開題報告 姓 名 XXX 學(xué)號 XXXX 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 題 目 牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真 如圖所示為牙具盒，材料為聚丙烯。塑件要求表面光滑、平整，無氣孔、縮水等缺陷。大批量生產(chǎn)，采用注塑生產(chǎn)，要求分析注塑工藝并設(shè)計模具。 一、研究背景、概況及意義 模具制造是制造業(yè)的根基，在輕工、電子、機(jī)械、通訊、交通、汽車、軍工等部門中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。塑料模具占模具總量的40%左右。近年來，我國塑料模具制造水平已有較大的提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達(dá)到2微米，注塑模具作為塑料模具中的一個非常大的部分，研究其設(shè)計、制造過程是非常有實(shí)際的工程應(yīng)用價值。一般家電產(chǎn)品中的注塑模具的應(yīng)用非常多，而家電產(chǎn)品中像電風(fēng)扇上蓋注塑成形模具的研究必然有著其實(shí)際的意義。 （1）牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真的需求量非常大。在我們的生活中隨處可以看到電扇，食堂、教室、辦公室等，一個電扇需要兩個上蓋，可想而知其需求量是非常大的。 （2）牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真的結(jié)構(gòu)非常普遍。牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真的圓筒狀外形，并且在上部還有加強(qiáng)筋，在日常生活中，我們使用的茶杯，臺燈外殼，各種家電產(chǎn)品的外殼幾乎都有這種類似的結(jié)構(gòu)，因此研究非常有必要。 （3）選用材料的典型性。所用材料為PP，在各種生活產(chǎn)品的應(yīng)用也很多，對于其注塑性能的研究也非常有實(shí)際的研究價值。 二、研究主要內(nèi)容 牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真注塑成型模具設(shè)計，關(guān)鍵的內(nèi)容包括：牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真的工藝性分析，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，非標(biāo)準(zhǔn)的制造工藝規(guī)劃。 首先塑件的工藝性分析，主要內(nèi)容包括： （1）通過查閱各種注塑模具設(shè)計手冊及各類相關(guān)文章和書籍對牙具盒的注塑模設(shè)計與仿真的選用材料的性能進(jìn)行分析，并對塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 （2）注塑設(shè)備選擇，確定塑件的型腔數(shù)，并計算塑件的投影面積，通過注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開模行程的校核、頂出裝置的校核，結(jié)合注塑設(shè)備的資料確定注塑設(shè)備的型號。 （3）確定收縮率與分型面，通過查閱手冊確定材料的收縮率，并且確定具體的分型面。 其次模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，內(nèi)容包括: （1） 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 （2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計，澆注系統(tǒng)四部分（主流道，分流道，澆口，冷料穴）的設(shè)計，計算其尺寸 （3）成型件的設(shè)計，對凹模與凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工作尺寸計算 （4）抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計，蓋頂處有一沉孔，選擇合適的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu) （5）頂出結(jié)構(gòu)的設(shè)計，頂出部分位置的選擇，尺寸計算 （6）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，通過塑件的質(zhì)量，生產(chǎn)條件設(shè)計及凹凸模的冷卻回路設(shè)計 （7）完成所有零件的總裝圖，包括二維與三維設(shè)計圖紙。 最后非標(biāo)準(zhǔn)件的制造工藝規(guī)劃，內(nèi)容包括： 結(jié)合現(xiàn)代加工手段，利用數(shù)控CNC，電火花，線切割等方法，制定出最合理的制造工藝，最符合經(jīng)濟(jì)效益的加工方案。完成非標(biāo)準(zhǔn)零件圖及工藝規(guī)劃。在設(shè)計過程中，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計時可能存在一系列的問題，涉及的內(nèi)容也很多，主要可能有以下問題： （1）非標(biāo)準(zhǔn)件的加工問題，標(biāo)準(zhǔn)件一般都可以從市場上購買，但非標(biāo)準(zhǔn)件（包括在標(biāo)準(zhǔn)件上加工）的加工內(nèi)容可能較多，而且加工比較困難。 （2）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計，側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)時，為了使形成的沉孔滿足設(shè)計的要求，設(shè)計時必然會存在一些問題，像抽芯機(jī)構(gòu)如何安裝。 （3）冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)如何合理的布置，而且加工也相對比較困難。 