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南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)前期工作材料学生姓名:黄晓祺学 号：05010121系部:机械工程系专 业:机械工程及自动化设计(论文)题目:带定模顶出机构的注射模的设计指导教师:彭斌彬副教授 材 料 目 录序号名 称数量备 注1毕业设计(论文)选题、审题表12毕业设计(论文)任务书13毕业设计(论文)开题报告含文献综述14毕业设计(论文)外文资料翻译含原文15毕业设计（论文）中期检查表12009年5月南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)前期工作材料学生姓名:黄晓祺学 号：05010121系部:机械工程系专 业:机械工程及自动化设计(论文)题目:带定模顶出机构的注射模的设计指导教师:彭斌彬副教授 材 料 目 录序号名 称数量备 注1毕业设计(论文)选题、审题表12毕业设计(论文)任务书13毕业设计(论文)开题报告含文献综述14毕业设计(论文)外文资料翻译含原文15毕业设计（论文）中期检查表12009年5月 南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：黄晓祺学 号：05010121专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：带定模顶出机构的注射模的设计指 导 教 师:彭斌彬副教授 2009年 3 月 15 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1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2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 由于经济形势对模具的质量提出了越来越高要求，因此塑模技术发展现状及以后发展方向必须与这些要求相适应，介绍了我国塑料模具工业的发展现状及我国整个的塑料模具工业技术今后的主要发展方向。关键词 塑模技术 气体辅助注射成型 CAD/CAM/CAE技术 热流道技术 1 我国塑料模具工业的发展现状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1。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。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等2。注塑模型腔制造精度可达0.02 mm0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10万次30万次，淬火钢模达50万次1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。1. 1 成型工艺方面，各种模具机构的创新设计也取得较大成果 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取得较大进展气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在30英寸36英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术3。热流道模具推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具4。总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。1. 2 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技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CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等5。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件6。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7。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。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点8。 2我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向2. 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腔所致。采用模具先进加工技术及设备,使模具制造能力大为提高。高速铣削技术及高速铣削机床在模具加工中的使用,已使模具加工效率有了显著提高。2. 2 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技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CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软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9。2. 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10。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11。2. 4 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12。2. 5 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。模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求，还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度，当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材13。例如：冲裁模的主要失效形式是刃口磨损，就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料；冲压模主要承受周期性载荷，易引起表面疲劳裂纹，导致表层剥落，那就要选择表面韧性好的材料；拉深模应选择磨擦系数特别低的材料；压铸模由于受到循环热应力作用，故应选择热疲劳性强的材料；对于注塑模，当塑件为ABS、PP、PC之类材料时，模具材料可选择预硬调质钢，当塑件为高光洁度、透明的材料时，可选耐蚀不锈钢，当制品批量大时，可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料，以防粘模加剧模具零件的磨损，从而影响模具的质量。2. 6 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CAD/CAM的关键技术之一。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14。 总之，要想提高模具的质量，首先必须每个环节都要考虑到对模具质量的影响，其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现15。 量是一个古老而又常新的话题！模具的质量，无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者，还是模具的使用者都应积极关心的问题，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的质量。 参 考 文 献1 肖波. 模具技术的现状及走势M. 