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毕业设计(论文)开题报告题目：ABS 连接座塑料模具设计1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关情况）：本次的毕业设计可以使我掌握注射模的模具结构机构的设计，对CAD，ProE 等一系列造型软件的应用熟练，让我们能更快适应未来的生产，工作。培养自己综合运用所学基础和专业基本理论、基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工业实际问题的能力，在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一，也成为民族工业的支柱行业之一。塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能优良，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧，对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中，我们还锻炼使用 AutoCAD 等 CAD 软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为未来工作适应期奠定坚实的基础。1.1 国内研究现状及发展趋势：我国在注塑模技术开发研究与应用方面起步较晚。从 20 世纪 80 年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模系统的研制与开发工作，我国注塑模 CAD/CAE/CAM 研究始于 07 年代末，发展较为迅速多年来,我国对注塑模设计制造技术及其开发应用十分重视，在“八五”期间,由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑模CAD/CAE/CAM 集成系统” ，并于 1996 年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模研究和应用水平有了较大提高.目前拥有自主版权的软件有，华中理工大学开发的塑料注塑模 CAD/CAE/CAM 系统 HscZ0，郑州工业大学研制的2 一 MOLD 分析软件等.这些软件正在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模技术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模技术及应用水平很快提高。目前，我国经济仍处于高速发展阶段。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。目前，国内市场对中高档模具的需求量很大，但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外，随着近年来工业发达国家的人工费用增加，其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。 1.2 国外研究现状及发展趋势：近二十多年间，国外注塑模技术发展相当迅速。70 年代许多研究者对一维流动进行了大量研究，由最初的 CAD 技术和 CAM 技术以图纸为媒介传递信息向CAD/CAM 一体化方向发展。80 年代初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。80 年代中期注塑模进入实用阶段，出现了许 多商品化注塑模 CAD/CAE 软件，比较著名的有:1.澳大利亚 MOLDFLOW 公司的MOLDFLOW 系统；2.美国 PTC 公司的 Pro/Engineer 软件；3.美国 UG 公司的UGllUNIGRAPHICSl 系统等等.这些先进软件的熟练掌握极大地促进了国外模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂与长寿命模具的方向发展。1.3 综述:参阅了多本资料书籍，注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法 ,世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50%以上。注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品 ,适合高效率、大批量的生产方式 ,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产 ,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长 ,生产成本增加 ,而且难以保证产品的质量。要解决这些问题,必须以科学分析的方法 ,研究各个成型过程的关键技术,为实现注塑产品的更新换代,提高企业的竞争能力 ,必须进行注塑模具设计与制造，及成型过程分析的 CAD/CAM/CAE 集成技术的研究。国外注塑模 CAD/CAM/CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模 CAD/CAE/CAM 技术能使设计时间缩短 50%,制造时间缩短 30%,成本下降 10%,塑料节省 7% 注塑模计算机模拟技术正朝着与 CAD/CAE 无缝整体集成化方向发展 ,注塑模 CAE 的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制提供科学依据 。现时国际上占主流地位的注射模 CAD 软件有 Pro/E、I-DEAS、UG 等；结构分析软件有 MSC、Analysis 等；注射过程数值分析软件有 MoldFlow 等；数控加工软件有 MasterCAM、Cimatron 等。总体说来，国内的模具设计与制造技术与发达国家相比有很大的差距，这也是中国现在只是制造大国而非制造强国的主要原因之一。2.设计的主要内容与拟解决的关键问题：2.1 主要内容包括：合理编制模具零件的制造工艺。合理的设计塑件及模具成型零部件的结构以及工艺。初步掌握侧向分型机构的结构设计和工艺性分析，设计图样要求符合最新制图标准，表达完整，布局合理。课题名称：ABS 连接座模具设计 材料：ABS 生产批量：大批量需要解决的问题有：塑件成型工艺性（原材料、结构和尺寸，收缩率）分析；计算塑件的体积和重量以及塑件收缩率（包含初选注射机型号） ；塑件注射工艺参数的确定；注射模的结构设计（选择分型面、确定型腔数量和排列方式、浇注系统设计、成型零件结构设计、侧向分型结构设计等） ；模具设计的有关计算（包含注射机有关参数的校核）等。