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開題報(bào)告 小電機(jī)外殼造型模具設(shè)計(jì) 系　　　　　　別： 機(jī)電工程系 專業(yè)名稱： 汽車服務(wù)工程 學(xué)生姓名： 學(xué)　　　　　　號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名、職稱： 完成日期 2010 年 04 月 20 日 吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 選 題 小電機(jī)外殼造型模具設(shè)計(jì) 院 系 專 業(yè) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 本選題的意義及國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r： 工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對(duì)模具的要求越來(lái)越高，盡管改革開放以來(lái)，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，目前滿足率只能達(dá)到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購(gòu)?fù)猓蟛糠止ぷ髁烤枘＞邚S去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長(zhǎng)，不能適應(yīng)市場(chǎng)要求。二是設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長(zhǎng)。總之，是拖了機(jī)電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。因此我們必須意識(shí)到，對(duì)模具設(shè)計(jì)的研究的目的和意義在于能夠跟好的認(rèn)識(shí)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位的重要性。因?yàn)槔媚＞叱尚土慵姆椒?，?shí)質(zhì)上是一種少切削、無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)保證制品質(zhì)量，縮短試用周期，進(jìn)而爭(zhēng)先占領(lǐng)市場(chǎng)，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國(guó)把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國(guó)把模具稱為“美國(guó)工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說(shuō)成是“促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”，把模具視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。 模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的勞動(dòng)力”。 近年來(lái)，我國(guó)各行業(yè)對(duì)模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國(guó)務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”，在重點(diǎn)支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。 要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用。 注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程要求我們學(xué)生綜合知識(shí)和實(shí)踐能力較強(qiáng)，它既是我們大學(xué)三年所學(xué)的機(jī)械制圖、工程材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、塑料成型工藝與設(shè)備等技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的綜合應(yīng)用，又需要我們學(xué)生了解大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，會(huì)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉：①塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；②一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；④了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以 及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，會(huì)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉：①塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；②一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；④了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。 綜上所述,對(duì)于這個(gè)課題的設(shè)計(jì)有這很大的意義,不僅能檢查自己學(xué)習(xí)上的不足,設(shè)計(jì)的成功的話還可以為廠家提供一個(gè)很好的方案。 我國(guó)模具生產(chǎn)能力和水平，與國(guó)外相比則差距頗大，造成上世紀(jì)九十年代模具進(jìn)口量占全國(guó)模具銷售總額的三分之一以上，達(dá)6-10億美元。 自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。 目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國(guó)臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國(guó)臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國(guó)臺(tái)灣：5℅），其他各類模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7℅）。 中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961——1981），成長(zhǎng)期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。 成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，整體而言，臺(tái) 灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。 美國(guó)、德國(guó)進(jìn)行模具標(biāo)準(zhǔn)化工作已有100年的歷史。日本在二戰(zhàn)后，也進(jìn)行了全面推行模具標(biāo)準(zhǔn)化工作。故而這些國(guó)家已全面實(shí)現(xiàn)了模具標(biāo)準(zhǔn)化。其中，中草藥小型模具中90%以上的零、部件，中大型模具中的60%以上的零、部件，均已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化和商品化供應(yīng)。故而，日本、美國(guó)模具的平均生產(chǎn)周期已縮短到1.5-2.5個(gè)月，百我國(guó)模具的平均生產(chǎn)周期在4-5個(gè)月以上，其主要原因之一是模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平不高！