在模具加工领域的应用还比较少，先进的计算机辅助技术普及率还比较低，许多先进模具技术应用还不够广泛；精密先进大型的模具加工工艺比较落后，无法满足国内的要求，需要大量进口。据统计，我国每年进口的模具所耗费的资金高达11.2亿美元，而这还不包括随设备和生产线附带进来的模具2。1.2 行业特点与现状 绝大多数模具都是针对特定产品而生产的, 因此模具企业与一般工业产品企业相比, 数量多、规模小, 多为中小企业。由于模具产品技术含量较高,活化劳动比重大, 增值率高, 生产周期较长, 因而模具制造行业就有了技术密集和资金密集、均衡生产和企业管理难度大、对特定用户有特殊的依赖性、增值税负重、企业资金积累慢以及投资回收期长等许多特点。由于模具产品品种繁多, 大小十分悬殊, 要求各异, 因此模具企业发展适于 小而精、小而专、小而特; 行业发展适合于集聚生产和集群式发展, 以建立较强的协作配套体系。这也是模具行业的重要特点之一2。 从模具产需情况看, 中低档模具已供过于求, 而以大型、精密、复杂、长寿命模具为主要代表的高技术含量模具自给率还较低, 只有60% 左右, 有很大一部分依靠进口。目前模具总销售额中塑料模具占比最大, 约占45%; 冲模约占37%; 铸造模约占9%;其他各类模具共计约9%4。2 我国模具工业与国际先进水平的主要差距及存在的主要问题2. 1 主要差距我国模具工业与国际先进水平相比, 由于在理念、设计、工艺、技术、经验等方面存在差距, 因此在企业的综合水平上, 特别是产品水平方面必然会有差距。差距虽然正在不断缩小, 但从总体来看, 目前我们还处于以向先进国家跟踪学习为主的阶段, 创新不够, 尚未到达信息化生产管理和创新发展阶段, 只处于世界中等水平, 仍有10 年以上的差距, 其中模具加工在线测量和计算机辅助测量及企业管理的差距在15 年以上。管理水平、设计理念、模具结构需要不断创新, 设计制造方法、工艺方案、协作条件等需要不断更新、提高和努力创造, 经验需要不断积累和沉淀, 现代制造服务业需要不断发展, 模具制造产业链上各个环节需要环环相扣并互相匹配。面对差距, 我们既要努力追赶, 更要开创自己的发展道路2。综合水平的差距最终都会反映到模具产品中可以量化和感知的具体指标上。综合我国各类模具情况, 与国外先进水平的差距主要表现为: 模具使用寿命低30% 50% ( 精冲模寿命一般只有国外先进水平的1/ 3 左右) , 生产周期长30% 50% , 质量可靠性与稳定性较差, 制造精度和标准化程度较低, 等等。与此同时, 我国在研发能力、人员素质、对模具设计制造的基础理论与技术的研究等方面也存在较大差距, 因此造成在模具新领域的开拓和新产品的开发上较慢, 高技术含量模具的比例比国外也要低得多( 国外约为60%, 国内不足40%) , 劳动生产率也要低许多2。2. 2 存在的主要问题存在的主要问题大致有如下方面:( 1) 研发及自主创新能力薄弱。基础差、能力不足、投入少、不够重视、缺乏长期可持续发展观念等都是造成模具产品及其生产工艺、工具( 包括软件) 、装备的设计、研发( 包括二次开发) 及自主创新能力薄弱的重要原因6。( 2) 企业管理水平落后于技术的进步。管理水平落后主要体现在生产组织方式及信息化采用方面。国内虽然已经有不少企业完成了从作坊式和承包方式生产向零件化现代生产方式的过渡, 但沿用作坊式生产的小企业还不少; 已实行零件化生产的企业中只有少数企业采用了信息化管理, 且层次也还不高。行业和企业的专业化水平都比较低, 企业技术特长少6。( 3) 数字化、信息化水平还较低。国内多数企业数字化、信息化大都停留在CAD/ CAM 的应用上,CAE、CAPP 尚未普及, 许多企业数据库尚未建立或正在建立; 企业标准化生产水平和软件应用水平都低, 软件应用开发跟不上生产需要。( 4) 标准和标准件生产供应滞后于模具生产的发展。模具行业现有的国家标准和行业标准中有不少已经落后于生产( 有些模具种类至今无国标, 不少标准多年未修订) ; 生产过程的标准化还刚起步; 大多数企业缺少企业标准; 标准件品种规格少, 应用水平低, 高品质标准件还主要依靠进口; 为高端汽车冲压模具配套的铸件质量问题也不少, 这些都影响和制约着模具生产的发展和质量的提高6。( 4) 标准和标准件生产供应滞后于模具生产的发展。模具行业现有的国家标准和行业标准中有不少已经落后于生产( 有些模具种类至今无国标, 不少标准多年未修订) ;生产过程的标准化还刚起步; 大多数企业缺少企业标准; 标准件品种规格少, 应用水平低, 高品质标准件还主要依靠进口; 为高端汽车冲压模具配套的铸件质量问题也不,这些都影响和制约着模具生产的发展和质量的提高6。( 5)人才与发展不相适应。人才发展速度跟不上行业发展速度, 目前全行业人才缺乏, 尤其是高级人才更加匮乏, 数量是一个方面, 人才素质与水平更加重要。学校与培训机构不足、培养目标不高是问题的一个方面, 企业缺乏培养人才积极性也不可忽视。( 6) 以模具为核心的产业链各个环节协同发展不够, 尤以模具材料发展滞后最为明显。模具材料对模具质量影响极大, 长期以来, 国产模具材料不论从品种、质量还是数量上都不能满足模具生产的需要, 高档模具和出口模具的材料几乎全部依靠进口6。