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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目：塑料端蓋注射模具設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年 12 月24 日
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yù)的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，而模具材料的應(yīng)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(yīng)用。塑料模具，成為時(shí)下模具品種之“關(guān)鍵詞”。在此背景下，如何更深入地認(rèn)識(shí)塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r并把握其市場(chǎng)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(jì)的快速增長，在未來的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將進(jìn)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(shì)。
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(shì)平穩(wěn)向上，在未來的模具市場(chǎng)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(shè)計(jì)對(duì)塑料端蓋的設(shè)計(jì)可以更好的了解模具的設(shè)計(jì)及相關(guān)知識(shí)，了解其發(fā)展前景對(duì)自己以后從事工作奠定基礎(chǔ)。
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(shè)計(jì)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(yīng)變能力等目標(biāo)。新興的模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)很大程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來，PRO/E技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期, 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。塑料的應(yīng)用越來越廣泛了,它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”；美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)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(shì)：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(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)對(duì)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(jìn)與發(fā)展氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。八是隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)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(jìn)程進(jìn)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(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)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?jī)?nèi)容
本設(shè)計(jì)主要是以工程實(shí)際零件——塑料端蓋，該塑件為復(fù)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(jī)構(gòu)完成，設(shè)計(jì)難度較大，需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
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?yàn)樗芗妮S線方向，根據(jù)分型面應(yīng)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(chǎng)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(duì)密度和吸水性比尼龍6和尼龍66低，機(jī)械強(qiáng)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(dòng)性好，易于成型加工，但熔體溫度范圍較窄，高于100℃時(shí)長期與氧接觸會(huì)逐漸呈現(xiàn)黃褐色，且機(jī)械強(qiáng)度下降，熔融太時(shí)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(xué)穩(wěn)定性，無毒。不溶于大部分非極性溶劑，如烴、脂類、低級(jí)醇等，但溶解于強(qiáng)極性溶劑，如苯酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、細(xì)菌和蟲蛀?，F(xiàn)方案如下：
（1）方案一
該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)構(gòu)。
（2）方案二
該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設(shè)計(jì)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(diǎn)澆口，由于零件有側(cè)凹，抽芯機(jī)構(gòu)采用斜導(dǎo)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(jī)構(gòu)。
（3）方案三
該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)構(gòu)。
綜上所述，為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)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(dòng)阻力均不大，由于直接澆口會(huì)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(diǎn)交口；側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)采用斜導(dǎo)柱形式；推板推出機(jī)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(xiàn)調(diào)查，圖書查閱，上網(wǎng)搜索，利用現(xiàn)有資料對(duì)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(jì)算及注射機(jī)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(jì)算設(shè)計(jì)。
3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)
本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是塑料端蓋模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)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(jī)構(gòu)完成，所以側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。
3.2前期工作
（1）首先在老師的指導(dǎo)下接受任務(wù)，了解所設(shè)計(jì)的對(duì)象塑料端蓋模具設(shè)計(jì)；
（2）上網(wǎng)查閱參考文獻(xiàn)；
（3）去圖書館借閱塑料模具設(shè)計(jì)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(yùn)用Pro/E畫出塑料端蓋的三維圖，如圖2所示；
（7）對(duì)所給塑件的材料進(jìn)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(jìn)度計(jì)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(xiàn)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(zhǔn)備開題答辯；
4~9周：對(duì)模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并運(yùn)用Pro/E輔助設(shè)計(jì)完成部分模具零件，準(zhǔn)備中期答辯；
10~14周：運(yùn)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(duì)所有圖紙進(jìn)行校核，編寫設(shè)計(jì)說明書，所有資料提前請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查，準(zhǔn)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(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
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