目前，我國(guó)中小模具中，標(biāo)準(zhǔn)零、部件使用覆蓋率尚不到30%。生產(chǎn)供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件品種、規(guī)格不齊，質(zhì)量不高，不能滿足互換性要求。從而造成我國(guó)模具生產(chǎn)水平，仍基本上處于極不合理的單件生產(chǎn)狀態(tài)。為此，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施，針對(duì)模具生產(chǎn)特點(diǎn)，組織行業(yè)力量，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的“快捷、適時(shí)、定點(diǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全、配套”地對(duì)模具生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行和產(chǎn)和商品化服務(wù)，以便全面推行模具標(biāo)準(zhǔn)化工作。 一副好的塑料模具與模具的設(shè)計(jì)、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。塑料成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可以簡(jiǎn)單地歸納為一下幾個(gè)方面: 1. 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要，目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到20％。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有一下14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。 2. 加強(qiáng)理論研究 3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化 4. 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用 各種新材料的研制和應(yīng)用，模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展趨勢(shì)。 研究?jī)?nèi)容： （1） 塑件成型 按塑件形狀結(jié)構(gòu)合理確定其成型位置，因成型位置在很大程度上影響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性； （2） 型腔布局 根據(jù)塑件的形狀大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、批量大小以及模具制造的難易、成本的高低等確定行腔的數(shù)量與排列方式； （3） 選擇分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等； （4） 確定澆注系統(tǒng) 包括主流道、分流道、冷料穴、澆口的形狀、大小和位置，排氣方法、排氣槽的位置與尺寸大小等； （5） 選擇脫模的方式 考慮開模、分型的方法與循序，拉料桿、推桿、推管、推板等脫摸零件的組合方式，合模導(dǎo)向與復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及側(cè)向分行與抽芯機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)； （6） 模溫調(diào)節(jié) 模溫的測(cè)量方法，冷卻水道的形狀、尺寸與位置，特別是與模腔壁間的距離及位置關(guān)系； （7） 確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸 考慮成型與安裝的需要及制造與裝配的可能，根據(jù)所選材料，通過(guò)理論計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定型腔、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、滑塊等主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸以及安裝、固定、定位、導(dǎo)向等方法； （8） 支承與聯(lián)接 如何將模具的各個(gè)組成部分通過(guò)支承塊、模板、銷釘、螺釘?shù)戎С信c連接零件，按照使用與設(shè)計(jì)要求組合成一體，獲得模具的總體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)方案的擬定，是設(shè)計(jì)工作的基本環(huán)節(jié)。它既是設(shè)計(jì)者的構(gòu)思過(guò)程，也是設(shè)計(jì)對(duì)象的胚胎，設(shè)計(jì)者應(yīng)將其結(jié)果用簡(jiǎn)圖和文字加以描繪與記錄，作為方案設(shè)計(jì)的依據(jù)與基礎(chǔ) 研究方法、手段及步驟： 一．接受任務(wù)書（模具設(shè)計(jì)的依據(jù)） 二．收集、分析、消化關(guān)于小電機(jī)的相關(guān)資料。 ⑴消化塑料制品，了解制品的用途，分析塑料制品的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求； ⑵消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實(shí)。 ⑶確定成型方法（采取直壓法、鑄壓法還是注射法。） ⑷選擇成型設(shè)備 根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見(jiàn)相關(guān)參數(shù)。 ⑸具體結(jié)構(gòu)方案（確定模具類型及結(jié)構(gòu)） 三．了解影響塑料注射模具結(jié)構(gòu)及模具個(gè)別系統(tǒng)的因素（很復(fù)雜） 四．繪制塑料模具圖 在畫總裝配圖之前，應(yīng)繪制工序圖，并要符合制件圖和工藝資料的要求； 五．整理資料歸檔（這對(duì)以后修理模具，設(shè)計(jì)新的模具是很有用處的） 參考文獻(xiàn)： [1] 許鶴峰，陳言秋．注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖列．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．1998 [2] 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)-第3版．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2002.7 [3] 張克惠．注塑模具設(shè)計(jì)．西安．西北工業(yè)大學(xué)出版社．1995.1 [4] 李邵林，馬長(zhǎng)福．實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)．上海．上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1998.3 [5] 屈華昌．塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2004.6 [6] 章飛，陳國(guó)平．型腔模具設(shè)計(jì)與制造．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．2003.8 [7] ] 周四新，和青芳．Pro/NGINEER Wildfire高級(jí)設(shè)計(jì)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2004.4 [8] 林清安．PRO/ENGINEER2001模具設(shè)計(jì)．北京．清華大學(xué)出版社．2004.1 [9] 易際明，彭浩舸，吳梨華．Pro/NGINEER 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