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河南理工大學萬方科技學院 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題目名稱 遙控器面板注塑模具設計 學生姓名 丁東東 專業(yè)班級 萬方07機制二班 學號 0720150089 一、 選題的目的和意義： 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備。在汽車、電機、儀表、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都要依據(jù)模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越迫切，精度要求越來越高結構要求也越來越復雜。模具已廣泛應用于電機電器產(chǎn)品、電子和計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。 本課題要求設計遙控器面蓋的注塑模具，注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 注塑模具由于其專用性和獨一性，在設計時主要考慮到工廠現(xiàn)有的設備情況、產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及模具的壽命。這遙控器面蓋為批量生產(chǎn)，但由于該塑料制件尺寸比較小，模具的結構相對比較簡單，模具制造成本比較底，在生產(chǎn)時主要考慮到模具壽命盡量要高，所以對模具材料提出了較高的要求。遙控面蓋是一個外形件，尺寸精度要求不高，但對外層的表面粗糙度要求比較高，因此在設計時在能順利成型出塑料制品的情況下，對模具型腔的表面拋光工藝要求比較高。 從總體結構上來看，該制件是一個尺寸較小，壁厚較薄，整體結構比較簡單的塑料件。由于壁厚較薄，脫模時如果受力不均則易會產(chǎn)生變形從而出現(xiàn)制品缺陷，因此對脫模機構及冷卻系統(tǒng)的設計要求較高。 按照現(xiàn)今注塑模具設計的總體趨勢，注塑模具的設計已很少使用手工繪圖或完全由二維軟件來進行設計，且模具標準件已在注塑模具設計中大量采用。 因此本課題將采取使用模具二維軟件CAD和三維軟件Pro/E綜合使用來進行模具的結構設計，且在模具設計的過程中綜合考慮模具制造工藝及注塑成型工藝。 二、 國內(nèi)外研究綜述： 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。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，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要， 目前滿足率只能達到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成 模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設計和工藝技術落后，如模具CAD/CAM技術采用不普遍，加工設備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長。總之，是拖了機電、 輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。 模具按國家標準分為十大類，其中沖壓模、塑料模占模具用量的主要部分。按產(chǎn)值統(tǒng)計，我國目前沖壓占50%-60%，塑料模占25-30。國外先進國家對發(fā)展塑料模很重視，塑料 模比例一般占30%-40%。國內(nèi)模具中，大型、精密、復雜、長壽命模具比較低，約占20%左右，國外為50%以上。我國模具生產(chǎn)企業(yè)結構不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機廠的 模具分廠(或車間)內(nèi)，模具商品化率低，模具自產(chǎn)自用比例高達70%以上。國外，70%以上 是商品化的。 注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是在整個模具工業(yè)中的一枝獨秀，發(fā)展極為迅速。世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的 50 %以上 ,尤其是家電盒型注塑產(chǎn)品需求量不斷增加，注塑成型能一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法 ，注塑模具的設計與制造主要依賴于設計者的經(jīng)驗和技師的制造技藝 ,一般需要經(jīng)過反復調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，要解決這些問題 ,必須以科學分析的方法 ,研究各個成型過程的關鍵技術，塑料注塑成型是一個復雜的加工與物理過程 ,為實現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代 ,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進行注塑模具設計與制造及成型過程分析的 CAD/ CAM/ CAE集成技術的研究國外注塑模 CAD/ CAM/ CAE 技術研究的成果有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模 CAD/ CAE/CAM 技術能使設計時間縮短 50 %,制造時間縮短 30 %,成本下降 10 %,塑料節(jié)省 7 % 注塑模計算機模擬技術正朝著與 CAD/ CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑 CAD 所構造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模 CAE技術提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息 ,注塑模 CAE的目標是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析 ,為塑料制品的設計、材料選擇、模具設計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學依據(jù) 。 現(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；結構分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等.現(xiàn)代模具生產(chǎn)中采用集特種加工設備為一體的數(shù)控加工中心加工型腔零件，減少工序間的銜接環(huán)節(jié)，減少多次裝夾定位造成的誤差，減少經(jīng)手人員的數(shù)量，質(zhì)量和周期由計算機數(shù)據(jù)處理人員控制，盡可能避免人為失誤，使得生產(chǎn)周期和成本估算的精確性大大提高，生產(chǎn)質(zhì)量也得到保證。目前注塑模設計方法比較多，但是最常用的設計步驟如下： （1）了解設計任務 （2）塑件的結構工藝性分析 （3）分型面及澆注系統(tǒng)的設計 （4）模具設計方案論證 （5）主要零部件的設計計算 （6）成型設備的校核計算 （7）繪制模具裝配圖 （8）繪制零件圖 （9）編寫設計計算說明書 三、 畢業(yè)設計（論文）所用的主要技術與方法： 1.基本設計思路 塑件注塑成型工藝分析：做出零件的三維造型，對塑件進行結構工藝性分析，分析塑件塑料的成型工藝性及確定注塑成型工藝參數(shù)。 注射機型號的選擇：初選注射機并確定注射成型的工藝參數(shù)，注射機相關計算的校核和成型設備。 模具結構設計方案論證：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設計方案選擇、成型部分及其零件設計、排溢系統(tǒng)設計、脫模機構的設計、冷卻系統(tǒng)的設計，模體與支撐連接零件的結構。 遙控器面蓋模具相關結構設計的計算，主要包括澆注系統(tǒng)的計算、成型零件的結構設計和計算、脫模方面的計算以及冷卻系統(tǒng)的相關設計計算，模架的確定和標準件的選用和成型設備的校核計算。 2.擬采用的途徑（研究手段） 主要采用模具CAD/CAM/CAE等軟件來進行模具的設計，在模具設計過程中要綜合考慮到模具制造工藝以及注塑成型工藝，主要包括： （1）根據(jù)遙控面蓋技術要求進行相關的計算、分型面的設計、確定型腔和型芯、模具結構的詳細設計、塑料充填過程分析等幾個方面。 （2）利用PRO/E或者UG確定分型面，生成上下模腔和模芯，進行側抽芯機構的設計，再進行流道、澆口以及冷卻水管的布置。 （3）利用PRO/E的EMX4.1來自動生成模板、標準模架及模具標準零件，并將PRO/E生成總裝圖轉換.dwg擴展名的圖，再用Autocad編輯出正確清晰的2D總裝圖。 四、 主要參考文獻與資料獲得情況： [1] 武良臣,呂寶占 《互換性與技術測量》 北京郵電出版社 2009 [2] 莫亞林，侯守明《工程圖學》中國電力出版社2007 [3]彭建生，《模具設計與加工速查手冊》機械工業(yè)出版社2005 [4] 《塑料模設計手冊》編寫組．塑料模設計手冊．第二版．北京：機械工業(yè)出版社，1994 [5] 彭建生，秦曉剛《模具技術問答》機械工業(yè)出版社2000 [6] 鄂大辛 ，《成型工藝與模具設計》北京理工大學出版社2007 [7] 馬金駿，塑料模具設計．北京：中國科學出版社，1985 五、 畢業(yè)設計（論文）進度安排（按周說明） 第一周，收集資料 第二周，進行部分數(shù)據(jù)計算并撰寫論文大綱 第三周，撰寫畢業(yè)設計論文 第四周，運用AutoCAD設計部分零件圖與裝配圖 六、 指導教師審批意見： 指導教師： （簽名） 年 月 日 5