台灯灯罩注塑模具设计开题报告

-PAGE4-1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）一、题目背景及意义：现代模具行业是技术、资金密集型行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列的高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成形技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等。因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，也是衡量一个国家产品制造水平的重要标志。塑料工业是现代新兴工业之一，它包括塑料原料（树脂和助剂）生产和塑料制品成型加工两部分。由于塑料模具比重小、化学稳定性好、电绝缘性高、比强度大等优异性能，所以在机械、仪表、无线电、电讯、日用品、国防和尖端科学技术等方面应用甚广[1]。现代生产、生活中越来越多的产品是塑料制品，其产品形状结构比较复杂，这就要求模具设计制造者必须充分掌握产品的各种资料，包括产品的形状、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。[9]本课题的主要设计意义在于增强我们的专业技术应用能力，培养我们独立思考、解决实际问题的能力，掌握塑料模具设计的相关知识，完成模具方案的设计，运用所学知识独立设计一套完整的注射模具，并能将其运动于实际生产。二、国内外相关发展状况：1、国内发展状况模具工业是国民经济发展的重要基础工业，也是一个国家加工工业发展的重要标志。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达2微米的的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，使用寿命1－2亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平。[5]现在，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。“十五”期间，模具年平均增长速度达到20％左右，2005年模具销售额达650亿元，同比增长25％；模具出口7.4亿美元，比2004年的4.9亿美元增长约50％，均居世界前列。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％。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛应用，将极大的影响模具制造周期，提高模具的质量，并降低模具的制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高档模具比例不断增大，产品的机构调整将引发模具市场走势不断变化。[5]2、国外发展状况高新技术在欧美模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。(1)CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普通应用的技术。(2)为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。(3)快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。目前，国外注射成型技术的发展迅速，精密注射成型、注射成型中的计算机技术的广泛应用，以及全电动注射剂、两板式注射机、无拉杆注射机、电磁动态化注射机、低压注射成型、高速注射成型、复合注射成型、超级小精密注射成型等技术的研发及应用，都大大提高了国外模具的生产和制造水平。[7]3、中国与国外先进技术的差距中国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后、其差距主要表现在下列几方面。国内自配率不足80％，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60％。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。中国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），专业模具厂也大多数是“大而全”、“小而全”的组织形式。国外模具企业大多是“小而专”、“小而精”。模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术。[6]2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施一、主要内容:本次设计的主要内容是设计－台灯灯罩端盖（见图1）塑料模具，并完成不少于3000字的文献综述；对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，运用Pro/E软件辅助设计完成模具整体结构；编制模具中典型零件的制造工艺规程卡片；绘制模具零件图及装配图；对模具结构进行三维剖析，输出模具开合结构图；编写设计说明书（所有3D图插入说明书中恰当位置）等等相关内容。该产品的材料为聚苯乙烯(PS)，PS是非结晶性塑料、吸湿性好、不易分解及性脆易断、热膨胀系数大、易产生内应力、流动性比较好、宜用高料温、高模温、低注射压力、延长注射时间有助于降低内应力，防止孔压缩或者变形。本次设计塑件特点为：可以采用各种形式的浇口，浇口与塑料连接处应该光滑过度；塑料厚度均匀不宜有嵌件缺口尖角，本材料无色无味无毒，且具有优良的电绝缘性能和一定的化学稳定性。