开题报告加油机油枪手柄护套模具设计

1、 毕业设计开题报告题目名称： 加油机油枪手柄护套模具设计 1 本课题所涉及的内容及其研究的综述1.1 模具在现代工业生产中的重要作用模具有“工业之母”之称，是工业生产的基础工艺装备，是国民经济的基础工业。模具工业是机械工业和高新技术产业的重要组成部分。作为工业生产基础工艺装备的模具，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，是一般机械加工不可比拟的，越来越引起国家各产业部门的重视。国外将模具比喻为“金钥匙”、“金属加工皇帝”“进入富裕社会的原动力”，欧美等发达国家将模具工业誉为“磁力工业”。日、美等发达国家模具工业的产值早已超过了机床工业的产值。1997年开始，

2、我国模具工业产值也超过了机床工业的产值。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，是十分重要的装备工业。模具工业直接为高新技术产业化服务，模具工业自身又大量采用高新技术，如cad/cae/cam、新工艺、新材料等各类先进制造技术及装备，模具工业已成为高新技术产业的重要组成部分。属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。例如，误差小于0.10.

3、3m的空对空导弹红外线接收器的非球面反射镜，就必须用高精度的塑料模具成型。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业，已经被命名为“高新技术企业”。也有不少模具产品被国家有关部门认定为国家级新产品。模具工业又是高新技术产业化的重要领域。模具制造技术水平的提高，模具工业的技术升级，离不开同高新技术的嫁接。cad/cae/cam技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革，就是一个最好的例证。模具的开发和制造水平的提高，有赖于采用数控精密高效加工设备；逆向工程、并行工程、快捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，

4、也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年，我国每年要进口近10亿美元的模具。我国石化工业一年生产500多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑钢门窗，也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具

5、的需求当中，也可以看到模具工业地位之重要。 1.2 我国模具行业的发展现状我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发迅速。20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占

6、6%，其他各类模具约占11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿

7、轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具cad/cae/cam技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显着进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。但是，和发达国家相比，我们国家的模具产业的路还有很长。虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面： (1) 总量供不应求 国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。 (2) 企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理我国

8、模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.71，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。 (3) 模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平 产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。 (4) 开发能力较差，经济效益欠佳我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，

9、在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是1520万美元，有的高达2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 造成上述差距的原因很多，除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视，以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外，还有下列几个原因： (1)国家对模具工业的政策支持力度还不够 虽然国家已经明确颁布了模具行业的产业政策，但配套政策少，执行力度弱。目前享受模具产品增值税的企业全国只有185家，大多数企业仍旧税负过重。模具企业进行技术改造引进设备要缴纳相当数量的税金，影响技术进步

10、，而且民营企业贷款十分困难。 (2) 人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少 模具行业是技术、资金、劳动密集的产业，随着时代的进步和技术的发展，掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关重视不够，科研单位和大专院校的眼睛盯着创收，导致模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，致使模具技术发展步伐不大，进展不快。 (3) 工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 近年来我国机床行业进步较快，已能提供比较成套的高精度加工设备，但与国外装备相比，仍有较大差距。虽然国内许多企业已引进许多国外先进设备，但总体的装备水平比国外许多

11、企业低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。 (4) 专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，模具专业化水平低，专业分工不细致，商品化程度低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占40左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不畅，难以完成较大规模的模具成套任务。模具标准化水平低，模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，特别是对模具制造周期有很大影响。 (5) 模具材料及模具相关技术落后 模具材料性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外

12、进口钢材相比有较大差距。塑料、板材、设备性能差，也直接影响模具水平的提高。进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国才装备制造业在加入wto以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。1.3 我国模具行业的发展趋势进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入wto以后，将成

13、为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具技术的发展呈现以下趋势。1） 模具cad/cae/cam正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟（cae）及信息的管理与共享。值得强调的是，模具数字化

14、不是孤立的计算机辅助功能或数控技术的集合，其关键是它们与人工智能的有机集成，不仅可以整理知识、保存知识，还可以挖掘知识、繁衍知识。新一代的模具数字化将是一个集工程师的智慧和经验、计算机的硬件和软件、数值模拟和数控技术、工艺及工程管理为一体的模具优化的开发、设计和认证的系统工程。2） 模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展精密数控电火花加工机床（电火花成形机床、快走丝线切割和慢走丝线切割机床）不断在加工效率、精度和复合加工上取得突破，国外已经将电火花铣削用于模具加工。加工精度误差小于1m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。国外近年来发展的高速铣削技术

