170-繞線骨架塑料模具設計【模具三維】

170-繞線骨架塑料模具設計【模具三維】,模具三維,170,骨架,塑料,模具設計,模具,三維 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目：繞線骨架塑料模具設計 1 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況） 1.1題目背景、研究意義 模具技術是制造業(yè)是實現(xiàn)自動化，高效率，高利用率生產的基礎: 模具技術的應用是提高制造業(yè)的產品質量和勞動生產率必不可少的重要手段，由于模具生產要采用一系列的高新技術，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術、計算機技術、激光技術、逆向工程和并行工程、快速成形技術及敏捷制造技術、高速加工及超精加工技術等。因此，模具設備是國防工業(yè)現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略裝備，是關系到國家戰(zhàn)略地位和國家綜合國力水平的重要標記。 塑料工業(yè)是現(xiàn)代新興工業(yè)之一，它包括塑料原料（樹脂和助劑）生產和塑料制品成型加工兩部分。由于塑料具有質量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點。因此塑料制品獲得了廣泛的應用，塑件已深入到國民經濟的各個部門中，零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產品[1]?，F(xiàn)代生產、生活中越來越多的產品是塑料制品，其產品形狀結構比較復雜，這就要求模具設計制造者必須充分掌握產品的各種資料，包括產品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等[9]。 本課題的主要設計意義在于增強我們的專業(yè)技術應用能力，培養(yǎng)我們獨立思考、解決實際問題的能力，掌握塑料模具設計的相關知識，完成模具方案的設計，運用所學知識獨立設計一套完整的注射模具，并能將其運動于實際生產。 1.2 國內外相關研究情況 改革開放20多年來，我國的模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，設計、制造加工能力和水平、都有了很大的提高。據中國模具工業(yè)協(xié) 會統(tǒng)計，1995年中國模具總產值為145億元， 而2003年已達450億元左右，年均增長14%。 另據統(tǒng)計2004年中國（不包括臺灣、香港、澳 門地區(qū)）共有有模具專業(yè)生產廠、產品廠配套 的模具車間(分廠)近20000家，約60萬從業(yè)人 員，年模具總產值達1億元人民幣以上的有十 多家。但是，我國模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足 需求量的60％左右，還不能適應國民經濟發(fā) 展的需要。據有關部門統(tǒng)計，1997年進口模 具價值 6-3億美元，這還不包括隨設備一起 進口的模具；1997年出口模具僅為7800萬美 元。目前我國模具工業(yè)的技術水平和制造能力，是我國國民經濟建設中的薄弱環(huán)節(jié)和制 約經濟持續(xù)發(fā)展的瓶頸。國內已經認識到了 模具在制造業(yè)中的重要基礎地位，許多模具 企業(yè)十分重視技術發(fā)展，增大了用于模具技 術進步的投資[7]。 現(xiàn)在，我國模具生產廠點約有3萬多家，從業(yè)人數(shù)80多萬人。“十五”期間，模具年平均增長速度達到20％左右，2005年模具銷售額達650億元，同比增長25％；模具出口7.4億美元，比2004年的4.9億美元增長約50％，均居世界前列。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50％，塑料模具約占33％，壓鑄模具約占6％，其它各類模具約占11％。但是，由于創(chuàng)新能力弱，行業(yè)關鍵技術難以突破，使得我國模具行業(yè)長期以來面臨著“低端競爭、高端進口”的尷尬局面。 為了適應市場對模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求，模具越來越向著大型化、高精度化、多功能復合模具化等方向發(fā)展。熱流道模具、氣輔模具等先進的模具加工技術也將在塑料模具中得到更廣泛的應用。標準件的廣泛應用，將極大的影響模具制造周期，提高模具的質量，并降低模具的制造成本。模具技術含量的不斷提高，將使中高檔模具比例不斷增大，產品的機構調整將引發(fā)模具市場走勢不斷變化[5]。 高新技術在歐美模具企業(yè)得到廣泛應用，歐美許多模具企業(yè)的生產技術水平，在國際上是一流的。將高新技術應用于模具的設計與制造，已成為快速制造優(yōu)質模具的有力保證。 CAD/CAE/CAM的廣泛應用，顯示了用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普通應用的技術。在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應用的技術。