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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系 別 電信息系系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) B070203
姓 名 李 勇
學(xué) 號(hào) B0706011
外文出處 ScienceDirect International
Journal of Machine Tools &
Manufacture 47 (2007) 740–747
附 件 1. 原文； 2. 譯文
分析快速成型注塑模具加工程序
Sadegh Rahmati, Phill Dickens
摘要
隨著全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，企業(yè)壓力增加，不斷調(diào)低產(chǎn)品生產(chǎn)周期。由于交貨時(shí)間和工具加工成本趨于下降的趨勢(shì),所以現(xiàn)代工具制造廠必須在壓力下快速、準(zhǔn)確、以較低成本來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品?？s短生產(chǎn)原型產(chǎn)品是時(shí)間加快新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。快速成型模具生產(chǎn)當(dāng)中，特別使用快速成型技術(shù)制造注塑模具裝配可節(jié)約生產(chǎn)成本并減少時(shí)間。在本文中,快速成型技術(shù)是用來(lái)直接生產(chǎn)快速注射模這種短期生產(chǎn)工具。對(duì)快速成形工具成功注射的數(shù)量及其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析?？焖俪尚铜h(huán)氧工具能抵抗注射壓力、注射溫度以及500次注射次數(shù)。對(duì)注射過(guò)程中工具失效機(jī)制調(diào)查得知工具的失效是由于過(guò)度的彎曲應(yīng)力或是因?yàn)橛捎诩羟袘?yīng)力過(guò)大而造成的。
2006年愛(ài)思唯爾出版社有限公司版權(quán)所有。
介紹
設(shè)計(jì)降低生產(chǎn)新部件時(shí)間的方法,因?yàn)楫a(chǎn)品的交貨時(shí)間拖很久的話(huà)無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)需求[1,2]。設(shè)計(jì)能力提高、產(chǎn)品品種增加、交貨時(shí)間縮短，以及產(chǎn)量降低，均是快速模具技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,生產(chǎn)期間，加工時(shí)間和生產(chǎn)成本明顯有所降低[3 - 5]。與此同時(shí),快速成型模具加工技術(shù)正在不斷提高,并在制造商企業(yè)內(nèi)越來(lái)越受歡迎 [6 - 8]。在諾丁漢大學(xué)研發(fā)的快速成型注塑模具工具方面占有兩種優(yōu)勢(shì)。
第一種是在在應(yīng)力和溫度的極端條件下針對(duì)工具的設(shè)計(jì)可提供資料數(shù)據(jù),并能從不同的測(cè)試中獲取數(shù)據(jù), 類(lèi)似于真實(shí)情況[9]。第二種是研發(fā)一種理論分析快速成型注塑模具過(guò)程的方法 [10]。這證明可使用少量的快速成型注塑模具成功生產(chǎn)五百個(gè)以上數(shù)量的工具零件。
作者：S. Rahmati的郵箱，rahmati@rapidtoolpart.com。英國(guó)拉夫堡大學(xué)快速生產(chǎn)研究小組的負(fù)責(zé)人和教授。
實(shí)驗(yàn)方法
在構(gòu)建快速成型注塑模具工具過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)光固化快速成型250型號(hào)快速成型機(jī)上的CAD數(shù)據(jù)，直接將環(huán)氧樹(shù)脂殼層嵌入到模具當(dāng)中。這些嵌入物正好通過(guò)鋼框架插入到鋼模具當(dāng)中，模具背面用鋁粉或是鋁薄片和環(huán)氧樹(shù)脂的混合物填充(圖1)。這些混合物額外增加了嵌入物力量并使模具具有散熱特點(diǎn)。使用50噸的巴頓菲爾注塑機(jī)測(cè)試快速成型工具，生產(chǎn)聚丙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯零件。如圖2
彈簧澆注系統(tǒng)
快速成型模具
上內(nèi)模
腔鋼框架
模后填充材料
鐵心用鋼框架
頂出
針
快速成型模具下內(nèi)膜
