充電器外殼的注塑注射模具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

- 0 -1畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為時(shí)尚藝術(shù)塑料板凳注塑模具設(shè)計(jì)。近幾年，我國(guó)塑料模具工業(yè)有了很大的發(fā)展，塑料制品在我們的日常生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，其種類(lèi)也越來(lái)越多，制造加工也越來(lái)越精致美觀。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展的速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。并且隨著注塑模具技術(shù)的發(fā)展，在工程機(jī)械和工業(yè)機(jī)械、電子、汽車(chē)、家電、玩具等產(chǎn)品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成型。 隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，居民生活水平的提高，塑料板凳已經(jīng)成為日常生活中常備的用品。塑料板凳也出現(xiàn)了多種樣式，其中更多的板凳以其精美的外觀，低廉的價(jià)格，以及耐用的特點(diǎn)而受到企業(yè)和廣大消費(fèi)者的歡迎。塑料板凳雖然看似簡(jiǎn)單，但是其注塑模具的設(shè)計(jì)制造所涉及的知識(shí)面和知識(shí)點(diǎn)比較多，能比較全面的反應(yīng)一些注塑模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。本課題應(yīng)用性強(qiáng)，知識(shí)面覆蓋較廣，并且來(lái)自生活，所以容易激發(fā)我學(xué)習(xí)研究的興趣，所以選擇了這個(gè)課題,其主要內(nèi)容如下：1、參觀調(diào)研，查閱資料。到模具制造相關(guān)企業(yè)調(diào)研，了解模具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造及加工情況。結(jié)合本次畢設(shè)課題，查閱模具相關(guān)資料；2、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；3、通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的性能分析，完成相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計(jì)；4、設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)要求完整、合理；5、合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，繪制的產(chǎn)品圖樣完整；6、認(rèn)真分析制件圖，確定模具型腔、模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式，計(jì)算含收縮率的相關(guān)尺寸和模具的強(qiáng)度和剛度；7、翻譯專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)文獻(xiàn)。8、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)；9、繪制模具總裝圖、零件圖；畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn)：1、脫模推出機(jī)構(gòu)和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；2、塑件的合理性設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)工藝性分析；3、材料選擇及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算；4、模具型腔數(shù)的確定，模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式的選擇；5、保證塑件成型時(shí)無(wú)變形，注出的制件表面光滑，無(wú)氣泡和其它缺陷，無(wú)飛邊或少飛邊。6、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標(biāo)注。- 1 -2準(zhǔn)備情況（查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等）1、模具技術(shù)的現(xiàn)狀模具是汽車(chē)、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)部門(mén)極其重要的工藝裝備。沒(méi)有模具、就沒(méi)有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具不是一般的工藝裝備，而是技術(shù)密集型的產(chǎn)品，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家把模具作為機(jī)械制造方面的高科技產(chǎn)品來(lái)對(duì)待。他們認(rèn)為：“模具是發(fā)展工業(yè)的一把鑰匙；模具是一個(gè)企業(yè)的心臟；模具是富裕社會(huì)的一種動(dòng)力” 。 近年來(lái),我國(guó)塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快，目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右，而在整個(gè)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開(kāi)始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)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)變能力等目標(biāo)。