在CAD的應用方面，已經超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設計已達到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應用很普遍。 為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術。高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍?？焖俪尚图夹g與快速制模技術獲得普遍應用。 目前，國外注射成型技術的發(fā)展迅速，精密注射成型、注射成型中的計算機技術的廣泛應用，以及全電動注射劑、兩板式注射機、無拉桿注射機、電磁動態(tài)化注射機、低壓注射成型、高速注射成型、復合注射成型、超級小精密注射成型等技術的研發(fā)及應用，都大大提高了國外模具的生產和制造水平[6]。 中國模具生產總量雖然已位居世界第三，但設計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家落后許多，也比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等國落后、其差距主要表現(xiàn)在下列幾方面。國內自配率不足80％，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60％。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產業(yè)。企業(yè)組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。中國模具生產廠中多數(shù)是自產自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”、“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。模具產品水平和生產工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產周期卻要比國際先進水平長許多。模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。與國際先進水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術[6]。 2 本課題研究的主要內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容 本次設計的主要內容是設計－繞線骨架塑料模具，并完成不少于1500字的文獻綜述；對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算，運用Pro/E軟件輔助設計完成模具整體結構；編制模具中典型零件的制造工藝規(guī)程卡片；繪制模具零件圖及裝配圖；對模具結構進行三維剖析，輸出模具開合結構圖；編寫設計說明書（所有3D圖插入說明書中恰當位置）等等相關內容。該產品的材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS )，是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)組成的三元共聚物，英文名稱：Acrylonitrile-butadiene-styrene(簡稱ABS)。苯乙烯賦予ABS樹脂剛性、電性能、易加工性及表面光澤性，丁二烯賦予ABS樹脂韌性及低溫抗沖性；丙烯腈則賦予ABS樹脂耐化學性、耐候性、耐熱性及抗張強度。由于它們優(yōu)勢互補，使得ABS樹脂具有耐熱、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定、耐化學性及電性能良好、易于成形加工和機械加工等優(yōu)異的綜合性能，在電子電器、儀器儀表、汽車、建材工業(yè)和日用制品等領域獲得廣泛的應用[13]。 本次設計塑件特點為：可以采用各種形式的澆口，澆口與塑料連接處應該光滑過度；塑料厚度均勻不宜有嵌件缺口尖角。 圖2.1.1 繞線骨架二維圖 圖2.1.2 繞線骨架三維圖 2.2研究方案 方案一：采用單分型面注塑模具，其澆口套和澆口設在定模固定板上。 采用直接澆口，這種澆口流動阻力小，進料快。通常用于一模一穴，澆口用在不影響產品外觀且成型深腔的大型制品，不易用于成型平薄的型件且易變性的產品。 方案二：采用推桿脫模，優(yōu)點是模具簡單，缺點是在推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，推出時會在塑件上留下頂出痕跡。 方案三：采用一模兩腔雙分型面結構，其澆口設在定模板上，用斜滑塊側芯機構。脫模采用推桿推動的推板。 澆口采用點澆口，點澆口尺寸小，冷凝快，成型周期快，點澆口塑件一般不需要修正工序，因而省去了修正工序，生產率高。而且點澆口在塑件上留下的痕跡小，使塑件表面質量得到了提高。 方案一,雖然模具設計結構比較簡單，但是塑件容易產生變形或者破壞。同時采用直接澆口，需要專門去除澆注系統(tǒng)產生的凝料。方案二是采用推桿脫模，影響塑件外觀。方案三采用一模兩腔結構，效率高。應用斜滑塊側抽芯機構，在開模時，拉出主澆道凝料，斜滑塊在動模帶動下向外移動，退出斜導柱，推桿推動推板將塑件頂出。