开题报告-充电宝壳体注塑模具设计

PAGE5-毕业设计(论文)开题报告题目：充电宝壳体注塑成型模具设计系别专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师2020年12月1日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）1.1题目背景、研究意义

模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。

随着社会的发展，人类生活水平的提高。人们对电子产品的要求日益增高，不但要求有的效果，还应有美观大方的外表。设计和制造者都应以人为本，创造人类的视听梦想。

电子产品的材料主要来自塑料，即大部份的零件都是以注塑模的制造。因此，注塑模在电子业中显得相当重要。

由于电子产品应用前景可观，更新换代较快，也就要求注塑模也应跟上时代发展的步伐。1.2国内外相关研究情况1.2.1我国模具工业现状及发展趋势塑料工业近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。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界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。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些目前需进口的技术含量高的大型、精密、长寿命模具，并大力开发国际市场。随着我国塑料工业的快速发展，特别是工程塑料的高速发展，可以预计，我国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，近年内年增长率将保持15%以上的水平。1.2.2国外模具工业的发展状况

我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.7：1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。

将高新技术运用于其中已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛运用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性，在欧美，这些已得到广泛应用。CAE技术在欧美也逐渐成熟，在注射模设计中应运CAE分析软件，预测成型过程中可能发生的缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应运CAE技术后，试模时间减少了50%以上。

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。

目前，欧美模具企业在生产中广泛应运数控高速铣，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，大大缩短了制模时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为4-5年，增加数控高速铣是模具企业设备投资的重点之一。