新興的模具 CAD 技術(shù)很大程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來(lái)，CAD 技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍和深入, 大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期, 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。 目前， 美國(guó)、日本、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具工業(yè)的產(chǎn)值均已超過(guò)機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值。美國(guó)模具年產(chǎn)值已超過(guò) 100 億美元；日本從 1957 年到 1984 年二十七年間，模具工業(yè)增長(zhǎng) 100 倍；1987 年臺(tái)灣地區(qū)模具出口達(dá)一億二千萬(wàn)美元。香港的模具年產(chǎn)值為 30 億港幣，我國(guó)的模具年產(chǎn)值為人民幣 30 億元。 從整體來(lái)看，中國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很多進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍然很大。主要缺陷明顯的表現(xiàn)在精度不高，技術(shù)含量低、復(fù)雜程度低等缺點(diǎn)。嚴(yán)重的阻礙著國(guó)內(nèi)模具業(yè)的發(fā)展。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過(guò)于求的趨勢(shì)。因此中國(guó)塑料模具行業(yè)和國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在一下問(wèn)題：發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低；工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差；大多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足；供需矛盾短期難以緩解；體制和人才問(wèn)題的解決尚需時(shí)日。這些都嚴(yán)重的阻礙著國(guó)內(nèi)電子業(yè)的發(fā)展。設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品卻無(wú)法做出是我模具業(yè)的最大不足。因此，注重科技含量，借助了國(guó)外的先進(jìn)理論技術(shù)則尤為重要。 大型化、高精密度、節(jié)能復(fù)合型模具將是未來(lái)注塑模具的發(fā)展方向。隨著國(guó)際化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，短周期、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命的高檔塑料模具也會(huì)加大研制與開(kāi)發(fā)。同時(shí)，注塑模具將與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式密切結(jié)合，最終使塑料模具行業(yè)發(fā)生重大變革。在工業(yè)高速變革的時(shí)期，更新模具技術(shù)成了關(guān)鍵的課題。- 2 -2、注塑模簡(jiǎn)介注塑成型又稱(chēng)注塑模具，是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，并且能夠成功地將某些熱固性塑料注塑成型。注 塑 成 型 可 成 型 各 種 形 狀 的 塑 料 制 品 ， 其 優(yōu) 點(diǎn) 包括 成 型 周 期 短 ， 能 一 次 成 型 外 形 復(fù) 雜 、 尺 寸 精 密 、 帶 有 嵌 件 的 制 品 ， 且 生 產(chǎn) 效 率 高 易于 實(shí)現(xiàn) 自 動(dòng) 化 ， 因 而廣泛應(yīng)用在塑料制品生產(chǎn)當(dāng)中。3、注塑成型原理及特點(diǎn)塑 料 的 注 塑 成 型 過(guò) 程 ， 就 是 借 助 螺 桿 或 柱 塞 的 推 力 ， 將 已 塑 化 的 塑 料 熔 體 以 一 定 的 壓力 和 速 度 注 入 模 具 型 腔 內(nèi) ， 經(jīng) 過(guò) 冷 卻 固 化 定 型 后 開(kāi) 模 而 獲 得 制 品 。 因 此 ， 可 以 說(shuō) 注 塑 成 型在塑料裝配生產(chǎn)中具有重要地位。4、注塑成型原理注 塑 成 型 所 用 的 模 具 即 為 注 塑 模 （ 也 稱(chēng) 為 注 射 模 ） ， 注 塑 成 型 的 原理 （ 以 螺 桿 式 注 射 機(jī)為例） 。 首 先 將 顆 粒 或 粉 狀 的 塑 料 加 入 料 斗 ， 然 后 輸 送 到 側(cè) 裝有電 加 熱 的 料 筒 中 塑 化 。 螺桿在料筒前端原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使被加熱預(yù)塑的塑料在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下通過(guò)螺旋槽輸送至料筒 前 端 的 噴 嘴 附 近 。 螺 桿 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 使 塑 料 進(jìn) 一 步 化 ， 料 溫在 剪切 摩 擦 熱 的 作 用 下 進(jìn) 一 步 提 高 并 得 以 均 勻 化 。 當(dāng) 料 筒 前 端 堆 積 的 體 對(duì) 螺 桿 產(chǎn) 生一 定 的 壓 力 時(shí) （ 稱(chēng) 為 螺 桿 的 背 壓 ） ，螺 桿 將 轉(zhuǎn) 動(dòng) 后 退 ， 直 至 整 好 的 行 程 開(kāi) 關(guān) 接 觸 ，從 而 使 螺 母 與 螺 桿 鎖 緊 。 具 有 模 具 一 次 注射量的塑料預(yù)塑和儲(chǔ)過(guò)程結(jié)束。這 時(shí) ， 馬 達(dá) 帶 動(dòng) 氣 缸 前 進(jìn) ， 與 液 壓 缸 活 塞 相 連 接 的 螺 桿 以 一 定 的 速 度 和 壓 力 將 熔 料 通過(guò)料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中。熔體通過(guò)噴嘴注入閉合模具腔后，必須經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓，熔融塑料才能冷卻固化，保持模具型腔所賦予形狀和尺寸。