模具設計與制造畢業(yè)設計開題報告.doc

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機械工程學院畢業(yè)設計 開 題 報 告 學生姓名 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 12—321 指導教師 閆玉蕾 黑龍江農業(yè)工程職業(yè)學院 2014 年 9 月 2 日 畢業(yè)設計題目及來源： 題目：旋翼的設計與加工 來源：竹蜻蜓是中國古老的玩具，其外形呈T字形，橫的一片像螺旋槳，當中有一個小孔，其中插一根筆直的竹棍子，用兩手搓轉這一根竹棍子，竹蜻蜓便會旋轉飛上天，當升力減弱時才落到地面。在制作和玩耍竹蜻蜒的過程中，可以領略中國古老兒童玩具的趣味和科學技術的奧妙。 研究的意義和國內外研究現(xiàn)狀： 塑料制品在日常生活中是常常見到的，如在家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材以及醫(yī)療器械等眾多領域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。這主要是因為以下原因：第一，塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點：容易加工，生產效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質量輕，相對密度為1.0～1.4，比鋁輕一半，比鋼輕3/4，比強度高，具有突出的耐磨、耐腐蝕性等；第二，在日用和工業(yè)產品中，一個設計合理的塑料制品往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結構件，加上利用工程塑料特有的性質，可以一次成型非常復雜的形狀，并且還能設計成卡裝結構，從而減少產品中裝配的各種緊固件，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于注塑成型加工不僅產量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實現(xiàn)生產的自動化和高速化，具有極高的經濟效益。因此目前工業(yè)產品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。 獲得注塑制品的過程，稱之為注塑成型或者注射成型，或者簡單的稱之為注塑。注塑成型的基本過程是：顆粒狀的高分子材料（以下簡稱為塑料）經過注塑機螺桿的擠壓和加熱，成為熔融狀態(tài)的可以流動的熔體。在螺桿的推動下，塑料熔體通過注塑機的噴嘴、模具的主流道、分流道和澆口進入模具型腔，成型出具有一定形狀和尺寸制品的過程。注塑的結果是生產出符合用戶要求的塑料制品。 要想取得合格的制品，必須要有設計合理、制造精良的模具，還需要有何該模具配套的先進的注射設備（注塑機）以及合理的加工工藝。因此人們常將，模具、注塑機以及工藝稱之為注塑過程得以順利進行的三個基本要素。 作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產效率等方面的惡水平高低，直接影響產品的質量、產量、成本及產品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反映能力和速度。 與其他機械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個特點： 第一，模具不能像其他機械產品那樣可作為基本定型的商品隨時都可以在市場上買到。這是因為每副模具都是針對特定的塑料制品的規(guī)格而產生的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結構也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產。換句話說，模具是單件生產的。因此，模具的設計、制造成本都較高。 第二，因為注塑模具是為產品中的塑料制品而訂制的，作為產品，除質量、價格等因素之外，很重要的一點就是需要盡快地投放市場，所以對于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一項技術性很強的工作，其加工過程集中了機械制造中的諸多先進技術的部分精華與鉗工技術的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術水平，這種技術工人對模具單件生產方式組織均衡生產來說是非常重要的。 對于采用注塑成型加工方法生產塑料制品來說，合理的成型工藝既是三個基本要素中的加工工藝。