管接頭注塑模具設(shè)計(jì)開題報(bào)告

PAGEPAGE6畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：管接頭注塑模具的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）題目背景、研究意義我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，磨具水平有了較大的提高。模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)上升的，在未來的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展速度將高于其他模具，在模具行業(yè)中的比例將逐漸提高。注塑模具是通過特定形狀復(fù)制成型塑料制品的一種工藝裝備，它使塑料成型制品的大批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，注塑模具作為注射成型的一種重要設(shè)備，其設(shè)計(jì)水平、技術(shù)含量的高低對(duì)塑料制品的性能有著重要的意義。同時(shí)，注塑模具在塑料制品的推廣與使用方面占有核心的地位，因此，注塑模具也有“工業(yè)之母”之稱[1]。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，新型材料的不斷出現(xiàn)，以及人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)注塑模具的要求也不斷多樣化。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了各種新興的注射成型技術(shù)[2]。塑料的應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門,在國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。塑料原料生產(chǎn)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,促進(jìn)了塑料成型加工機(jī)械和工藝的不斷發(fā)展,對(duì)塑料模具和機(jī)頭提出了更高的要求。并且在模具和機(jī)頭的設(shè)計(jì)和制造上進(jìn)行了許多新的探討,取得了一些新的進(jìn)展[3]本題目設(shè)計(jì)目標(biāo)均為工程實(shí)際零件，通過對(duì)塑件的實(shí)際測(cè)繪，完成基本參數(shù)的采集，然后運(yùn)用《塑料模具設(shè)計(jì)》《塑料成型工藝》等知識(shí)，利用Pro/E、CAD等軟件完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的核計(jì)算，完成包括選材、熱處理、制造工藝規(guī)格、可行性的分析等工作。本設(shè)計(jì)的宗旨是在鍛煉自己的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力上學(xué)以致用的基本要求，在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到全面的提升，并受到模具設(shè)計(jì)工程師的基本訓(xùn)練1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況1.2.1國(guó)際模具發(fā)展?fàn)顩r隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展美國(guó)塑料消耗量早已超過鋼、銅、鋁的總和過一萬(wàn)家，日本塑料模年產(chǎn)值1986年已達(dá)到1兆3千7百億日元、美國(guó)達(dá)到60億美元、德國(guó)達(dá)到50億馬克[4][5]。目前，葡萄牙模具生產(chǎn)量位居世界第十位，其中，塑料模具的生產(chǎn)居世界第九位。而且葡萄牙模具制造多家企業(yè)聯(lián)合起來共同發(fā)展。因?yàn)樽⑸涑尚图夹g(shù)發(fā)展，日本注塑機(jī)產(chǎn)量達(dá)1.35萬(wàn)臺(tái)以上，其中至少有9700臺(tái)出口[6]。注塑模CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展為塑料模具設(shè)計(jì)注入了強(qiáng)大的活力。英國(guó)的J.R.Pearson、美國(guó)的J.F.Stevenson和K.K.Wang、加拿大的M.R.Kamal的一系列卓有成效的研究成果為注塑模分析軟件奠定了基礎(chǔ)[7]。現(xiàn)在注塑CAD/CAE/CAM技術(shù)被廣泛用于注塑模具設(shè)計(jì)的各個(gè)方面。在塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造中廣泛采用CAD/CAE技術(shù),使成型模具的技術(shù)水平提高顯著,而在塑料成型模具的CAD中又引入CAE技術(shù),將[8]。CAE作為計(jì)算機(jī)在塑料模具行業(yè)中的一項(xiàng)新型應(yīng)用技術(shù)，他的興起預(yù)示著計(jì)算機(jī)技術(shù)在塑料模具的應(yīng)用上將朝著集成化方向發(fā)展[9]。目前,塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比重約為30%,在模具進(jìn)出口中的比重高達(dá)50%~70%。而近年來我國(guó)塑料模具發(fā)展迅速。塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛,為塑料模具提供了非常廣闊的市場(chǎng)。中國(guó)塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動(dòng)和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動(dòng)下,形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條,從上游的原輔材料工業(yè)和加工、檢測(cè)設(shè)備到下游的機(jī)械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè),塑料模具發(fā)展一片生機(jī)。與此同時(shí),建筑、家電、汽車等行業(yè)對(duì)塑料的需求量都很大。模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場(chǎng)中,塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高[10]隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,產(chǎn)品更新加快,變型增多,模具睜更新也越來越頻繁。