1、 XX大学毕业设计(论文)开题报告题 目： 3合1洗发露瓶体吹塑模具设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 学 号： 指导老师： 20xx年 4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 引言模具是用来成型零件的工具，这一工具由各种零件组装而成，不同的模具由不同的零件组成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现零件外形的加工。按照所成型零件的材料的不同，模具可以分为金属模具和非金属模具。金属模具又分为：铸造模具（有色金属
2、压铸 钢铁铸造）和锻造模具等；非金属模具可分为：塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具金属模具真空模具石蜡模具等 。其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为：注射成型模具挤塑成型模气辅成型等1。 用模具加工成型零件具有效率高质量好成本低省材料稳定性好等一系列优点，因而模具成为现代加工制造业规模生产不可缺少的工艺装备，模具在产品生产各行各业中发挥这极其重要的作用。据统计，飞机坦克汽车拖拉机电机电器仪器仪表等产品零件中的60以上要用模具加工。而近年来随着我国的经济腾飞和产品制造也得飞速发展，特别是加入WTO之后，我国正向世界
3、制造中心的目标迈进2，模具的生产能力已约占世界总量的10，仅次于日美，位列世界第三3。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力，这也就是近10年来，中国模具工工业一直以每年15左右的增长速度快速发展原因。模具技术特别是制造精密复杂大型长寿命模具技术水平的高低，已经成为衡量一个企业一个国家制造水平的重要标志之一2。 1模具工业的现状模具是制造业是制造业的重要基础工艺装备。用模具生产制件所达到的高精度、高一致性、高生产率和低能耗，使模具工业在制造业中的地位越来越重要。国外将模具比喻为“金钥匙”、“金属加工帝王”、“进入富裕社会的原动力”等等。国内也将模具工业
4、称为“永不衰亡的工业”、“点铁成金的行业”、“无与伦比的效益放大器”等等。现在，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。没有高水平的模具就没有高水平的产品已成为共识4。 由于我国特殊的基本国情，模具工业在中国起步晚，并且长期的以模具制造作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方，因此一直发展缓慢。直到中国改革开放以后，随着改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具产业得到快速的发展，规模也得到扩大4。据中国模具工业协会统计，1995年中国模具总产值为145亿元，而2003年已达到450亿元左右，年均增长14。另外据统计200
5、4年中国（不包括台湾、香港、澳门地区）共有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间（分厂）近20000家，约60万从业人员，年模具总产值达1亿人民币以上的有十几家。但是，我国的模具工业现有能力只能满足需求量的60%左右，还不能适应国民经济发展的需求。据有关部门统计，1997年进口模具价值36亿元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997年出口模具仅为780美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈。国内已经认识到了模具在制造业中的重要基础地位，许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资2。 2 模具材料要求 模具的工作条件不同
6、，对其材料的性能要求也不同，如冷冲压模具要求其材料具有高的强度，良好的塑性和韧性，高的硬度及耐磨性；冷挤压模具有要求其材料具有高强度、高韧性、高淬透性以及良好的耐磨性、热稳定性和切削加工性。模具的各项性能要求有时候是相互矛盾的，一般硬度高，耐磨性就越高。在同样的硬度下，刚才碳含量越高，耐磨性也就越高。因此，在选择模具材料时，应首先考虑模具的某些基本性能必须适应所制造模具的需要。一般情况下，主要是钢的耐磨性、韧性、硬度、热硬性以及热疲劳抗力，这四种性能可以比较全面的反应模具材料的综合性能，可以在一定的程度上决定其应用范围5。 2.1 满足材料性能要求2.1.1 耐磨性耐磨性是指材料在一定摩擦条件
7、下抵抗磨损的能力。模具在工作时，其表面往往要与工件产生摩擦，要保持模具的尺寸精度和表面粗糙度，使其不发生早期的磨损失效，就要求模具材料能够承受一定的机械磨损。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一5。2.1.2 韧性模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性6。2.1.3 硬度和热硬度硬度是冷作模具材料的主要性能指标，模具在工作中必须具有高的硬度和强度，才能保持其原有的形状和尺寸6。2.1.4 抗疲劳性能 热作模具，如热镦模、压铸模等在服役过程中承受周期性的加热和冷却，冷热疲劳破坏是其失效的主要形式