模具上游的各种装备( 机床、工、夹、量、刃具、检测、热处理工艺和处理设备等) 和生产手段( 软件、辅料、损耗件等) 以及下游的成形材料( 各种塑料、橡胶、板材、金属与非金属及复合材料等) 和成形装备( 橡塑成形设备、冲压设备、铸锻设备等) , 甚至包括影响模具发展的物流及金融等产业链的各个环节大都分属于各有关行业, 联系不够密切, 配合不够默契, 协同程度较差, 这就造成了对模具工业发展的制约6。3 模具工业的发展趋势 当今为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛使用，将极大地影响模具制造周期，提高模具的质量，并降低模具的制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高档模具比例不断增大，产品的结构调整将引发模具市场走势不断变化14。4 我国模具技术的发展与进步 随着时代的发展， 人们已经越来越意识到模具在制造业中的地位， 意识到模具技术水平已经成为衡量一个国家制造水平的重要标志，并且直接影响产品的质量、效益和产品的更新换代18。 在国内，许多模具企业十分重视技术的发展，加大了技术研发的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究和开发19。4.1 冲压模具技术 我国在大型冲压模具的发展上已取得了很大的进步， 国内的许多知名汽车厂家（如东风汽车公司模具厂、一气模具中心等）已经能生产部分轿车覆盖件模具，在设计制造方法和技术手段方面不断改善，在轿车模具国产化方面迈出了可喜的一步4。4.2 塑料模具技术 近年来，塑料模具发展很快，在国内模具工业产值中塑料模具所占比重不断扩大。电视机、空调、洗衣机等家用电器所需的塑料模具基本上可以立足于国内生产3。4.3 CAD/CAM/CAE技术 目前， 国内模具生产企业已经普遍采用了CAD/CAM技术，CAE软件也已经在部分厂家应用，由国外引进的高档CAD/CAM/CAE软件， 如UG、Pro/E、Mastercam等在中国模具工业中的应用已经相当广泛15。4.4 快速成型/快速制模技术 快速成形/快速制模技术在我国得到重视和发展，许多研究机构致力于这方面的研究开发，并相继取得了一些新成果。国内知名高校和企业，如清华大学、华中科技大学、西安交通大学及隆源自动成形系统公司， 都自主研发了快速成型技术与设备，生产出分层固体、立体光固化、熔融沉积和选择烧结等类型的快速成形设备， 这些设备已经在国内应用于新产品开发、精密铸造和快速制模等方面14。 快速制模技术也在国内多家单位开展研究， 目前研究较多的有电弧涂成形模具技术和等离子喷涂制模技术，中、低熔点合金模和树脂冲压模制造技术已经获得成功应用， 硅橡胶模也应用于新产品的开发中14。4.5 其他相关技术近年来， 国内的一些钢铁企业相继引进和装备了一些先进的工艺设备，使模具钢的品种规格和质量有了较大的改善，在模具制造中已较广泛地采用新的钢材，如：冷作模具钢D2、D3、A1、A2、LD、65Nb 等， 热作模具钢H10、H13、H21、4Cr5MoVSi、45Cr2NiMoVSi等， 塑料模具钢P20、3Cr2Mo、PMS、SMI、SMII等， 这些模具材料的应用在提高产品质量和使用寿命方面取得了较好的效果8。国内一些企业对多种模具抛光方法展开了研究， 并开发出了专用抛光工具和机械。花纹蚀刻技术和工艺水平提高较快，在模具饰纹的制作中广泛应用8。高速铣削加工是近年来发展很快速的模具加工技术。国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂已陆续开发出一些高速的铣床。随着模具加工行业的发展，高速铣削加工在国内将得到广泛的推广应用6。5 中国模具工业和技术发展前景 在中国，模具市场的需求以每年10%的速度增长，对于大型、精密、复杂、长寿命模具的需求更是超过这个比例。汽车行业的模具需求将占国内模具市场的一半以上，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展更是前景广阔。其他行业如家电、电子、通讯和建筑材料对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用5。 同时我们也应看到， 目前我国技术含量低的模具已经供过于求，市场空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远远不能适应国民经济发展的需求，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、汽车覆盖模具也依靠大量进口，这表明我国模具行业发展的潜力依然巨大5。参考文献1 郑涌 .模具行业现状及其发展趋势J.科技信息2007年第4期.2 中国模具行业“十二五”期间向高端转型J .机电商情网2010年11月2日.3 叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计M. 北京：机械工业出版社，2007.11.4 张利君.模具专业课程设计指导书.湖南工程学院.5周永泰.塑料模具市场前景乐观.机电国际市场，2001，第3期6周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势.塑料，2000，第6期7模具CAD/CAE/CAM 任秉银主编哈尔滨工业大学出版社8高为国，模具材料，北京，机械工业出版社，20049周雄辉等.