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畢業(yè)設計 論文 開題報告 題目 塑料端蓋注射模具設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012 年 12 月 24 日 1 畢業(yè)設計 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 現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有 工業(yè)之母 美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展 機遇 而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用 塑料 作為重要的模具 材料之一 隨著家電 汽車 電子 電器 通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的 應用 塑料模具 成為時下模具品種之 關(guān)鍵詞 在此背景下 如何更深入地認識 塑料模具的發(fā)展狀況并把握其市場走向 成為重要課題 隨著中國汽車 家電 電子通訊 各種建材的迅速發(fā)展與國民經(jīng)濟的快速增長 在未來的模具市場中 塑料模具在模具總量中的比例將進一步提高 其發(fā)展速度將 快于其他模具種類 塑料模具的加工與生產(chǎn)將形成遍地開花之勢 我國塑模工業(yè)從起步到現(xiàn)在 有了很大發(fā)展 水平有了很大提高 總體趨勢平 穩(wěn)向上 在未來的模具市場中 塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具 在模具行業(yè)中 的比例竟逐步提高 此次畢業(yè)設計對塑料端蓋的設計可以更好的了解模具的設計及 相關(guān)知識 了解其發(fā)展前景對自己以后從事工作奠定基礎 1 2 研究意義 隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展 許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)一效率 縮短 設計周期及制造周期 降低生產(chǎn)成本 最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力等目標 新興的模具設計制造技術(shù)很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望 近年來 PRO E 技術(shù)的應用 越來越普遍和深入 大大縮短了模具設計周期 提高了制模質(zhì)量和復雜模具的制造 能力 塑料的應用越來越廣泛了 它的結(jié)構(gòu)設計及質(zhì)量也顯得非常重要的 1 3 國內(nèi)外相關(guān)情況 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè) 是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎 同時本身又是 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領域 在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為 點鐵成金 的 磁力工 業(yè) 美國工業(yè)界認為 模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石 德國則認為是所有工業(yè)中的 關(guān)鍵工業(yè) 日本模具協(xié)會也認為 模具是促進社會繁榮富裕的動力 同時也是 整個工業(yè)發(fā)展的秘密 是 進入富裕社會的原動力 日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達到 13000億日元 遠遠超過日本機床總產(chǎn)值9000億日元 如今 世界模具工業(yè)的發(fā)展甚 至己超過了新興的電子工業(yè) 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中 沖壓模具約占50 塑料模具 約占33 壓鑄模具約占6 其它各類模具約占11 未來我國的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢 一是模具日趨大型化 二是模具的精度 越來越高 三是多功能復合模具將進一步發(fā)展 新型多功能復合模具除了沖壓成型 零件外還擔負疊壓 攻絲 鉚接和鎖緊等組裝任務對鋼材的性能要求也越來越高 四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高 五是隨著塑料成型工藝的不斷改進 與發(fā)展 氣輔模具及適應高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展 六是標準件的應 用將日漸廣泛 七是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊 八是隨著車輛和電機等產(chǎn)品向 輕量化發(fā)展壓鑄模的比例將不斷提高 同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越 來越高的要求 九是以塑代鋼 以塑代木的進程進一步加快塑料模具的比例將不斷 增大 十是模具技術(shù)含量將不斷提高中 高檔模具比例將不斷增大 這也是產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)調(diào)整所導致模具市場走勢的變化 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 研究內(nèi)容 本設計主要是以工程實際零件 塑料端蓋 該塑件為復雜件 圓周分布有側(cè) 凹 內(nèi)側(cè)有側(cè)凹 必須用側(cè)抽芯機構(gòu)完成 設計難度較大 需要綜合運用所學知識 完成模具結(jié)構(gòu)設計 2 2 研究方案 2 2 1 分型面的選擇 首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向 根據(jù)分型面應選擇在塑件外的最 大輪廓處原則 則此塑件的分型面選在端蓋的下底面處 型腔布局采用一模四腔 主要用于生產(chǎn)批量較大的場合或小型塑件的成型 2 2 2 方案的選擇 根據(jù)塑件工藝的分析 PA1010 尼 龍 1010 塑 料 是 半 透 明 輕 而 硬 表 面 光 亮 的 