當(dāng)合模機(jī)構(gòu)打開(kāi)時(shí)，在推出機(jī)構(gòu)的作用下，即可頂出注塑成型的塑料制品。5、充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)注塑模具設(shè)計(jì)的流程：(1)思考與創(chuàng)新，繪制草圖，確定充電器外殼的外觀形式；(2)實(shí)踐操作：通過(guò) Pro-e 軟件畫(huà)出充電器外殼的三維模型；（3)用 Pro-e 做出內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)外觀要求；(4)將 Pro-e 做的圖導(dǎo)入 AutoCAD 中；(5)修改結(jié)構(gòu)圖，優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖。6、 注 射 模 具 的 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程(1)對(duì)塑料零件的材料、形狀和功能進(jìn)行分析(2)確定型腔的數(shù)目- 3 -確定型腔的數(shù)目條件有：最大注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求和經(jīng)濟(jì)性等。(3)選擇分型面分型面的選擇應(yīng)以模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分型容易，且不破壞已成型的塑件為原則。(4)型腔的布置方案型腔的布置應(yīng)采用平衡式排列，以保證各型腔平衡進(jìn)料。型腔的布置還要注意與冷卻管道、推桿布置的協(xié)調(diào)問(wèn)題。(5)確定澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)模具的類(lèi)型、型腔的數(shù)目及布置方式、塑件的原料及尺寸等確定。(6)確定脫模方式脫模方式的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)塑件留在模具的部分而同。由于注射機(jī)的推出頂桿在動(dòng)模部分，所以，脫模推出機(jī)構(gòu)一般都設(shè)計(jì)在模具的動(dòng)模部分。因此，應(yīng)設(shè)計(jì)成使塑件能留在動(dòng)模部分。設(shè)計(jì)中，除了將較長(zhǎng)的型芯安排在動(dòng)模部分以外，還常設(shè)計(jì)拉料桿，強(qiáng)制塑件留在動(dòng)模部分。但也有些塑件的結(jié)構(gòu)要求塑件在分型時(shí)，留在定模部分，在定模一側(cè)設(shè)計(jì)出推出裝置。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也應(yīng)根據(jù)塑件的不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出不同的形式，有推桿、推管和推板等結(jié)構(gòu)。(7)確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模具的調(diào)溫系統(tǒng)主要由塑料種類(lèi)決定。模具的大小、塑件的物理性能、外觀和尺寸精度都對(duì)模具的調(diào)溫系統(tǒng)有影響。(8)確定凹模和型心的固定方式當(dāng)凹?；蛐托牟捎描倝K結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理地劃分鐵塊并同時(shí)考慮鑲塊的強(qiáng)度、可加工性及安裝固定。(9)確定排氣尺寸一般注射模的排氣可以利用模具分型面和推桿與模具的間隙；而對(duì)于大型和高速成型的注射模，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的排氣裝置。(10)確定注射模的主要尺寸根據(jù)相應(yīng)的公式，計(jì)算成型零件的工作尺寸，以及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、動(dòng)模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板的厚度及注射模的閉合高度。(11)選用標(biāo)準(zhǔn)模架根據(jù)設(shè)計(jì)、計(jì)算的注射模的主要尺寸，來(lái)選用注視模的標(biāo)準(zhǔn)模架，并盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模具零件。(12)繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖在以上工作的基礎(chǔ)上，繪制注射模的完整的結(jié)構(gòu)草圖，繪制模具結(jié)構(gòu)圖是模具設(shè)計(jì)十分重要的工作，其步驟為先畫(huà)俯視圖（順序?yàn)椋寒?huà)模架、型腔、冷卻管道、支撐柱、推出機(jī)構(gòu)） ，再畫(huà)出主視圖。- 4 -(13)校核模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸對(duì)所使用的注射機(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核：包括最大注射量、注射壓力、鎖模力及模具的安裝部分的尺寸、開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核。(14)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的審查對(duì)根據(jù)上述有關(guān)注視模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求設(shè)計(jì)出來(lái)的注射模，應(yīng)進(jìn)行注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步審查，同時(shí)，也有必要對(duì)提出的要求加以確認(rèn)和修改。(15)繪制模具的裝配圖裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，因此應(yīng)清楚地表明注視模的各個(gè)零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動(dòng)零件的極限尺寸等） 、序號(hào)、明細(xì)表、標(biāo)題欄及技術(shù)要求。