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畢業(yè)設(shè)計用紙 共 5 頁 第 1 頁 前 言 一 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 模具作為模壓產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵工裝，其設(shè)計與生產(chǎn)周期日益成為決定新產(chǎn) 品開發(fā)周期的決定因素。目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家的航空航天、汽車、機(jī)械、模具、 機(jī)床等行業(yè)首先得益于數(shù)控技術(shù)，使上述行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，成本大幅 度降低，獲得了市場競爭優(yōu)勢。數(shù)控加工的高效率、高精度和高度自動化等優(yōu) 點在資金回轉(zhuǎn)要求快、交貨時間緊急、產(chǎn)品競爭激烈的模具行業(yè)是非常適宜的。 例如：在汽車工業(yè)中，過去新車型的開發(fā)周期一般為 10 年，現(xiàn)在縮短為 2～3 年。福特、通用、豐田等公司的新車型開發(fā)周期僅為 1 年半，這一切都得益于 企業(yè)模具設(shè)計與制造手段的現(xiàn)代化水平的提高。其根本原因就是模具設(shè)計與計 算機(jī)技術(shù)、模具制造手段采用高速切削加工技術(shù)。所以 CAD/CAM 軟件技術(shù)與高 速切削技術(shù)逐漸應(yīng)用于加工鑄鐵和硬鋁合金，尤其是加工大型覆蓋件沖壓模、 鍛模、壓鑄模和注射模，目的是在減少加工時間和研制時間的同時提高尺寸公 差和表面一致性。 目前國際上數(shù)控加工技術(shù)主要應(yīng)用于汽車工業(yè)、模具行業(yè)、航空航天行業(yè)， 尤其是在加工復(fù)雜曲面的領(lǐng)域，工件本身或刀具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領(lǐng)域， 顯示了強(qiáng)大的功能。國內(nèi)高速切削加工技術(shù)的研究與應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 9 0 年 代，也是主要應(yīng)用于模具、航空、航天和汽車工業(yè)，但采用的高速切削 CNC 機(jī) 床、高速切削刀具和 CAD/CAM 軟件等以進(jìn)口為主。 二 本文研究的內(nèi)容： 目前模具的一般分類：可分為塑膠模具及非塑膠模具： （1）非塑膠模具有：鑄造模、鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。 A．鑄造模——水龍頭、生鐵平臺 B．鍛造模 ——汽車身 C．沖壓模 ——計算機(jī)面板 D．壓鑄?！辖?，汽缸體 （2）塑膠模具根據(jù)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為： A．注射成型?！娨暀C(jī)外殼、鍵盤按鈕（應(yīng)用最普遍） B．吹氣模 ——飲料瓶 C．壓縮成型?！娔鹃_關(guān)、科學(xué)瓷碗碟 D．轉(zhuǎn)移成型?！呻娐分破? E．?dāng)D壓成型?！z水管、塑膠袋 F．熱成型模 ——透明成型包裝外殼 G．旋轉(zhuǎn)成型?！浤z洋娃娃玩具 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性 塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的， 作為注射成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量精度、制造周期以及注 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 5 頁 第 2 頁 射成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本 及產(chǎn)品的更新，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。 注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的，基本分為： A 成型裝置（凹模，凸模） B 定位裝置（導(dǎo)柱，導(dǎo)套） C 固定裝置（工字板，碼?？樱?D 冷卻系統(tǒng)（運水孔） E 恒溫系統(tǒng)（加熱管，發(fā)熱線） F 流道系統(tǒng)（唧咀孔，流道槽，流道孔） G 頂出系統(tǒng)（頂針，頂棍） 目前，塑料制品已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的每一個領(lǐng)域。我國現(xiàn)在塑料制 品年產(chǎn)量已經(jīng)超過 2000 萬噸以上，其中注射成型制品產(chǎn)量占約 30%左右。據(jù)不 完全統(tǒng)計，2001 年全國塑料加工設(shè)備的總產(chǎn)量約 33000 臺，其中注射成型設(shè)備 約 27600 臺。 塑料制品也因為具有材料來源便利，制品的品種多樣化，生產(chǎn)周期短，制 造成本低廉，很容易形成大批量生產(chǎn)，塑料制品制造手段和形式多種形式，材 料的性能能滿足多種領(lǐng)域的要求，材料便于回收和在利用等一系列突出的優(yōu)點， 在航天航空、工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、食品輕工、醫(yī)療衛(wèi)生、家用電器、IT 產(chǎn)品、日常生活用品等諸多領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，成為我國人民現(xiàn)代生 活中不可缺少的必須品。 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。成型塑料制品 的模具叫做塑料模具。 塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光 潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀 精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同向性、外 觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次， 在塑料加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制 品時，應(yīng)盡模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。 對塑料模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度，外觀，物理性能等方面 均達(dá)到要求的優(yōu)質(zhì)制品。以模具的使用角度，要求高效率、自動化、操作簡便； 從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉。 塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光 潔、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精 度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同向性、外觀 質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次， 在塑料加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制 品時，盡量減少開模，合模和取制件過程中的手工勞動，為此常采用自動開合 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 5 頁 第 3 頁 模和自動頂出機(jī)構(gòu)。在全自動生產(chǎn)時還要保證制件能自動從模具上脫落。另外， 模具對塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊?。除簡易模具外，一般來說制模費是十 分昂貴的。一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十 五萬件。當(dāng)批量生產(chǎn)不大時，模具費用在制品成本中所占的比例將會很大，時 應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不 可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求。塑料制件使 用要求和造型設(shè)計起著重要作用。高效的全自動的設(shè)備也只有裝上能自動化生 產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。 由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量要求量很大，對塑料模具也提出了 越來越高的要求，因此促使塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。 隨著社會的不斷進(jìn)步和對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高這些是對制造業(yè)一個又一 個挑戰(zhàn)。制造業(yè)的不斷發(fā)展也讓生產(chǎn)業(yè)不斷的更新，不斷滿足社會的需求。在 這種互相刺激的狀態(tài)下社會不斷地往全自動的制造生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 設(shè)計題目：大口杯蓋注塑模具設(shè)計 設(shè)計依據(jù)：1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn) 2、零件圖 3、國家有關(guān)注射模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計要求： (一)成形的模具能自動脫模 1.選擇確定注射機(jī)。 2.合理選擇總體設(shè)計方案，在滿足生產(chǎn)效率的條件下，力求結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單 緊湊，工藝性好，經(jīng)濟(jì)性好。 3.為了經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)注射模具，要熟悉國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件， 或利用大量已被加工至接近合格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)零部件。 4.對模具總體設(shè)計中所涉及到非標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計。 零件圖 1 張 模具總體裝配圖 1 張 凹凸模零件圖 1 張 非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 若 6 張 補(bǔ)充零件加工圖 若 4 張 本論文是關(guān)于大口杯蓋注塑模具設(shè)計及其計算機(jī)輔助制造設(shè)計,分為注射 摸具的設(shè)計和模具加工制造,前者是對模腔,型芯,脫模機(jī)構(gòu),抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計, 后者用 CAXA 做成 3D 實體,并用 CAXA 進(jìn)行刀具設(shè)置,走刀參數(shù)設(shè)置形成刀具位 置參數(shù)文件 NCI,通過后處理器就可轉(zhuǎn)為 CNC 控制器可以解讀的 NC 碼. 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 5 頁 第 4 頁 產(chǎn)品介紹： 1 技術(shù)參數(shù)：無塌陷，雜質(zhì)，劃痕，變形。表面光滑，平整。 2 注塑制品大口杯蓋其特點如下： （1） 要求材料強(qiáng)度不大，剛度一般。 （2）該制品精度不高，表面粗糙度要求一般。 在注塑制品中，杯蓋一般采用聚丙烯（PP）注塑而成。 畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度計劃 為保證學(xué)生畢業(yè)設(shè)計有足夠的時間，建議在畢業(yè)設(shè)計前一個學(xué)期的期 末布置不一設(shè)計任務(wù)。使學(xué)生利用假期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作。 前一學(xué)期期末 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計動員，明確畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 寒暑假期間 進(jìn)行調(diào)研及文獻(xiàn)的檢索與閱讀，制定工作計劃，提出課 題總體設(shè)計方案，撰寫開題報告。 第 1～5 周 學(xué)生畢業(yè)實踐，組織開題報告。 第 6～8 周 遞交開題報告，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，進(jìn)行系統(tǒng)分析，完成畢 業(yè)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計方案，開始設(shè)計。 第 9～11 周 完成詳細(xì)設(shè)計，繪制設(shè)計草圖。 第 12～14 周 完成相關(guān)圖紙的設(shè)計。 第 15 周 進(jìn)行圖紙設(shè)計修改及完善。 第 16～17 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 5 頁 第 5 頁 第 18 周 進(jìn)行畢業(yè)教育；并向畢業(yè)設(shè)計答辯委員會提出答辯申請。 第 19 周 組織畢業(yè)設(shè)計答辯。 參 考 文 獻(xiàn) [1] （ 德 ） K.stoeckhert/G.ennig 任 冬 云 譯 . 注 射 模 具 及 模 具 設(shè) 計 . 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2003， 7（ 2） ： 5~48 [2] （ 加 ） H 瑞 斯 朱 元 吉 譯 . 模 具 設(shè) 計 的 一 般 指 導(dǎo) 原 則 及 針 對 模 具 設(shè) 計 的 選 材 問 題 .2003， 1（ 4） ： 66~467 [3] 塑料成型工藝及模具簡明手冊.王孝培主編.機(jī)械工業(yè)出版社. [4] 楊皖蘇，嚴(yán)鴻和.機(jī)械科學(xué)與技術(shù),1997，26(4):1～6 [5] 陳玉祥.中國機(jī)械工程, 1998，9(5):1～4 [6] 周延佑.中國機(jī)械工程,1998，9(5): 5～24 裝 訂 線