1、 开题报告 10ml一次性注射器外套注射模具及成型工艺设计成型 一、选题的背景和意义 注塑模具是 当今 生产各种工业产品的重要 设备 ，随着塑料 行 业的迅速发展，以及塑料制品在 各领域的 推广应用， 塑料制 品对模具的 设计 要求也越来越高，传统的模具设计方法已 不能符合 当今 社会 的要求 . 与传统模具设计相比，计算机辅助工程（ CAE） 的 技术无论在提高生产、保证产品质量，还是在降低成本 和 劳动强度方面，都有极大的优越性。 一次性注射器是注塑模具的主要一个体现，也是医疗机构中应用最为广泛的器械，是医护人员每天基本上必定会接触到的器材，我们 很有必要对其历史知识作一些了解。 以前，医
2、护人员会采用对体内直接用药的手段使药物快速被肌体吸收，但是由于条件的限制，必须先使用刀先在病人的身体表面划开口子，然后将装药的装置置于其内才能完成。 伴随着社会的发展，人类的文明程度提高，注射器的发展相应的也从 15世纪开始进入了较为快速的发展时期，并经历了四个阶段。第一阶段： 15世纪到 20世纪 40年代，现代意义上的注射器的发明以及发展，出现了玻璃制的注射器；第二阶段： 20世纪 50年代到 80年代，发明并且大量得制造一次性注射器；第三阶段：20世纪末至今，安全注射器的设 计；第四阶段：注射器未来的发展趋势将会是发明发展大量的微型注射器技术，降低注射时的疼痛，提升药物治疗效果。 195
3、5年，塑料首次被应用在注射器的设计中，全世界首个一次性塑料注射器问世，它不但降低了注射器的生产成本，而且使用起来更安全方便。从此以后，塑料注射器不断地受人关注，不断出现新的、更安全的、性能更好的、更廉价的产品。 目前，无论是小型诊所或者大型医院，除了给患者开方立药予以内服外敷外，药液的静脉注射或肌肉注射无非是最快捷有效的，但是，药液要顺利的注入人体的表皮以内，需要依赖带有针头的注射器。普通的一次 性注射器由针筒、推杆、针头组成，针头插入人体的肌肉或皮下组织时，需要按住推杆往前推移，将针筒中的药液由针头注入人体。因此可见，注射器的三个部件缺一不可。 至今， 国际 市场中 医用塑料制品 的 市场年
4、均增长率 已经 高达 15%至 18%， 占 各种医疗器械产品市场年增长率 前列 。我国 的 医用塑料制品生产 起 始于上世纪 70年代，最早 使用 的医用塑料制品 名 为聚氯乙烯（ PVC）制输液袋， 它成功 取代了运输不便、 容 易破碎的 玻璃输液瓶 。 由此可见，注塑模具在人们的生活中已经占了很大的地位。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 研究的目标 ： 课题主要的内容是研究注塑模具的设计。首先要深入学习 注塑成型技术、机械 CAD/CAM、机械设计等相关在课题研究中首先需要掌握的理论知识，理论知识的掌握是实践的基础。同时应对所设计的注塑模具对象 10ml 一次性注射器的组成结构、
5、生产制造工 艺进行全方面的了解。 根据 它的 尺寸、形状、精度及 其 表面质量 得 要求 进行 分析，确定模塑成型方案，制品的后 续 加工、型腔的数目和排列、分型面的选择、成型零件的结构 和 浇注系统等。 主要内容： 1一次性注射器外套的结构设计，重点针对一次性注射器的成型原理、原料选择和注射技术来进行分析； 2制定一次性注射器外套的注射成型工艺，选择注射成型的设备； 3确定 10ml 一次性注射器外套的注射成型模具； 4绘制 10ml 一次性注射器外套的注射成型模具的总结构图，并做必要的计算。 论文提纲： 1 引言 2 塑件工艺的分析 1.1 塑件成型的工艺分析 1.2 注射器外套的原料 医
6、疗级聚丙烯（ PP） 成型特性以及工艺参数 3 塑件型腔的数量及其排列方式 4 注射机的类型选择 4.1 大约估算塑件的体积 4.2 选择注射机 4.3 选择模架 4.4 最大注射压力的校验 5 设计浇注系统 5.1 设计主流 道 5.2 设计冷料穴 5.3 设计分流道 5.4 浇口选择 6 工艺尺寸计算 6.1 型腔径向尺寸计算 6.2 型芯计算 6.3 模具型腔壁厚计算 7 分型面选择和排气系统设计 7.1 选择分型面 7.2 设计排气槽 8 设计合模导向和顶出机构 8.1 设计脱模推出机构 8.2 设计温度调节系统 9 设计模具冷却系统 9.1 设计模具冷却系统 9.2 计算模具冷却系统