圖1：快速成型模具工具鑲件橫截面
圖2：從快速成型工具取出后的模具狀態(tài)
模具加工過(guò)程當(dāng)中，測(cè)出型腔模具溫度和壓力，利用不同的熱電偶控制熔體溫度，以盡可能地確保型腔狀態(tài)保持一致。使用光學(xué)顯微鏡或是掃描電子顯微鏡檢測(cè)兩種模具斷裂樣本。裂縫的立方體用于橫截面和斷裂面的研究。裂縫當(dāng)中嵌入模具材料的立方體，使用鑄造材料鑄好，切割然后使用光學(xué)顯微鏡將其拋光，以便于檢測(cè)?？墒牵褂脪呙桦娮语@微鏡研究立方體斷裂面和模心，導(dǎo)致快速成型模具工具出現(xiàn)失效機(jī)理。
注射壓力分析
在噴射器底部放上測(cè)壓軟件來(lái)檢測(cè)壓力剖面（如圖3）。
澆道套
模制
澆鑄道
噴射器內(nèi)角
模腔邊
噴射器中間
噴射器
測(cè)壓元件
模蕊側(cè)
噴射器中間
測(cè)壓元件電纜
圖3：噴射器和測(cè)壓元件的位置
在頂針施加的壓力將轉(zhuǎn)移到放置在噴射器另一末端的測(cè)壓元件上。取五個(gè)頂針其中的三個(gè),其中一放在噴射器中間，另外兩個(gè)放在噴射器拐角處，測(cè)量壓力。所有的測(cè)壓元件與數(shù)據(jù)記錄器連接，并用電腦操作。在注射過(guò)程中記錄的變化電壓轉(zhuǎn)換成為壓力。結(jié)果如圖4描繪所示，在噴射器中間達(dá)到最大噴射壓力1650 psi （11.4兆帕), 在噴射器拐角壓力下降到約1300psi(9兆帕)。
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
快速成形環(huán)氧樹(shù)脂模具型腔三個(gè)地方的壓力剖面
Corner Pressure 1
Middle Pressure
Corner Pressure 3
0 3 6 9 12 15 18 21 24
時(shí)間 (秒)
圖4. 快速成形環(huán)氧樹(shù)脂模具型腔三個(gè)地方的壓力剖面。
快速成型環(huán)氧樹(shù)脂模具工具相關(guān)溫度和材料的研究
圖5記錄了在周期時(shí)間內(nèi)的典型實(shí)際溫度，在開(kāi)始下一次注射前，溫度達(dá)到451攝氏足夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成使模具冷卻過(guò)程。為了計(jì)算抗?jié)q強(qiáng)度和剪切應(yīng)力，需準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)樣品，規(guī)格按照ISO527測(cè)量剪切應(yīng)力，按照ISO179檢測(cè)沖擊強(qiáng)度。
120
100
80
60
40
模心1
模心2
模心3
模心4
型腔1
型腔2
型腔3
型腔4
20
0
0 100 200 300 400 500 600
時(shí)間 秒)
圖5：環(huán)氧樹(shù)脂模具工具內(nèi)逐次循環(huán)溫度變化
沖擊強(qiáng)度平均值被測(cè)定為28.4 kJ/m2 ，不同溫度平均值如圖6描繪所示。環(huán)氧樹(shù)脂拉力和剪切力測(cè)試結(jié)果如圖7所示。
100
90
沖擊強(qiáng)度
80
70
60
50
40
30
20
10 20 30 40 50 60 70 80 90
溫度 (攝氏度)
圖6：飽和環(huán)氧樹(shù)脂的不同溫度下相關(guān)的沖擊強(qiáng)度。
70 70
60 60
抗拉強(qiáng)度(MPa)
50 剪切應(yīng)力(MPa) 50
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
溫度 (°C)
圖7：快速成型環(huán)氧樹(shù)脂5170型號(hào)模具的相關(guān)溫度下的最大抗拉強(qiáng)度和最大剪切應(yīng)力
失效機(jī)理分析
當(dāng)塑膠被注入到在型腔時(shí),型腔內(nèi)突然壓力上升, 在成型周期期間內(nèi)腔壓力達(dá)到最高(圖4)。這種壓力表現(xiàn)出核心特征,這可能導(dǎo)致工具斷裂,如果超過(guò)材料的極限抗拉強(qiáng)度極限抗撓曲強(qiáng)度，圖8顯示了在注塑期間各種可能發(fā)生的情況,。在8(a),沒(méi)有失敗,8(b)中出現(xiàn)一個(gè)彎曲故障，8(c)有一個(gè)剪切破壞。瞬間彎曲應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致過(guò)程失敗,或是裂紋擴(kuò)展，疲勞失效。
立方體 模制
流動(dòng)方向
旋轉(zhuǎn)點(diǎn)
熔體壓力傳感器 熔體壓力傳感器
(a) (b) (c)
圖8：注射期間發(fā)生不同情況下示意圖，(a) 沒(méi)有失敗; (b) 玩去破壞; (c) 剪切失敗.
