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2004級本科畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目：諾基亞手機上殼體注塑模具設計
姓 名： 張維俏 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化
班 級： 機制0444班 學 號: 04A413405
指 導 教 師： 李曉冬 職 稱/學 歷： 講師/博士
長春工程學院機電學院
二００ 八 年 四 月 八 日
1.1課題研究的目的與意義??
目的與意義:
隨著塑料成型加工機械和成型模具的迅速增長，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占比例越來越大。從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：
??????? 1、?? 加深理論研究??? 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)由經(jīng)驗設計階段逐漸向理論計算方面以發(fā)展。
????? ??2、 高效率、自動化??? 大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大作用。
??????? 3、?? 大型、超小型及高精度? 由于模料應用的擴大，塑料制件已應用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(yè)領域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導熱性能優(yōu)異的制模材料。
??????? 4、? 革命模具制造工藝??? 為了更新產(chǎn)品花式和適應小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強度、高耐磨性的材料外，同時又重視簡易制模工藝研究。
??????? 5、?? 標準化??? 開展模具標準化工作，使模板，導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。
通過本次諾基亞8610手機前殼體注塑模具設計，使自己能夠?qū)臅局袑W到的理論知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合，進一步強化自己對注塑模具設計設計流程的熟悉，能夠熟練查閱注塑模具設計手冊及相關書籍，熟練掌握pro/e軟件的操作過程。熟練掌握繪圖和編寫技術文件的能力。手機已成為日益普遍的通訊工具，因此其注塑模具的需求也日益增多，市場前景廣泛，而且根據(jù)不同手機的外形的不同，注塑模具也就有了很大的不同。因此通過對這款手機外殼模具的設計，增強了自己獨立設計注塑模具的能力。
在網(wǎng)絡化和數(shù)字化迅猛發(fā)展的今天，手機已經(jīng)成為引領消費時尚的異軍突起的工業(yè)產(chǎn)品。2007年國內(nèi)手機產(chǎn)量有望突破4億部，占全球總產(chǎn)量的50％，手機出口額達到133億美元。因此手機外殼注射模具的設計有廣泛的市場應用前景。
1.2文獻綜述（相關課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀）
國外方面：
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為全世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關鍵工藝裝備—模具的要求越來越苛刻。
國外注塑成型技術在向多工位、商效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此．模具向高精度復雜、多功能的方向發(fā)展．例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動化和節(jié)約能源降低成本的方向發(fā)展 例如：疊模的大量制造和應用．水路設計的復雜化、裝夾的自動化、取件全部自動化。
國外模具工廠運行的現(xiàn)狀介紹。21世紀模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡化。追求的目標是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率?？s短設計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力滿足用戶需求。
國內(nèi)方面：
80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。
我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津的津榮天和機電有限公司和煙臺北極星Ⅰ.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。
近年來我國通過引進國際的先進技術和加工設備，使塑料模具的制造水平比十年前進了一大步，然而由于基礎薄弱、對引進技術的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)展也十分不平衡，因而，我國塑料模具總體水平與世界先進技術尚有一定差距。塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現(xiàn)在的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無論從造型以及質(zhì)量上遠不能適應出口要求。
從注塑工藝來說，氣體輔助注射成型、結(jié)構(gòu)泡沫成型、反應注射成型、共注射成型、推-拉成型、注射-壓縮成型、低壓注射成型、交變注射成型、熔芯注射成型、動態(tài)保壓注射成型等引入了模內(nèi)反應、發(fā)泡、振動和氣輔等關鍵技術，大大豐富了傳統(tǒng)注塑工藝的內(nèi)容，使塑料的流動特性、制品的力學性能、外觀質(zhì)量都得到有效的控制。當然，這些新型注塑工藝所要求的注塑機和模具系統(tǒng)等機械、壓力和電氣系統(tǒng)控制也有別與傳統(tǒng)注塑機。
近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%-80%相比，仍有很大差距。
當今，中國塑料工業(yè)已步人世界塑料先進大國的行列，塑料機械與模具、塑料制品與應用，塑料樹脂與助劑，總的生產(chǎn)量和消費量都分別躍居世界的第一、第二、第三位，為世人所關注。因為，從此結(jié)束了我國塑料工業(yè)長期 利用國產(chǎn)裝備生產(chǎn)高精密塑料制品的歷史!宣告我國塑料制品行業(yè)已真正步入精密化、微型化時代!
