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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
題目： 愛普生打印機(jī)支架注射模設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
班 級
姓 名
學(xué) 號
導(dǎo) 師
2012年 12月 24 日
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）
塑料模具是一門新興工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷向前發(fā)展，對注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍。在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制件已成為各行業(yè)不可缺小的重要材料之一。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。有人說，模具是現(xiàn)代工業(yè)之母。世界各國對模具生產(chǎn)技術(shù)非常重視，出現(xiàn)許多新工藝、新技術(shù)。從而促進(jìn)注塑工藝的不斷提高和發(fā)展。
注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結(jié)構(gòu)以及注射機(jī)的類型等不同而可能千變?nèi)f化，但是基本結(jié)構(gòu)是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復(fù)雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。
塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個工業(yè)部門不可缺少的材料。
塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。
模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是：①CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和CAD／CAM／CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化；②PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理)、KBE(基于知識工程)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))及Internet平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥熱流道技術(shù)、精密測量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦ 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；⑧優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨模具自動加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究主要內(nèi)容
本設(shè)計(jì)要求學(xué)生以工程實(shí)際零件——愛普生打印機(jī)支架，該塑件為復(fù)雜件，側(cè)向分布有側(cè)凹，必須用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)完成，設(shè)計(jì)難度較大，需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.2 研究方案
模具設(shè)計(jì)需要考慮多方面的因素，它是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，因此每個人的設(shè)計(jì)步驟也不盡相同，但有一個比較清晰的思路和程序是非常重要的。模具設(shè)計(jì)人員按照一個規(guī)范的設(shè)計(jì)程序來進(jìn)行設(shè)計(jì)，對于縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，后續(xù)的模具管理與制造工作艘是大有裨益的。
2.2.1 研究步驟
塑件工藝分析:（1）塑件原材料分析；（2）塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析，其中包括：結(jié)構(gòu)分析、尺寸進(jìn)度分析、表面質(zhì)量分析；（3）計(jì)算塑件的體積和重量；
（4）塑件注射工藝的參數(shù)的確定。
注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：（1）分型面選擇；（2）確定型腔的排列方式；（3）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（4）脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；（5）抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
模具設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算：主要包括型腔和型芯工作尺寸計(jì)算，其中包括下凹模鑲塊型腔側(cè)壁厚度及底板厚度計(jì)算、上凹模型腔側(cè)壁厚的確定。
模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：首先分析相關(guān)模具零件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度校核，以及模具與注冊成型機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核，隨后繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖。
最后復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣。
2.2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。以下幾點(diǎn)為澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則：
①塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。
②模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模兩腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。
③塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。
④塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。
⑤冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。
2.2.3 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板、推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。
①使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；
②推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；
③推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；
④推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形；
⑤推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；
2.2.4 抽芯機(jī)構(gòu)初步設(shè)計(jì)
抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：注射模側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要分為手動抽芯、機(jī)動抽芯和液壓抽芯三大類。其中手動抽芯存在注射成型效率低，很難得到大的抽芯力等缺點(diǎn)，只適合小批量生產(chǎn)和試制性生產(chǎn)；液壓或氣動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)需要配備整套的液壓或氣動裝置，故成本較高，一般應(yīng)用較少；由此判斷本模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)選取機(jī)動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。
機(jī)動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)又分為斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)、彎拉桿式抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊式抽芯機(jī)構(gòu)、頂出式抽芯機(jī)構(gòu)及齒輪條式抽芯機(jī)構(gòu)等。
2.3 擬定設(shè)計(jì)方案
方案一：澆注系統(tǒng)擬選用普通澆注系統(tǒng)，澆口類型擬采用直接澆口。脫模機(jī)構(gòu)擬選用推桿脫模機(jī)構(gòu)和推管脫模機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)擬選用頂出式抽芯機(jī)構(gòu)。
方案二：澆注系統(tǒng)擬選用普通澆注系統(tǒng)，澆口擬選用點(diǎn)澆口。脫模機(jī)構(gòu)擬選用推桿脫模機(jī)構(gòu)和推板脫模機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)擬選用斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)和斜滑塊式抽芯機(jī)構(gòu)。
方案三：澆注系統(tǒng)擬選用普通澆注系統(tǒng)，澆口擬選用側(cè)澆口。脫模機(jī)構(gòu)擬選用推桿脫模機(jī)構(gòu)和推板脫模機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)擬選用斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)和斜滑塊式抽芯機(jī)構(gòu)。
綜上所述，設(shè)計(jì)本模具擬采用方案三。
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：
本課題重點(diǎn)：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與完善。本課題難點(diǎn)：側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.2 前期已開展工作
本課題迄今已完成AutoCAD二維圖繪制以及ProE三維圖繪制,如圖3.1、3.2、3.3所示為打印機(jī)支架二維圖，圖3.4為打印機(jī)支架三維圖。
圖3.1 打印機(jī)支架二維圖3
圖3.2 打印機(jī)支架二維圖2
圖3.3 打印機(jī)支架二維圖3
圖3.4 打印機(jī)支架模具三維圖
4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）
1～2周：熟悉課題，完成關(guān)于塑料注射模的2000字文獻(xiàn)綜述，繪制塑件3D圖，翻譯外文資料 ；
3周：確定模具類型及結(jié)構(gòu)，繪制模具結(jié)構(gòu)草圖，準(zhǔn)備開題答辯
4～9周：對模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并運(yùn)用Pro/E輔助設(shè)計(jì)完成部分模具零件，準(zhǔn)備中期答辯 ；
10～14周：運(yùn)用Pro/E或UG完成模具整體結(jié)構(gòu)3D圖，完成模具零件的選材、工藝規(guī)程的編制、裝配圖及零件圖的 繪制等工作；
15～18周：對所有圖紙進(jìn)行校核，編寫設(shè)計(jì)說明書，所有資料提請指導(dǎo)教師檢查，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯；
5. 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6. 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅。
2. 開題報告由各系集中歸檔保存。
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