7、 10 装配模具 10.1 装配模具的顺序 10.2 设计开模过程 11 设计总结 【外文文献】 【鸣谢】 【参考资料】 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 设计方法是要深入学习机械 CAD/CAM、注塑成型技术、机械设计等相关在课题研究中需掌握的理论知识，运用理论联系实践，实践推动理论的方法有效的进行注射器外套的设计研究工作。 设计 时， 首先 需 要对 已有成品 进行分析，再 研究 型腔的分布、导向推出机构 、浇注系统等 的 后续工作。通过 CAD 绘制 制品的零件图可以了解制品的设计要求以及工艺要求。对 于 形态复杂 、 精度要求 比 较高的制品， 还 有必要了解 其
8、装配要求 、 使用目的 以 及外观，以便从 各种 塑料 原料 的收缩率 、 流动性、透明性 以及 制品 的机械强度、表面粗糙度、尺寸公差、嵌件形式等各 个 方面 来研究 注射成型的经济性和可行性。模具结构设计要经济合理，认真 的 掌握各种注射模具的普遍规律， 不仅 可以缩短模具 得 设计周期， 还可以 提高模具 的 设计水平。 技术路线： （ 1) 分析整理其技术资料，确定设计的依据。 （ 2）确定其工艺方案，确定模具的结构形式。 （ 3）绘制模具的草图，进行零部件德设计以及必要的工艺计算。 （ 4）进行注塑模总体设计。 （ 5）模具主要零件的结构设计。 （ 6）确定注塑设备。 （ 7）绘制模
9、具总装图。 （ 8）绘制各非标零件图 （ 9） 编写设计计算说明书。 实验方案： 确定型腔数 - 选择分型面 - 确定型腔布置 -确定浇注系统 - 确定脱模方式 -确定调温系统 - 确定凹模或型芯 -确定排气形式 -确 定注射模主要尺寸 - 选用标准模架 -绘 制 模具结构草图 - 校核模具与注射机的 相 关尺寸 -注射模结构设计审查 -绘制模具装配图 -绘制模具 的零件图 -复核设计图样。 （ 1） 确定型腔数目。 确定 条件：最大注射量、锁模力 度 、产品精度要求、经济性 （ 2） 选择分型面。 以模具结构 简单、分型容易 并 且不 易 影响塑件外观和使用为原则 。 （ 3） 确定型腔布置
10、方案。 尽可能 选择 平衡式排列 。 （ 4） 确定浇注系统。 包括 有 浇口、主流道、冷料穴、分流道等。 （ 5） 确定脱模方式。 依 据塑件所在模具的不同 的 部位而 确定 不同的脱模方式。 （ 6） 确定调温系统。 调温系统 一般 由塑料种类决定。 （ 7） 确定 采用 凹模或型芯采用镶块 的 结构时，划分镶块并 且 同时镶块的，可加工性 以 及安装固定方式。 （ 8） 确定排气形式。 一般排气可利用模具 的 分型面 以及 推出机构与模具 之间 的间隙，而对于大型 的 高速 成型的注射模，必须设计 其 相应的排气形式。 （ 9） 决定注射模的主要尺寸。 根据相应的公式计算成型零件的工作尺
11、寸及决定模具型腔的侧壁厚度、型腔底板、型芯垫板、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板厚度及注射模的闭合高度。 （ 10） 选用标准模架。 根据设计、计算的注射模的主要尺寸，来选用注射模的标准模架，并尽量选择标准模具零件。 （ 11） 绘 制 模具的结构草图。 绘制注射模的完整结构草图，绘制模具 的 结构图是模具设计 中 十分重要的 步骤 。 （ 12）模具与注射机有关尺寸 的 校 验 。 对使用的注射机参数进行校 验 ：包 括锁模力、注射压力、最大注射量、及模具安装部分的尺寸、顶出机构开模行程和开模行程的校 验 。 （ 13）审查注射模 的 结构设计。 进行初步 的 审查并 且 征得用户同意，同时
