帶聯(lián)合頂出機(jī)構(gòu)的注射模的設(shè)計(jì)【一模二腔】【說明書+CAD】

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740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。其中塑料注射模具地位顯得非常重要。隨著全世界的模具工業(yè)水平的迅速提高，模具注塑工藝也在不斷發(fā)展。注射充模、保壓冷卻、脫模是注塑成型周期中的三個(gè)主要階段。溫度、壓力、速度、時(shí)間等工藝參數(shù)也是獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵。目前，CAD/CAM/CAE技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)及制造，其應(yīng)用范圍廣泛，效率高，使模具技術(shù)得到很大的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。關(guān)鍵詞 塑料模具 注射模 CAD/CAM/CAE1 塑料注塑模技術(shù)概況 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形1。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。因此，我們必須加快模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，除了少數(shù)幾種塑料外，幾乎所有的塑料都可以采用注塑成型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注塑制品約占整個(gè)塑料制品總產(chǎn)量的30%，全世界每年生產(chǎn)的注塑模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50%2。 隨著發(fā)達(dá)國(guó)家將制造業(yè)紛紛轉(zhuǎn)移到我國(guó)，大批境外企業(yè)涌入，使我國(guó)模具工業(yè)的水平有了一定的提高。在技術(shù)方面，我國(guó)模具的精密度、復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。如塑料模熱流道技術(shù)日漸成熟，氣體輔助注射技術(shù)開始采用。高速加工、復(fù)合加工等先進(jìn)的加工技術(shù)也得到進(jìn)一步推廣；快速原型制造進(jìn)展很快；模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度也有一定提高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，2002 年我國(guó)共進(jìn)口模具12.72億美元，比2001年增長(zhǎng)14.4%，其中塑料橡膠模具進(jìn)口金額6.93億美元，占總進(jìn)口量的54.5%。2002年我國(guó)共出口模2.52 億美元，比2001年增34%，其中塑料橡膠模具出口金額1.72億美元，占總出口量的68.3 %3。專家預(yù)測(cè)，在外資的帶動(dòng)下，2003年我國(guó)模具市場(chǎng)總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年模具產(chǎn)值將達(dá)460億元，年均增長(zhǎng)速度為 12%左右，模具自給率將從目前的70%提高到80%左右，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右4。我國(guó)的模具正處在高速增長(zhǎng)時(shí)期，尤其是塑料模具近年來發(fā)展相當(dāng)快，2002年已猛增到140億元左右5。當(dāng)前國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具，這與工程塑料的快速發(fā)展分不開的。預(yù)計(jì)2010年塑料門窗和塑料管的普及率將達(dá)到30%50%，塑料排水管的市場(chǎng)占有率將超50%6。因此塑料建材件模具需求量將增長(zhǎng)較快。雖然我國(guó)模具工業(yè)的水平有了一定的提高，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)模具工業(yè)主要存在如下幾個(gè)問題： (l) 總量供不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有50%左右7。 (2) 企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不合理。我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠)，自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外70%以上是商品模具8。專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”、“小而全”的組織形式，國(guó)外大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。國(guó)內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例不足30%，而國(guó)外在50%以上9。進(jìn)出口之比2002年為5:1, 2003年為4.1:1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口已超過10億美元，為凈進(jìn)口量最大的國(guó)家10。2 模具注塑工藝的概述 在注塑加工中，每個(gè)成型周期有三個(gè)主要階段：注射充模、保壓冷卻、脫模。在充模階段，熱的高聚物熔體被注射進(jìn)入模具型腔。一旦型腔充滿熔體，額外的高聚物熔體會(huì)在高壓下進(jìn)入模腔，以補(bǔ)充聚合物充摸后溫度下降體積收縮而出現(xiàn)的空間。然后進(jìn)入冷卻階段，此階段約占成型周期的3/4的時(shí)間。