畢業(yè)設計開題報告題目名稱： 摩托車后燈罩注塑模具設計院系名稱： 班 級： 學 號： 學生姓名： _指導教師: _ ____ 年 03 月中原工學院開題報告 - 1 -1 本課題所涉及的內容及其研究的綜述1.1 模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域。模具技術水平的高低，決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占 30%左右。二十一世紀世界制造加工業(yè)的競爭更加激烈，對注塑產(chǎn)品與模具的設計制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設計的多品種、復雜化，市場的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設計制造技術，全球性的經(jīng)濟競爭要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質量，創(chuàng)新、精密、復雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設計制造系統(tǒng)。當前，國內塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。有關數(shù)據(jù)表明,目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品 36 萬噸；電冰箱、洗衣機和空調的年產(chǎn)量均超過 1000 萬臺；彩電的年產(chǎn)量已超過 3000 萬臺；到 2010 年,在建材行業(yè),塑料門窗的普及率為 30％,塑料管的普及率將達到 50％。這些都會導致對模具的需求量大幅度增長。近來我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，目前已呈現(xiàn)出市場廣闊、產(chǎn)銷兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達、科技含量最高的區(qū)域，預計有可能在 10 年內發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖溫州等地區(qū)的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非常快。 相當多的發(fā)達國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，這些是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在，所以中國塑模市場的前景一片輝煌。1.2 我國模具發(fā)展的現(xiàn)狀雖然近幾年來，我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大發(fā)展，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。例如，在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具已供過于求，市場競爭激烈；一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求，然而精密加工設備還很少，一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進口。許多先進的技術如ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術的普及率還不高，我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進水平相比，還存在很多方面的問題?，F(xiàn)在國外發(fā)達國家模具標準化程度為中原工學院開題報告 - 2 -70％～80％，而我國只有 30％左右。如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期 25％～40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時浪費。現(xiàn)在應用模具 CAD／CAM 技術設計模具已較為普遍，隨著通用機械 CAD/CAM 技術的發(fā)展，塑料注射模 CAD/CAM 已經(jīng)不斷的深化。從上世紀 60 年代基于線框模型的 CAD系統(tǒng)開始, 到 70 年代以曲面造型為核心的 CAD/CAM 系統(tǒng)，80 年代實體造型技術的成功應用，90 年代基于特徵的參數(shù)化實體/曲面造型技術的完善，為塑料注射模采用 CAD/CAE/CAM 技術提供了可靠的保證。目前在國內外巿場已涌現(xiàn)出一批成功應用于塑料注射模的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)。