結(jié) 晶 形 白 色 或 微 黃 色 顆 粒 相 對 密 度 和 吸 水 性 比 尼 龍 6 和 尼 龍 66 低 機 械 強 度 高 沖 擊 韌 性 耐 磨 性 和 自 潤 滑 性 好 耐 寒 性 比 尼 龍 6 好 熔 體 流 動 性 好 易 于 成 型 加 工 但 熔 體 溫 度 范 圍 較 窄 高 于 100 時 長 期 與 氧 接 觸 會 逐 漸 呈 現(xiàn) 黃 褐 色 且 機 械 強 度 下 降 熔 融 太 時 與 氧 接 觸 極 易 引 起 熱 氧 化 降 解 PA1010 尼 龍 1010 塑 料 還 具 有 較 好 的 電 氣 絕 緣 性 和 化 學 穩(wěn) 定 性 無 毒 不 溶 于 大 部 分 非 極 性 溶 劑 如 烴 脂 類 低 級 醇 等 但 溶 解 于 強 極 性 溶 劑 如 苯 酚 濃 硫 酸 甲 酸 水 合 三 氯 乙 醛 等 耐 霉 菌 細 菌 和 蟲 蛀 現(xiàn) 方 案 如 下 1 方案一 該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓形截面積 分流道截面形狀采用半圓形 澆口類型采用直接澆口 由于零件有側(cè)凹 抽芯機構(gòu)采用斜滑塊形式 為了使塑件 從模具型腔和型芯上脫出 采用推板推出機構(gòu) 2 方案二 該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓錐形截面積 分流道截面形狀采用梯形 澆口類型采用點澆口 由于零件有側(cè)凹 抽芯機構(gòu)采用斜導柱形式 為了使塑件從 模具型腔和型芯上脫出 采用推板推出機構(gòu) 3 方案三 該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓錐形截面積 分流道截面形狀采用梯形 澆口類型采用側(cè)澆口 由于零件有側(cè)凹 抽芯機構(gòu)采用斜滑塊形式 為了使塑件從 模具型腔和型芯上脫出 采用推板推出機構(gòu) 綜上所述 為了便于流道凝料的脫出 主流道設計成圓錐形 分流道采用梯形 截面加工工藝性好 且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大 由于直接澆口會使塑 件上有明顯的澆口的痕跡 側(cè)澆口易產(chǎn)生熔接痕 所以采用點交口 側(cè)向抽芯機構(gòu) 采用斜導柱形式 推板推出機構(gòu)一般用于深腔薄壁的容器 罩子 殼體形以及透明 制品等不允許有推桿痕跡的塑件 所以采用方案二 2 3 研究方法或措施 通過文獻調(diào)查 圖書查閱 上網(wǎng)搜索 利用現(xiàn)有資料對零件了解 充分了解塑 件結(jié)構(gòu) 繪制 3D 圖 并完成基本參數(shù)的計算及注射機的選用 確定模具類型及結(jié)構(gòu) 完成模具結(jié)構(gòu)草圖 根據(jù)選定的方案計算設計 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 本次設計設計的是塑料端蓋模具設計 重點是塑件的圓周分布有側(cè)凹 內(nèi)側(cè)也 有側(cè)凹 必須用側(cè)抽芯機構(gòu)完成 所以側(cè)抽芯機構(gòu)的設計既是重點又是難點 3 2 前期工作 1 首先在老師的指導下接受任務 了解所設計的對象塑料端蓋模具設計 2 上網(wǎng)查閱參考文獻 3 去圖書館借閱塑料模具設計相關(guān)書籍 4 閱讀借閱的圖書并記錄圖書筆記 5 利用現(xiàn)有的資料繪制了塑料端蓋零件圖 如圖 1 所示 6 根據(jù)零件圖運用 Pro E 畫出塑料端蓋的三維圖 如圖 2 所示 7 對所給塑件的材料進行分析 8 根據(jù)塑件材料的工藝確定可行的方案 9 比較選擇最終方案 4 完成本課題的工作方案及進度計劃 按周次填寫 1 2 周 熟悉課題 完成關(guān)于塑料注射模的 2000 字文獻綜述 繪制塑件 3D 圖 翻 譯外文資料 3 周 確定模具類型及結(jié)構(gòu) 繪制模具結(jié)構(gòu)草圖 準備開題答辯 4 9 周 對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算 并運用 Pro E 輔助設計完成部分 模具零件 準備中期答辯 10 14 周 運用 Pro E 完成模具整體結(jié)構(gòu) 3D 圖 完成模具零件的選材 工藝規(guī)程的 編制 裝配圖及零件圖的繪制等工作 15 18 周 對所有圖紙進行校核 編寫設計說明書 所有資料提前請指導教師檢查 準備畢業(yè)答辯 圖 1 塑料端蓋零件圖 圖 2 塑料端蓋三維圖 指導教師意見 對課題的深度 廣度及工作量的意見 指導教師 年 月 日 所在系審查意見 系主管領導 年 月 日 參考文獻 1 屈華昌 塑料成型工藝與模具設計 北京 高等教育出版社 1993 2 吳其曄譯 注射成型手冊 北京 化學工業(yè)出版社 1992 3 陳于萍 周兆元 互換性與測量技術(shù)基礎 北京 機械工業(yè)出版社 1996 4 陳劍鶴 模具設計基礎 機械工業(yè)出版 2007 5 李奇 朱江峰 模具設計與制造 M 北京 人民郵電出版社 2006 6 陳萬林 等 實用模具技術(shù) M 北京 機械工業(yè)出版社 2001 7 彭響方 陳己明 常春藤 UG NX4 0 模具設計精選實例詳解教程 M 北京 人民郵 電出版社 2007 8 安永明 三面內(nèi)抽芯盒蓋注射模設計 J 工程塑料應用 1997 2 44 46 9 孫玲 塑料成型工藝與模具設計 M 北京 清華大學出版社 2008 10 于同敏 劉鐵山 注射制品的熔接痕及控制對策 J 模具工業(yè) 2002 7 33 37 11 田福祥 四板式擺桿和斜滑塊抽芯桶蓋注射模設計 J 模具制造 2010 12 40 42 12 蔣文森 模具設計與制造簡明手冊 上?？茖W技術(shù)出版社 2005 13 R J Crawford Rubber and Plastic Engineering Design and Application Applied Publisher Ltd 1987 p 110 14 B H Min A study on quality monitoring of injection molded parts J Mater Process Technol 136 2002 1 15 K F Pun I K Hui W G Lewis H C W Lau A multiple criteria environmental impact assessment for the plastic injection molding process a methodology J Cleaner Prod 11 2002 41