在注射過(guò)程中抗彎失敗
觀察到絕大多數(shù)失敗的情況是在彎曲應(yīng)力上。出現(xiàn)彎曲故障時(shí)注射壓力克服了工具的抗彎強(qiáng)度,致使繞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn),最終導(dǎo)致斷裂(圖8(b))。如果注射壓力超出了快速成型模具工具的抗彎強(qiáng)度這種情況可能會(huì)出現(xiàn),但通常抗彎失敗是由于使用次數(shù)過(guò)多 (圖9)。表1記錄了快速成型模具立方體的抗彎強(qiáng)度的相關(guān)理論計(jì)算。
Z
Y
X軸方向的彎曲應(yīng)力
X
a
h
Y
Y
中性軸
塑性流動(dòng)
圖9立方體壓力參量和迎風(fēng)氣流示意圖
表 1
快速成型模具立方體彎曲應(yīng)力
慣性矩 力矩 彎曲應(yīng)力 40 1攝氏度
撓曲強(qiáng)度
（m4) (N m) (Mpa) (Mpa)
立方體1 108 x 10—12 1.687 46.85 65.0
然而,在實(shí)踐當(dāng)中,產(chǎn)生了數(shù)以百計(jì)的快速成型模具工具零件失效情況,過(guò)高地估計(jì)理論模型的彎曲應(yīng)力。這兩個(gè)理由，第一，最小寬高比為10時(shí)彎曲應(yīng)力方可承擔(dān),而實(shí)驗(yàn)當(dāng)中高寬比為四。第二, 在注射過(guò)程中注射壓力施加應(yīng)該在在立方體的前面,但是現(xiàn)實(shí)中這種壓力施加在熔壓方塊的后面。
疲勞裂紋擴(kuò)展
圖10是一幅拍攝在實(shí)際故障發(fā)生前的制模斷面圖，圖中顯示的是在后續(xù)注射制模時(shí)真實(shí)的逆裂紋方向，也就是裂紋產(chǎn)生的相反方向。圖11顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的立方體的抗彎失敗圖,而圖10是經(jīng)過(guò)大量的鏡頭拍攝得到的。在快速成型模具工具在設(shè)置應(yīng)力集中時(shí)發(fā)生裂紋萌生,如尖銳的角度和階梯(此為快速成型模具工具零件固有性質(zhì))。
圖10：制模過(guò)程失敗前產(chǎn)生的多余的裂紋
圖11：抗彎失敗后裂紋擴(kuò)展圖
裂縫破壞的跡象如圖12所示,能看到在破裂面條紋形式排列,每條裂紋都代表裂紋擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。
圖12 掃描式電子顯微鏡下觀察到的斷裂面上的真實(shí)條紋
剪切破壞
剪切破壞在熔體流動(dòng)的方向剪切時(shí)出現(xiàn)。圖13展示了快速成型模具立方體的剪切斷面圖。值得注意的是,快速成形模具立方體是通過(guò)塑料流動(dòng)堆積而成的表2記錄了剪切應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果, 在操作期間產(chǎn)生快速成型工具的最大剪切應(yīng)力，均低于快速成型工具工具的抗剪強(qiáng)度。此外, 在表2最后一列所示注射溫度超過(guò)401攝氏度時(shí)快速成型工具可以被制做成功。圖14,描繪立方體各點(diǎn)最大剪切應(yīng)力的剪切應(yīng)力與平均剪切應(yīng)力比較，以及最大剪切應(yīng)力各點(diǎn)拋物曲線(xiàn)情形。
表 2
快速成型模具立方體個(gè)點(diǎn)剪切應(yīng)力
剪切面積 AS (mm2)
剪切力 V (N)
剪切應(yīng)力 tave (Mpa)
剪切強(qiáng)度（40 1攝氏度） (Mpa)
最高溫度 (1C)
立方體1
36
421.64
11.71
24.3
65.3
立方體2 2
30
421.64
14.05
24.3
61.5
立方體3 3
24
421.64
17.57
24.3
55.9
立方體4
18
421.64
23.42
24.3
46.4
?
