1、XX大学毕业设计(论文)开题报告题 目： 风湿治疗仪盒底座注射 工艺分析及模具设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型与控制工程 学生姓名： 学 号： 指导老师： 20xx年 3 月 20 日 毕 业 设 计（论 文）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 引言随着现代工业的高速发展，模具工业得以快速发展。模具制造水平的高低，已成为一个国家机械制造水平的重要标志之一。在现代化工业生产中，60%90%工业产品需要模具加工，许多新产品的开发和生产在很大程度上依赖模具生产，特
2、别是汽车大型覆盖件模具、紧密冲压件模具、塑料模具等1。其中塑料模具占模具总量的30%，而且这个比例还在不断上升。塑料由于具有各种优异性能,可为汽车、建筑、电子信息、机械制造等各行各业提供原材料与制品,在现代社会中起着十分重要的作用,发展十分迅速。据统计,塑料表观消费量的增长与GDP增长的弹性系数为1.11.512。2011年111月，我国塑料制品总产量4921.05万吨。其中大部分塑料制品由模具生产，随着对塑件质量要求的提高，对模具质量、模具制造技术提出更高的要求。1模具制造技术的现状及发展从技术角度来看,模具制造技术(包括设计和加工)大致可分为5个发展阶段:手工操阶段、手工操作加机械化阶段、
3、数字控制阶段、计算机阶段和CAD/CAE/CAM信息网络技术一体化阶段。我国目前主要以数字控制阶段为主。CAD/CAE及CAPP和KBE技术为模具设计的发展方向。软件方面今后将需要全方位发展。模具加工有许多方法，其中金属切割和电加工为主要加工方法。高速铣削、电火花加工、快速成型制造和快速制模、超精加工和微细加工、复合加工、表面处理、研磨抛光及模具CAM/DNC技术等都是模具加工的发展方向3。模具加工技术的发展伴随着模具加工设备的发展，模具加工效果的精细程度很大程度是取决于加工设备的好坏。现代模具加工设备包括：数控电火花加工机床、高速铣与加工中心、精密数控磨床、数控雕刻机、三坐标仪等。在2010
4、年5月份举办的“第十三届中国国际模具技术及设备展览会”中展出很多高新加工设备。其中数控电火花加工机床有：瑞士阿奇夏米尔公司的FORM1000、FO350MS数控电火花成型机床；日本沙迪克公司的AD30LS、AM45LS、C32数控电火花成型机床，AQ400LS、AQ600LS、AP250L单向走丝电火花切割机床；苏州电加工机床研究所有限公司的DK7632；北京安德建奇数字设备有限公司的AW310T等4。1.1 我国模具制造技术的现状及发展 模具设计长期以来一直依靠人的经验和机械制图来完成。自从20世纪80年代我国发展模具计算机辅助设计(CAD)技术以来,这项技术已被大家认可,并且得到了越来越快
5、的发展,在模具制造中显示出了巨大的优越性。90年代开始发展的模具计算机辅助工程分析(CAE)技术现在也已有许多企业应用,它对缩短模具制造周期及提高模具质量有着显著的作用。一些工业发达国家的模具企业应用的CAD技术已从二维设计发展到三维设计,而且三维设计已达70%以上。我国大部分企业还停留在二维设计的水平上,能进行三维设计的企业还不到20%。CAE软件的应用国外已较普遍,国内应用还比较少,而且在用于预测零件成形过程中可能发生的缺陷方面水平还比较低5。由于国内模具制造技术的相对落后，造成了模具供不应求的状况，远不能适应国民经济发展的需要，严重影响工业产品品种的发展和质量的提高。许多模具（尤其是精密
6、、复杂、大型模具）由于国内制造水平的限制，不得不依赖进口6。 根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，模具制造技术今后应朝以下几方面发展：l 模具制造技术向生产精密、高效、长寿命模具方向发展，以满足模具市场的需要。l 加速模具标志化和商品化进程，以提高模具质量，缩短模具制造周期。l 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量。l 大力开发和推广模具CAD/CAE技术，以提高模具制造过程的自动化程度。l 积极开发模具制造的新工艺、新技术，以满足用户对模具的不同需求。l 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率，以提高模具制造的反应灵活性并提高质量和效率。l 研究和应用模具的高速测量技
7、术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.2 塑料注射模具制造工艺 塑料注射模具由型芯和型腔凹模组成，用来模塑成型注射件。型芯成型注射件的内部表面，型腔凹模成型塑件的外部表面，型芯和凹模是模具组成中最重要的工作部件。型芯和凹模中组成型腔。 塑料注射模型腔往往由于形状比较复杂，而且要求尺寸精度高，表面粗糙度小，因此型腔的加工是模具制造中的难点。所以这里主要讲下塑料注射模具型腔制造工艺，它包括塑料注射模型腔的加工及型腔的抛光。 现在型腔的加工方法主要有三种：用通用机床加工、用仿形铣
8、床加工、采用型腔加工新工艺（如冷挤压、电加工、精密铸造等）。模具型腔经过机械加工后会留下刀痕，或经过电火花加工后表面会留下一层硬化层。型腔表面的刀痕或硬化层需要用抛光去除。抛光加工的好坏不仅影响模具的使用寿命，而且影响制品表面光泽、尺寸精度。目前抛光加工一般靠钳工完成，但随着现代技术的发展，电解、超声破加工等技术会得到广泛的应用。 特别对新型成型工艺加大研究力度，就2010年国内对新型成型加工工艺研究有很多成功例子。如南昌大学对高光无痕注射成型流动分析的研究，以车载蓝牙外壳为例，对高光无痕注射过程中的流动填充进行了模拟，并以填充时间和填充结束时压力分布进行流动分析，提高了试模一次成功率，降低了