北京：中国社会科学出版社，2006. 2 李发致, 卫原平, 曾令寿, 等. 试论现代模具制造中的模式J. 北京：清华大学，2005.3 彭定坤. 模具制造工艺学M. 北京：北京邮电大学, 2005.4 朱刚. 模具设计和加工技术的发展方向D. 北京：清华大学，1996.5 兰红波, 丁玉成, 洪军, 等. 快速模具制造的研究与开发M. 北京：清华大学，2005.6 徐志宏. 模具浇注工艺设计M. 北京：清华大学，2005.7 王志奎. 模具设计参数化研究M. 南阳：南阳理工学院，2004.8 李雪原, 阎清东, 等. 模具设计与制造M. 北京：北京理工大学，2004.9 梁培志, 夏巨谌, 陈建全, 等. 模具精密成形CAD/CAMM. 长沙：华中科技大学，2004.10 赵学庆，冯晓梅, 等. 模具表面耐磨处理技术M. 大连：共立精机有限公司，2005.11 李雪梅. 模具锻坯的确定方法J. 南京：南京513厂，2004.12 吴维奇. 铸造模具制造中的应用J. 无锡：无锡市金达轻工机械厂，2005.13 王明亮. 快速模具更换中的方法J. 北京：清华大学，2005.14 孔祥福. 模具工艺的策略M. 北京：机械工业出版社，2005.15 黎志军. 模具设计制造与模具寿命的关系J. 北京：国防工业出版社，2005. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、课题研究内容塑料件在各行各业及日常生活广泛使用，塑料模具的设计制造的社会需要也日益增长，而且要求越来越高。由于某些塑件的特殊要求或受形狀限制，塑件必須留在定模一側，這時在定模側就必須設置推出机构，以便将塑模中脱出。本课题是带定模顶出机构（多用工作灯后盖）的注塑模设计。2、 研究途径1、测绘多用工作灯后盖的图纸，完成CAD三维造型设计2、多用工作灯后盖的注射模方案设计（1）注塑模类型的选择 现拟采用普通注射模。（2） 分型面的选择（3）浇口的选择 根据塑料衣刷的外观情况，拟采用主流道浇口。3、注塑模具成型零件尺寸的计算。4、完成多用工作灯后盖的注塑模的装配图设计和全部零件的图纸设计。5、完成该注塑模具模板、成型零件等主要件的制造工艺设计。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日PAGE 南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：黄晓祺学 号：05010121专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：带定模顶出机构的注射模的设计指 导 教 师:彭斌彬副教授 2009年 3 月 15 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1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2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 由于经济形势对模具的质量提出了越来越高要求，因此塑模技术发展现状及以后发展方向必须与这些要求相适应，介绍了我国塑料模具工业的发展现状及我国整个的塑料模具工业技术今后的主要发展方向。关键词 塑模技术 气体辅助注射成型 CAD/CAM/CAE技术 热流道技术 1 我国塑料模具工业的发展现状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1。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。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等2。注塑模型腔制造精度可达0.02 mm0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10万次30万次，淬火钢模达50万次1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。1. 1 成型工艺方面，各种模具机构的创新设计也取得较大成果 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取得较大进展气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在30英寸36英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术3。热流道模具推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具4。总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。1. 2 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技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CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等5。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件6。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7。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。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点8。 2我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向2. 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腔所致。采用模具先进加工技术及设备,使模具制造能力大为提高。高速铣削技术及高速铣削机床在模具加工中的使用,已使模具加工效率有了显著提高。2. 2 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技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CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软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9。2. 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10。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11。2. 4 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12。2. 5 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。模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求，还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度，当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材13。例如：冲裁模的主要失效形式是刃口磨损，就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料；冲压模主要承受周期性载荷，易引起表面疲劳裂纹，导致表层剥落，那就要选择表面韧性好的材料；拉深模应选择磨擦系数特别低的材料；压铸模由于受到循环热应力作用，故应选择热疲劳性强的材料；对于注塑模，当塑件为ABS、PP、PC之类材料时，模具材料可选择预硬调质钢，当塑件为高光洁度、透明的材料时，可选耐蚀不锈钢，当制品批量大时，可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料，以防粘模加剧模具零件的磨损，从而影响模具的质量。