1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 拉线盘注射成型模具及成型工艺设计 一、选题的背景和意义 我国模具工业的研究现状 至上个世纪 80 年代以来 ， 在国家政策的支持和引导下 ，我国模具工业发展迅速，年平均增长 14.7%， 1999 年我国模具工业 总 产值为 245 亿， 到 2002 年我国模具总产值已经达到 360 亿元，其中塑料模约 占 30%左右。 相信在未来的发展中 ，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国的模具在历经半个世纪的发展，有了很大提高。 成型工艺方面，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，多材质塑料 成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面
2、也取得较大进展。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广 开来 ，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 50% 80%相比，差距较大。 在制造技术方面， CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶，这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 CAD/CAM 的集成， 并能支持 CAE 技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 CAD/CAM 技术的发展
3、。 近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如： P20， 3Gr2Mo、 PMS、 SM 、 SM 等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。 国内外 模具工业的发展趋势 目前，国内市场对中高档模具的需求量很大， 但是在质量上面要求比较高 。 此外 ，随着 一 些 工业发达国家的人工费用增加，其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。有专家认为，中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地
4、。广东珠江三角地区将在十年之内发展成为世界模具生产中心。 上海市模具工业协会秘书长刘德普认为，未来我国的模具将呈现十大发展趋势： 一是模具日趋大型化。这是由于模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的 “一模多腔 “所造成的。 二是模具的精度越来越高。 10 年前，精密模具的精 度一般为 5 微米，现在已达到 23微米，不久 1 微米精度的模具将上市。这要求超精加工。 三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。 四是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产
5、率和质量，并能大幅度节约制作的原材料，因此热流道技术的应用在外国发展很快，许多塑料模具厂生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术，有的厂家使用率达到 80%以上，效果十分明显。热流道模具在我 国也已生产，有些企业使用率上升到20%30%。 五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好，耐高压，特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模温能准确控制，所以对模具钢的性能要求很严。 六是标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用在 “十五 “
6、期间必将得到较大的发展。 七是快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批 量生产时代， 21 世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达到 75%以上。由此，一方面是制品使用周期缩短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好。因此开发快速经济模具将越来越引起人们的关注。 八是随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 九是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。 十是模具技术含量将不断提高， 中、高档模具比例将不断增大，这也是
7、产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 国外方面： 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达 60%左右，而国外模具超过 70%属商品模具。专业模具厂大多是 “大而全 ”、 “小而全 ”的组织形式，而国外大多是 “小而专 ”、 “小而精 ”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足 30%，而国外在 50%以上。 2004 年，模具进出口之比为 3.7： 1，进出口相抵后的净进口额达 13.2 亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。 二、研究目标与主要内容 （含论文 提纲） 通过对 拉线盘注射模具 的 设计和分析 可以 更加理解和掌握注射模 分型 的 过程
8、和成型 的原理， 通过大学四年的理论知识学习，以及一些制图软件的操作，基本可以完成本项设计 。 通过对所做课题的学习和对塑料模具设计的掌握程度的同时，再不断查阅相关专业技术的资料，运用二维或三维设计软件，从而锻炼自己的模具设计能力和解决实际工程的实践能力。 第一章 绪论 1.1 塑料成型工业在生产中的重要地位 1.2 各种模具的分类和占有量 1.3 世界五大塑料生产国模具工业的发展状况 1.4 我国模具技术的现状及发展趋势 1.5 课题研究的意义及主要研究内容 第二章 塑料拉线盘的工艺性分析 2.1 塑件功能设计 2.2 拉线盘材料选择 2.3 塑件结构设计 2.3.1 塑件的造型设计 2.3
9、.2 壁厚 2.3.3 脱模斜度 2.3.4 圆角 2.3.5 加强肋设计 2.4 塑件的尺寸精度及表面质量 2.4.1 尺寸精度 2.4.2 塑件的表面质量 2.5 本章小结 第三章 注射成型工艺及设备选择 3.1 注射成型工艺简介 3.2 注射成型工艺的参数 3.3 注射机的选择 3.3.1 注射机简介 3.3.2 注射机基本参数 3.3.3 选择注射机 3.4 注射机的校核 3.4.1 最大注射量的校核 3.4.2 锁模力的校核 3.4.3 喷嘴尺寸校核 3.4.4 注射机固定模板定位孔与模具定位圈的关系 3.4.5 模具外形尺寸校核 3.4.6 模具轮廓尺寸与注射机装模空间的关系 3.
