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论文编号： 200500314217 塑料挂钩座注射模设计 to 系名称： 机 电 学 院 班 级： 机 自 052 学 号： 200500314217 学生姓名： 郭 崇 嵩 指导教师： 胡 敏 2009 年 03 月中原工学院毕业设计（论文）开题报告 1 本课题所涉及的内容国内(外)料注射模概念 所谓塑料注射模， 就是预先在两块或者多块模具专 用金属上面挖出一个空的腔体。然后通过高压，将融化的塑料粒子注入腔内，冷却后取出得到塑料制品所需要的模具。 目前我们日常生活中 90%以上的塑料制品是通过注塑成型的。 市场前景么，容量大，应用广。 射模等塑料模具的研究现状及生产能力 模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。模具是一种高附加值和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，己成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。我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 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、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、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟制造技术方面，术的应用水平上了一个新台阶。 但是同时中国注射塑料模产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 射模等塑料模具的发展趋势 有关方面通过分析中国注射塑料模产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型注射塑料模产业” 及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型注射塑料模产业” 及替代产品的内涵和发展趋势。 - 1 - 中原工学院毕业设计（论文）开题报告 料模具的市场前景 据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。 料模具的技术前景 1、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括:1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。 2、在塑料模设计制造中全面推广应用 术是今后模具发展的必然趋势。术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的 体化系统结构初见端倪， 其将解决传统混合型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量， 并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。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。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。 气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度， 继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标2中原工学院毕业设计（论文）开题报告 准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种。 6、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显得十分必要。 7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。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 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。 内外模具 技术状况及发展前景 具 发展概况 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航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高， 传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。计算机辅助工程（术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比，术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。近几年，术在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域逐步地得到了广泛应用。 内模具 术的发展 我国的计算机技术起步较晚，模具 开发始于 20 世纪 70 年代末，但发展也相当迅速。到目前为止，通过国家有关部门鉴定的有精冲模、普通冲裁模、辊锻模、锤模和注塑模等 统，它们在生产中发挥着重要的示范作用并产生巨大的经济效益。 80 年代中、后期，我国的冲模 少企业、科研院所大专院校都开发了面向中国制造的 件，强调软件产品的专业化和本地化。如天津大学的 统和一汽、二汽企业用的模具 统。从上世纪 90 年代开始，华中科技大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模 统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在 件3中原工学院毕业设计（论文）开题报告 平台上开发出基于特征的级进模 统 括饭金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程 5 个模块。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模 统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了模具 统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统 士康公司开发的用于单冲模与复合模的 统 航研发的 。 