8、6。2.2 满足工艺性能要求 模具的工艺性能是影响模具成本的一个重要因素，改善模具的工艺性能，不仅可以使模具生产工艺简单、易于制造，而且可以有效地降低模具的制造费用。模具材料的工艺性能，经常要考虑有以下几种： 5。2.2.1 加工性模具的加工对模具寿面有着重要的影响。为了减少各种加工手段的不利影响，机加工要保证每道加工工序的加工精度和表面粗糙度，电加工要减少步距偏差、型孔尺寸偏差及粗糙度，钳工装配不得损坏已加工成型的工件基准面和工作面，保证模具的装配精度。2.2.2 淬透性和淬硬性 淬火后能获得较深的淬硬层。对于冷作模具材料大部分要求高硬度，及要求有一定的淬硬性；对于大部分热作模具和塑料模具，
9、对硬度的要求不高，往往更多的考虑其淬透性，须按照模具截面的大小，选择合适的淬透性。 2.2.3 氧化、脱碳敏感性 模具在加热过程中，如果产生氧化、脱碳现象，就会改变模具的形状和性能，从而影响模具的硬度、耐磨性和使用寿面导致模具早期失效。为了避免和减少模具被氧化和碳化，应针对不同的模具材料采用不同的热处理工艺，增强模具材料的抗氧化和脱碳敏感性。2.4 模具钢的发展和选用 我国各类模具钢、低熔点合金、刚结硬质合金、高温合金等新型模具材料有70余种7。在GB 129985合金工具钢国家标准中，列入了33个钢种，在JB/T605892冲模用钢及其热处理技术条件中，收入了新钢种5个。基本上形成了具有我国
10、特色的模具用材体系。标准中Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9SiCr、5CrMnMo、5CrNMo、3Cr2W 8V和60SiMn等钢种是模具生产中应用较多的材料，约占80%。20、45、38CrM oA lA、T7A、T8A、T12A和T10A钢等材料多用于工作负荷低，要求不高的模具和模架。W18Cr4V钢和W6Mo5Cr4V2钢用于工作负荷大、要求较高的模具8。近年来，随着模具工业的发展，我国又自行开发和研制了一些新的模具钢。这些材料能满足塑料品种在性能上的差异及制品的形状尺寸、质量、精度要求，其模具材料具有适当的综合力学性能，比较好的耐磨性，良好的切割加工性能、抛光性能、花纹图案光
11、蚀性能、耐蚀性及焊接性能9。 2.4.1 冷作模具钢冷作模具钢以高碳合金钢为主，均属于热处理强化型钢，使用硬度高于58HRC。冷作模具材料应用量大，使用面积广，其主要性能要求由高强度、高硬度、强韧性和很好的耐磨性。近年来碳素工具钢的使用量愈来愈少，而高合金钢模具所占的比例最高5。 2.4.2 热作模具钢 常用的热作模具钢主要有5Cr型，3Cr_3Mo型，Cr-W型和Cr-Ni_Mo及Cr_Mn_Mo型几类。Cr-W型的代表型钢种有3Cr2W 8V钢，被广泛用于做热挤压模和Cu、Al合金压铸模。这种刚热稳定性高，使用温度达650摄氏度，但是其导热性低，冷热疲劳性能较差，已逐渐有被铬系和铬钼系热作
12、模具钢索取代的趋势。Cr-Ni-Mo及Cr-Mn-Mo型热作模具钢主要用于做锤锻模；热挤压模具钢综合性能好，具有良好的冷热疲劳抗力，H13是5Cr热作模具钢的典型钢种，被广泛用做低于600摄氏度的热挤压模和铝合金的压铸模；热稳定性是热作模具钢的重要性能指标，李平安10等人对8种常用的热作模具钢的热稳定性进行了研究，认为热作模具钢的热稳定性受钢中弥散析出的合金化合物的长大过程所制约，这是由于模具表面层受热析出碳化物导致二次硬化，使其硬度很高。72.4.3 塑料模具钢国内塑料成型模具钢尚未形成系列。一般塑料模具常采用正火态的45钢或40Cr钢经调质后制造。硬度要求较高的塑料模具采用CrW Mn或C
13、r12M oV等钢制造。前者硬度低，耐磨性和表面光洁度差，模具寿命短而逐渐被预硬钢所取代；后者硬度制造复杂模具时，因热处理变形大，往往不能满足要求，近年来在引进国外通用塑料模具钢的同时，我国也自行的研制了一些塑料模具钢。大体上可分为预硬钢、时效硬化钢和冷挤压成型塑料模具钢3类：预硬钢的含碳量为0.3%0.55%，常用的合金元素有Cr、Ni、Mn、Mo、V等，在其中加入S、Ca等元素可以改善其切削性；时效硬化钢常用的是低镍时效钢，这类刚的耐腐蚀和耐磨性能均优于预硬钢，可用于复杂精密的塑料模具或大批量生产用的长寿命模具；冷挤压成型塑料模具钢适用于一些型腔复杂的塑料模具制造7。 3 模具工业的发展趋
14、势及塑性成形技术的研究方向 3.1 模具工业的发展趋势模具是工业生产的重要工艺装备，是工业产品批量生产的有效工具，国民经济中各大产业的发展都离不开模具11。近些年来，模具产业所占的GDP的比重越来越大，保持的良好的发展势头，“行业规模不断扩大，生产效率不断提高，产业结构不断升级，技术水品不断进步” 12。 我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成型。12用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。在信息社会和经济全球化不断发展的进程
15、中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展。伴随这产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展1。 3.2 塑性成型技术的研究方向塑性成型技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。国内塑性成型技术与国外相比还有一定的差距，加入WTO之后，为了使塑性成型技术逐步达到国际水平，需要如下6各方面不断地研究，不断提高。（1） 塑性成型 有限元分析金属流动，数值仿真金属流动，成型工艺过程模拟，预测缺陷，纳米材料（超细、微细晶粒）成型，微观视塑法、快速原型成型、数字化塑性成型技术。（2） 模具设计 计算机辅助设计，反向工程，并行工程，快速设计，协同设计，人工智能，基于知识的工程，基于实
