包装盒毕业设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 机械工程 学院 2015届 题 目 包装盒注塑模具设计 课题类型 设 计 课题来源 自 拟 学生姓名 学 号 专 业 年级 指导教师 职 称 副教授 填写日期： 2015年 04 月 10 日一、本课题研究的主要内容、目的和意义本课题的主要内容：本课题是包装盒注塑模具设计，使用的材料为ABS，采用大批量生产，对模具精度要求较低。通过合理的设计，选择合理的标准模架，制造出符合制件要求的制件。 图1.塑件二维图 本课题的目的：（1）模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在各个工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求。与传统的模具设计相比，计算机辅助设计（CAD）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。Pro/Engineer是由美国PTC公司开发的机械设计自动化系统，具有单一数据库、参数化、基于特征、全相关联等特点，是目前机械行业人士广为应用的设计软件，在模具设计方面也得到了广泛应用。（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。（3）通过计算和绘图，学会如何运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。 （4）研究塑料门轴承模具的注塑结构，包括其型腔数、位置，确定分型面、浇注系统，浇注口的位置、尺寸，流道的位置、尺寸等各方面模具的知识。本课题的意义：本研究题目与四年所学专业目标一致，本人就业方向与所学专业目标和本研究题目一致。通过本次毕业设计，培养自己综合应用能力、分析解决实际生产中常见问题的能力和创新精神，为未来工作奠定基础，因为自己毕业后从事就是模具设计方向。同时，也培养了对独立设计整套模具的能力，以及对模具设计的更深层次的理解。二、文献综述模具是工业生产之母，是工业产品生产用的重要工艺装备，它是以其自身的特殊性装通过一定的方式使原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率搞、互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。从某种意义上来说，模具生产技术水平的高低，已成为一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。 随着世界各国生产需要和塑料应用的不断扩大，塑料已成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。在这基础上所产生的塑料加工手段中的塑料模具的设计和制作水平，对塑料制品的成型质量有着至关重要的影响。从某种意义上来说，塑料市场的开拓、塑料制品的优劣主要取决于模具质量。由于塑料模具的研制工作一直受到各方面的重视，故其设计和制作水平提高很快，特别是计算机辅助设计和辅助制造技术发展很快。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点石成金”的“磁力工业”。目前我国模具市场的总态势是产需旺盛，年生产总量已居世界第三位，但我国模具行业总体是大而不强，主要是人才不足，专业化、标准化程度低等，特别是人才不足已成为制约模具行业发展的瓶颈。在现代工业的规模生产中模具日益发挥着重大的作用，通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材、成本低等显著特点，因而在汽车、机械、电子、轻工、家电、通信、军事和航天工业等领域的产品生产中获得广泛的应用。特别是模具在汽车工业的应用，已起到至关重要的作用。模具是汽车工业的基础工艺装备，在汽车生产中90%以上的零部件都需要模具成形。制造一辆普通轿车约占1500套模具，其中冲压模具约占1000余套，在新车型的开发中，90%的工作量都是围绕车身型面的改变而进行的。在新车型的开发费用中，约有60%用于车身和冲压工艺及装备的开发。在整车制造成本中约40%为车身冲压件及其装配的费用。 促进其发展迅速的原因可归结为以下几点： （1）产品更新换代的加快，特别是家电、汽车、IT行业市场竞争的加剧，使模具制造业得到迅猛的发展。 （2）现代产品对模具的种类、精度、工作和使用寿命等提出了更高的要求。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、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。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，是其它加工制造方法所不能比拟的。 （3）在国外工业发达国家，模具制造业已成为一个专业的行业，其标准化、专业化、商品化程度高，模具行业已经成为一个高技术密集型产业。 （4）CAD/CAM技术已在行业中得到基本普及。 （5）CAE技术及CAD/CAE/CAM一体化技术已在部分企业中应用，等。 中国是发展中国家，具有生产发展水平较低，劳动力资源丰富，生产成本低廉及市场前景广阔等一般发展中国家同样的一些特点，但中国人均GDP己超过2000美元，同时还具有相当雄厚的技术和工业基础，人们聪慧、勤劳、灵巧和改革开放良好环境等一些特殊的特点，这些特点很适合发展模具工业，可以预设，不远的将来，我国将成为世界最大的制造中心，这给我国的模具行业提供了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模特种加工在模具行业的应用，加大新兴CAM/CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、性材料的研究和强化模具高级技术人员的培养，已成为我国模具行业再上一个新台阶的关键。