经查手册PS的密度是1.05g/cm3图2.1台灯灯罩端盖二维图图2.2台灯灯罩端盖三维图二、研究方案：方案一：采用强制脱模，其浇口套和浇口设在定模固定板上。采用直接浇口，这种浇口流动阻力小，进料快。通常用于一模一穴，浇口用在不影响产品外观且成型深腔的大型制品，不易用于成型平薄的型件且易变性的产品。方案二：采用推件板脱模，优点是推件力大二平稳适合壳型塑件，缺点是在模具的结构太复杂，操作麻烦。浇口采用点浇口，点浇口尺寸小，冷凝快，成型周期快，点浇口塑件一般不需要修正工序，因而省去了修正工序，生产率高。而且点浇口在塑件上留下的痕迹小，使塑件表面质量得到了提高。方案三：采用一模两腔结构，其浇口设在定模板上，用斜滑块内侧抽芯机构实现脱模。采用侧浇口，浇口形状简单，尺寸容易准确控制。方案一采用强制脱模,虽然模具设计结构比较简单，但是塑件容易产生变形或者破坏。同时采用直接浇口，需要专门去除浇注系统产生的凝料。方案二是采用推件板脱模，模具的结构太复杂。方案三采用一模两腔结构，效率高。应用斜滑块内侧抽芯机构，特点就是在推出机构工作时候，斜滑块在推杆的作用下推出塑件的同时又在动模板的导滑槽里向内收缩而完成内侧抽芯动作，同时采用侧浇口，侧交口应用较多，浇口形状简单，尺寸容易准确控制，侧交口缺点是产品表面有浇口瑕疵，需要切断浇道。三、研究方法、手段：本设计题目是工程实际零件，通过运用《塑料模具设计》、《塑料成型工艺》等知识，利用Pro/E软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括注塑机的选择、选材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。本设计旨在锻炼我们在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作一、重点及难点:本课题研究的重点是模具总体结构的设计优化选择,实现内侧抽芯动作及脱模过程，以及对模具结构进行三维剖析输出开合模具结构图。难点在于型芯机构的设计、脱模过程和总体方案的优化选择,以及模具三维结构剖析和开合模具图输出。二、前期工作： （1）搜集并查阅了相关专业资料为后期的毕业设计做好充分的准备；（2）完成了塑料模具设计的文献综述；（3）完成了塑件的二维、三维图的绘制；（4）对塑件结构进行了分析及其工艺性分析；（5）进行了模具结构的分析，拟订了三套备选结构方案，并绘制了方案草图。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）1～2周：熟悉课题，工厂参观注塑生产过程，绘制塑件3D图，翻译外文资料；3～4周：确定模具类型及结构，绘制模具结构草图，准备开题答辩；5～10周：对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用Pro/E辅助设计完成部分模具零件，准备中期答辩；11～14周：运用Pro/E完成模具整体结构3D图，完成模具零件的选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的绘制等工作；15～18周：对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导教师检查，准备毕业答辩。5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6所在系审查意见：系主管领导：年月日注：1、正文：宋体小四号字，行距22磅。2、开题报告装订入毕业设计（论文）附件册。参考文献[1]李秦蕊主编.塑料模具设计.西安：西北工业大学出版社，1997[2]葛正浩编著.Pro/ENGINEERWildfire塑料模具设计入门与实践.北京：化学工业出版社，2004[3]杨攀,常旭睿,吴光顺编著.Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版模具设计经典作品解析.北京：中国电力出版社，2005[4]王永平编著.注塑模具设计经验点评.北京：机械工业出版社，2004[5]王守鹏.简述模具在我国的应用和发展趋势.考试周刊，2009，36：175[6]郑涌.模具行业现状及其发展趋势.科技信息，2007，4：64～65[7]申长雨，李海梅，高峰.注射成型技术发展概况.工程塑料应用，2003，31（3）：53～57[8]王文广，田宝善，田雁晨主编.塑料注射模具设计技巧与实例.北京：化学工业出版社，2004[9]李光耀.浅谈现代塑料模具的设计与制造.橡塑技术与装备，2005，32（3）：24～28[10]高占华，曹巨江，张利平等.Pro/E在注射模设计中的应用.模具制造，2007，7：4～6[11](德)E.林纳(EdmundLinder),(德)P.恩格编著(PeterUnger).注射模具130例.北京：化学工业出版社，2005[12]任义磊.具有复杂抽芯结构的注塑模设计.塑料科技，2009，37（8）：69～71[13]烈任鸿.国外注射成型技术发展新方向.轻工机械，1999，1：1～5[14]高济.塑料模具设计.北京：机械工业出版社，1993[15]张孝民.塑料模具技术.北京：机械工业出版社，2003[16]S.H.Tang,Y.M.Kong,S.M.Sapuan,R.SaminandS.Sulaiman.Designandthermalanalysisofplasticinjectionmould.JournalofMaterialsProcessingTechnology，2006，171（2）：259～267[17]C.G.LiaandC.L.Li.Plasticinjectionmouldcoolingsystemdesignbythec