开题报告-打印机托盖注塑模具设计

1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景模具是工业生产的基础设备，被称为“工业之母”。是高新技术产业的一个组成部分。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50%~70%。近年来我国塑料模具发展迅速。塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了非常广阔的市场。预计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[3]。1.2研究意义模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视,发达国家“模具工业是进入富裕社会的源动力“之说,可见其受重视之程度,当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所接受。所以目前对于模具设计研究的创新及改革对国家的经济与政治及军事的发展具有极其重要的意义。现在工业生产中需要大批量的生产塑料模具，通过模拟实际的模具设计过程，可以使学生加深基本技能的应用和创新思维的磨练[5]。1.3国内模具行业现状和趋势发展现状：我国模具行业近年来发展很快,据不完全统计，目前模具生产厂点共有2万多家，从业人员约50万人，全年模具产值约360亿元，总量供不应求，出口约2亿美元,进口约10亿美元.。当前，我国模具行业的发展具有如下特征：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看：以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。我国模具总量虽然已位居世界第三,，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平。趋势：近年来,全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移，中国正成为世界制造业的重要基地。制造业模式的变化，必将产生对新技术的需求，也必将导致CAD技术的发展。目前，模具制造厂已经较广泛地采用了数控加工。为了保证加工质量、提高加工效率、改进制造流程，有较多的模具制造厂开始使用多坐标数控加工、高速铣削加工及基于快速原型的模具制造等方法。主要表现为：（1）激光技术的应用日益受到重视；（2）模具CAD技术应用的ASP模式，将成为发展方向[5]。1.4国外的发展情况目前国外发达国家的模具制造发展水平都已趋近智能化、批量化、数字化生产，厂家大多都已采用数控加工，具有先进的制造技术及管理技术，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展，计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越显著[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：2.1塑件分析图2.1塑件二维图图2.2塑件三维图该零件二维图，如图2.1，该零件为打印机上的一个零件打印机托盖，由于塑件所给三维如上图2.2所示材料为PC，对塑件进行分析，从模型图和制件三视图上分析，该制品是结构对称类似正方形盖类制件，壁厚均匀，下部分布少量筋，在其中两条筋对称分布两个内侧凹，无法直接成型，需借助侧抽芯机构成型，所以选用成型内侧凹常用抽芯机构斜顶杆。该制件的尺寸精度为MT5，精度中等。设计注塑模具时，既要考虑良好的塑料成型，冷却等问题，又要考虑模具的制造、装配、加工等方面。设计主要内容有以下几个方面：（1）决定塑件的分型面。（2）侧凹的成型方法。（3）根据塑料件的结构，分析确定浇口位置和注塑方式。（4）决定型腔的模块组合。模具的总体结构和零件形状不单要满足注塑充模和冷却工艺及设计方面的要求，同时成型零件还要具有适当的精度，粗糙度，刚度和强度，易于装配和制造，尽量降低制造成本。2.2.拟采用的方案方案1：选择托盖下表面所形成的曲面为分型面，浇口形式采用潜伏式浇口，侧抽芯机构采用斜导柱加滑块，型腔布局一模两腔，顶出机构采用顶杆顶出机构脱模。方案2：选择托盖上表面所形成的曲面为分型面，浇口形式采用点浇口，侧抽芯机构采用斜导柱加滑块，型腔布局一模一腔，顶出机构采用推板顶出机构脱模。方案3：选择托盖下表面所形成的曲面为分型面，浇口形式采用侧浇口，侧抽芯机构采用斜顶杆机构，型腔布局一模两腔，顶出机构采用顶杆顶出机构脱模。2.3方案的初步设计2.3.1型腔数的确定根据塑件计算重量，选择设备型号规格，确定型腔数。为了是模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。常用的方法有四种：（1）根据经济性确定型腔数目。（2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。（3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目。（4）根据制品精度确定型腔数目。由于塑件尺寸较大，内部结构不很简单，而且要用到多处斜顶侧抽芯，生产批量为中小批量，模具结构拟采用一模两腔结构。2.3.2抽芯机构设计图2.3内侧凹的位置该塑件带筋一面各分布一个内侧凹，其中四周封闭的，且均垂直于脱模方向，阻碍成型后的塑件从模具脱出，因此成型时必须设计有侧向分型机构，经分析本模具采用斜顶侧向抽芯机构。2.3.3浇口所采用形式根据型腔数为一模两腔，所做塑件初选择的是侧浇口：原因：侧浇口是最常用的浇口形式常用于一模多腔，可根据塑件的形状特点和充模需要，灵活地选择浇口位置，如框形或环形塑件，其浇口可设在外侧，也可设在内侧。潜伏浇口经常用于精度较高的塑件，对此精度的塑件用不经济。2.3.4顶出机构在所给塑件带筋的一面可以明显看到顶杆痕迹，在注射成型的每一个循环中，塑件必须由模具型腔中或凸模/型芯上松动分离（即脱出），脱出机构的机构就叫塑件脱出机构，脱出机构的设计基本考虑：（1）保证塑件质量（2）脱出机构结构（3）所需顶出行程、开模行程计算；根据以上原则，选择顶杆脱模机构，斜顶杆辅助脱模。2.3.5分型面的位置分型面的选取原则尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除或修整；保证塑件尺寸精度；有利于排气；脱模是塑件留在动模上：塑件在分型面上的投影面积最大化：由于塑件形状限制所以采用塑件的带筋的下表面形成不规则的曲面做为模具分型面。综合以上原因，所以此次模具设计拟采用方案32.4可能遇到的问题及解决措施(1)模具表面出现气泡 根据气泡的产生原因，解决的对策有以下几个方面：1.在制品壁厚较大时根据壁厚，确定合理的浇口，浇道尺寸.一般浇口高度应为制品壁厚的50％～60％

