咖啡杯杯盖模具文献综述.doc

武汉生物工程学院学位论文（设计）文献综述武汉生物工程学院毕业论文(设计)文献综述题 目 名 称 机座箱体加工工艺及组合机床设计 题 目 类 别 毕 业 设 计 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 07机械设计制造本1 学 生 姓 名 陈 皓 指 导 教 师 叶大萌 辅 导 教 师 叶大萌 完 成 日 期 2010年9月28日 咖啡杯杯盖模具设计摘要：本设计为机械类塑料模注射模具设计，分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求 ，分析塑胶件的生产批量分析产品成本。确定成型方案及模具型式。根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案：制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。关键词：注塑模具；杯盖；侧向抽芯机构；三维设计SolidEdge-based 3D Design of the Plastic Injection Mould for A Coffee Bowl-coverLu Yan xiangMechanical Engineering School, IMUST ( BaoTou, Inner Mongolia, 014010)Abstract: This paper introduces the key points and difficulties of the coffee bowl-cover injection mold design, including the analysis of the plastic part, the choice of injection molding machines, the design of the sprue runner, the design of forming parts and the design of sidewise core pulling mechanism. By three-dimension modeling for the general assembly drawing and explosion diagram using SolidEdge software, the whole die is expressed more visually.Keywords: plastic injection mould; inclined tee joint; sidewise core pulling mechanism; 3D design当今世界，随着科学技术的迅猛发展，箱体类零件越来越广泛的应用到各种机器零件中，成为了机器或各种部件的基础零件。箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使他们之间保持正确的位置关系，并按照一定的传关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔隙和平面，也有许多精度要求较低的紧固件。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的五分之一。研究箱体类零件的加工方法，对于提高生产效率，降低生产成本具有重要意义。此项研究也是对大学四年所学课程的一次总的复习，它将工程力学、机械设计、机械制图等机械设计制造及其自动化专业主要课程紧密联系在一起，利用所学的机械与控制相关知识来解决实际的生产问题，将理论设计与实际应用联接起来，考虑多方面的问题，如成本、系统的可靠性、设备的生产效率和工作效率、设备使用寿命、设备安装与维护等等。随着我国先进制造技术的发展，越来越多的企业将原本从国外进口的高精度复杂零件，改为自行加工。汽车上的空调压缩机、发动机、变速箱等均属于多面多孔、高精度、高性能要求的复杂箱体类零件。在工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是： （1）外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种； （2）结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。 （3）箱壁上通常都布臵有平行孔系或垂直孔系； （4）箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。目前国际上都在加大科研力度，进行复杂箱体零件共性技术的研究，并朝着智能化和多样化方向发展。一、我国机座箱体加工工艺及组合机床设计的发展现状在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向二、世界机座箱体加工工艺及组合机床设计的发展现状在国际上随着复合机床技术的成熟，复杂箱体类零件开始采用复合机床加工。复合机床是当前世界机床技术发展的潮流。复合加工在保持工序集中和消除（或减少）工件重新安装定位的总的发展趋势中，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件加工精度，缩短加工周期和节约作业面积的目的。这不仅能够满足用户在减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度等方面的需求，而且也适应了现代社会的节能减排要求。目前越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工，复合机床成为各国机床制造商开发的热门产品。相信在不远的将来采用复合机床加工将成为复杂箱体零件的首选加工方法。三、我国与世界强国的差距1产品品种及成套数量少国内大多以生产单机为主，而国外大多为配套生产，很少单机销售。一方面国产设备的品种无法满足国内食品和包装企业的需要，另一方面机械厂单机生产销售上利润微薄，无法获得成套设备销售的高效益。2技术水平低3产品质量差我国箱体设计产品的质量差距主要表现在稳定性和可靠性差、造型落后，外观粗糙、基础件和配套件寿命短、无故障运行时间短、大修周期短，且绝大多数产品还没有制定可靠性标准。4开发能力不足我国机械主要还是仿制、测绘，稍加国产化改进，谈不上开发研究。我们的开发手段落后，现在好一点的企业开展了“甩图版工程”。产品开发缺少创新，难上水平。生产手段落后，大部分还是用陈旧的通用设备加工。新产品开发不但数量少，而且开发周期长。在企业管理上，往往重生产加工、轻研究开发、创新不够，不能紧跟市场需求及时提供产品。四、未来1015年中国机座箱体加工工艺及组合机床设计的发展趋势 组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是自动线(60%)、组合机床(20%)和加工中心(20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床和自动线。因此，组合机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。1组合机床品种的发展重点在组合机床这类专用机床中，回转式多工位组合机床和自动线占有很重要的地位。因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工，此外，还可以通过转位夹具(在回转工作台机床上)或通过转位、翻转装置(在自动线上)实现工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自动化程度和生产效率，被汽车、摩托车和压缩机等工业部门所采用。通过毕业设计，真正的学习到了不少东西，特别是对于自己动脑思考问题，动手解决问题的能力无疑是上了一个台阶，让自己知道了从事技术方面的学生扎实的基本功是必不可少的，对于创新能力的培养和加强得引起高度的重视，光课堂的学习是不够的，通过自学是提高的一个途径，能够将所学到的知识和自学的新知识柔和在一起已证明了我们具有一定的能力。当然了，方案肯定能再次得到优化，这是以后在工作中需要考虑的问题。这段时间当中我发现我对专业认识的还不够，很多关于制造和工艺的知识有待我们提高，更多的是需要我们自己去观察、实践、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。综合运用机座箱体加工工艺及组合机床设计理论，并根据实际设计中的要求结合相关的基础知识如数学工具的使用，能设计出高精度的机座箱体加工工艺及组合机床设计。本次毕业设计能了解到更多机座箱体加工工艺及组合机床设计的知识，基本熟悉国家的相关设计标准、规范和准则，培养严肃认真的科学态度。掌握正确的设计思想和方法，具备运用多学科的理论、知识、技能、进行科技创新活动的能力、解决有一定复杂程度工程实际问题能力，掌握三维设计软件Pro/e的使用，努力为我国包装行业的空缺贡献力量，逐步缩小与世界前沿的差距。 参考文献1. 洪慎章. 实用注塑成型及模具设计M，北京：机械工业出版，2006.1 2.陈锡栋，周小玉，等. 实用模具技术手册M，北京：机械工业出版，2001.73. 邓明. 实用模具设计简明手册M，北京：机械工业出版社，2006，P1091954. 中国机械工业教育协会. 塑料模设计及制造M，北京：机械工业出版社，2001，P721575. 华中科技大学 李建军，李德群. 模具设计基础及模具CADM，北京：机械工业出版社，2006，P1061926. 张国强. 注塑模具设计与生产应用M，北京：化学工业出版社，2005，P442977. 西北工业大学机械原理及机械零件教研室. 机械设计M，北京：高等教育出版社，2006，P3874028. 东北大学机械零件设计手册编写组. 机械零件设计手册M，北京：冶金工业出版社，1994，P3573849. 刘昌祺. 塑料模具设计M，北京：机械工业出版社，1998，P38169910. 付宏生. 模具识图与制图M，北京：化学工业出版社，2006，P6915811. 模具设计与制造技术教育丛书编委会. 模具结构设计M，北京：机械工业出版社