?
N.A.
圖14：最大立方體底部剪切壓力分布圖
結(jié)論
該技術(shù)成功的關(guān)鍵是快速成形工具必須有極低的導(dǎo)熱系數(shù)和較短的注射時(shí)間 (圖15)。這兩個(gè)因素是快速成型注塑模具成功的關(guān)鍵, 可大多情況下都被忽略了。
圖15：注射期間壓力與溫度相關(guān)分布圖
工作的結(jié)果可歸納如下:
?使用環(huán)氧樹(shù)脂過(guò)以生產(chǎn)超500個(gè)零件，并且使用外間空氣冷卻型腔到451攝氏度。
?在注射過(guò)程中工具的失效歸因于塑料溫度。
?在注射過(guò)程中在工具韌性不好,或在工具溫度過(guò)高時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)失敗。
?經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算確認(rèn),在注射過(guò)程中大多是由于抗彎曲應(yīng)力失效而失敗。減少了長(zhǎng)寬比的特征會(huì)降低工具抗彎曲失敗的現(xiàn)象。
?在注射過(guò)程中很少可能由于彎曲破壞而導(dǎo)致剪切應(yīng)力失效，由于快速成形工具要求特定條件，溫度超過(guò)401攝氏度才能注射。
參考文獻(xiàn)
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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
選題情況
課題名稱(chēng)
斜齒輪組件
難易程度
偏難
適中
√
偏易
工作量
較大
√
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書(shū)
有
√
無(wú)
開(kāi)題報(bào)告
有
√
無(wú)
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
√
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
√
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
√
慢
中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績(jī)?cè)u(píng)定：
所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
系 部： 材料工程系
專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):
設(shè)計(jì)(論文)題目： 斜齒輪組件注塑模
起 迄 日 期: 2006 年 3 月10日~ 5月15日
指 導(dǎo) 教 師:
發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2006年 3 月 10日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：
經(jīng)老師的精心挑選，并結(jié)合本專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)所要求達(dá)到的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，希望達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一套完整模具的能力。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
題目：斜齒輪組件的成型工藝及塑料模具設(shè)計(jì)
原始資料:
設(shè)計(jì)題目：斜齒輪組件注塑模
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
技術(shù)要求：①未注圓角R2
②所有尺寸公差按SJ1372—78的4級(jí)精度
內(nèi)容：（1）完成斜齒輪組件零件的工藝性分析及工藝方案制定
（2）斜齒輪組件模具裝配圖及全部零件圖的繪制
（3）完成模具主要工作零件的工藝規(guī)程編制
（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系部意見(jiàn)：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)
河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校
材料工程系
模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文
設(shè)計(jì)/論文題目：斜齒輪組件的成型工藝
及塑料模具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
姓 名：
指導(dǎo)老師：
完成時(shí)間： 2006.05.06
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)
畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)
指導(dǎo)老師認(rèn)定成績(jī)
小組答辯成績(jī)
答辯成績(jī)
指導(dǎo)老師簽字
答辯委員會(huì)簽字
答辯委員會(huì)主任簽字
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書(shū)
題目：斜齒輪組件的成型工藝
及塑料模具設(shè)計(jì)
內(nèi)容：（1）完成斜齒輪組件零件的工藝性分析及工藝方案制定
（2）斜齒輪組件模具裝配圖及全部零件圖的繪制
（3）完成模具主要工作零件的工藝規(guī)程編制
（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
（5）
原始資料:
設(shè)計(jì)題目：斜齒輪組件注塑模
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
技術(shù)要求：①未注圓角R2
②所有尺寸公差按SJ1372—78的4級(jí)精度
插圖清單
圖1-1 產(chǎn)品零件圖…………………………………………………………………5
圖3-1 分型面………………………………………………………………………11
圖3-2 型腔布置方式 ………………………………………………………………12
圖3-3 半圓形分流道………………………………………………………………14
圖3-4 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………15
圖3-5 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………15
表格清單
表4-1 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算………………………………………………16
表10.1 定模鑲件的加工工藝過(guò)程………………………………………………23
表10.2 動(dòng)模鑲件加工工藝過(guò)程 …………………………………………………25
目錄
緒 論…………………………………………………………………… 1
第一章 任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)意義………………………………………… 5
1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)源……………………………………………………5
1.2 設(shè)計(jì)目的及意義…………………………………………………6
第二章 零件的工藝性分析……………………………………………7
2.1 塑件的原材料分析………………………………………………7
2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析……………………………8
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量…………………………………………8
2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定………………………………………9
第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………11
3.1 分型面的選擇…………………………………………………11
3.2 確定型腔的排列方式…………………………………………12
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………12
3.4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………14
第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算…………………………………………16
