1、毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 HBL700 注塑机主件设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明 选题的依据和意义 塑料工业是现代工业中的一个重要的行业，随着电子、信息、生物、交通等各个领域产品的不断更新变化，塑料工业也得到了极大的发展。由于塑料具有密度小、质量轻、高强度 (单位重量的机械强度 )、优异的电气性能、优越的化学稳定性、摩擦系数小和耐磨性能、优良的减震、隔音性好等特点，再加上具有易成型、易切削、易焊接、能很好地与金属、玻璃、木材及其它材料相粘接等性能 ;同时原料来源也很丰富，因而被广泛应用于工 业、农业、国防以及人们日常生活的各个领域。 在机器制造工业中，塑料被广泛地用
2、来制造零部件 ;在机电行业中，一吨塑料大约可代替 4-5 吨有色金属 ;在电器工业中，电视、电冰箱、微波炉等大量采用塑料，为我国节约了大量的矿产资源 ;在化工设备方面，用塑料作防腐材料生产的管道、容器、泵和阀门等在实际中的应用，解决了使用金属所无法解决的腐蚀、磨损和环境污染等问题 ;至于在国防、仪表、纺织、医药以及农业等领域，对塑料的需要也是日益增加。而在我们的日常生活中，塑料也是无处不在 :塑料盆、塑料桶、果盘、台灯灯罩等等，其重要性不言而喻。 注塑成型是成型塑料制品最为广泛使用的一种重要方法，具有生产效率高，产品一次成型的优点。其基本过程是将树脂原料加热至熔融态 (也称为塑化态 )，从而使
3、其具有一定的流动性 ;然后用一定的压力将熔融塑料注射进模具的型腔内，依靠冷却 (对于热塑性树脂 )或加热 (对于热固性树脂 )使熔料固化成型，然后从模具中取出所需要的成型制品。注塑成型具有生产周期快、生产效率高、能成型尺寸精确、形状复杂或带镶嵌件的制品，并易于实现自动化等特点，因而在整个塑料制品生产行业中占有非常重要的地位。目前除少数几种塑料外，几乎所有的塑料都可以采用注塑 成型的方法来生产制品。 随着应用的日益广泛，塑料制品正向轻量化、复合化和功能化的方向发展。同时，塑料制品的发展也对注塑机械提出了更高的要求，在保证制品质量的前提下，如何利用成熟的自动化设备，提高产品精度，降低废品、次品率，
4、节约原材料和能源来降低成本，增强市场竞争也逐渐引起人们的高度重视。从近年来塑料机械展览会展示的技术来看，目前注塑成型设备，正向高速高效、精密节能、低噪声和高自动化等方向快速发展。 改革开放 20 多年以来，我国的塑料原料、塑料制品、塑料模具、塑料机械四大产业都取得了迅猛发展，已经形成了一条新兴 的产业链，成为国民经济持续发展的朝阳产业。注塑机（也称注射成型机）是将热塑性或热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备，也随之发展非常迅速。 注塑机是借助金属压铸机的原理，在 19 世纪中出现压铸机的基础上逐渐形成的，最初用来加工纤维素硝酸脂和醋酸纤维一类的塑料。最早的注塑机诞生于1872 年，是由美国
5、人发明的柱塞式。 1926 年生产出用压缩空气推动的活塞式注塑机。世界上第一台全自动柱塞式卧式注射成型机成功研制于 1932 年，是由德国弗兰兹布劳恩厂生产的，并向各国推广使用，这也是目前所用的柱塞式注射成型机的基本形式。 1948 年在注射成型机上开始使用螺杆塑化装置，并于 1965 年在世界上出现了第一台往复螺杆式注射成型机。这是注射成型工艺技术方面的重大突破，从而使更多的塑料通过比较经济的注射成型方法加工成各种塑料制件成为可能。这是注射成型工艺技术方面的突破，他标志着塑料成型加工技术创新时期的开始。注塑机具有对各种塑料加工的适应性强、机器生产效率高、易于实现自动化、能一次成型外型复杂、尺
6、寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品等特点，所以注塑机及注射成型技术得到了极为广泛的应用，现已成为塑料机械业和塑料加工业中一个重要的组成部 分。 在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。随着塑胶制品多样化市场需求越来越大，注塑机设备的升级换代也越来越快。作为一种传统的机型，全液压式注塑机经过 40 多年的发展，经受住了市场的考验，具有一些优点，如原件自润滑性好，易实现过载保护，驱动力大，寿命长，价格低等。但同时也必须看到，在实践中，液压驱动不可避免地存在着许多问题，诸如耗能多、控制精度低、对环境有污染、噪音
7、大等。近年来，随着新型合成材料的涌现和高精度注塑件范围的扩大 ，以及绿色环保意识的日渐增强，人们对注塑机的要求越来越高，各类紧密型、节能型、环保型注塑机不断涌现，产业结构正在迅速转变。目前相对主流的各种新型注塑机中，最具代表性的为全电动式注塑机。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本课题选取 HBL700 注塑机为研究对象，本课题经过查阅文献资料和调研相关企业，充分了解和熟悉传统注塑机的基本组成和工作原理，在此基础上，针对HBL700 注塑机存在的问题，对机械部分和控制部分 进行改进 。机械部分运用CAD 技术改进主要零部件 的结构 ，提高注塑机的性能，降 低能 耗；控制部分应用模 糊
8、PID 算法改进温度控制系统，提高微型注塑机的温度控制精度；建立注塑制品力学性能预测系统，该系统能够不仅能够预测制品的力学性能，而且可以获得注塑工艺参数和制品力学性能间的关系。 三、研究步骤、方法及措施： HBL700 注塑机结构优化设计，在本设计中主要利用计算机辅助设计（主要利用 proe， solidworks 来设计），代替传统的手工设计、制造。 （ 1）了解课题的研究背景、注塑机控制技术的发展、研究现状及方向，结合本课题的来源，提出本课题研究的内容， 明确课题 研究的任务。 （ 2） 结构分析： 分析注塑机结构 （ 3）优化措施：针对不足点，提出改进措施。 （ 4）对提出的优化措施进行
9、验证，证明其可行性。 （ 5）造型 (solidworks、 pro/e、 AutoCAD)：根据 注塑机 的形状、精度、大小、工艺要求， 画出相应的结构图。 四、参考文献 1王志新 .现代注塑机控制 (微机及电液控制技术与工程应用 ).轻工业出版社 .2001. 2FriedrichJohannaber.InjectionMoldingMaehineM.HanserPublishers ，Munich Vienna NewYork， 1999 3王康正 .注塑机控制系统设计 D.中国科学技术大学硕士论文 .2006. 4权龙，林廷沂，史维祥 .电液比例流量控制新原理理论及实现 J.农业机械学
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