b.至浇口封合为止，留有一定的补充注射料。c.注射时间应较浇口封合时间略长。2.由于挥发性气体的产生而造成的气泡，解决的方法主要有：a.充分进行预干燥。b.降低树脂温度，避免产生分解气体。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1重点及难点:（1）型腔数的确定。（2）测抽芯机构的设计。（3）根据塑料件的结构，分析确定浇口位置和注塑方式。（4）决定型腔的模块组合。3.2前期已开展工作:（1）学习相关课程。（2）查阅相关资料及文献。（3）绘制二维、三维零件图。（4）拟定设计方案。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）（1）接受设计任务，查阅相关资料，了解课题的背景和发展状况，1－2周；（2）了解学习常用注射模设计的基础知识，初步原理方案的提出，3－4周；（3）某电器开关外壳体的注塑件的工艺分析，5周；（4）成型设备的计算和选择，6周；（5）简单模塑工艺规程的编制，7周；（6）某电器开关外壳体注塑模的结构设计，8周；（7）盒盖注塑模冷却系统的分析设计，9周；（8）绘制相关设计的零件图和装配图，10-12周；（9）撰写毕业论文，13-14周；（10）准备答辩，15周。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]张洪峰.塑料模具设计与制造[M].北京:高等教育出版社.2008.[2]翁其金.塑料模塑成型技术[M].北京:机械工业出社.

2001.

[3]蒋桂芝.王丽.我国模具技术的发展现状及其发展趋势[J].2000.[4]孙安垣,闫烨,杨超谈等.我国改性塑料行业的发展前景[M].《工程塑料应用》杂志社.2010,11(2)：83-87.

[5]伍先明,王群.塑料模具设计指导[M].北京:国防工业出版社.2006.[6]朱光力,万金保.塑料模具设计[M].北京:清华大学出版社.2003.

[7]王匀.Pro/eWildfire模具设计[M].机械工业出版社.2005.[8]张维合.注塑模具设计实用教程[M].化学工业出版社2007.[9]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].机械工业出版社.2005.[10]赵蓓蓓.初探塑料模具材料现状及发展方向[J].科技资讯.

2009,

(34).[11]金秀莲.浅谈注塑工艺的影响因素[J].商品与质量·前沿观察.

2010,

(2).[12]王永平.注塑模具设计经验点评[J].机械工业出版社.2009,

(2).[13]杨占尧自柳.《塑料模具典型结构设计实例》[M]化工公业出版社.2008.[14]几种新型注塑设备的简单介绍[J].中国液压机械网.

2009.[15]许发樾.实用模具设计与制造手册[M].机械工业出版社.

2005.[16]CHIN,

KWAI-SANG

and

T.

N.

WONG,

Knowledge-based

evaluation

for

the

conceptual[J].

Computer-Aided

Design,

2003,

6(7):

12-22.[17]MOK,

C.

K,

K.

S.

CHIN

and