4.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算………………………………………16
4.2 型腔側(cè)壁厚度及底板厚度計(jì)算……………………………………17
第五章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………19
第六章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算……………………………20
第七章 模具閉合高度的確定…………………………………………21
第八章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………22
第九章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖………………………23
第十章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制………………………24
10.1定模鑲件固定板加工工藝過(guò)程……………………………………24
10.2定模座板加工工藝………………………………………………24
第十一章模具的安裝與調(diào)試……………………………………………26
11.1模具的安裝………………………………………………………26
11.2模具的調(diào)試………………………………………………………26
設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………28
致謝………………………………………………………………………29
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………30
河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：
專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
設(shè)計(jì)(論文)題目： 斜齒輪組件注塑模具
指導(dǎo)教師：
2006 年 5 月 15 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 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，撰寫(xiě)1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻(xiàn) 綜 述
在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，必須做好一切準(zhǔn)備工作，而收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。
在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)的模具發(fā)展現(xiàn)狀
塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車(chē)、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶(hù)行業(yè)近年來(lái)都高位運(yùn)行，發(fā)展迅速，塑料模具也快速發(fā)展。2000年，我國(guó)（未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì)，下同）塑料模具產(chǎn)值約100億元，2004年已發(fā)展到212億元，4年平均增長(zhǎng)率為21%，高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近4個(gè)百分點(diǎn)。
我國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過(guò)于求。
近年來(lái)，我國(guó)塑料模具水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50t以上的注塑模，精密塑料模的精度已可達(dá)到3μm，制件精度為0.5μm的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車(chē)燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)4m/min以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)大，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多。模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。
隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō)：“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高，正在被社會(huì)所接受。我國(guó)模具行業(yè)，目前已有4個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，近百個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，技藝型仍是十分重要的，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。
進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計(jì)與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長(zhǎng)壽命的模具，并且能夠出口到國(guó)外，打開(kāi)國(guó)外的市場(chǎng)。但是，目前我國(guó)的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具設(shè)計(jì)，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究，推動(dòng)我國(guó)模具業(yè)的發(fā)展。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：
在查閱、收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式，和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠從多方面地去考慮問(wèn)題——模具設(shè)計(jì)的合理性及對(duì)設(shè)計(jì)好的模具在工作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法。
1. 先通過(guò)收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的模具的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的了解，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天；
2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；
3. 經(jīng)過(guò)對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的成型工藝方案，并經(jīng)過(guò)分析，研究、比較，選擇一種最為合理的成型工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計(jì)用時(shí)間兩天；
4. 進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)計(jì)算，利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、如對(duì)塑料的成型特點(diǎn)和工藝方案。預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天；
5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來(lái)進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)，包括模具的類(lèi)型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天；
6. 對(duì)模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有型芯、型腔、脫料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天；