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2.1主要内容：1）充电宝外壳工艺分析：根据塑件所需要的力学性能及工艺性能，综合价格等因素来确定注塑材料。2）充电宝外壳结构分析：通过对塑件结构分析确定模具设计方案。3）注塑机的选择：通过分析确定最大注塑量、最大注塑压力、最大锁模力、最大成型面积、安装尺寸等来确定注塑机。4）分型面的确定：通过对模件分析选择一个正确的分型面，以及型腔位置。5）浇注系统的设置：根据模件的形状结构特点，来设计主流道、分流道、浇口和冷却系统。6）脱模机构的设计，包括侧抽芯和顶出装置。7）模具型腔计算。8）冷却系统9）模具与注射机相关参数的校核。2.2拟采用的方案方案的确定是建立在塑件结构特点基础上的，首先对塑件进行分析，该塑件外形j简单，体积较大，宽79mm长171mm，内部结构复杂，含有很多筋位，塑件侧面上有四个侧凹，分型面选定之后（后面会进行详述），所以无法顺利脱模，要借助侧抽芯机构成型。塑件三维图如图2.1所示；塑件二维图如图2.2所示图2.2塑件三维图图2.2塑件零件图方案一：分型面：塑件的下表面、型腔数：一模两腔、浇口形式：侧浇口、顶出方式：推板顶出方案二：分型面：塑件的上表面、型腔数：一模四腔、浇口形式：点浇口、顶出方式：推顶杆顶出方案三：分型面：塑件的下表面、型腔数：一模两腔、浇口形式：潜伏式浇口、顶出方式：顶杆顶出拟定方案：方案三，原因如下分型面的选择分型面的选取原则：=1\*GB3①应选取在塑件外形轮廓尺寸的最大断面处，便于顺利地从塑件型腔中取出。=2\*GB3②应保证塑件在开模的时候留在动模上。=3\*GB3③分型面应有利于排气并要能防止溢流。综合上述原则，此类盒盖类产品很容易判断分型面位置就在塑件下表面，但是本次设计下表面不是平整面，需要设计阶梯分型面，如果一味采取平整下表面作为分型面会在充电宝外壳外表面留下分型线痕迹，严重影响产品的美观程度。所以本次设计的分型面位置如图所示（2）型腔数目的确定型腔数目的确定需要根据塑件的难易程度和塑件体积大小及其生产批量来综合考虑，考虑到塑件体积较大，而且侧凹较多，后期还要考虑抽芯机构的位置，初定方案为一模两腔。（3）浇注口类型的选择常用的浇口类型有侧浇口，点浇口，潜伏式浇口。点浇口用于三板模具用，模具成本比较高。潜伏式浇口常用于表面质量要求比较高的产品生产，对于本产品来说两者都不合适。由于产品表面质量要求不高，有点粗糙，所以采用侧浇口。侧浇口常用于一模多腔的模具，考虑到产品接线端子又是中型盒盖类产品的特点。产品表面质量要求不高，采用测浇口比较好，浇口设置在产品底部，不会对外观产生影响。顶出方式选择一般薄壳类圆筒深腔状顶出方式才适合采用顶板顶出，此塑件明显不适用，还有在塑件下表面有很大的空间，方便布置顶杆，能够达到良好的顶出效果，所以选用顶杆顶出。综合以上所述，开题拟定的方案为方案三，此方案比较合适，此后在设计过程中有什么不妥之处再做方案的改进及完善。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作本课题的重点和难点：分析产品（具体材料性能，外观要求，是否有特殊工艺，成型是否有缺陷）。提高模具寿命，控制成本（最容易加工），产品最佳外观的综合把握，简单说就是设计的东西，制造能最节约成本，生产产品效果能最好。前期已开展的工作：查阅各种学术文献，期刊杂志，科技报纸等资料深入了解本课题内容以及注塑模具的具体状况，分析部件的工作原理。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写)（1）1周：确定研究课题；（2）2周：调研并收集资料；（3）3周：绘制CAD塑件图；（4）4周:绘制塑件Proe三维图；（5）5—6周：确定设计方案和整体结构特点；（6）7—11周：完成结构设计计算；（7）12—15周：完成零件图和装配图的绘制；（8）16—18周：完成论文撰写，准备答辩。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：年月日参考文献[1]王树勋等.典型模具结构图册[M].广州,华南理工大学出版社.2005.4.[2]王广文等.塑料注射模具设计技巧与实例[M].北京:化学工业出版社.2004.1.[3]陈志刚.塑料模具设计[M],北京:机械工业出版社,2003.8[4]马正元.基于虚拟现实的注塑模工作过程仿真[J],沈阳工业大学学报2004,2(1):1～3.[5]王卫卫.材料成形设备[M].北京:机械工业出版社,2006.1[6]冯炳尧.模具设计与制造简明手册[M]..北京:人民邮电出版社,2001.11[7]杨古尧.pro/engineerwildfire2.0产品造型与模具设计精解及案例[M],北京:化学工业出版社,2005.12[8]邹继.料制品及成型模具的设计[M],北京:清华大学出版社,2005.3[9]成大先.机械设计手册[M],北京:化学工业出版社,2004.2005.12[10]傅建军.模具制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2004.7[11]肖祥芷,王孝培.中国模具工程大典(第三卷塑料和橡胶模具设计)[M].北京:电子业出版社.2007.3[12]谢金武.冷冲模具的材料选择[J].企业技术开发.2001,(4):34-34.[13]郭建芬,陈以蔚等.UG在自由曲面产品逆向工程与模具设计中的应用[J].济南:中国兵器工业集团第五三研究所.2007(8):35-35.[14]冷真龙,刘旭,杨文均等.侧凹凸塑件不抽芯注射模设计研究[J].四川:四川工程职业技术学院机电工程系.2010.[15]冷真龙,胡兆国,杨金凤等.内置抽芯注射模具设计[J].四川:四川工程职业技术学院机电工程系.2011.[16]LowMariaLeng-Hwa,LEEKim一Seng.APPlicationofStandardizationforInitialDesignofPlastieInjeetionMoulds.2002.[17]KoSsaLee,M.R.Alaln,Y.F.zhangandM..Rahman.ANAUTOMATEDPRO