只有在充分的冷卻固化的情況下，塑件脫模后才不會(huì)損壞變形。最后塑件脫模，得到制品。11 在注射模具中，模具冷卻系統(tǒng)的是極其重要的，它直接影響著注塑生產(chǎn)率及注塑制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量。完善的冷卻系統(tǒng)能顯著地減少冷卻時(shí)間，縮短注塑循環(huán)周期，降低制品殘余熱應(yīng)力及翹曲變形，提高制品機(jī)械性能及內(nèi)部、表面質(zhì)量等。模具溫度的控制，原則上應(yīng)定在塑料的玻璃化溫度或熱變形溫度以下，以使塑料冷卻定型，主要決定于塑料的結(jié)晶性，制品尺寸與結(jié)構(gòu)，性能要求以及其他工藝條件（料筒及噴嘴溫度，注射速度，壓力及成型周期等）。 要獲得高質(zhì)量的制品，必須對(duì)溫度、壓力、速度、時(shí)間等關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行控制。時(shí)間控制包括注塑時(shí)間、保壓時(shí)間、補(bǔ)縮時(shí)間、冷卻時(shí)間等的控制；溫度控制包括料筒溫度、噴嘴溫度、熔體溫度、模具溫度和油溫的控制；壓力控制包括注塑壓力、背壓、模腔內(nèi)壓力的控制，以及如何根據(jù)模腔內(nèi)最大壓力值決定從注射到保壓的切換時(shí)間；速度控制包括對(duì)螺桿推進(jìn)物料的速度及對(duì)螺桿推進(jìn)的位置與速度進(jìn)行多級(jí)切換（多級(jí)注射）。注射/保壓切換點(diǎn)的控制有重要意義。如切換得太遲，會(huì)形成過渡充填、高殘余應(yīng)力、模具受損等缺陷；如果切換得太早，會(huì)形成短射、制品質(zhì)量不足、熔接線結(jié)合不好、凹陷等缺陷12。 注射速率的大小除了影響注塑壓力外，還直接影響制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。注射速率越慢，注塑時(shí)間越長(zhǎng)，制品易產(chǎn)生冷接縫，且密度不均，制品內(nèi)應(yīng)力大；合理縮短注塑時(shí)間，提高注射速率，可以減少熔體在模內(nèi)的溫差，改善壓力傳遞效果，保持制品密度均勻，提高制品力學(xué)性能和表面光澤。注射速率還影響流率，流率影響熔體粘度，且影響充填過程的取向度和分子排列，它與冷卻速率一起，決定這最后制品的取向度。3 模具 CAD 技術(shù)的發(fā)展情況二戰(zhàn)后的日本，其發(fā)展之所以如此迅速，在短短幾十年內(nèi)，一躍成為世界經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)，模具在其工業(yè)生產(chǎn)中的地位可以說是舉足輕重的，而模具在日本也被稱為是“工業(yè)之母”13 。目前，CAD/CAM/CAE技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)及制造，已成為一門綜合性學(xué)科。在現(xiàn)代化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的條件下，模具行業(yè)將面臨一次新的技術(shù)革命14。國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家由于起步早和對(duì)模具CAD/CAM的重視，先后投入了大量的人力和物力，從而使模具CAD/CAM技術(shù)得到了很快的發(fā)展，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，在沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等方面都開發(fā)出了較成功的商品化軟件。如法國(guó)達(dá)索(Dassault)公司開發(fā)的 CATIA，美國(guó)國(guó)家航空及宇航局(NASA)開發(fā)的 I-DEAS，美國(guó)麥道(MD)公司開發(fā)的 UG，以及美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司開發(fā)的Pro/ENGINEER（簡(jiǎn)稱 Pro/E）等15。我國(guó)CAD/CAM技術(shù)的開發(fā)始于20世紀(jì)70年代末，先后開發(fā)了精沖模、普通沖裁模、鍛模和注射模等系統(tǒng)，但多數(shù)處于試用階段。模具加工設(shè)備中，數(shù)控機(jī)床比例還很小，模具制造精度低、制造周期長(zhǎng)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用較為活躍，許多科研單位和企業(yè)引進(jìn)了成套的CAD/CAM系統(tǒng)，通過吸收、開發(fā)和推廣工作，將其廣泛應(yīng)用于模具行業(yè)，取得了可喜的成績(jī)，如南京航空航天大學(xué)的超人CAD/CAM系統(tǒng)，華中理工大學(xué)的 CHNC，北航海爾的CAXA等均已實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲線、曲面的造型、數(shù)控代碼的自動(dòng)生成和加工仿真16。參 考 文 獻(xiàn)1 申長(zhǎng)雨，陳靜波等. 塑料型材擠初模具 CAE 技術(shù)M. 模具工業(yè)出版社，2001(7).2 易際明，彭浩哥. Pro/ENGINEER Wildfire 模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工M. 北京：清 華大學(xué)出版社，2004.3. 3 李迎春，杜栓麗，申開智. 聚丙烯(PP)塑料注塑模具點(diǎn)澆口大小的研究J. 華北工學(xué)院學(xué)報(bào)，1998 年第 19 卷第 1 期(總第 61 期)：3034. 4 汪琦. 注塑模具 CAE 的應(yīng)用和模具設(shè)計(jì)J. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用(5).5 付永剛. 注塑模 CAD 系統(tǒng)開發(fā)的理論研究及應(yīng)用J. 