7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡(jiǎn)圖）需要用時(shí)間兩天；
8. 模具主要零部件的加工工藝過(guò)程（型芯、型腔、脫料板、模架）分析與設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天；
9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；
參考文獻(xiàn)
【1】 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社 楊占堯主編 20004
【2】 《塑料注塑模具設(shè)計(jì)從人門(mén)到精通》航空工業(yè)出版社 張中元主編1999
【3】 《塑料模具設(shè)計(jì)》西北工業(yè)大學(xué)出版社 李秦蕊主編 1995.9年
【4】 《金屬與塑料成型機(jī)械》河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 翟德梅主編 2000年
【5】 《注塑成型技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社 王興天主編 2001年
【6】 《塑料成型工藝》工程塑料應(yīng)用1999.27（7）：28
【7】 《塑料工程手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 黃 銳主編 2000年
【8】 《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 許發(fā)樾主編 2000年
【9】 《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 陳錫棟 周小玉主編 2001年
【10】 《注塑模設(shè)計(jì)》 西北工業(yè)大學(xué)出版社 張克慧 主編. 2001
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見(jiàn)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(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
斜齒輪組件塑料注塑模設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)題目為斜齒輪組件塑料注塑模，但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義，它概括了斜齒輪組件塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。
通過(guò)對(duì)方案的選擇：從零件圖上分析：該零件總體形狀為帶凸緣的斜齒輪組件，形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理且制件的壁厚均勻，在兩邊相交的部分也都設(shè)有圓弧過(guò)渡，在成型時(shí)塑料在模具型腔內(nèi)流動(dòng)阻力相對(duì)較小有利于制品的成型。本塑件是斜齒輪組件在齒輪外側(cè)的齒槽與開(kāi)模方向不一致且它們之間有一個(gè)螺旋的角度所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開(kāi)模時(shí)隨著開(kāi)模過(guò)程的進(jìn)行使塑件和型腔同時(shí)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角這樣才能在開(kāi)模時(shí)順利把制件頂出，在本副模具的設(shè)計(jì)中，在頂管的尾部安裝了推力軸承，在開(kāi)模時(shí)頂桿頂動(dòng)軸承蓋及軸承座使推塊上升，在上升的過(guò)程中，由于塑件及推塊同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，直到塑件脫出型腔。這種機(jī)構(gòu)脫?？煽?，設(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。相信不久本模具投入市場(chǎng)一定能帶來(lái)很好的效益服務(wù)大眾，服務(wù)社會(huì)。
關(guān)鍵詞：塑料注塑模 斜齒輪組件 推力軸承 軸承蓋 推塊 型腔
The helical gear module note molds the design
Abstract
This design topic molds for the helical gear module note, but to the graduate which makes the graduation project has the certain design significance, it summarized the helical gear module plastic parts design request, the content and the direction. Through to this components mold design, further strengthened the designer note to mold the design foundation, for designed more complex casts the mold to complete the upholstery and to absorb a more profound experience.
Through to plan choice: Analyzes from the detail drawing: This components overall shape for belt flange helical gear module, shape simple, the structure reasonable also workpiece wall thickness is even, in the part which two intersects also all is equipped with the circular arc transition, when taking shape the plastic the flow resistance relative is slightly advantageous in the mold cavity to product taking shape. This models is the helical gear module with opens the norm in the gear flank socket to not to be inconsistent also them between has a spiral angle therefore in drawing of patterns time must consider designs to be able while operates the mold along with to open the mold process to carry on causes to model and the cavity revolves an angle to be able when operates the mold smoothly the workpiece to go against like this, in this mold design, has installed the thrust bearing in the top pipe rear part, when operates the mold the roof bar goes against moves the bearing cap and the bearing seat causes to push the block rise, in rise process, because models and pushes the block synchronize rotation, Until models the leaving cavity. This kind of organization drawing of patterns reliable, the design convenience also takes the space in the mold to be small, suits extremely in this mold uses. Can unquestionably bring very good benefit and serve the general public to invest the market while believing a mould soon, serve the society.
Key words ：The plastic note molds Helical gear module Thrust bearing Bearing cap Pushes the block Cavity