(16)繪制模具的零件圖由模具裝配圖拆繪零件圖的順序?yàn)椋合葍?nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。(17)復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣注射模具設(shè)計(jì)的最后是審核所設(shè)計(jì)的注射模，應(yīng)多關(guān)注零件的加工、性能。7、已查閱的文獻(xiàn)資料1 李學(xué)峰.塑料模設(shè)計(jì)及制造.M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20012 翁其金.塑料模塑成型技術(shù). M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.3 馮炳堯等.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第二版)M.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2008.4 錢(qián)泉森.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì). M.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社,20045 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編著組.塑料設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20026 陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ). M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20047 王文廣等.塑料注塑模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí).M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20048 章飛.型腔模具設(shè)計(jì)與制造. M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20039 田寶善等.塑料注射模設(shè)計(jì)實(shí)例及技巧. M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,200910朱光.塑料注塑模中小型模架及其技術(shù)條件.M.北京：清華大學(xué)出版社,200311宋滿(mǎn)倉(cāng)等.注塑模具設(shè)計(jì). M.北京：電子工業(yè)出版社,201012許鶴峰.注塑模設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例. M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,200313cunha,L,et.al.,performance of chromium nitride and titanium nitride coatings during platics injection moulding. Surface and coating Technology,2002.153(2- 5 -3):p.160-165.現(xiàn)有設(shè)備及實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)一臺(tái)，使用軟件為 Pro/Engineer5.0 及 Auto CAD2008、Moldflow insight，以上實(shí)驗(yàn)條件可滿(mǎn)足本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料一、2013 年 12 月 17 日至 2013 年 12 月 30 日，理解消化畢設(shè)任務(wù)書(shū)要求并收集、分析、消化資料文獻(xiàn)，根據(jù)畢設(shè)內(nèi)容完成并交開(kāi)題報(bào)告；二、2013 年 1 月 6 日至 2014 年 1 月 13 日，開(kāi)展調(diào)研，了解塑件結(jié)構(gòu)，對(duì)原材料進(jìn)行分析，考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結(jié)構(gòu)的形式，并完成部分英文摘要翻譯。三、2014 年 3 月 4 日至 2013 年 3 月 31 日，查閱資料，熟悉注射模的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計(jì)算，擬定模具的方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)及主要零件設(shè)計(jì)，擬定成型工藝過(guò)程，查閱有關(guān)手冊(cè)確定適宜的工藝參數(shù)，注射機(jī)的選擇及確定注射設(shè)備及型號(hào)規(guī)格；四、2014 年 4 月 1 日至 2014 年 4 月 21 日，完成設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)，總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和完成總裝配圖及零件圖的設(shè)計(jì)；五、2014 年 4 月 22 日至 2014 年 5 月 1 日，完成設(shè)計(jì)，圖紙繪制任務(wù)，工藝規(guī)程說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)；六、2014 年 5 月 1 日至 2014 年 5 月 4 日，完善設(shè)計(jì)并完成論文的撰寫(xiě)；七、2014 年 5 月 4 日至 2014 年 5 月 8 日，修改并打印畢業(yè)論文及整理相關(guān)資料，交指導(dǎo)老師評(píng)閱，準(zhǔn)備論文答辯。指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師（簽字）：2013 年 12 月日開(kāi)題小組意見(jiàn)- 6 -開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）：2014 年 1 月日院（系、部）意見(jiàn)主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字：2014 年 1 月日