12、对用户提出的要求 进行 确认 以及 修改。 （ 14） 绘制模具装配图。 清楚表明注射模各个零件的必要的尺寸、明细表、装配关系、序号、技术要求及标题栏（技术要求为以下几项： 1、对模具结构性能要求， 比 如抽芯机构 、 推出机构的装配要求； 2、对模具装配工艺要求，如模具上下面平行度 、 分型面贴合间隙； 3、模具使用要求； 4、模具编号、防氧化处理、油封 、 刻字及保管等要求； 5、有关试模及检验方面的要求）。 （ 15） 绘制模具 的 零件图。 由模具 的 装配图或 者 部件图拆绘零件图的顺序为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。 （ 16） 复核设计图样。 注射模设计最后审核
13、是注射模设计的最后把关，应多 加 关注零件的加工性能。 四、参考文献 1 杨立平编著，模具制造基础，化学工业出版社， 2007 年 04 月 2 模具设计与制造技术教育丛书编委会编著，模具制造工艺与装备，机械工业出版社， 2006年 01月 3 李钟猛 编著，塑料模设计，西安电子科技大学出版社， 1994年 01月 4 肖爱民 沈春根 编著，塑料模具设计与制造完全自学手册，兵器工业出版社 ,北京希望电子出版社， 2006 年 10 月 5 屈华昌 .塑料成型工艺与模具设计 .北京 :机械工业出版社 .2003.3. 6 张六玲 .国内外模具工业的基本现状与市场预测 J.模具制造 ,2002,(
14、01) 7 Q. Shen and A. Chouchoulas, “FuREAP: A fuzzy-rough estimator of algae populations”, Artificial Intelligence in Engineering, 15, pp. 1324, 2001. 8 胡兴军 .我国模具业的发展及改进措施 J.世界制造技术与装备市场 , 2005,(01) 9 赵昌盛 .实用模具材料应用手册 M.北京：机械工业出版社 ,2005,6 10 F. Shi, Z. L. Lou and Y. Q. Zhang, “An improved strategy for
15、attribute reduction in rough set”, Sixth International Conference for Young Computer Scientists, 1, pp. 4144, October 2001. 11 樊泽兴 许洪斌编著，塑料注射成型工艺及模具，化学工业出版社， 2007年 01 月 12 欧阳军 .注射器的由来 .模具制造 ,2009,(04) 五、研究的整体方案与工作进度安排 20010.12.1-20010.12.31 选定论文题目并交给指导老师，通过老师得综合分 析和思考之后确定论文题目 2011.1.1 2011.1.15 根据毕业
16、设计任务书， 明确课题的主要内容，熟悉其资料，阅读相关文献，选择一篇外文进行翻译； 2011.1.16 2011.1.24 完成外文翻译；开始文献综述； 2011.1.25 2011.1.30 完成文献综述；开始撰写开题报告； 2011.2.1 2011.2.12 完成开题报告； 2011.2.13 2011.3.12 确定注射成型工艺及注射成型机 2011.3.13 2011.3.31 绘制 10ml 一次性注射器外套的注射成型模具总装配图。 2011.4.1 2011.4.9 拆绘模具的主要零件图。 2011.4.10 2011.4.12 整理所有德毕业设计材料。 2011.4.13 2011.5.12 写设计说明书，准备答辩 。 六、研究的主要特点及创新点 主要特点：在研究的过程中，运用了所学到的知识来解决实际得问题，做到了理论联系实际，让自身得到了良好的锻炼。 创新点： 在设计 的 时 候 应 该 在满足使用要求的基础上，使模具结构尽量简单 并且 使制品的几何形状能 够 适应成型工艺要求 。设计应该能够根据客户的要求得到快速的变更。
