手电钻左壳体注塑模具设计及数控仿真加工开题报告

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1、开题报告手电钻左壳体注塑模具设计及数控仿真加工1选题的背景、意义随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备—模具的要求越来越苛刻[1]。一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方

2、向发展。计算机技术、软件技术、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著[2]。我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快，有些已达到或接近国际水平，尤其是改革开放政策的不断深入，“三资”企业蓬勃发展，对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常大的作用。近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大[3]。随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器上采用了许多大型注塑模具，如汽车壳体、保险

3、杠、洗衣机桶、大周转箱等，这就相应地需要大型模具特别是大型注塑模具。大型模具设计要求作详细准确地理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。由于此时计算机的快速发展，从而应用了计算机自动化辅助设计[4]。模具计算机辅助设计(CAD)辅助工程(CAE)是20世纪70年代迅速发展起来的，到80年代已进入实用化[5]。不同的软件可分别用于挤塑、注塑、压制、压铸、中空等模具的设计和对模具结构、产品质量进行分析，它由计算机硬件和专用软件组成。CAD软件的主要功能是几何造型技术，它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上，完成制件设

4、计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。而过程软件(CAE软件)中流动软件可模拟熔体在模内的流动过程[6]。冷却分析软件可模拟熔体的凝固过程和在模内温度的变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等，使设计结果优化。计算机能大量储存和方便地查找各种设计数据(数据库)和标准件的图形(图形库)，并能绘出模具的零件和装配图、使设计质量提高，设计速度加快许多倍[7]。塑料模具制造中最困难的部分莫过于型腔，特别是异形复杂型腔的切削加工，若按传统方式进行机械加工，十分费时费工，且难以保证质量。为缩短制模周期，提高模具精度，减少钳工等手工操作工作量，采用了

5、各种坐标机床、仿形机体、光控机床和数控机床等。特别是近年来发展起来的计算机辅助制造(CAM)使模具制造技术取得了突破性进展，它采用计算机程序，控制数字机床的刀具和工件运动轨迹和加工程序，来完成模具型腔的加工过程。采用注射模CAM后，模具的质量大大提高，而且成本降低10％一30％，加工周期缩短20％一50％[8]。数控技术起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想，1952年美国麻省理工学院研制出三坐标的数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机的零件。60年代，数控系统和程序编制工作日益成熟和完善，数控机床

6、已被用于各个工业部门，但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床，其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主，连续轨迹控制又称轮廓控制，要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动，只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何[4]。2相关研究的最新成果及动态最近几年来，注射成型技术发展的最新动向为：低压注射

7、成型、高速注射成型、复合注射成型和超级小超密注射成型[10]。2.1低压注射成型低压注射成型发展背景是:首先，传统注射成型技术存在着庞大机器与生产小制品的矛盾；其次在成型方面容易产生种类繁多的缺点，诸如制品残余应力过大、飞边、注料不足、折皱、焦烧、脱模不良、熔接缝、裂痕、翘曲变形、缩孔；另外在塑化方面存在色调不均匀、分散不良、混炼不充分、熔体温度不均等缺点，而制品的各方面质量指标要求却在不断提高，因而导致了低压注射成型迅速发展。低压注射成型的主要优点有:（1）注射压力、锁模力低、模腔压力也低低压注射成型的锁模力一般仅为传统注射成型的一半左右，模腔压力仅为传

8、统注射成型的一半，为传统精密注射成型的40％。因此，可实现小锁模力