最近几年国内 术有了很大的进展， 如湖南大学以先进冲压 术为突破口，开发出一套包括冲压工艺设计和汽车覆盖件模具设计与制造的系列化软件。冲压仿真 统 用了先进的理论和算法，在保证冲压件变形计算精度的前提下显著地提高了分析速度。冲压工艺分析与设计系统用壳体失稳理论预测覆盖件成形中的起皱趋势，同时采用基于仿真的毛坯反算技术，实现了复杂零件的毛坏形状和尺寸迭代反求。另外在制造技术方面，术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 美国 司的 国 司的 国司的 本 司的 色列公司的 国 模具国外 术的发展 国外模具 术的研究始于上世纪 60 年代末，当时美国、日本、德国、加拿大等发达国家开始对冲模 行研究。进入 70 年代，出现了面向中小企业的 商品软件，如日本机械工程实验室成功研制的冲裁级进模 统，美国 司成功地研制出计算机辅助设计级进模的 统。但仅限于二维图形的简单冲裁级进模，其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和 程等。80 年代，弯曲级进模 国、日本等工业发达国家的模具生产绝大多数采用了 术。为了能够适应复杂模具的设计，富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法，在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外，其余均需要设计人员的参与。这些系统均具备实体造型和曲面造型的强大功能，能够设计制造汽车零部件的模具。进入 90年代后， 国外 80 年代的基础上，从软件结构，产品数据管理，面向目标的开发技术，产品建模和智能设计，质量检测等方面都有所突破，为实现并行工程提供了更完善的环境。 4中原工学院毕业设计（论文）开题报告 模具 术经过短暂的时间，己用在压铸模、注塑模、锻模、挤压模、冲压模等模具的优化，并在实际中指导生产。压铸模 前主要以压铸件充型的流场数值模拟、压铸模/ 压铸件温度场模拟、压铸模/ 压铸件应力场数值模拟为主。注塑模 要包括模具结构分析、运动分析、装配及干涉检查、成型过程分析等。挤压模 要对生产过程中模具的变形过程应力场和温度场分布及变化、摩擦与润滑等问题进行了大量的分析和实验，实现模具的优化设计。塑料注射成型 品化软件中应用最广泛的当数美国 司的模拟软件 软件主要包括流动模拟(、冷却分析(翘曲分析(、气辅分析(和应力分析(。该公司于 1998 年推出准三维的双面流软件 2002年推出真三维的实体流软件模块，目前该公司在世界上拥有较大的客户群。 具 术发展的趋势 随着现代化技术的迅速发展， 模具在国民经济发展过程中将处于越来越重要的地位。针对模具 在的问题，总结其发展趋势主要有以下几个方面： (1) 标准化； (2) 网络化与协同设计； (3) 开放性 ；(4) 集成化。2 本课题有待解决的主要关键问题 由于本课题主要研究的是塑料 挂钩座注射模设计，其中有两个关键词：一是塑料挂钩座；二是注射模。所以首先我要解决的问题便是制件即塑料挂钩座即塑件的外形问题！ 现在塑料挂钩座作为一种十分普遍的生活用品已经进入了老百姓的家里。而市场上现在塑料挂钩座的产品也是琳琅满目，它们的外形也是创意倍出。所以我的毕业设计要想做的较为成功的话，前期多市场的调查和对各种信息的搜集是十分重要的一步。 我认为这是我毕业设计有待解决的主要关键问题之一，同时也是首要问题。 第二，便是要解决模具的结构问题。在模具的问题中又有许多问题，其中主要有一下几点：1、要了解注塑的工艺过程：颗粒、粉状塑料注射机料筒加热熔融充模冷却固化塑件。2、要了解注射模的一些周边产品比如：注射机。因为注射模最后最终要用在注射机上所以要对注射机的一些型号有一定的了解。3、接下来便是要对模具设计的一些具体结构要有十分深的了解，并可以对它们进行熟悉的应用。比如，要对注塑模的一些具体结构有了解，注塑模的基本组成部分主要有：成型零部件、5中原工学院毕业设计（论文）开题报告 浇注系统、导向部件、顶出机构、调温系统、排气系统、侧向抽芯机构。在实际的设计中一些小的细节也要充分的给予考虑，比如，在上面提到的浇注系统中，设计时我们还要考虑浇口等结构的设计。这些都是我们有待解决的问题。4、对于注射模来讲其设计结构中的零部件可能会较其他的课题少一些，所以除了绘制二维的 以外，我还应该用 e 等三维软件绘制出其三维图。并且用相应的软件进行分析。但是现在我个人对这些三维软件的掌握并不是很好，所以现在通过我的学习逐渐增加对这些三维软件的掌握也是概课题有待于解决的一个主要问题。 在设计过程中我将会遇到很多很多的问题，有些或许是我始料不及的，但是我相信只要通过我的不断努力和老师同学们的帮助我一定会克服各种困难，完满的完成毕业设计。 图 1 塑件简图 6中原工学院毕业设计（论文）开题报告 3 对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面) 题要求： 塑料挂钩座注射模设计； 部分主要零件设计； 图纸的绘制，包括 纸和三维图的绘制； 按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书； 期目标的可行性分析 首先通过从网上搜集了有关课题的资料，知道了是塑料制品这个行业是一个很有前景充满活力的行业。所以这个课题无论是对现在还是将来都有十分市场和潜力。在刚开始时我们先翻译了与这次毕业设计有关的英文资料，通过对资料的翻译使我对塑料这种材料有了一个大概的了解，为我们后面的工作奠定了基础。并且通过翻译和查询使我们对该行业目前国内外的研究现状和发展前景有了一定的了解。当然光有理论没有实践是行不通的。我们又通过组织去新乡一些塑料制品场进行了实地参观。通过参观和对工人师傅们的学习使我们对塑料制品的生产有了一个具体的了解而不再是以前那种只有理论知识的空洞的了解，这对我们后面的的设计工作有十分重要的作用。再者，塑料挂钩座这一产品在市场上已经十分普及，所以在设计中遇到的一些问题都应该能通过对以往设计经验的学习得以解决。再加上胡老师和同学对我的帮助，我相信我一定能如期的完成毕业设计，交上一份满意的答卷。 主要解决的关键问题和所需条件主要有： 1） 塑件的工艺分析、所用材料的物理、化学、力学性能分析及其成型工艺性；2）模具结构类型的选择与设计计算； 3）确定模具的具体结构以及模架的参数，绘制模具的装配图及主要零件图；4） 主要利用 e、软件及其相应的插件和其他分析软件进行设计和分析； 7中原工学院毕业设计（论文）开题报告 4 完成本课题的工作计划及进度安排 课题调研、毕业实