中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。 1、 发展不平衡。产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 2、工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。 3、供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。4、大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。这既要求塑料机械企业在技术人才、技术创新方面要具有雄厚的实力，也要求企业能在第一时间内准确把握客户的个性化需求。 模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。 当然，近年来我国的注塑模行业发展速度也不可小觑，我们应该以此为契机，在最短的时间内赶上发达国家。塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证1拟解决的主要问题，及其实现途径、方案本课题的难点是计划进度的编制，最终工艺方案的确定和装配图、非标零件图的绘制。通过所学的专业方面的理论知识，结合模具公司的实习经历，以及对公司产品的设计实例的研究，取长补短，从而获得了在模具设计方面的相关优秀设计经验。通过学习的有关软件结合所学的理论知识绘制最终的装配图和零件图。实现途径：文献研究与调研；参考、分析、整理典型材料，请教老师；撰写毕业设计书。实现方案：比较几种可用于成型包装盒塑件这种薄壁双分型面制品的常用塑料加工方法，根据产品开发依据和使用要求选择合理的成型方法。工艺方案的优劣直接影响到产品质量、生产成本以及生产效率。本文在对塑件进行分析的基础上，确定并优化了工艺方案。具体内容如下： 方案一：模具结构设计为单分型面、单型腔模具。单分型面注射模具只有一个分型面，塑件和塑料都要在这一个分型面上取出，这种模具可用直通行浇口套直接浇口多用于注射成型大中型、长流程、深腔筒形或翘形塑件，尤其适合成型高粘度塑料。方案二：模具结构设计为双分型面、单型腔模具。这种模具可用带有锥度的浇口套，是一种直接与主流道直接连通的点浇口方案三：模具结构设计为双分型面、双型腔模具。这种模具可用带有锥度的浇口套，是一种与分流道连接的多点进料的点浇口，用于一模多腔或一腔多浇口模具。根据分型面选择的原则：塑料模具分型面的选取不仅关系到塑件的正常成型和脱模，而且影响模具的结构与制造成本。一般来说，分型面的总体选择原则是，保证塑件质量，便于制件脱模、简化模具结构。由于我设计的模具要适合大规模、大批量生产，且塑件为形状简单，对精度要求不高的小型零件。若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，是生产效率大大提高。并且考虑到塑料制件和你、凝料的方便取出，决定采用双分型面设计第一次分型把凝料取出，第二次分型有利于制品的脱模。 综上所述，我认为方案三是更可行的。 本研究的主要目的是通过一个具有代表性模具的分析研究，从而达到掌握具有复杂曲面模具的设计制造以及加工的方法。2.可行性论证根据任务书要求，设计对象是包装盒注塑模具设计，根据实习公司的模具设计流程和工艺方案，借助UG三维软件和CAD绘图软件，在指导老师的耐心指导下完成了方案的制定，再借助往届毕业生的有关经验，这样就能圆满的完成毕业设计要求的有关内容。四、预期结果（或预计成果）1.设计一套符合实际要求的成型注塑模。2.绘出全套设计图纸制品图，模具总装（部装）及个别零件工作图。3.撰写设计说明书对设计结果进行说明、论证和评价。4.综合运用所学的知识去分析、解决问题，增强设计开发能力。5. 最后提交的成果包括：1） 设计说明书一份(8000字以上)；2） 设计图纸 2张A0以上；五、研究进度安排2015.3.032015.3.23 参加毕业实习，查阅参考文献，做出开题报告.2015.3.262015.3.31 分析塑件的工艺性并制定工艺方案（排样图）2015.4.012015.4.08 确定塑件形状，尺寸和下料方式，典型结构和必要计算并选择注射机。2015.4.092015.4.25 计算机绘制模具总图和非标准零件图。2015.4.252015.5.10 编写毕业设计说明书。2015.5.102015.5.20 设计总结以及准备毕业设计答辩，2015.5.23左右 毕业答辩六、主要参考文献1韩玉龙.Pro/E wildfire4.0零件设计基础教程M.科学出版社，2009：54166.2薛启祥.冲压模具设计结构图册M，化学工业出版社，2010.6.3王鹏驹.冲压模具设计手册M，机械工业出版社，2010.4肖祥芷.中国模具设计大典M，江西科技出版社，2003.5王新华.冲裁模典型结构图册M，机械工业出版社，2011.6李名望.冲压模具设计与制造技术指南M，化学工业出版社，2008.7丁松聚.冷冲模设计M，机械工业出版社，2001.8宁建华.多工位级进模设计方法与技巧M，机械工业出版社，2010.9彭建生.模具设计与加工速查手册M.北京机械工业出版社，2005.24216. 10方晨.AutoCAD 2007中文版机械制图应用教程M.上海科学普及出版2008：341. 11胡志新.徐九南. 机械制图M. 北京电子工业出版社，2012：192 12卢秉恒.机械制造技术基础M. 北京机械工业出版社，20