15、和机床（hsm）开始在国内应用，将大幅提高加工效率。模具抛光的自动化、智能化也是发展趋势之一，日本已研制了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。此外，特种研磨方法如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光也应是发展趋势。其他方面，如采用氮气弹簧压边、卸料、快速换模技术、冲压单元组合技术、刃口堆焊技术及实型铸造冲模刃口镶块技术等。3） 快速经济制模技术得到应用快速制模主要从以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速铣削）；二是基于快速原型的快速制模技术；三是选择易切削模具材料（如铝合金）来加快制模速度；四是采用复合加工、多轴加工提高加工效率。4） 特种加工技术有了进一步的发展电火花加工向着

16、精密化、微细化方向发展。在简化电极准备、简化编程和操作、提高加工速度以及不断降低设备制造成本上也做了大量研究和实践。在其他机械特种加工（如磨料流动加工、喷水加工、低应力磨削、超声波加工等）和特种加工（如电子束加工、电火花磨削、激光加工、等离子束加工等）已经进入实用阶段，在各自的特殊加工领域发挥着重要作用。5） 模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也应是中国的长远发展目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控系统同步系统；有质量监测控制系统。6） 模具材料及表面处理技术发

17、展迅速在模具材料方面，一大批专用于不同成形工艺的模具材料相继问世并投入使用。在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如td法）发展；由一般扩散向cvd、pvd、pcvd、离子渗入、离子注入等方向发展；同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。7） 模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同由于车辆和电机等产品向轻量 化发展，许多轻型材料和轻型结构用于汽车业，如以铝代钢，非全密度成形，高分子材料、复合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生产成形和加工工艺发生了根本变革，相应地

18、出现了液态（半固态）挤压模具及粉末锻模、冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成型技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产模式；模具标准件的日渐广泛应用（模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本）；广泛采用标准件、通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的

19、绿色设计与制造等。1.4 我国注塑模具发展方向近些年来，我国的模具工业虽然有了较大的发展，但是与工业发达的国家相比，在许多方面仍然有较大的差距。例如，精加工设备较少，先进技术的普及率不高，大型、精密、复杂和长寿命模具的制造技术还不完善，这些都需要在今后的发展中逐步予以充实。从塑料模具的设计质量和制造成本出发，我国塑料模具的发展主要可以从以下几方面考虑：1） 在塑料模具设计和制造中应用cad/cam/cae技术；在塑料模具的设计和制造中，为了提高模具的设计制造质量和降低塑料产品的生产成本，在需要大型、精密、复杂、长寿命模具设计中，特别是在多型腔模具的平衡设计中，应用cad/cam/cae技术具有

20、不可替代的优势。当前，cad/cam/cae技术已发展成为一项比较成熟的技术，粒粒制品及模具的3d设计与成型过程中的3d分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在今后的塑料模具研究方向中，cad/cam/cae软件的智能化程度将得到进一步提高。2） 应用热流道技术，发展气体辅助成型；由于热流道模具成型后的制品没有残留的凝料，所以，这种成型方法可以节省大量的塑料制品原材料，而且种于实现自动化，提高产品的生产率。在塑料的成型中，特别是在大中型塑料制品的成型中，使用这咱结构所产生的效益是相当可观的。当前，塑料材料的价格一直在逐年攀升，在这种情况下，热流道技术的推广和应用有着更加重要的意义。此

21、外热流道内的塑料熔体在成型中更容易流动，对于大型、薄壁、难以加工的塑料产品的成型比较容易，脱模后产品的残余应力较低，产品变形小，所以制品的成型质量较好。由于热流道模具的这些特点，一些工业发达国家一直十分重视热流道技术的应用和发展，在欧洲国家应用率已达35%，在美国应用率为24%。在我国，目前对热流道技术的应用率仅有7%。在今后的塑料模具研制中，需要重视热流道技术的发展和应用，逐步缩小与发达国家的差距。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。在这种成型方法中，模具设计和控制的难度较大，在这方面的研究中，需要着力于气体辅助成型流动分析软件的研究。3） 发展快速成型制造技术，缩短模

