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2004 級本科畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報 告 設(shè)計 論文 題目 諾基亞手機(jī)上殼體注塑模具設(shè)計 姓 名 張維俏 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動 化 班 級 機(jī)制 0444 班 學(xué) 號 04A413405 指 導(dǎo) 教 師 李曉冬 職 稱 學(xué) 歷 講師 博士 長春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院 二 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(jī)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(shè)計和制造技術(shù)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(shè)計中 對工藝原理的研究越來越深入 模具設(shè)計已經(jīng)由經(jīng)驗設(shè)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(jī)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(jī)械配合以先進(jìn) 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(yīng)用的擴(kuò)大 塑料制件已應(yīng)用到建筑 機(jī)械 電子 儀器 儀表等各 個工業(yè)領(lǐng)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(qiáng)度 高硬度 高 耐磨性能且易加工 熱處理變小 導(dǎo)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(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求 除大力發(fā)展高強(qiáng)度 高耐磨性的 材料外 同時又重視簡易制模工藝研究 5 標(biāo)準(zhǔn)化 開展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作 使模板 導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化 商品化 以適應(yīng)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(jī)前殼體注塑模具設(shè)計 使自己能夠?qū)臅局袑W(xué)到的理論知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合 進(jìn)一步強(qiáng)化自己對注塑模具設(shè)計設(shè)計流程的熟悉 能夠熟練查閱注塑模具設(shè)計手冊及相關(guān)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(shù)文件的能力 手機(jī)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(jī)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(jī)外殼模具的設(shè)計 增強(qiáng)了自己獨立設(shè)計注塑模具的能力 在網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化迅猛發(fā)展的今天 手機(jī)已經(jīng)成為引領(lǐng)消費時尚的異軍突起的工業(yè)產(chǎn)品 2007 年國內(nèi)手機(jī)產(chǎn) 量有望突破 4 億部 占全球總產(chǎn)量的 50 手機(jī)出口額達(dá)到 133 億美元 因此手機(jī)外殼注射模具的設(shè)計有廣泛的 市場應(yīng)用前景 1 2 文獻(xiàn)綜述 相關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 國外方面 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破 技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為全世界經(jīng)濟(jì)增長的 重要因素 市場經(jīng)濟(jì)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(qiáng)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(guān)鍵工藝裝備 模具的要求越來越苛刻 國外注塑成型技術(shù)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(fù)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(yīng)用 水路設(shè)計的復(fù)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(jì)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(luò)化 追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率 縮短設(shè)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(yīng)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(jì)政策的支持和引導(dǎo)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(jì) 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(jī)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(jī)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(jī)電有限公司和煙臺北極星 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(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平 而且還采用最新的齒輪設(shè)計軟件 糾正了由于成型收縮 造成齒形誤差 達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)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(dá) 0 02mm 0 05mm 表面粗糙度 Ra0 2 m 模具質(zhì)量 壽命明顯提高 了 非淬火鋼模壽命可達(dá) 10 30 萬次 淬火鋼模達(dá) 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(jìn)國際的先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備 使塑料模具的制造水平比十年前進(jìn)了一大步 然而由于基 礎(chǔ)薄弱 對引進(jìn)技術(shù)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(jìn)技術(shù)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(yuǎn)不能適應(yīng)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(yīng)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(yīng) 發(fā)泡 振動和氣輔 等關(guān)鍵技術(shù) 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(xué)性能 外觀質(zhì)量都得到有效的控 制 當(dāng)然 這些新型注塑工藝所要求的注塑機(jī)和模具系統(tǒng)等機(jī)械 壓力和電氣系統(tǒng)控制也有別與傳統(tǒng)注塑機(jī) 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 SM SM 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(biāo)準(zhǔn)模架 標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛 地得到應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在 30 以下 和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70 80 相比 仍有很大差距 當(dāng)今 中國塑料工業(yè)已步人世界塑料先進(jìn)大國的行列 塑料機(jī)械與模具 塑料制品與應(yīng)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(guān)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(shè)計方案 基本理論 與技術(shù)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(shè)在定模一側(cè) 分流道設(shè)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(shè)有頂出機(jī)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(shù)路線 1 進(jìn)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(jī)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(shè)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(jī)構(gòu)類型 7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 8 確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 9 排氣機(jī)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(guān)鍵問題 1 模具的冷卻和加熱問題 2 進(jìn)澆點和分型面的選擇問題 3 注塑機(jī)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(yīng)具有適當(dāng)?shù)木?剛度和強(qiáng)度 5 易于制造和裝配 1 5 參考文獻(xiàn) 1 陸 寧 實用注塑模設(shè)計 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 5 2 塑料模設(shè)計手冊 編寫組 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 3 3 齊曉杰 塑料成型工藝及模具設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 10 4 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 3 5 洪慎章 實用注塑成型及模具設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 1 6 徐佩弘 塑料制品與模具設(shè)計 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 7 7 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書 編委會 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 6 8 關(guān)興舉 Pro ENGINEER 塑料產(chǎn)品設(shè)計 北京 人民郵電出版社 2006 1 9 樊增輝 凸模吸塑成型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 J 模具工業(yè) 2005 11 10 劉金楚 注塑模的擺動抽芯機(jī)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(shù)路線清晰 2 方案可行 技術(shù)路線基本清晰 3 方案基本可行 技術(shù)路線不很清晰 4 方案和技術(shù)路線不很清晰 5 方案和技術(shù)路線不清晰 3 指導(dǎo)教師意見 教研室主任意見 指導(dǎo)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(shè)計 論文 總構(gòu)想 篇幅不必過大 但要把計劃設(shè)計的課題 如何設(shè)計 理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚 2 字?jǐn)?shù)不少于 3000 字 參考文獻(xiàn)不少于 6 篇 印刷字符在 10 萬印刷符以上