1.3采用的設計方案（基本理論）與技術路線
方案確定
經(jīng)分析，根據(jù)塑件的表面粗糙度，及生產(chǎn)的規(guī)模，選用單分型面注射模，一模一件。
單分型面注射模 型腔在定模上；主流道設在定模一側(cè)，分流道設在分型面上，開模后塑件連同流道內(nèi)的凝料一起留在動模一側(cè)；動模上設有頂出機構(gòu)，用以頂出塑件和流道內(nèi)的凝料。可能的澆口形式有：直接澆口、側(cè)澆口、重疊澆口等，從中選擇點澆口。
技術路線
1. 進行產(chǎn)品工藝性分析：(1)材料性能(2)成型特性及條件(3)結(jié)構(gòu)工藝性(4)批量生產(chǎn)(5)零件體積及質(zhì)量估算。
2. 初選注塑機型號和規(guī)格。
3. 確定模具基本結(jié)構(gòu)（單分型面注射模）。
4. 模具結(jié)構(gòu)設計：(1)確定型腔數(shù)目及配置(2)選擇分型面(3)確定澆注系統(tǒng)尺寸(4)校核計算(5)確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)(6)確定頂出機構(gòu)類型(7)側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設計(8)確定導向機構(gòu)(9)排氣機構(gòu)。
5. 繪制模具裝配草圖。
6. 校核加工性能；核算輔助工具的主要工作尺寸并拆畫零件圖。
7. 試模及修模。
1.4研究內(nèi)容及擬解決的關鍵問題：
1. 模具的冷卻和加熱問題。
2. 進澆點和分型面的選擇問題。
3. 注塑機的合理選擇。
4. 模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡單合理；模具應具有適當?shù)木取偠群蛷姸取?
5. 易于制造和裝配。
1.5參考文獻
(1) 陸 寧. 實用注塑模設計. 北京：中國輕工業(yè)出版社, 1997.5.
(2)《塑料模設計手冊》編寫組. 北京：機械工業(yè)出版社 ,2006.3.
(3) 齊曉杰.《塑料成型工藝及模具設計》.北京：機械工業(yè)出版社,2005.10.
(4) 屈華昌.《塑料成型工藝與模具設計》.北京：機械工業(yè)出版社,2003.3.
(5) 洪慎章.《實用注塑成型及模具設計》.北京：機械工業(yè)出版社,2006.1.
(6) 徐佩弘.《塑料制品與模具設計》.北京：中國輕工業(yè)出版社,2001.7.
(7)《模具設計與制造技術教育叢書》編委會.《模具結(jié)構(gòu)設計》.北京：機械工業(yè)出版社,2005.6.
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(10) 劉金楚. 注塑模的擺動抽芯機構(gòu)[J]. 模具工業(yè) , 2006.(01).
(11) Johnson L, Olley P, Coates PD. Plast Rubber Compos 2000:29-31.
(12) D.F. Mielewski, D.R. Bauer, P.J. Schmitz, H. Van, Weld line morphology of injection molded polypropylene, Polymer Engineering and Science 38 (1998) :2020–2028.
2、答辯組論證結(jié)論
（1）方案可行，技術路線清晰 □ （2）方案可行，技術路線基本清晰 □
（3）方案基本可行，技術路線不很清晰 □ （4）方案和技術路線不很清晰 □
（5）方案和技術路線不清晰 □
3、指導教師意見： 教研室主任意見：
指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）：
年 月 日 年 月 日
注：(1) 開題報告是用文字體現(xiàn)的設計（論文）總構(gòu)想，篇幅不必過大，但要把計劃設計的課題、如何設計、理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚；
(2) 字數(shù)不少于3000字，參考文獻不少于6篇，印刷字符在10萬印刷符以上。