22、具的设计制造周期，降低生产成本；4） 应用优质材料和先进的表面处理技术，提高模具寿命和质量，降低塑料产品的生产成本；5） 提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率；在工业生产中采用标准化，可以较好地保证产品质量，缩短生产周期，降低生产成本。目前，工业发达国家模具标准化的商品化程度已达到70%-80%，但是在我国还不足30%，我国在模具生产的标准化程度方面与一些工业发达国家相比，仍有较大的。今后在模具的设计和制造中，一方面应加强标准化规范的制订，并严格标准化的管理；另一方面，应加大塑料模具标准零部件商品化的规模。塑料模具是一项新兴的产业，随着塑料产品品种和市场需求的为断增长，随着塑料模具设计和制造

23、技术的不断提高，我国塑料模具产业将会有更好的发展前景。1.5 本课题设计内容塑件零件图：如图1-1所示年产量：大批量材料：pp1340材料厚度：3mm参考文献：1 李力 崔江红 肖庆和 胡纪云编著. 塑料成型模具设计与制造.北京：国防工业出版社,2007.5 2赵则祥主编.公差配合与质量控制.开封：河南大学出版社，1999.83杨占尧主编.塑料模具课程设计指导与范例.北京：化学工业出版社，2009.64杨占尧 白柳主编.塑料模具典型结构设计实例.北京：化学工业出版社，2008.105 宋王恒 塑料注射模具设计实用手册.北京：航空工业出版社，1994.86冯炳尧 韩泰荣编著.模具设计与制造简明手

24、册.上海：上海科学技术出版社，1990.57大连理工大学工程画教研室编.机械制图.北京：高等教育出版社，2003.88orlov p. funfamentals of machine design. moscow: mir pub.， 2007图1-1 塑件零件图2 本课题有待解决的关键问题本次毕业设计的课题是游标卡尺盒注塑模具设计。要完成此课题，需要首先找到塑件的零件图，根据零件图的形状和尺寸，用3d软件把这个塑件模型做出来，根据塑件模型来设计模具各个组成部分的结构尺寸。首先要解决的问题是浇注系统设计。根据所学的知识，浇注系统由主流道、分流道、冷料穴等组成。主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或

25、型腔的一段狭窄通道，它是浇注系统的关键部分，它的形状、尺寸和开设的位置对制品的成型质量影响很大。主流道的具体设计都集中在浇口套上。浇口套与注射剂喷嘴的接触部分由两种形式，一种为平面接触，另一种为球面接触。平面接触的主要优点是接触面积较大，密封较好，塑料不易外溢，缺点是，若注射机的精度不高，容易造成喷嘴孔与浇注套孔不同轴。球面接触喷嘴与浇口套的接触面积较小，若配合不当，容易造成塑料外溢，但由于它能自动调整注射机的偏差，所以在注射机精度不高的情况下也能正常使用。本设计采用球面接触的浇口。由于本设计采用一模一件，所以采用直流道，直接与型腔连接，没有分流道。冷料穴的作用是纺织在注射时将冷料注入型腔，而

26、使制品产生缺陷。冷料穴的位置一般都设计在主流道或分流道的末端，亦即塑料最先到达的部位。本课题的关键是模具的结构设计，在进行模具设计时并不说你想用什么结构就用什么结构的，它是一定限制的。当然了，有时我们也可以选择几种结构，然后根据实际的需要及加工的经济性等，选择一个较好的结构。根据本课题所提供的塑件可以知道，要想把该塑件加工出来，必须要有斜抽机构。因此，设计中，将采用写到住滑块来完成斜抽动作。对于关键问题，处理起来很棘手，要求我们考虑的问题较多，要力求想出解决关键问题的最佳办法。上面已经阐述的问题，需要相当的知识广度和专业深度，由于在以前的学习过程中课时比较少，没能有效的把课堂知识转化为实践技能，此外，课堂所学与实践设计还有一定差距，因此现在准备起来感觉自己所学的知识十分有限，所以需要阅读大量相关书籍，特别是软件方面的书籍。对于软件的操作并非一日之功，所以需要大