而且通過推廣使用模具標準件，實現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發(fā)展 CAD／CAM 技術、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術和產(chǎn)品?，F(xiàn)代模具是多學科知識集聚的高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術、資金與勞動相對密集。1.3 參數(shù)化技術慨述參數(shù)化技術是當前 CAD 技術重要的研究領域之一，通過改動圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動完成對圖形中相關部分的改動，從而實現(xiàn)尺寸對圖形的驅動。在設計過程中，系統(tǒng)自動地捕獲用戶的設計意圖，并把各個設計對象以及對象之間的關系記錄下來，當用戶修改圖紙中的設計參數(shù)時，系統(tǒng)能夠自動地更新圖紙，使圖紙中反映用戶設計意圖的設計對象之間的關系依舊可以維持。參數(shù)化設計技術以其強有力的草圖設計、尺寸驅動修改圖形功能，極大地改善了圖形的修改手段，提高了設計的柔性，在慨念設計、初始設計、產(chǎn)品建模及修改系列設計、多方案比較、動態(tài)設計、實體造型、裝配、公差分析與綜合、機構仿真、優(yōu)化設計等領域發(fā)揮著越來越大的作用，并體現(xiàn)出很高的應用價值，能否實現(xiàn)參數(shù)化目前已成為評價 CAD系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術指標。CADNGINEER 集合了零件設計、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、NC 加工、鈑金件設計、鑄造件設計、自動量測、機構仿真、應力分析等功能于一體。是塑料模具實現(xiàn)參數(shù)化的一個必備的軟件。EMX（Expert Moldbase Extension）是 CAD 系統(tǒng)中的一個外掛模塊，專門用來建立各種標準模架及模具標準件和滑塊、斜銷等附件，能夠建立冷卻水管，能夠自動產(chǎn)生模具工程圖和明細表，還可以模擬模具開模過程進行動態(tài)仿真和干涉檢查，并可將仿真結果輸出成視頻文件，是個功能非常強大且使用非常方便的模具設計工具。本設計結構和模架設計是利用模架設計專家系統(tǒng)設計的。型腔和型芯設計可以在 EMX 里設計，也可以事先在 CAD 的制造模塊里完成。本設計有一部分是在 EMX 里中原工學院開題報告 - 3 -完成。在模架調入之后可以根據(jù)需要添加、刪除各種模具零件。也可以修改現(xiàn)成的標準件使之滿足自身設計。完全的參數(shù)化設計，使用非常方便。CADNGINEER 參數(shù)化設計的特性：(1)．3D 實體模型除了可以將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)出來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)，還可以隨時計算出產(chǎn)品的體積、面積、重心、重量、慣性大小等，可極大的減少設計人員的計算時間。(2)．CADNGINEER 可隨時由 3D 實體模型產(chǎn)生 2D 工程圖，且可自動標示工程圖尺寸。不論在 3D 還是 2D 圖形上作尺寸修正。其相關的 2D 圖形或 3D 實體模型均自動修改，同時組合、制造等相關設計也會自動修改，如此可確保數(shù)據(jù)的正確性，并避免反復修正的耗時性。(3)．以特征作為設計的單位?？呻S時對特征做合理、不違反幾何順序調整、插入、刪除、重新定義等修正動作。1.4 選題目的以及意義畢業(yè)設計將總結專業(yè)基礎和專業(yè)技術的學習成果,鍛煉和開發(fā)學生的綜合運用能力。本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務書設計出結構優(yōu)化的模具。該塑件為摩托車尾燈罩，它是配在摩托車上用的一種燈罩子，批量很大，為大批量生產(chǎn)。其結構有點復雜，有 1 個側抽芯，因而該塑件的模具有一個典型結構——側抽芯滑塊機構。這個課題能充分體現(xiàn)專業(yè)知識，對模具設計能力有一定的鍛煉。通過對摩托車尾燈罩的注射模具的設計，可以鞏固專業(yè)知識為以后從事本專業(yè)實際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎，也同時具有一定的初步開發(fā)模具能力。另外加深了對機械基礎知識的應用。提高了整體的設計能力。中原工學院開題報告 - 4 -1.4 本課題涉及內容塑件零件圖：如圖 1-1 所示年產(chǎn)量：大批量 材料：ABS707材料厚度：1mm圖 1-1 塑件零件圖參考文獻：[1] 李力 崔江紅 肖慶和 胡紀云編著. 塑料成型模具設計與制造.北京：國防工業(yè)出版社,2007.5 [2] 齊衛(wèi)東主編. 