2.2 设计方法:通过市场商品调查，满足社会需求及生产要求上，在合理设计方向上，进行塑料模具的设计并且熟练掌握手工和电脑制图，达到产品的要求。导柱抽芯机构：先收集资料，剖析塑件，确定塑件用料；再拟定模具结构方案，初选注塑机，进行模具设计计算，务必使模具结构紧凑，安全可靠；然后绘制模具装配草图，校核注塑机有关工艺参数；最后绘制模具总装配图和零件图。措施：设计课题时，务必认真严谨。多于同学交流，勤于思考，多请教老师。力求高效率，高质量的完成本次的课题设计。3.课题研究的重点及难点，前期已开展工作：模具设计和制造与塑料加工有密切关系。塑料加工的成败，很大程度上取决于模具设计效果和模具制造质量，而塑料模具设计又以正确的塑料制品设计为基础。塑料模具设计要考虑的结构要素有： 分型面，即模具闭合时凹模与凸模相互配合的接触表面。它的位置和形式的选定，受制品形状及外观、壁厚、成型方法、后加工工艺、模具类型与结构、脱模方法及成型机结构等因素的影响。浇注系统，即由注塑机喷嘴至型腔之间的进料通道，包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。特别是浇口位置的选定应有利于熔融塑料在良好流动状态下充满型腔，附在制品上的固态流道和浇口冷料在开模时易于从模具内顶出并予以清除(热流道模除外)。 塑料收缩率以及影响制品尺寸精度的各项因素，如模具制造和装配误差、模具磨损等。此外，设计压塑模和注塑模时，还应考虑成型机的工艺和结构参数的匹配。在塑料模具设计中已广泛应用计算机辅助设计技术。前期已开展的工作：对塑件的结构和形状做了分析，初步拟定了注塑模具设计思路。已使用 AutoCAD，ProE 进行了二维图三维图的绘制，查阅了有关注塑模设计的中外文资料，并完成了毕业设计开题报告的编写。图 3.1 塑件三维结构 1 图 3.2 塑件三维结构 2 图 3.4 分型面 1 图 3.5 分型面 2方案设计：方案一：如图 3.4 所示，按此位置连接座中心对称面作为分型面。型腔布局，一模做两个零件，考虑零件体积小，一模两腔，模具成本高，效率低。如果选用中心对称面作为分型面，那么侧抽芯的距离和面积就会太大，容易拉坏零件，损坏零件。零件结构简单，对于零件外表面精度要求不高，选用侧浇口进料，侧浇口加工容易、修整方便，可以通过改变浇口尺寸来调节熔体进入型腔时的剪切速率及浇口的冻结时间；也可以根据制品的形状特点灵活地选择浇口位置，且对各种塑料的成型适应性较强；去除浇口方便，且浇口痕迹不太明显。方案二：如图 3.5 所示，以零件中间与圆弧切除的平面作为分型面。零件两边的孔用侧抽芯机构，模具先抽芯后成型。型腔布局，采用一膜四腔，平行对孔放，两边同时抽芯。这样模具抽芯距离和面积就减少了，也使得模具空间合理利用，生产效率增高。综上所述，塑料制件的壁厚不能超过 4mm，根据模具的生产批量为大批量生产，一模多腔能提高生产效率，降低每一件产品的模具费用。根据一模四腔塑件的体积，可成型一模具多腔。综合考虑，ABS 连接座模具设计采用方案二的分型面，一模四腔布局，浇口形式选用侧浇口。4.研究进度安排：4.1 主要特色：运用电脑软件设计 ABS 连接座塑料注塑模的模具，编制模具零件的制造工艺规程，手绘及电脑绘制模具零件图和装配图，将不少于 15000 字的设计说明书和图样装订成册；4.2 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）：第 1-2 周(2014.11.25-12.10)：测绘塑件,画出 CAD，ProE 图。查阅外文资料阅读关于塑料模具设计的相关书籍，写好毕业设计的开题报告；第 3 周：学习模具设计知识，在导师的指导下，初步掌握和理解；第 4-5 周：分析塑件的材料、形状、结构对注塑成型的影响，提出模具设计方案。方案着重分析斜导柱、哈佛模、点浇口及所有分型面，选出最佳分型面并叙述该模具的开、合模动作过程，确定哪些面有脱模斜度。分析浇口位置、浇口形式及所有推顶装置设置的位置。对该设计方案各部分应作环保、经济技术分析；第 6-7 周：画出模具装配的草图（包含浇注抽芯等） ，并进行相关的计算；第 8 周: 在导师的指导下，画出模具的准确装配图；第 9-10 周：画出模具系统的主要部分的零件图；第 11 周：画出所设计模具的 ProE 三维图；第 12 周：查阅相关书籍，翻译外文资料；第 13-14 周：编写毕业设计说明书；第 15 周：毕业答辩，上交毕业设计资料，指导老师审阅。5.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）:指导老师： 年 月 日6.所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日参考文献1常芳娥，坚增运.注压成型模具设计.西北工业大学出版社.2张维合编著，注塑模具设计实用教程M,化学工业出版社，2007.9.3屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京:机械工业出版社，1996, 1-3.4杨洪旗.模具设计与 CAD 技术J. CAD/CAM 计算机辅助设计与制造，2000.5黄虹.塑料成型加工与模具.北京:化学工业出版社,2003.6黄雁, 彭华太.塑料模具设计与制造技术.广州:华南理工大学出版社,2003.7李秦蕊.塑料模具设计.西安:西北工业大学出版社,1988.8张中元.塑料注射模具设计:入门到精通.北京:航空工业出版社,1999.9邹继强.塑料制品及其成型模具设计.北京:清华大学出版社,2005.10张孝民.塑料模具技术.北京:机械工业出版社,2003.11叶久新，王群主.塑料制品成型及模具设计.长沙:湖南科学技术出版社,2004.12模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计制造与应用实例.北京:机械工业 出版社,2002.13颜智伟.塑料模具设计与机构设计.北京:国防工业出版社,2006.14模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计制造与应用实例.北京:机械工业出版社,2002.15付宏生, 刘京华.注塑制品与注塑模具设计.北京:化学工业出版社,2003.16H. HILL, S. WEBER, S. SIEBERT, S. HUTH, and W. THEISEN. ComprehensiveInvestigations of the Supersolidus Liquid-Phase Sintering of Two Plastic Mold Steels. The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2010.17Dong Chern
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