綜上，選擇方案三最合理。 2.3研究方法或措施 本設計題目是工程實際零件，通過運用《塑料模具設計》、《塑料成型工藝》等知識，利用Pro/E軟件完成模具結構的設計，并進行相關的校核計算，完成包括注塑機的選擇、選材熱處理、制造工藝規(guī)程、可行性分析等工作。本設計旨在鍛煉我們在專業(yè)技術應用能力上達到培養(yǎng)目標的基本要求，在塑料成型工藝與塑料模具設計技術方面得到全面提高，并受到模具設計工程師的基本訓練。 3 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 本課題研究的重點是：模具總體結構的設計優(yōu)化選擇,實現(xiàn)內側抽芯動作及脫模過程，以及對模具結構進行三維剖析輸出開合模具結構圖。 難點是：于型芯機構的設計、脫模過程和總體方案的優(yōu)化選擇,以及模具三維結構剖析和開合模具圖輸出。 前期已開展工作： （1）搜集并查閱了相關專業(yè)資料為后期的畢業(yè)設計做好充分的準備； （2）完成了塑料模具設計的文獻綜述； （3）完成了塑件的二維、三維圖的繪制； （4）對塑件結構進行了分析及其工藝性分析； （5）進行了模具結構的分析，擬訂了三套備選結構方案，并繪制了方案草圖。 4 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 1-2周：熟悉課題，工廠參觀注塑生產過程，繪制塑件3D圖，翻譯外文資料； 3～4周：確定模具類型及結構，繪制模具結構草圖，準備開題答辯； 5～10周：對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算，并運用Pro/E輔助設計完成部分模具零件，準備中期答辯； 11～12周：完成模具零件的選材、工藝規(guī)程的編制、裝配圖及零件圖的 繪制等工作； 13～15周：對所有圖紙進行校核，編寫設計說明書，所有資料提請指導教師檢 查，準備畢業(yè)答辯。 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打印；其他格式與畢業(yè)論文要求相同。 2）開題報告由各系集中歸檔保存。 3）開題報告引用參考文獻注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設計（論文）參考文獻樣式”執(zhí)行。不進入正文，可以作為附件放在開題報告后面。 參考文獻 [1] 楊俊秋.淺談塑料模具畢業(yè)設計[J].模具制造.2005(7):38-41. [2] 王東輝.孫海洋.Pro/E在塑料模具設計中的應用[J].哈爾濱軸承,2008,(1):84-86. [3] 楊攀,常旭睿,吳光順編著.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0中文版模具設計經典作品解 析.北京:中國電力出版社,2005. [4] 王永平編著.注塑模具設計經驗點評.北京:機械工業(yè)出版社,2004. [5] 王守鵬.簡述模具在我國的應用和發(fā)展趨勢[J].考試周刊,2009,36:175. [6] 鄭涌.模具行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技信息,2007,4:64-65. [7] 李海平.國內模具工業(yè)的現(xiàn)狀及研發(fā)趨勢[J].科技資訊.2006(26):28-29. [8] 王文廣,田寶善,田雁晨主編.塑料注射模具設計技巧與實例.北京:化學工業(yè)出版社, 2004. [9] 李光耀. 淺談現(xiàn)代塑料模具的設計與制造[J].橡塑技術與裝備2005,32(3):24-28. [10] (德)E.林納(Edmund Linder),(德)P.恩格編著(Peter Unger). 注射模具130例.北 京:化學工業(yè)出版社,2005. [11] 任義磊.具有復雜抽芯結構的注塑模設計[J].塑料科技,2009,37(8):69-71. [12] 孟繁博.ABS材料的市場需求和競爭力[J].天津商學院學報.2007,27(6):71-74. [13] S.H.Tang, Y.M.Kong,S.M.Sapuan,R.Samin and S.Sulaiman. Design and thermal analysis of plastic injection mould. Journal of Materials Processing Technology,2006,171(2)259-267. [14] C.G. Lia and C.L. Li. Plastic injection mould cooling system design by the configuration space method. Computer-Aided Design,2008,40(3):334-349. [15] Sadegh Rahmati,Phill Dickens. Rapid tooling analysis of Stereolithography injection mould tooling. International Journal of Machine Tools and Manufacture,2007,47(5):740-747. - 6 -