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畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報告 題目 復印機小端蓋注塑模具設(shè)計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012 年 12 月 22 日 1 1 畢業(yè)設(shè)計 論文 綜述 題目背景 研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況 1 1 題目背景 塑料工業(yè)近 20 年發(fā)展十分迅速 早在 7 年前塑料的年產(chǎn)量按體積計算已經(jīng)超過鋼鐵 和有色金屬年產(chǎn)量的總和 現(xiàn)代生產(chǎn)中 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備 它以 其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型 由于模具成型具有優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 省料和低成 本等特點 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車 航空航天 儀器儀表 家電 機械制造 石化 輕工日 用品等工業(yè)部門 美國是世界上超級經(jīng)濟大國 也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國家 日本經(jīng)濟 之所以能飛速發(fā)展 并在國際市場上占有一定優(yōu)勢 模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一 1 一個國家的模具設(shè)計 制造水平反映了這個國家的機械制造水平 塑料制品成形的方法 雖然很多 但最主要的方法是注塑成型 世界塑料成型模具中約半數(shù)以上是注塑模具 隨 著塑料制品復雜程度和精度的提高以及生產(chǎn)周期的縮短 主要依靠經(jīng)驗的傳統(tǒng)模具設(shè)計方 法已不能適應(yīng)市場的要求 2 在大型復雜和小型精密注射模具方面我國還需要從國外進口 模具 1 2 研究意義 塑料機械行業(yè)是為塑料制品行業(yè)提供加工裝備的 近幾年中國的塑料機械行業(yè)發(fā)展迅 速 其發(fā)展速度與所創(chuàng)主要經(jīng)濟指標在機械工業(yè)的194個行業(yè)中名列前茅 塑料機械年制造 能力約20 萬臺 套 目前中國的主要塑料機械制造企業(yè)近400 家 大 中企業(yè)200家左右 上規(guī)模的骨干企業(yè)有10 家 新興塑料機械企業(yè)掌握高新技術(shù) 具有科技創(chuàng)新 制度創(chuàng)新 管理創(chuàng)新等一系列特點 已引起國內(nèi)外同行的注目 中國模具出口數(shù)量極少 但中國模具 鉗工技術(shù)水平高 勞動成本低 只要配備一些先進的數(shù)控制模設(shè)備 提高模具加工質(zhì)量 縮短生產(chǎn)周期 溝通外貿(mào)渠道 模具出口將會有很大發(fā)展 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn) 中最重要的工藝裝備 塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一 3 用塑模成型零件的主要優(yōu) 點是制造簡便 材料利用率高 產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致 特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品 更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果 研究和發(fā)展模具技術(shù) 提高模具技術(shù)水平 對于促進國民 經(jīng)濟的發(fā)展有著特別重要的意義 1 3 國內(nèi)研究的情況 中國塑料機械雖然發(fā)展很快 生產(chǎn)品種也較多 基本上能供給國內(nèi)塑料原料加工與塑 料制品加工 成型所需的一般技術(shù)裝備 個別產(chǎn)品也進入世界前列 但與工業(yè)發(fā)達國家如德 國 日本 意大利相比 中國塑料機械還有一定差距 主要表現(xiàn)在品種少 能耗高 控制水 平低 性能不穩(wěn)定等方面 目前中國塑料機械產(chǎn)品主要集中在通用的中小型設(shè)備上 技術(shù) 含量低 20 世紀 80 90 年代的低檔產(chǎn)品供大于求 機械制造能力過剩 企業(yè)效益下降 有的 品種 特別是超精大型高檔產(chǎn)品還是空白 仍需進口 2 1 張孝民 塑料注射成型模具的設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 2 陳劍鶴主編 塑料模具設(shè)計基礎(chǔ) 北京 機械工業(yè)出版社 2003 3 申開智主編 塑料成型模具 北京 機械工業(yè)出版社 2003 1 4 國外研究的情況 歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平 在國際上是一流的 將高新技術(shù)運用于其中已成 為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證 CAD CAE CAM 的廣泛運用 顯示了用信息技術(shù)帶動和提 升工業(yè)的優(yōu)越性 在歐美 這些已經(jīng)達到了廣泛應(yīng)用 1 CAE 技術(shù)在歐美也逐漸成熟 在 注射模具設(shè)計中應(yīng)用 CAE 分析軟件 預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷 CAE 技術(shù)在模具設(shè) 計中的作用越來越大 意大利 CONAU 公司應(yīng)用 CAE 技術(shù)后 試模時間減少了 50 以上 為 了縮短制模周期 提高市場競爭力 普遍采用高速切削加工技術(shù) 在歐洲模具展上 成型 技術(shù)與快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置 有 SLA SLS FDM 和 LOM 等各種類型的快速 成型設(shè)備 也有專門提供原型制造服務(wù)的機構(gòu)和公司 2 2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 研究方法或措施 2 1 主要內(nèi)容 1 查閱文獻資料 15 以上 翻譯一篇外文資料 1 復印件小端蓋的成型工藝分析 1 