三、研究步驟、方法及措施 (1)對塑件進(jìn)行實(shí)體測繪，并完成基本參數(shù)的計算及注射機(jī)的選用； (2)確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制； (3)運(yùn)用UG、工具軟件輔助設(shè)計完成模具整體結(jié)構(gòu)； (4)對模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計計算； (5)對模具典型零件需進(jìn)行選材及工藝路線分析； (6)對設(shè)計方案和設(shè)計結(jié)果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和環(huán)保分析； (7)繪制模具模具零件圖及裝配圖； (8)對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析，輸出模具開合結(jié)構(gòu)圖； (9)編寫設(shè)計說明書。 四、研究進(jìn)度計劃 1. （1） 塑料零件的工作性能分析，結(jié)構(gòu)工藝性分析，尤其是螺紋、嵌件等工藝特殊性分析，材料成型性能分析，注塑零件的三維建模，計算塑件的體積和重量。（1周） （2） 繪制至少兩種注射模具的結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行方案比較并確定注射模的合理結(jié)構(gòu)型式，分型面選擇，型腔的排列方式確定。（2周） （3） 注射模具型腔和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計，型腔和型芯工作尺寸計算，型腔側(cè)壁和底板厚度以及動模板厚度的計算；抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計與計算，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計。（1周） （4） 注射模具澆注系統(tǒng)設(shè)計與計算；加熱和冷卻系統(tǒng)設(shè)計計算。（0.5周） （5） 注射模具的動作過程分析，模具閉合高度的確定，注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核，模具成型運(yùn)動分析和仿真。（0.5周） （6） 注射模具裝配順序分析及模具安裝和試模的注意事項。（0.5周） （7） 繪制注射模具總裝配圖（一張）。（2周） （8） 繪制模具主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖及加工工藝分析。（1.5周） （9） 制作一套注塑模具的動畫,爆炸圖，模流分析。（1周） 2. 編寫設(shè)計計算說明書（1.2萬字以上）（1周）。 五、參考文獻(xiàn) [1] 沈言錦.林章輝.塑料模課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M] .長沙：湖南大學(xué)出版社，2008.3 .9-173 [2] 申開智.塑料成型模具（第二版）[M]中國輕工業(yè)出版社 ，2004年 [3] 翁其金.塑料模塑成型技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001年 [4] 李建軍.李德群.模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具CAD[M].北京:機(jī)械工程出版社,2005.7.106-192. [5] 陳萬林.實(shí)用塑料注射模設(shè)計與制造[M].北京:機(jī)械工程出版社,2000.34-205. [6] 張磊.UGNGINEER Wildfire4模具設(shè)計實(shí)例[M] .北京:清華大學(xué)出版社,2008. [7] 王旭.塑料膜結(jié)構(gòu)圖冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994. [8] 虞福榮.橡膠模具實(shí)用手冊[M].第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.10 [9] 奚永生.塑料·橡膠成型模具設(shè)計手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2000.7 [10] [德]E.林納等著，吳崇峰主譯.注射模具130例（原著第三版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005年； [11] 吳生緒.塑料成形模具設(shè)計手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008年； [12]賀斌，田福祥.軸套注塑模的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計.工程塑料應(yīng)用.2007（7） [13]Pye.R.G.W., Injection Mould Design-4thEd., by Longman Scientific & Technical,London,1989 [14]Dym.J.B., Injection molds and Molding-A Practical Manual, by Nostrand Reinhold Company,New York.1979 [15]Hallum,Dinae.L.,Fundamentals of injection molding.Manufacuring Engineering v 118 n 6 Jun 1997.p68,70-72 學(xué)生簽名：　　　　　 　 2014年3月20日 指導(dǎo)教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見及開題是否通過）： 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 □ 　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師簽名：　　　　　 　 2014年3月21日 注：開題報告用A4紙打印裝訂在畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書后，學(xué)生可根據(jù)開題報告的長度加頁。 開題是否通過請指導(dǎo)教室在□內(nèi)打R。 7