10、4.7 模具的安装紧固 3.4.8 开模行程与顶出装置的校核 3.5 本章小结 第四章 塑料拉线盘注射模具设计 4.1 分型面的确定 4.2 型腔数目的 确定 4.3 浇口的确定 4.4 浇注系统设计 4.4.1 主流道 4.4.2 浇口套的形式及固定方式 4.4.3 分流道 4.5 成型零部件的设计 4.5.1 成型零部件结构的设计 4.5.2 成型零部件工作尺寸的计算 4.6 导向零件的设计 4.7 抽芯机构和顶出机构的设计 4.7.1 抽芯机构的设计 4.7.2 顶出机构的设计 4.8 排气系统的设计 4.9 模架的选用 4.10 模具材料的选择 4.11 模具装配图 4.12 模具制造
11、工艺 4.13 本章小结 第五章 结论 致谢 参考文献 本课题主要研究内容 1塑料拉线盘的结构设计，重点对拉线盘的结构和成型原理、原料选用和注射技术进行分析； 2制订拉线盘的注射成型工艺 ，选择注射成型拉线盘的注射机； 3确定拉线盘的注射成型模具，设计出至少两个方案并进行方案对比； 4绘制拉线盘的注射成型模具的总结构图，并做必要的设计计算。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 本课题将 先 对 拉线盘 进行工艺 的整体 分析 ，在工艺分析的过程中发现一些关键性的问题： 1）塑件原材料的选择与塑件表面精度的要求。 2）模具分型面的选择，浇注系统的设计，侧抽芯和斜滑块机构的设计技
12、巧。 3）选择模具标准件的问题，通过老师的帮助和自身的总结。解决思路如下： 1）根据塑件的性能决定材料选用 ABS 树脂，考虑模具是型腔结构，采用点浇口形式，这样利于排气和补缩。 2） 考虑塑件的弹性模量和强度较低，因为中间位置受力后容易变形甚至破坏。所以考虑在塑件的中央板型四周设置加强肋。 3）考虑到生产的经济性，我们打算采用一模一型腔。所以模具结构为双分型面二次开模结构。 四、参考文献 1 黄一茗 .我国塑料模具发展研究报告 . 模具工业， 2006，（ 8）： 33-35 2 王鹏驹主编 .塑料模具设计手册 .北京：机械工业出版社， 1997 3 H.瑞斯著 . 模具工程（第二版） .北
13、京：化学工业出版社， 2005 4党根茂，骆志斌，李集仁 . 模具设计与制造西安：西安电子大学出版社， 1995 5李东 . 国内外模具行业的现状及发展趋势 . 成都航空职业技术学院学报， 2005， 2（ 2）： 54-56 6 陈锡栋，周小玉主编 .实用模具技术手册 . 北京：机械工业出版社， 2001 7塑料模设计手册编写组 .塑料模设计手册 .北京：机械出版社， 2002 8Eckardt H.Symposium on New technologies in Injection Moulding.Taipei:bangko， 2004 9行川一男 .日本模具制造业 . 模具技术， 19
14、90，（ 6）： 44-46 10Eckardt H. Sympodium on New Technologies in InjectionMoulding.Taipei:Bangkok, November 1990:35 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 毕业实习 ,收集资料 ,翻译译文 2010.11.1-2010.12.31 2 确定注射成型工艺和注射成型机 2011.1.4-2011.3.12 3 绘制拉线盘注射成型模具总装配图 2011.3.13-2011.3.30 4 拆画模具主要零件图 2011.4.1-2011.4.12 5 书写设计说明书，准备答辩 2011.4.13-2011.5.12 六、研究的主要特点及创新点 通过本次设计 可以 更加了解注塑模具机构，并且全面而具体掌握塑料模具设计的步骤和设计流程。 通过本次毕业设计，将完成开题报告和英文翻译，模具设计的装配图和零件图。在论文撰写过程中，学会应用 二维软件和三维软件绘 图，并且采用 Office 软件来进行文字的处理，最后完成 设计说明书。