塑料模具設計與制造.北京：高等教育出版社,2004.7[3] 孫鳳勤主編. 模具制造工藝與設備. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.4[4] 楊峰主編. 模具設計. 北京：人民郵電出版社，2003中原工學院開題報告 - 5 -2．本課題有待解決的主要關鍵問題本次畢業(yè)設計的題目是摩托車后燈罩模具設計。這個課題是十分實際的，就是加油站中加油機上的摩托車后燈罩。本課題給出摩托車后燈罩的塑件，要求做出生產(chǎn)此塑件的模具。要完成此課題，首先要根據(jù)塑件的外形測繪出創(chuàng)建這個塑件的3D 所需要的各個參數(shù)。用 3D 軟件所這個塑件做出來，并按要求把它的零件圖畫出來。最后再用 CAD 的方法把加工此塑件的模具給做出來。本課題的關鍵是模具的結構設計，在進行模具設計時并不說你想用什么結構就用什么結構的，它是一定限制的。當然了，有時我們也可以選擇幾種結構，然后根據(jù)實際的需要及加工的經(jīng)濟性等，選擇一個較好的結構。根據(jù)本課題所提供的塑件可以知道，要想把該塑件加工出來，必須有側抽，也就是必須采用側向抽芯機構。根據(jù)我們所學的知識，抽芯機構按動力來源可以分為：手動抽芯、氣動抽芯、液壓和機動抽芯四種類型。抽芯機構中比較典型的有：斜導柱抽芯機構、彎銷內側抽芯機構、齒輪齒條抽芯機構等。然而我們還可以采用液壓油缸的來回移動來完成側抽，這種方法最簡單也最容易實現(xiàn)。由塑件的結構，在完成本注塑模具的設計時，我將要用液壓油缸及斜導柱滑塊機構來分別完成兩組側抽的動作。本課程設計所提供的塑件，厚比較薄而且中間是空的，所以本課題在考慮模具的結構，可以不用采用頂出機構，而是用手動的方式，在開模時將塑件從模具型腔中取出。這樣就可以使模具的結構簡單化，大大減少了制造的成本。另外本課題所要解決的問題就是澆注系統(tǒng)設計。根據(jù)我們所學的知識，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料井、澆口等組成。澆口是連接流道與型腔的一段窄狹通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，它的形狀、尺寸和開設的位置對制品的成型質量影響很大。在本設計中采用矩形澆口，它從制品內側邊緣進料。對于關鍵問題，處理起來很棘手，要求我們考慮的問題較多，要力求想出解決關鍵問題的最佳辦法。上面已經(jīng)闡述的問題，需要相當?shù)闹R廣度和專業(yè)深度，由于在以前的學習過程中課時比較少，沒能有效的把課堂知識轉化為實踐技能，此外，課堂所學與實踐設計還有一定差距，因此現(xiàn)在準備起來感覺自己所學的知識十分有限，但還好的是我們還有一個月的假期實習，正好填補了這些方面的一些空缺。但如此我們仍然需要閱讀大量相關書籍，特別是軟件方面的書籍。對于軟件的操作并非一日之功，所以需要大量的練習與上機操作。在此次課題研究初期，我借閱了大量有關注塑模具設計方面的書籍，并結合課題要求有目的的進行學習，達到學以至用。此外更重要的是，向專業(yè)老師或在實習中向工人師傅針對課題的不解之處請教，從中得出一些啟示，為以后的設計制作提供積累寶貴經(jīng)驗，避免走不必要的彎路。中原工學院開題報告 - 6 -3．對課題要求及預期目標的可行性分析3.1 課題要求：(1)熟悉塑件的圖樣，分析塑件的工藝性，為進行設計計算打好基礎。(2)合理的選擇注塑設備，確定壓力機參數(shù)。(3)確定模具的具體結構以及模架的參數(shù)，繪制模具草圖。(4)繪制模具的裝配圖及主要零件圖。 3.2 預期目標的可行性分析1) 摩托車后燈罩的工藝分析是整個設計的基礎，認真分析塑件，包括塑件概況、塑件用的塑料概況、所選的注塑機的主要技術參數(shù)、注塑機壓力與行程、注塑成型條件等，為設計作準備；2) 確定型腔的數(shù)目并選擇分型面，確定型腔布置方案；3) 確定模具的脫模方式、澆注系統(tǒng)及項出機構；4) 確定調溫系統(tǒng)結構、凹模和型芯的結構和模具的排氣方式；5) 根據(jù)相應的公式計算成型零件的工作尺寸及決定模具型腔的側壁厚度、型腔底板、型腔墊板、動模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板厚度及注塑模的閉合高度；6) 模具總體設計及其主要零部件的設計，繪制模具草圖；7) 考慮模具與注塑機的關系，計算最大注注塑量、鎖模力、注射壓力、模具在注塑機上的安裝尺寸校核、開模行程校核等；8) 繪制模具的裝配圖及其主要部件零件圖；9) 復核圖紙。中原工學院開題報告 - 7 -4．完成本課題的工作計劃及進度安排2.21――3.06 課題調研及畢業(yè)實習3.07――3.13 總體方案論證及譯文3.14――3.27 總體設計3.28――5.15 具體零部件設計5.23――5.25 答辯資格評審5.31――6.01 畢業(yè)答辯6.02――6.07 畢業(yè)設計修改5 指導教師審閱意見指導教師(簽字)： 年 月 日6 指導小組意見指導小組組長(簽字)： 年 月 日