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毕业设计开题报告 题目名称： 带提手的桶盖注塑模 具设计 院系名称： _机 电 学 院 班 级： _机 自 073 学 号： _200600314327 学生姓名： _张 军 超 _ 指导教师 : _胡 _敏 _ _ 2011 年 3 月 中原工学院毕业设计开题报告 - 1 - 1 本课题所涉及的内容及其研究的综述 模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的重要基础工艺装备，工业产品大批量生产和新产品开发都离不开模具，用模具生产制件所达到的 (四高二低 )高精度，高复杂程度，高一致性，高生产率和低耗能、低耗材，使模具工业在制造业中的地位越来越重要。模具品种繁多，共有 10 大类，包括冲压、塑料、橡胶、铸造、锻压等，用于制造业中几乎所有产品的生产，可见模具的服务范围已包括国民经济的许多方面，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。 以下从四个方面来说明模具工业在国民经济中的地位： 第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品 (包 括通讯产品 )的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。例如：形状误差小于 必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业，已经被命名为 “高新技术企业 ”。 第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。 速原型制造技术的应用，使模具的设计制 造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。 第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在 1998 年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。 1998 年 11 月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业，把它同一般的加工工业区别开来，是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为 基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备，其零部件有很大一部分是用模具做出来的。 第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业 机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需中原工学院毕业设计开题报告 - 2 - 要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年，我国每年要进口近 10 亿美元的模具。我国石化工业一年生产 500 多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具 ;生产塑料管件和塑钢门窗，也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具的需求当中，也可以看到模具工业地位之重要。 我国模具技术的现状及发展趋势 80 年代以来，中国模具工业发展十分迅速。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。这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。 目前，中国 17000 多 个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币 (表 1)。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。 在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。 改革开放以来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和 黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为国内知名的 “模具之乡 ”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入，例如科龙、美的、康佳和威力等集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。例如，江苏无锡的微研有限公司为一日本独资企业，员工有 200 余人，拥有精密数控模具加工设备 60 余台， 1998 年其模具产值超过 2亿元。 中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进 步。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1 2 亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产 48 英寸电视的塑壳模具、 及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具，例如子午线轮胎活中原工学院毕业设计开题报告 - 3 - 络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达 到了较高的水平，并可替代进口模具。 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过 50 余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家 重点实验室，上海交通大学 家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具 术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。 未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括： 提 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； 在模具设计制造中广泛应用 术； 大力发展快速制造成形和快速制造模具技术； 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 逐步推广高速铣削在模具加工的应用； 进一步研究开发模具的抛光技术和设备； 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 开发新的成形工艺和模具。 