因此,模具制造供應(yīng)問題越來越突出。工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的模具制造能力和水平雖然比我國(guó)高,但國(guó)外廠商為了競(jìng)爭(zhēng),使產(chǎn)品對(duì)用戶產(chǎn)生“魅力”而使產(chǎn)品多樣化,亦即產(chǎn)品轉(zhuǎn)向了多品種、中小批量生產(chǎn)的方式,這就要求在短時(shí)間內(nèi)制造出生產(chǎn)用的模具。國(guó)外生產(chǎn)廠也感到模具的壓力很大,為此,許多國(guó)家在模具的生產(chǎn)組織管理、科學(xué)技術(shù)、規(guī)劃協(xié)調(diào)等方面都采取措施,以滿足新形勢(shì)發(fā)展的需要[11]。1.2.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展?fàn)顩r自20世紀(jì)80年代起經(jīng)過多年的發(fā)展,中國(guó)已進(jìn)入模具生產(chǎn)大國(guó)之列，但還不是模具強(qiáng)國(guó)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)單套重量達(dá)60噸的大型模具、型腔精度達(dá)0.5m的精密模具、一模7800腔的多腔模具及4m／min以上擠出速度的高速模具[12]。我國(guó)政府非常支持模具工業(yè)的發(fā)展，相關(guān)國(guó)家政策也向模具行業(yè)傾斜。目前國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)企業(yè)共有20000多家，從業(yè)人員150萬(wàn)人，年產(chǎn)值45億元。國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)水平低，模具的價(jià)格只有發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5到1/3，這種相對(duì)比較低的價(jià)格成為國(guó)內(nèi)模具進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)并與國(guó)外模具競(jìng)爭(zhēng)的主要優(yōu)勢(shì)。2005年我國(guó)塑料模具近年來我國(guó)塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快，目前塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30％左右。當(dāng)前，，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制品36萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬(wàn)臺(tái)。到2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為3050[13]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本課題研究的主要內(nèi)容模具設(shè)計(jì)內(nèi)容包括塑料制品工藝分析，成型方法及工藝流程制定，模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定，成型工藝條件確定，工藝計(jì)算（即注射量、注射壓力、鎖模力、成型零件工作尺寸、冷卻參數(shù)、注射溫度和注射時(shí)間等）、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和成型零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書、填寫模塑成型工藝卡片和成型零件機(jī)械加工工藝卡片過程卡[14]主要內(nèi)容有：（1）對(duì)塑件進(jìn)行實(shí)體測(cè)繪，并完成基本參數(shù)的計(jì)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Pro/E、CAD等工具軟件輔助設(shè)計(jì)完成模具整體結(jié)構(gòu)；（4）對(duì)模具工作尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；（5）對(duì)模具典型零件需進(jìn)行選材及熱處理工藝路線分析；（6）對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)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(duì)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）選2個(gè)典型零件編制加工工藝規(guī)程；（10）編寫設(shè)計(jì)說明書。1）試驗(yàn)實(shí)數(shù)或?qū)嵙?xí)天數(shù)：2周2）論文字?jǐn)?shù)：10000字以上；3）圖紙幅面和張數(shù)：不少于3張0#圖；4)外文翻譯字?jǐn)?shù)：不少于3000英文單詞；5）參考文獻(xiàn)篇數(shù)：不少于18篇數(shù)；2.2 研究方案塑料注射模制造中分型面的確定問題是一個(gè)很復(fù)雜的間題，受到許多因素的制約。有些塑件的分型面的選擇簡(jiǎn)單明確并且唯一；有些塑件則有許多方案可供選擇。根經(jīng)驗(yàn)，確定分型面的原則有：保證塑料制品能夠脫模，使型腔深度最淺，使塑件外形美觀，容易清理，盡量避免側(cè)向抽芯，使分型面容易加工，使側(cè)向抽芯盡量短，保證塑件制品精度，有利于排氣，使塑件留在動(dòng)模內(nèi)，使型腔內(nèi)總壓力較大的方向與分型面垂直[15]。易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案以后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面2.2.1分型面的選擇分型面的選擇很重要，它對(duì)塑件的質(zhì)量，操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。在選擇分型面的時(shí)候應(yīng)遵循以下基本原則：分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；保證塑件的精度要求；滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；考慮成型面積和鎖模力；便于模具加工；對(duì)側(cè)抽芯的影響；考慮排氣效果。因此，在設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很重要，它對(duì)塑件的質(zhì)量操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。