所謂成型工藝，簡單來說就是將壓力、溫度、時間（速度）三大要素組成最合理的搭配。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要想確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素很多，除制品的形狀、模具結構、注塑設備、原材料等之外，電壓的波動、環(huán)境溫度的變化對成型都有一定的影響。到目前為止，建立最佳的成型工藝尚無簡便可靠的辦法，大多需要操作者具有很豐富的實踐經驗與耐心，根據(jù)塑料制品在成型過程出現(xiàn)的具體問體認真調查，才能確立一個理想的成型工藝，高效率、高質量地生產出合格的塑料制品。 隨著市場競爭的激烈化，客戶對于產品的質量要求越來越高，生產速度要求越來越快。這些要求推動人們不斷設計技術更加先進，生產效率更加高的注塑機，同時設計結構更加合理，性能更加穩(wěn)定的注塑模具，并尋求更為合理的注塑工藝，以滿足這方面的要求。 工業(yè)生產的塑料已有幾百種，其中常用的也有60多種，常見的分類方法如下： 該類塑料的特點是在一定的溫度下，經過一定時間的加熱或加入固化劑后即固化成型。 固化后的塑料，質地堅硬，而且不溶于任何溶劑，也不能用加熱的方法使其再次軟化。加熱溫度過高就會分解。常見的熱固性塑料有：膠木、電玉、裝飾板及不飽和聚酯塑料等。 該類塑料的特點是受熱軟化，冷卻變硬，加工過程中一般只有物理變化而保持其化學本性。該類塑料的樹脂多為加聚而成。常見的熱塑性塑料有：硝酸纖維塑料、醋酸纖維塑料、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。如，我們常見的礦泉水瓶、塑料袋等。 該類塑料主要是指產量大、用途廣、價格低的一類塑料。它們占塑料總產量的80%左右。主要品種有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料等。 一般是指能在工程技術中作為結構材料的塑料。該類塑料顯著的特征是機械強度高，耐化學腐蝕和耐高溫性能強，可代替金屬或做其它特殊的用途。主要品種有：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜、ABS、聚苯醚、氟塑料等。 該類塑料遇明火后劇烈燃燒，不易熄滅。如硝酸纖維塑料等，這類塑料被列為危險品。 此類塑料遇明火燃燒，無自熄性，但燃燒速度較快。如聚乙烯、聚丙烯等。 這類塑料在較強的明火中可燃燒，離火后很快熄滅。如酚醛塑料、醋酸纖維塑料、聚氯乙烯塑料等。 研究的主要內容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法： 1、研究的基本內容 （1）模具工藝成形方案分析； （2）塑料模具的設計； （3）模具典型零件的加工工藝分析； （4）模具的裝配工藝分析； （5）注塑設備的選定。 2、擬解決主要問題： （1）模具工藝方案的優(yōu)化； （2）模具的整體設計方案確定； （3）沖壓力的計算； （4）凹、凸模的設計計算及其優(yōu)化； （5）典型模具零件加工方案的確定。 三、研究步驟、方法及措施 1、 前期準備工作 （1）翻閱相關書籍，了解模具的設計方法及相關知識； （2）上網查找相關文獻，了解國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢； （3）參考模具設計實例，進一步掌握模具的設計方法。 （4）與模具專業(yè)相關教師進行交流探討，充分掌握模具的加工方法。 2、 中期具體設計 （1）對塑料件進行工藝分析； （2）確定注塑成形工藝方案； （3）確定塑料模具整體設計方案； （4）選定模架，對凹模和凸模進行設計和計算； 預期效果（包括擬取得的成果明細）： 1、開題報告 2、畢業(yè)設計說明書 3、模具結構3D零件、裝配文件 4、模具裝配圖、零件圖（紙質和電子版） 課題研究所需的參考文獻： [1]塑料成型工藝及模具簡明手冊.王孝培主編.機械工業(yè)出版社. [2]沖壓與塑料成型設備.范有發(fā)主編.機械工業(yè)出版社. [3]模具設計與制造.黨根茂，駱志斌，李集仁編.要安電子科技大學出版社. [4]塑料工業(yè)手冊.瞿金平，黃漢雄，吳舜英主編.化學工業(yè)出版社. [5]塑料成型工藝與模具設計.屈華昌主編.高等教育出版社. [6]機械零件手冊.周開勤主編.高等教育出版社. [7]塑料擠塑模與注塑模優(yōu)化設計.唐志云編著.機械工業(yè)出版社. [8]塑料模具設計制造與應用實例.機械工業(yè)出版社. [9]工程塑料.金國珍主編.化學工業(yè)出版社. 指導教師審查意見： 指導教師簽字： 　　　 201 年 月 日 學院審核意見： 負責人簽字： 　　　201　年 月 日