2. 6 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CAD/CAM的关键技术之一。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14。 总之，要想提高模具的质量，首先必须每个环节都要考虑到对模具质量的影响，其次还须通过各部门的通力合作。模具的质量是模具企业自身实力的真实体现15。 量是一个古老而又常新的话题！模具的质量，无论是模具的设计者和制造者、制件的设计者，还是模具的使用者都应积极关心的问题，随着技术的不断创新、新材料的广泛采用、加工工艺的不断变革，使用与维护条件的差异等等都不同程度的影响模具的质量。 参 考 文 献1 肖波. 模具技术的现状及走势M. 北京：中国社会科学出版社，2006. 2 李发致, 卫原平, 曾令寿, 等. 试论现代模具制造中的模式J. 北京：清华大学，2005.3 彭定坤. 模具制造工艺学M. 北京：北京邮电大学, 2005.4 朱刚. 模具设计和加工技术的发展方向D. 北京：清华大学，1996.5 兰红波, 丁玉成, 洪军, 等. 快速模具制造的研究与开发M. 北京：清华大学，2005.6 徐志宏. 模具浇注工艺设计M. 北京：清华大学，2005.7 王志奎. 模具设计参数化研究M. 南阳：南阳理工学院，2004.8 李雪原, 阎清东, 等. 模具设计与制造M. 北京：北京理工大学，2004.9 梁培志, 夏巨谌, 陈建全, 等. 模具精密成形CAD/CAMM. 长沙：华中科技大学，2004.10 赵学庆，冯晓梅, 等. 模具表面耐磨处理技术M. 大连：共立精机有限公司，2005.11 李雪梅. 模具锻坯的确定方法J. 南京：南京513厂，2004.12 吴维奇. 铸造模具制造中的应用J. 无锡：无锡市金达轻工机械厂，2005.13 王明亮. 快速模具更换中的方法J. 北京：清华大学，2005.14 孔祥福. 模具工艺的策略M. 北京：机械工业出版社，2005.15 黎志军. 模具设计制造与模具寿命的关系J. 北京：国防工业出版社，2005. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、课题研究内容塑料件在各行各业及日常生活广泛使用，塑料模具的设计制造的社会需要也日益增长，而且要求越来越高。由于某些塑件的特殊要求或受形狀限制，塑件必須留在定模一側，這時在定模側就必須設置推出机构，以便将塑模中脱出。本课题是带定模顶出机构（多用工作灯后盖）的注塑模设计。研究途径1、测绘多用工作灯后盖的图纸，完成CAD三维造型设计2、多用工作灯后盖的注射模方案设计（1）注塑模类型的选择 现拟采用普通注射模。分型面的选择（3）浇口的选择 根据塑料衣刷的外观情况，拟采用主流道浇口。3、注塑模具成型零件尺寸的计算。4、完成多用工作灯后盖的注塑模的装配图设计和全部零件的图纸设计。5、完成该注塑模具模板、成型零件等主要件的制造工艺设计。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)外文资料翻译系部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 黄晓祺 学 号： 05010121 外文出处： Shanghai University 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语：该生的外文翻译基本正确，能达到本科毕业的水平。基本上能准确地表达原文思想，语句较为通顺，条理清楚，基本符合中文习惯，整体翻译质量较好 签名： 年 月 日附件1：外文资料翻译译文微型模具成型的热量和挤压控制 在这篇文章中,我们为了有效地复制出该微型模具产品的微小结构,将一个挤压机器和一个小核心传感器组合起来，构建一个注射模具的挤压系统。在一些重要的部位，由一个压力装置，它作为原动力，驱动中心模具工作。举例说吧，在注射以后，模腔中的压力会从二十兆帕上升到三十四兆帕。那些小小的感应器形成感受到压力，那些周围的装置和热敏传感器，排列在洞腔的同围。我们可以根据这些信号推测里面状况朝着有利的方向发展。为了评估该注射系统，我们做了一个厚度为1lm角度为140 三角凹朝槽 来进行工作。说明大部分的医疗信息设备都有一个基础工作部分，另外还有一些辅助部件来完成某种特定的功能。模具成型技术 在现实中广泛应用，而且在大批量生产中多有应用，这篇文章即是研究成型过程在传统的成型压力系统中,其为系统提供很大的压力差,这种特点为模具成型过程提供了很好的动力源.然而,传统的成型过程在注射成型的过程中,特别是在微型模具的成型过程中,有两个很明显的问题.首先,在用单模腔成型微小结构的模具时,不同的温度和硬度会引起不一致的成型压力.一般来说,模腔中心的温度越高,中心周围的温度也会越高.其次,即使通过冷却和控制压力的方法来展平那些不平的区域,但是通过检测发现,热流量和压力仍是高于成型微型模具工作时所规定的压力,而且腔内的这种情况很不好控制,这样以来就只好通来侦测热流面不是温度来控制型腔中各种成型条件.这篇文章的作者，也就是该机器的设计者，他通过在模具重要部位安放一个叫做模具核心挤压机的部件来及时了解并控制模腔内成型的具体情况。这个部件配备有特殊装置来控制模腔内的压力、温度，并反馈回到显示装置上。这篇文章就向我们详细地阐述了这种机器的模型。模具成型的压力系统设计如图1所示，该结构为我们常用的模具结构图。首先，我们描述一下装备有piezo设备的模具成型压力机。我们用的pie20设备有一个最大厚度为13LM的装置，而且可以产生一个最大值为6KN的压力。因此，该注射压力系统所能产生的压力在06KN之间，注射机的压力系统有一个压力设备，该装置有一个特置的中心轴，并与一个传感反馈装置连在一块。这个压力装置是圆柱形的，直径为25mm，高度为54mm，它的温度约在20和120之间。压力传动装置的设计是对称的，它把动力和运动从压力装置上以一定的规律和方式传出去，这个圆柱体的传动装置向一个方向上不停地进行着传递工作，并由一个平面的辅助装置保证其只能在平面内作旋转运动。为了研究之便，我们特地用一个很小的传感器，使位移，压力、传感器、热量传感器很好地相互协调起来协同工作，当注射机的注射孔开始有位移并要接触到模腔时，位移传感器装置就会测出其位移，并作出下一步的控制动作。该位移传感器是非接触式传感器，其最大是量程为500lm ,误差可以控制在0.2lm以下。我们把一个核心模型放在模腔的中央，其结构是一个三角形的凹槽，以深度1lm顺次排列。核心表面有32768个三角形的凹槽组成，凹槽相邻的角度为140o ，距离为1m完成加工的产品组成一个直径为12mm厚度为1mm的盘状物。由是由在钢里面加入镍和磷元素制成的合金做的。有很好的硬度和耐磨性。三角槽的切制是由精度非常高的NC机切制而成的，有着异常高的精确度。有二组深度为12lm的废气排放口，依次排列在圆洞的周围。用一个真空泵抽出由于树脂的分解而产生的废气物。为保证精细模具的硬度，统一冷却那些盘状产品。我对使冷却水做曲线的循环运动。注射机依靠一个伺服马达系统，使其可以具备最高达150KN的夹紧力。评估微型注射系统以下是成型时的条件：材料：聚苯乙烯；注射温度：190；成型设备温度：80；注射速度：10mm/s；注射压力：34mpa；夹紧力：150KN。在这些条件下，我们分别对如下情景作了比较分析。第一种情况是在约1000Vr 电压下推动注射压力机工作，第二种是没有电压作用。图表3和4显示的是模具里边传感器的测量结果。注射压力的测量由位于注射压力机后面的压力计来测量，并以数字表格形式在输出装置上显示。第三组表格显示了成型一个周期的数据。首先，在第5.16秒，注射动作开始注射，注射压力也随之上升，从第5.6s开始注射压力在2秒之内迅速升至34MPA，模腔内的应力实行如图所标的传感器检测表明，也随着增加，只不过有大约0.35秒的延迟，最终可达到20MPA，约是注射压力的59%。在注射压力保持不变的那一阶段，模腔内的应力迅速下降到零。这充分证明，尽管存在着由注射机提供注射压力，但其中一部分由于模腔内的摩擦力的存在而被抵消，熔料在模腔内凝固的过程中，熔料因渐成为固体而其余部分也随之降低为零。