分型面要求設(shè)計(jì)在塑件的最大截面積處，而且不宜設(shè)在曲面或圓弧面上，由于該塑件為三通管，在設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)該充分考慮該塑件的塑性。因此設(shè)計(jì)了兩種分型面。圖1分型面1圖2分型面2如圖1所示，如果按此位置作為分型面，模具考慮用一個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)即可。而模具分析，如果按照?qǐng)D1其前后模則需要增加滑塊才能脫模，使得大大增加了模具的制作難度，如果按照?qǐng)D1作為分型面，模具如圖2所示，按此位置作為分型面，模具考慮用三個(gè)徹抽芯機(jī)構(gòu)。雖然圖1的分型面可減少?gòu)爻樾緮?shù)目，模具加工簡(jiǎn)單，但對(duì)工件成型影響較大，三通管直孔位置排氣相對(duì)圖2相差很大，容易造成氣紋，使得三通管內(nèi)部精度不足，成型難，而圖2選用這個(gè)位置作為分型面，三個(gè)孔位排氣良好，雖要三個(gè)徹抽芯數(shù)目，但是能夠使得工件成性優(yōu)良，精度準(zhǔn)確，因此，通過以上兩種分型面綜合考慮，最后選擇以圖2所示位置為分型面。本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作本課題的重點(diǎn)是：根據(jù)塑件，測(cè)量三通管接頭的基本尺寸，使用CAD軟件繪制三通管接頭塑件圖，并使用Pro/E繪制出實(shí)體圖。難點(diǎn)是：三通管接頭通常用于對(duì)液體或氣體的分流或集流，在使用時(shí)會(huì)有較大的壓力，因此，對(duì)注塑管接頭的要求很高，在制造過程中對(duì)分型面的選擇，型腔數(shù)目的確定和排列形式，澆口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、脫模抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)都有較為嚴(yán)格的計(jì)算選型。前期已開展工作：查閱三通管接頭注塑模具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，了解管接頭在生活中被用作連接件時(shí)的裝配情況及關(guān)系；使用Pro/E軟件繪制實(shí)體圖，CAD軟件繪制二維視圖；并為后期的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）第1-3周：查閱相關(guān)資料，了解整體設(shè)計(jì)過程，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累為開題報(bào)告做好準(zhǔn)備；第3-5周：擬定方案，深化方案具體實(shí)施步驟；第6-10周：根據(jù)前期的工作，對(duì)模具設(shè)計(jì)過程進(jìn)行校核計(jì)算，開始對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行選型；繪制塑件模具圖，進(jìn)行中期答辯；第11—15周：撰寫畢業(yè)論文，論文修改，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。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)：年月日參考文獻(xiàn)[1]馮剛,張朝閣,齊繼寶,張亞,趙加偉等.三種不同類型注塑模具的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀[J].工程塑料應(yīng)用,2013,41,(7):110-112.[2]國(guó)外塑料模具和機(jī)頭發(fā)展概況[J].塑料.1974:77-78.[3]陳良杰.國(guó)內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展動(dòng)態(tài)[C].中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)工裝設(shè)計(jì)與制造學(xué)組第一屆全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì):368-380[4]行川一男.日本的模具制造業(yè)[J].模具技術(shù),1990(6):119-120.[5]劉云杰.塑料模具技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J],塑料,1991,20(3)：35-36.[6]張海鷗.快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].模具技術(shù).2000:89-91[7]李德群.國(guó)外注射模CAD/CAE/CAM發(fā)展概況[J]，模具工業(yè)，2006.3:7-8.[8]任鴻烈.國(guó)外注射成型技術(shù)發(fā)展新動(dòng)向[J],輕工機(jī)械，1999(1):56[9]徐淑嬌，董祥忠，林旭東.塑料注塑模CAE的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[C].2002年中國(guó)工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集：289-290.[10]鄭麗文.我國(guó)塑料模具占整個(gè)模具行業(yè)比重的30%[J].模具工業(yè),2011,37(5):7.[11]陳良杰.國(guó)內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].工模具設(shè)計(jì)與制造資料匯編：360-380[12]徐超輝,侯銀海.基于Pro／E的塑料模具設(shè)計(jì)三通管模具設(shè)計(jì)[J].模具工程2009(9)：35[13]2005年我國(guó)塑料模具業(yè)發(fā)展市場(chǎng)空間巨大[J].模具制造.2005(2):12[14]史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.8:1-5[15]朱棟.塑料注射模分型面的確定[J].MouldBBS,2004(10):18-20[16]SuthepButdee,KnowledgeEngineeringandCapitalizationforInjectionMoldDesign[C].20113rdInternationalConferenceonInformationandFinancialEngineer（ICIFE2011）,2011.[17]HuilanZhou,DesignofTreadFlangeInjectionMoldBasedonPro/E[C].The4thIFIPInternationalConferenceonComputerandComp