中国注塑模具现状及发展方向 塑料工业近 20 年来发展十分迅速，早在 7 年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的中原工学院毕业设计开题报告 - 4 - 方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形， 我国 塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。随着塑料制品复杂程度和精度要求的提高以及生产周期的缩短，主要依靠经验的传统模具设计方法已不能适应市场的要求，在大型复杂和小型精密注射模具方面我国还 需要从国外进口模具。 随着市场的发展， 我国 塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来 我国 的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 （ 1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 （ 2）多 种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发 。 （ 3）为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 T 技术将得到快速发展。 （ 4 ） 模 具 设 计 、 加 工 及 各 种 管 理 将 向 数 字 化 、 信 息 化 方 向 发 展 将向智慧化、集成化和网络化方向发 展。 （ 5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 （ 6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 （ 7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 （ 8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 （ 9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 （ 10）模具标准化程度将不断提高。 （ 11）在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天， “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。 中原工学院毕业设计开题报告 - 5 - 本课题涉及内容 塑件零件图：如图 1示 年产量：大批量 材料： 1塑件零件图 参考文献： 1 李力 崔江红 肖庆和 胡纪云编著 . 塑料成型模具设计与制造 防工业出版社 ,2 齐卫东主编 . 塑料模具设计与制造 等教育出版社 ,3 孙凤勤主编 . 模具制造工艺与设备 . 北京：机械工业出版社， 原工学院毕业设计开题报告 - 6 - 2 本课题有待解决的主要关键问题 本次毕业设计的题目是带提手的桶盖注塑 模具设计 。本课题给出 带提手的桶盖注塑模塑件图 ，要求做出生产此塑件的模具。要完成此课题，首先要根据塑件的外形测绘出创建这个塑件的 3D 所需要的各个参数。用 3D 软件所这个塑件做出来，并按要求把它的 零件图画出来。最后再用 方法把加工此塑件的模具给做出来。 该塑件为带有提手的桶盖， 塑件的材料为 乙烯）， 该塑件为满足强度要求，提手部位的壁厚较其它部位厚。因塑件本身结构，其壁厚不均匀，故必须在模具相应部位设置冷却系统来保证注塑质量。 对带有螺纹的制品脱模时，可以在模具中设置转动螺纹机构，利用设备的旋转运动或往复运动 将螺纹脱出；或者用专门的驱动和传动机构，带动模具中的螺纹转动，使 螺纹塑件从模具上脱出。 因此本课题在考虑模具的机构时，由于桶盖内带有螺纹，故可以在模具中设置转动螺纹机构。根据本课题所提供的塑件可以知道，要想把该塑件加工出来，必须有侧抽，也就是必须采用侧向抽芯机构。 对于关键问题，处理起来很棘手，要求我们考虑的问题较多，要力求想出解决关键问题的最佳办法。上面已经阐述的问题，需要相当的知识广度和专业深度， 由于在以前的学习过程中课时比较少，没能有效的把课堂知识转化为实践技能，此外，课堂所学与实践设计还有一定差距，现在准备起来感觉自己所学的知识十分有限，因 此我们仍然需要阅读大量相关书籍，特别是软件方面 的书籍。对于软件的操作并非一日之功，所以需要大量的练习与上机操作。在此次课题研究初期，我借阅了大量有关注塑模具设计方面的书籍，并结合课题要求有目的的进行学习，达到学以至用。此外更重要的是，向专业老师或在实习中向工人师傅针对课题的不解之处请教，从中得出一些启示，为以后的设计制作提供积累宝贵经验，避免走不必要的弯路。 中原工学院毕业设计开题报告 - 7 - 3 对课题要求及预期目标的可行性分析 课题要求 (1)熟悉塑件的图样，分析塑件的工艺性，为进行设计计算打好基础。 (2)合理的选择注塑设备，确定压力机参数。 (3)确定模具的具体结构以及模架的参数，绘制模具草图。 (4)绘制模具的装配图及主要零件图。 预期目标的可行性分析 1) 带提手的桶盖 的工艺分析是整个设计的基础，认真分析塑件，包括塑件概况、塑件用的塑料概况、所选的注塑机的主要技术参数、注塑机压力与行程、注塑成型条件等，为设计作准备； 2) 确定型腔的数目并选择分型面，确定型腔布置方案； 3) 确定模具的脱模方式、浇注系统及项出机构； 4) 确定调温系统结构、凹模和型芯的结构和模具的排气方式； 5) 根据相应的公式计算成型零件的工作尺寸及决定模具型腔的侧壁厚度、型腔底板、型腔垫板、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板厚度及注塑模的闭合高度； 6) 模具总体设计及其主要零部件的设计，绘制模具草图； 7) 考虑模具与注塑机的关系，计算最大注注塑量、锁模力、注射压力、模具在注塑机上的安装尺寸校核、开模行程校核等； 8) 绘制模具的装配图及其主要部件零件图； 9) 复核图纸。 中原工学院毕业设计开题报告 - 8 - 4 完成本课题的工作计划及进度安排 毕业实习； 方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告及外文翻译； 进行模具结构方案设计； 模具 3D 设计，绘制模具装配图及零件图，按学院规
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