现代模具设计制造理论M.上海交通大学出版社，2000.10许发樾.模具制造工艺与装备.北京：机械工业出版社，200311付建军.模具制造工艺. 北京：机械工业出版社，200412高为国，模具材料，北京，机械工业出版社，200413周雄辉等.现代模具设计制造理论M.上海交通大学出版社，2000.14 李发致.模具先进制造技术.北京：机械工业出版社，2003.3.15 叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，2007.11.17 刘延华.塑料成型机械使用维修手册.北京：机械工业出版社.2000.5.17 丁闻.实用塑料成型模具设计手册.西安：西安交通大学出版社.1993.12.18Dimla E ,Dimla S. Sensor signals for tool2wear monitoring inmetal cutting operations a review of methodsJ . International Journal of Machine Tools & Manufacture , 2000 (40) : 1073-1098.19 R Uehara ,F Kiyosawa. Automatic tool wear monitoring in NC turningJ . CIRP ,1989 ,38 (1) :39 - 42.20Robert,L.Mott. Machine Elements in Mechanical DesignM（Third edition）. Beijing：机械工业出版社，1998 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告1、 课题的目的与意义 本课题主要是完成伊德尔吸尘器铰支（如图1所示）的注塑模设计，完成本课题需要解决三个方面的问题：产品结构及工艺分析、模具结构设计及模具工作过程。其目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实践知识，进行模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。通过这次毕业设计，把大学四年里相关课程的基础理论和专业知识融会贯通，培养学生从事模具设计与制造的能力，为以后的实际工作打下良好的基础。巩固与扩充所学的内容，掌握塑料模具设计的方法和步骤。 NmH 掌握塑料模具设计的基本技能如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉模具标准及其它有关的标准和规范并在模具设计中加以贯彻。 图1 伊德尔吸尘器铰支二 课题发展现状和前景展望 1.我国模具技术的发展现状 从模具产需情况看, 中低档模具已供过于求, 而以大型、精密、复杂、长寿命模具为主要代表的高技术含量模具自给率还较低, 只有60% 左右, 有很大一部分依靠进口。目前模具总销售额中塑料模具占比最大, 约占45%; 冲模约占37%; 铸造模约占9%;其他各类模具共计约9%。 从产业布局来看, 珠江三角洲和长江三角洲是我国模具工业最为集中的地区, 近来环渤海地区也在快速发展。按省、市来说, 广东是模具第一大省,浙江次之, 上海和江苏的模具工业也相当发达, 安徽发展也很快。模具生产集聚地主要有深圳、宁波、台州、苏锡常地区、青岛和胶东地区、珠江下游地区、成渝地区、京津冀( 泊头、黄骅) 地区、合肥和芜湖地区以及大连、十堰等。各地相继涌现出来的模具城、模具园区等, 则是模具集聚生产最为突出的地方, 具有一定规模的模具园区( 模具城) 全国已有20 个左右。 2.我国模具技术的前景展望 在中国，模具市场的需求以每年10%的速度增长，对于大型、精密、复杂、长寿命模具的需求更是超过这个比例。汽车行业的模具需求将占国内模具市场的一半以上， 特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展更是前景广阔。其他行业如家电、电子、通讯和建筑材料对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。 同时我们也应看到， 目前我国技术含量低的模具已经供过于求，市场空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远远不能适应国民经济发展的需求，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、汽车覆盖模具也依靠大量进口，这表明我国模具行业发展的潜力依然巨大。 三、课题主要内容和要求3.1课题的主要内容（1）成型制件零件图的绘制（2）对伊德尔吸尘器铰支进行三维模型建模及零件图三维绘制（3）伊德尔吸尘器铰支的工艺性分析 产品要求（尺寸和精度） 成型材料选用 图2 铰支的三维图（上面图） 图3 铰支三维图（下面图）（4）进行理论分析，制定设计方案（5）进行必要的工艺计算和参数选择（6）对模具结构和工作零部件进行论证和优化结构设计（7）绘制模具装配图和模具零件图（8）撰写毕业设计说明书，完成全部研究工作和毕业论文 3.2课题的要求 1、查阅与本课题相关的中外文献资料，了解注塑模的发展情况； 2、模具设计时要考虑小圆孔的成型，保证其能顺利抽芯；3、由于上下面都有内