9、高光无痕注射成型成本7。华南理工大学对基于CAE和DOE技术的注射成型工艺优化的研究，以打印机上盖为例，以体积收缩率、翘曲量和沉降斑指数为考察指标，结合CAE和DOE技术研究了模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力和保压时间等工艺参数对考察指标的影响，用DOE软件回归拟合得到体积收缩率、翘曲量和沉降斑指数的预测模型，并运用该模型求解最佳的工艺参数，通过测试验证了该方法的可行性8。 1.3 注射模具CAD/CAE/CAM技术 在科学技术的发展过程中，各学科之间总是相互促进相互依赖的，模具制造技术的发展也离不开相关技术的发展，主要有：制造设备水平、新材料的应用、标准化程度、模具CAD/CAE/CA
10、M技术。注射模CAD/CAE/CAM技术主要从两个方面对技术人员提供强力的帮助：一是应用CAE技术对模具进行有限元结构力学分析、流动分析模拟和冷却分析模拟等；二是完成注射模结构CAD，包括塑料产品的建模、模具总体结构方案设计和零部件设计，数控仿真和数控程序生成，模具模拟装配，零件图和装配图的生成与绘制等9。 随着塑料制件的广泛应用，塑料模具的设计与制造成为模具工业中极为重要的一个方面。在设计模具时，需要对模具结构、注射工艺和切削加工工艺等方面进行综合考虑,传统的注塑模具设计，主要为二维和经验设计，单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构，且无法直接应用于数控加工，设计过程中分析
11、、计算周期长，准确性差。显然用传统的手工设计模具和传统的机械加工方法已不能适应现代模具生产的需要.随着CAD/CAE/CAM技术的发展，现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型，根据产品三维模型进行模具结构设计、分析及优化设计，再根据模具结构设计三维模型进行NC编程.这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础，实现数据共享，不仅能快速提高设计效率，而且能保证质量，降低成本。实践证明，利用先进的计算机技术，采用模具CAD/CAE/CAM技术是提高模具产品的设计质量、缩短模具设计制造周期、提高塑料制品的质量及性能的重要途径之一10。 目前，国外在航
12、天、汽车、造船、机床制造等工业部门都已实现模具CAD/CAE/CAM技术的应用。相比国内CAD/CAE/CAM技术应用方面和发达国家比还存在不小的差距，我国塑料模具行业应不断开发和推广应用CAD/CAE/CAM技术，并大力研究并行工程、逆向工程、知识工程等在塑料模具中的应用，从而推动我国塑料模具的高速发展。 1.4 模具CAD/CAE/CAM的发展趋势 随着经济全球化进程的发展，计算机网络的普及，技术交流不断加强。国际市场对产品的要求也在不断提高，为了满足客户需求，模具制造业面临挑战。模具CAD/CAE/CAM技术的发展对目前模具制造业起着关键作用。从总体上看模具CAD/CAE/CAM技术向着
13、集成化、智能化、标准化、网络化、专业化和最优化发展。1.4.1 集成化 目前，很多企业在生产过程中CAD/CAE/CAM系统各单元技术大部分都是单独存在的，CAD、CAE和CAM 分别用来产品设计、产品性能分析和产品制造。为了提高生产率、保证产品质量、减轻劳动强度和降低成本等，从而把CAD、CAE和CAM集成为一个系统。CAD/CAE/CAM系统集成主要包括三层意思：一个软件集成，使一个产品设计过程的各阶段都可以再一个单元的系统中完成；二是CAD功能和CAM功能的集成；三是建立企业的CIMS系统，实现企业的物理集成、信息集成和功能集成。如塑料模具计算机辅助系统CADIMDS11(Compute
14、r-Aided Injection Mold Design System)。1.4.2 智能化 产品设计是一个复杂的、创造性的活动，设计过程中不仅有数字计算，还有知识的推理和经验技巧。而智能化CAD/CAM系统就是把人类专家的知识和经验结合在一起，使它具有逻辑推理和决策判断能力。 现在大型CAD/CAM系统都很注重软件智能化的开发，如CARIA的Knowledgeware，UG的Knowledge Based。 1.4.3 标准化 CAD/CAE/CAM标准体系是开发应用CAD/CAE/CAM软件的基础，也是CAD/CAE/CAM技术普及应用的约束手段。它使模具CAD/CAE/CAM软件系统内
15、部信息交流成为整体，真正意义上实现模具制造信息传递的畅通，建立产品数据转换标准STEP对企业发展尤为重要。1.4.4 网络化 网络技术是计算机技术与通信技术相结合、密切渗透的产物，随着网络技术的不断完善，CAD/CAE/CAM系统的网络化已成为不可阻挡的发展趋势。通过网络技术，不同的设计人员可以实现异地的信息共享。大大的节省了人力物力财力。如协作制造的精细管理（cPDM，Collaborative Product Definition Management)已经应用到生产周期并贯穿在整个企业中12。1.4.5 专业化有针对性的开发专用模具CAD/CAE/CAM系统软件，或根据模具生产企业的特点对软件系统进行二次开发，这样才有可能发挥出软件的最大潜能，充分利用好企业自身的设备，制造出高质量的模具产品。如日本UNISYS株式会社的塑料模设计和制造系统CADCEUS等。1.4.6 最优化 产品设计和工艺过程的