在此过程中，中心位移也经历了与模腔内压力变化规律相似的变化。这说明注射中心也受到了反作用力，在经历大约14S的冷却过程后模具被打开了。比较低的表格表明了表面温度和热量扩散的过程。其中比较平直的那一段曲线显示的是保压阶段或者说是压力持续过程。图表显示的是表面温度连续上升的过程，此时，熔料经浇口源源不断地流经流道，最终达到成型模腔。在注射完成后，温度迅速上升，而后随即下降（在冷却作用下）特别是浇口附近的热量散的比较快，温度下降也比较明显。在图表4中，在第5.6s的时候，压力装置得到约1000V的电压，由于电压作用，模腔内的压力升至34MPA，中心的温度和压力也随之上升。切断电压后，中心也恢复到原始状态，但我们无法看到这一过程。下面，我们对是否微型注射压力机时产品的表面特征作一比较。图表5、6显示的是SEM照片而AFM的测量结果。从图片来看，三角形凹槽的表面粗糙度和均匀程度在这两种情况下并无明显区别。原因就是因与注射时的速度与模具微小结构的质量有关，另外三角形凹槽的深度和排列密度也是其原因之一。 附件2：外文原文Injection molding for microstructures controlling mold-core extrusion and cavity heat-fluxAbstract In this work we constructed an injection press molding system with a mold-core extrusion mechanism and a small sensor assembly for effectively duplicating microstructures to the mold products. The mold-core extrusion mechanism is driven by a piezo element to apply force on important area with microstructures. For example, after injection it increases the cavity pressure from 20 to 34 MPa. Small sensors consist of the pressure, displacement, and heat flux sensor assemblies,arranged around the small cavity. The signals showed us the physical phenomena inside the mold and may be further used as control signal. In order to evaluate this injection press molding system, we formed micro triangular grooves of pitch 1 lm and angle 140o. The mold-core extrusion gave better diffraction intensity by several percents. 1 IntroductionMany information and medical equipment contain functional parts with microstructures in the order of 1 lm and overall size of several millimeters. Molding is a mass production method widely used in duplicating three dimensional forms of these parts 14. This paper reports our study on one of the molding processes, namely, the injection press molding process.In contrast to regular injection molding process that injects molten resin at high pressure into the cavity for simultaneous filling and forming, injection press molding process separates the time of the two processes. Injection press molding process injects molten resin into a mold cavity at low pressure to keep the flow resistance small,and once the cavity is filled, applies large clamping force on molds to form microstructures. Injection press molding has superb transforming capability used for example, in forming optical disks and LCD light guiding plates.Conventional injection press molding applies large clamping force on molds for forming after the filling process. However, conventional injection press molding process has two problems for forming micro parts described above. First, in forming multiple micro parts with a single set of molds, the temperature and rigidity distributions are not uniform causing difference in forming pressure 5, 6. Generally, the temperature is higher around the mold center and the pressing force is higher around the perimeter. Secondly, even if one tries to flatten the uneven distribution with cooling or pressure control, sensors to monitor the heat flux or pressure are larger than the micro parts and cannot find these conditions within the cavity.Note that measuring heat flux instead of temperature allows monitoring resin solidification in the cavity.The authors of this paper devised mechanisms to (1) individually press each important micro structure area (we call this area the core) with a mold-core extrusion mechanism equipped with a small piezo element and (2) control pressure temperature, and especially the cavity heat flux for each core by arranging a set of sensors around each core and feeding back the sensor signals to