復印件小端蓋的注射模設(shè)計 1 繪制注射模裝配圖與零件圖 1 寫說明書 準備畢業(yè)答辯 2 2 研究方案 該塑件為復印機小端蓋 要求具有一定的強度 剛度 耐熱和耐磨損等性能 ABS 合 成塑料以其很好的韌性 密封性 很高的機械強度 耐化學腐蝕 加工適應(yīng)性好 注射成 型 擠出成型等所有的加工方法都可以 而且尺寸穩(wěn)定性好 耐堿性 耐應(yīng)力開裂性也好 根據(jù)以上特點以及經(jīng)濟因素 采用 ABS 塑料 塑件形狀類似為平板薄殼結(jié)構(gòu) 具體形狀如 下圖所示 分型面在最大截面處 利用相關(guān)的圖書及參考資料 以及網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)的塑料 模具相關(guān)理論知識進行研究設(shè)計 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案 著重分析難點 斜導柱 哈 佛模 點澆口等 分析所有分型面 選出最佳分型面并敘述該模具的開 合模動作過程 確定哪些面有脫模斜度 確定各種配合的形式并說明理由 分析澆口位置 澆口形式及 所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由 對該設(shè)計方案各部分應(yīng)作環(huán)保 經(jīng)濟技術(shù)分析 對所選注射機進行校核 有關(guān)成型零件工作尺寸的計算 斜導柱長度及抽 拔力的計算 成型型腔壁厚 動模墊板厚度校核計算及冷卻水道面積計算 1 翁其金 塑料成型工藝與模具設(shè)計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2001 3 2 美國 T A 奧斯瓦德 L 特恩格 P J 格爾曼編著 吳其曄譯 注射成型手冊 北京 化學工業(yè)出版社 圖 2 1 塑件 Proe 三維圖形 4 圖 2 2 塑件 Proe 三維圖形 圖 2 3 塑件 CAD 二維圖形 5 圖 2 4 塑件 CAD 二維圖形 2 3 研究方法 本課題是對復印機小端蓋進行注塑模具的設(shè)計 要綜合利用在校期間學習的相關(guān)知識 運用所學輔助軟件 CAD PROE 等進行繪圖 不懂的知識查閱資料 在老師的指導下及時解 決問題 3 本課題研究的重點及難點 前期已開展工作 3 1 研究的重點及難點 1 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計與技術(shù)要求 2 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案 著重分析難點 斜導柱 哈佛模 點澆口等 3 設(shè)備的選擇 校核有關(guān)工藝參數(shù) 4 確定哪些面有脫模斜度 確定各種配合的形式 5 有關(guān)成型零件工作尺寸的技術(shù) 斜導柱長度及抽拔力的計算 6 成型型腔壁厚 動模墊板厚度校核計算及冷卻水道面積計算 7 繪制模具裝配圖及零件圖并進行分析 3 2 前期已展開的工作 學習了閱讀張維合 注射模具設(shè)計實用教程 北京 化學工業(yè)出版社 2007 09 其中 的塑料及其性能和注射機與模具的基礎(chǔ)章節(jié) 根據(jù)塑料零件模型實物 依照機械的結(jié)構(gòu)和尺寸進行測繪畫出PROE三維圖CAD二維圖 6 視圖在研究方案內(nèi) 在學校電子閱覽室查找有關(guān)塑料模具的外文文獻Optimal injection molding conditions considering the core shiftfor a plastic battery case with thin and deep walls Journal of Mechanical Science and Technology 24 2010 145 148 4 完成畢業(yè)論文的工作步驟與時間安排 按周次填寫 1 第 1 3 周 查閱相關(guān)文獻資料 熟悉設(shè)計軟件 撰寫文獻綜述和開題報告 2 第 4 周 初定模具設(shè)計方案 呈交指導教師審核 3 第 5 10 周 設(shè)計計算 建模 修改 完善設(shè)計方案 編繪裝配圖 4 第 10 14 周 編繪全部零件工作圖 5 第 15 周 總結(jié)設(shè)計工作 撰寫設(shè)計說明書 準備答辯 5 指導教師意見 對課題的深度 廣度及工作量的意見 指導老師 年 月 日 7 6 所在系審查意見 系主管領(lǐng)導 年 月 日 注 1 正文 宋體小四號字 行距 20 磅 2 開題報告由各系集中歸檔保存 參考文獻 1 張孝民 塑料注射成型模具的設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 2 陳劍鶴主編 塑料模具設(shè)計基礎(chǔ) 北京 機械工業(yè)出版社 2003 3 申開智主編 塑料成型模具 北京 機械工業(yè)出版社 2003 4 曹宏深主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2005 5 陳萬林主編 實用塑料注射模設(shè)計與制造 北京 機械工業(yè)出版社 2002 6 趙仲治主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1993 7 許越發(fā)編著 使用模具設(shè)計與制造手冊 北京 清華大學出版社 2001 8 張維合 手提電腦面蓋注塑模設(shè)計 J 模具工業(yè) 2007 04 9 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 高等教育出版社 2005 10 王樹勛主編 注射模具設(shè)計 廣州 華南理工大學出版社 2005 11 黃毅宏李明輝主編 模具制造工藝 北京 機械工業(yè)出版社 2000 12 翁其金 塑料成型工藝與模具設(shè)計 M 北京 機械工業(yè) 出版社 2001 13 美國 T A 奧斯瓦德 L 特恩格 P J 格爾曼編著 吳其曄譯 注射成型手 8 冊 北京 化學工業(yè)出版社 2005 14 黃宏編著 塑料成型加工與模具 北京 化學工業(yè)出版社 2003 15 中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會編 中國模具標準件手冊 上海 上?？茖W普及出版 社 1989 16 Samios H P Object oriented database and computer aided design Intergraph Corporation 1993 17 T Altan S I Oh H L Gegel Metal Forming Fundamentals andApplications American Society of Metals Cleveland OH 1983