西安理工大學(xué)碩士論文，2000.3.6 陳志剛. 塑料模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.1.7 劉法謙，燕立唐，胡海青，等. CAE 在彩電后殼澆注系統(tǒng)中的應(yīng)用，現(xiàn)代塑料加工應(yīng) 用J，2002.6，第 14 卷第 3 期：1922.8 周振勇，顧正朝，石教英. 注塑模流道系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)技術(shù)研究J. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2002.7，Vol.38NO.7：2327.9 王利霞，劉春太. 注塑模充填過程動(dòng)態(tài)模擬J. 中國(guó)塑料，1996年 9 月第 10 卷第 5 期：7177.10 Shen Chang-Yu, YuXiao-Rong, LiQian, ChenJing-Bo. Automated Design for the Gate Location of Injection MoldsM.In: Proceedings of the 61rd Annual Technical Conference, Nashville,2003:544549.11 劉躍軍，瞿金平，等. 聚合物注射成型的過程控制J. 工程塑料應(yīng)用.2001,29（9).12 益小蘇. 高分子材料的制備與加工M. 浙江大學(xué)出版社，1997.13 潘利波 基于 Pro/ENGINEER 二次開發(fā)的模具 CAD 系統(tǒng)研究J. 武漢理工大學(xué)碩 士學(xué)位論文，2004，05：1214 李德群，肖祥芷. 模具 CAD/CAE/CAM 的發(fā)展概況及趨勢(shì)J. 模具工業(yè)，2005（07).15 張祥杰. Pro/ENGINEER Wildfire模具設(shè)計(jì)M. 中國(guó)鐵道出版社，2004：35188.16 田福祥. 現(xiàn)代模具技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)J熱加工工藝，2004（08） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本設(shè)計(jì)要求使用CAD，PROE等軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行零件圖紙繪制，設(shè)計(jì)成型注射模具。帶聯(lián)合頂出機(jī)構(gòu)對(duì)于注塑模的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，使用常規(guī)的設(shè)計(jì)方法就能夠設(shè)計(jì)出合理簡(jiǎn)單有效的模具。機(jī)構(gòu)的材料：ABS根據(jù)要求模具要一腔兩模，對(duì)于模具的基本方案是：一、對(duì)于注塑機(jī)的選擇，由于機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量以及所給的各項(xiàng)要求，進(jìn)行綜合的考慮，采用臥式注塑機(jī)；二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)所給設(shè)計(jì)要求是一模兩腔，因此將型腔對(duì)稱放置，使用圓錐型主流道，使用球型頭的拉料桿的冷料井。將分流道對(duì)稱設(shè)置，分流道截面采用梯形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；2. 分型面設(shè)計(jì)根據(jù)對(duì)工件模型的觀察和分型面選擇的基本原則，開模時(shí)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，選擇最大截面處為分型面；3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)陰模使用整體嵌入式，上下模板上均嵌入陰模。由于結(jié)構(gòu)的上下結(jié)構(gòu)特征，在上下模板均設(shè)計(jì)了型芯；4合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)使用導(dǎo)向柱四根，同時(shí)與導(dǎo)套配合，既能夠?qū)颍帜軌蚨ㄎ唬?脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)使用推桿進(jìn)行脫模，同時(shí)在噴霧器嘴的下側(cè)使用一推環(huán)，雖然塑件有四處筋板，可使用使用四處推桿，但使用一推環(huán)可防止在推模時(shí)對(duì)塑件造成破壞；三、零件圖的繪制在對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的設(shè)計(jì)后，首先要進(jìn)行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。四、對(duì)模具進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)在對(duì)模具進(jìn)行基本設(shè)計(jì)之后，就要進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在得到正確的數(shù)據(jù)后，利用CAD進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，通過進(jìn)行人機(jī)交互，即可得到簡(jiǎn)單又優(yōu)良的設(shè)計(jì)。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)完成之后，我們得到了模具的三維圖,并生成模具的裝配圖，同時(shí)生成我們所需要的所有零件的圖紙。進(jìn)行以上的工作之后，還要進(jìn)行注射模具的制造工藝設(shè)計(jì),在完成所有的設(shè)計(jì)之后完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日