the above piezo element. This paper reports our prototype of these mechanisms.2 Designing the injection press molding systemFigure 1 shows the mold we used. First we describe the mold-core extrusion mechanism design equipped with a piezo element. The piezo element used (KISTLER,Z17294X2) has a maximum free displacement of 13 lm and produces a maximum force of 6 kN with no displacement,thus the pressing force varies between 0 and 6 kN depending on the piezo element extension. The piezo element has a single axis force sensor (KISTLER, 9134A) integrated in it for pressing force feedback control. The piezo element unit size is 25 mm in diameter, 54 mm long and its temperature Fig. 1. Test mold range is )20 to 120oC. The symmetric design of the force transferring structure uniformly transfers the pressing force from the piezo element. This cylindrical force transfer mechanism moves in one direction and a planar surface keeps the shaft from rotating.A small sensor assembly was developed for our study in this paper. Displacement, pressure, and heat flux sensors compose the assembly. The displacement sensor measures the displacement at the mold-core extrusion mechanism where it presses the mold-core, and the displacement in the parting direction at the parting line.The displacement sensor is an eddy-current type noncontact displacement sensor (SINKAWA Electric, VC-202N) with range of 500 lm and resolution of 0.2 lm. The above 1 axis force sensor served as the pressure sensor to measure the cavity internal pressure.The heat flux sensor measured the cavity surface temperature and the heat flux. A pair of thermocouples embedded at depths 0.3 and 0.6 mm enabled these measurements with the principle of inverse heat conduction.We mounted the diameter 3.5 mm heat flux sensors on the gate, cavity and sprue lock pin (Fig. 2).We placed one mold-core at the mold center. The microstructure was triangular grooves arranged with pitch 1 lm. The core surface had 32,768 triangular grooves with 140_ angle that are 0.2 mm long on the perimeter of a 10.5 mm circle.Fig. 2. Cavity details and mold-core The finished product formed intoa 1 mm thick disk with diameter 12 mm. The core was made of steel (UDDEHOLM, STAVAX, 52 Rockwell hardness), with Ni-P plating. We cut the triangular grooves with an ultra precision NC machine (FANUC ROBOnano Ui).Two 12 lm deep air vent grooves were placed on the perimeter of the cavities. A vacuum pump pumped out residual air and gas from molten resin. To provide rigidity similar to a regular mold, we kept the entire 80 kgf mold size the same. For uniformly cooling the disk shaped product, we ran cooling water in a circular path. The injection molding machine (FANUC, ROBOSHOT a-15) has a servo motor type drive with maximum clamping force of 150 kN.3 Evaluating the injection press molding systemHere are the molding conditions: Resin: Polystyrene, Resin temperature at injection: 190 oC, Mold set temperature:80 oC, Injection speed: 10 mm/s, Holding pressure:34 MPa, and Clamping force: 150 kN. Under these conditions,we compared the case with a constant voltage of 1000 V applied to push the mold-core extrusion mechanism,and the case without pushing. Figures 3 and 4 show the measurements from the sensors inside the mold. The injection force measured with a load cell placed behind the injection molding machine screw derived the injection pressure in the figure. Fig. 3. Measurements Fig. 4. Measurementsof sensors (without) of sensors (with)Upper figures of Fig. 3 show the molding cycle. First at 5.15 s