帶提手的桶蓋注塑模具設計

帶提手的桶蓋注塑模具設計,提手,桶蓋,注塑,模具設計 畢業(yè)設計開題報告題目名稱： 帶提手的桶蓋注塑模具設計 院系名稱：班 級：學 號：學生姓名：指導教師: - 9 -中原工學院畢業(yè)設計開題報告1 本課題所涉及的內容及其研究的綜述1.1 模具工業(yè)在國民經濟中的地位模具是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備，工業(yè)產品大批量生產和新產品開發(fā)都離不開模具，用模具生產制件所達到的(四高二低)高精度，高復雜程度，高一致性，高生產率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。模具品種繁多，共有10大類，包括沖壓、塑料、橡膠、鑄造、鍛壓等，用于制造業(yè)中幾乎所有產品的生產，可見模具的服務范圍已包括國民經濟的許多方面，現(xiàn)在模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產品已成為共識。以下從四個方面來說明模具工業(yè)在國民經濟中的地位：第一，模具工業(yè)是高新技術產業(yè)的一個組成部分。例如：屬于高新技術領域的集成電路的設計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產品(包括通訊產品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產品如此，在航天航空領域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于0.10.3的空空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術產業(yè)的一部分。有些生產高精度模具的企業(yè)，已經被命名為“高新技術企業(yè)”。第二，模具工業(yè)又是高新技術產業(yè)化的重要領域。用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術等先進制造技術在模具工業(yè)中的應用，也要與電子信息等高新技術嫁接，實現(xiàn)高新技術產業(yè)化。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關鍵設備的國產化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經濟各產業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經濟的五大支柱產業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質與量上都遠不能滿足這些支柱產業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產和生活的消費。生產建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產業(yè)對模具的需求當中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 1.2 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢80年代以來，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國民經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產值已達245億元人民幣(表1)。工業(yè)總產值中企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。 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%。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為國內知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入，例如科龍、美的、康佳和威力等集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。例如，江蘇無錫的微研有限公司為一日本獨資企業(yè)，員工有200余人，擁有精密數(shù)控模具加工設備60余臺，1998年其模具產值超過2億元。中國模具工業(yè)的技術水平近年來也取得了長足的進步。目前，國內已能生產精度達2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命12億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產48英寸電視的塑殼模具、6.5K大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內已能生產照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術研究的機構和院校已達30余家，從事模具技術教育的培訓的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設的有華中理工大學模具技術國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括：提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平； 在模具設計制造中廣泛應用CAD/CAE/CAM技術； 大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術； 在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； 逐步推廣高速銑削在模具加工的應用； 進一步研究開發(fā)模具的拋光技術和設備； 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 開發(fā)新的成形工藝和模具。1.3 中國注塑模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向塑料工業(yè)近20年來發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產量按體積計算已經超過鋼鐵和有色金屬年產量的總和，塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，我國塑料成形模具產量中約半數(shù)以上是注塑模具。隨著塑料制品復雜程度和精度要求的提高以及生產周期的縮短，主要依靠經驗的傳統(tǒng)模具設計方法已不能適應市場的要求，在大型復雜和小型精密注射模具方面我國還需要從國外進口模具。隨著市場的發(fā)展，我國塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來我國的塑料模具無論是品種、結構、性能還是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時代步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢預計會在行業(yè)中得到較快應用和推廣。（1）超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發(fā)展。（2）多種材質、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)。（3）為各種快速經濟模具，特別是與快速成型技術相結合的RP/RT技術將得到快速發(fā)展。（4）模具設計、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等將向智慧化、集成化和網絡化方向發(fā)展。（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設備將進一步得到發(fā)展和推廣應用。（6）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產生一些特殊的和更為先進的加工方法。（7）各種模具型腔表面處理技術，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。（8）逆向工程、并行工程、復合加工乃至虛擬技術將進一步得到發(fā)展。（9）熱流道技術將會迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會有所發(fā)展。（10）模具標準化程度將不斷提高。（11）在可持續(xù)發(fā)展和綠色產品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。即，今后的模具，從結構設計、原材料選用、制造工藝及模具修復和報廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來越考慮其節(jié)約資源、重復使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。1.4 本課題涉及內容塑件零件圖：如圖1-1所示年產量：大批量 材料：HDPE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,2004.73 孫鳳勤主編. 模具制造工藝與設備. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.42 本課題有待解決的主要關鍵問題本次畢業(yè)設計的題目是帶提手的桶蓋注塑模具設計。本課題給出帶提手的桶蓋注塑模塑件圖，要求做出生產此塑件的模具。要完成此課題，首先要根據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。該塑件為帶有提手的桶蓋，塑件的材料為HDPE（聚乙烯），該塑件為滿足強度要求，提手部位的壁厚較其它部位厚。因塑件本身結構，其壁厚不均勻，故必須在模具相應部位設置冷卻系統(tǒng)來保證注塑質量。對帶有螺紋的制品脫模時，可以在模具中設置轉動螺紋機構，利用設備的旋轉運動或往復運動將螺紋脫出；或者用專門的驅動和傳動機構，帶動模具中的螺紋轉動，使螺紋塑件從模具上脫出。因此本課題在考慮模具的機構時，由于桶蓋內帶有螺紋，故可以在模具中設置轉動螺紋機構。根據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。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，現(xiàn)在準備起來感覺自己所學的知識十分有限，因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驗，避免走不必要的彎路。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) 帶提手的桶蓋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。4 完成本課題的工作計劃及進度安排2.213.06 畢業(yè)實習；3.073.29 方案論證，確定方案，完成調研報告、開題報告及外文翻譯；3.304.15 進行模具結構方案設計；4.165.20 模具3D設計，繪制模具裝配圖及零件圖，按學院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設計說明書（完成初稿）；5.215.23 審查設計 準備答辯；5.255.27 答辯資格評審；5.306.01 畢業(yè)答辯； 6.026.05 修改畢業(yè)設計。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 日說明：1. 本報告前4項內容由承擔畢業(yè)論文(設計)課題任務的學生獨立撰寫；2. 本報告必須在第八學期開學兩周內交指導教師審閱并提出修改意見；3. 學生須在小組內進行報告，并進行討論；4.本報告作為指導教師、畢業(yè)論文(設計)指導小組審查學生能否承擔該畢業(yè)設計(論文)課題和是否按時完成進度的檢查依據，并接受學校的抽查。