導流罩注塑模開題目報告

畢業(yè)設計開題報告題 目： 換氣扇導流罩注塑模設計及型腔數(shù)控加工 院 系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師： 年 月 日畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1文獻綜述：結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應列出所查閱的文獻資料。文 獻 綜 述0、引言注塑模具是工業(yè)產品生產的主要工藝裝備，其作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))的流動，使之成為所需的形體(產品或零件)。采用模具生產零件，具有生產效率高、產品質量好、材料消耗少、生產成本低等一系列優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)生產的各個部門，已成為現(xiàn)代工業(yè)生產的重要手段和主要發(fā)展方向之一。在汽車、機械、電工、輕工、紡織、航空、航天等工業(yè)領域里，模具承擔了6090的產品零件、組件和部件的生產加工，許多新產品的開發(fā)和生產部依賴于模具生產。據(jù)國際生產技術協(xié)會預測，21世紀機械制造工業(yè)零件75的粗加工和50的精加工都將依靠模具完成。模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的市場前景。目前全世界的模具年產值在750 億美元左右，我國的模具年產值為60億美元左右，據(jù)估計到2015年我國模具產值將達到660億人民幣。目前我國一般模具的30%，中高檔模具的一半以上還依賴進口（其中注塑模占有很大的比例）。我本次選擇的畢業(yè)設計的題目是換氣扇導流罩注塑模設計及型腔數(shù)控加工，注塑制品是靠成型加工得到的。成型加工的方法很多，而注塑成型是其中最重要的一種成型加工方法，它生產的制品具有精度高、形狀復雜、一致性好、生產率高和消耗低等特點，有極大的巿場需求和廣闊的發(fā)展前景。1 塑料的特性及成型方法塑料是一類具有可塑性的合成高分子材料。它與合成橡膠、合成纖維形成了當今日常生活不可缺少的三大合成材料。具體地說，塑料是以天然或合成樹脂為主要成分，加入各種添加劑，在一定溫度和壓力等條件下可以塑制成一定形狀，在常溫下保持形狀不變的材料。1.1 塑料的主要性能特點1） 重量輕塑料是較輕的材料，相對密度分布在0.902.2之間。很顯然，塑料能浮到水面上，特別是發(fā)泡塑料，因內有微孔，質地更輕，相對密度僅為0.01。這種特性使得塑料可用于要求減輕自重的產品生產中。 2） 優(yōu)良的化學穩(wěn)定性絕大多數(shù)的塑料對酸、堿等化學物質都具有良好的抗腐蝕能力。特別是俗稱為塑料王的聚四氟乙烯（F4），它的化學穩(wěn)定性甚至勝過黃金，放在“王水”中煮十幾個小時也不會變質。由于F4具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，是理想的耐腐蝕材料。如F4可以作為輸送腐蝕性和粘性液體管道的材料。 3） 優(yōu)異的電絕緣性能普通塑料都是電的不良導體，其表面電阻、體積電阻很大，用數(shù)字表示可達109一1018歐姆。擊穿電壓大，介質損耗角正切值很小。因此，塑料在電子工業(yè)和機械工業(yè)上有著廣泛的應用。如塑料絕緣控制電纜。 4） 熱的不良導體具有消聲、減震作用一般來講，塑料的導熱性是比較低的，相當于鋼的1/751/225，泡沫塑料的微孔中含有氣體，其隔熱、隔音、防震性更好。如聚氯乙烯(PVC)的導熱系數(shù)僅為鋼材的1/357,鋁材的1/1250。在隔熱能力上，單玻塑窗比單玻鋁窗高40%，雙玻高50%。將塑料窗體與中空玻璃結合起來后,在住宅、寫字樓、病房、賓館中使用,冬天節(jié)省暖氣、夏季節(jié)約空調開支,好處十分明顯。 5） 機械強度分布廣和較高的比強度有的塑料堅硬如石頭、鋼材，有的柔軟如紙張、皮革；從塑料的硬度、抗張強度、延伸率和抗沖擊強度等力學性能看，分布范圍廣，有很大的使用選擇余地。因塑料的比重小、強度大，因而具有較高的比強度。與其它材料相比，塑料也存在著明顯的缺點，如易燃燒，剛度不如金屬高、耐老化性差、不耐熱等。1.2 塑料的成型方法1）壓縮成型壓縮成型又稱為壓制成型。該法把由上、下模（或凸、凹模）組成的模具安裝在壓力機的上下模板之間，塑料粒料（或粉料、預制坯料）在受熱和受壓的作用下充滿閉合的模具型腔，固化定型后得到塑料制品。2）注射成型塑料的注射成型又稱注塑成型。該方法采用注射成型機將粒狀的塑料連續(xù)輸入到注射成型機料筒中受熱并逐漸熔融，使其呈粘性流動狀，有料筒中的螺桿或柱塞推至料筒端部。通過料筒端部的噴嘴將熔體注入到閉合的模具型腔中，熔體充滿后經過保壓和冷卻，使制品固化成型，然后開啟模具取出制品。3）擠出成型擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態(tài)連續(xù)通過口模成型的方法。擠出法主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續(xù)的型材，如管、棒、絲板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外，還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。擠出成型機由擠出裝置、傳動機構和加熱、冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。擠出機有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續(xù)式，后者是間歇式。單螺桿擠出機的基本結構主要包括傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等部分。擠出機的輔助設備有物料的前處理設備(如物料輸送與干燥)、擠出物處理設備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控制設備等三大類。4）中空成型中空成型又稱吹塑成型。它是制造中空制品和管筒形薄膜的方法。該法先用擠出機或注射機擠出或注出管筒狀的熔融坯料，然后將此坯料放入吹塑模具內，向坯料內吹入壓縮空氣，使中空的坯料均勻膨脹直至緊貼模具內壁，冷卻定型后開啟模具取出中空制品。5）壓注成型壓注成型又稱傳遞成型。與壓縮成型一樣，壓注成型也是熱固性塑料的主要成型方法之一。該法將塑料粒料或坯料裝入模具的加料室內，在受熱與受壓的作用下熔融的塑料通過模具加料室底部的澆注系統(tǒng)充滿閉合的模具型腔，然后固化成型。該法適合于成型形狀復雜或帶有較多嵌件的熱固性塑料制品。6）固相成型塑料的固相成型是熱塑性塑料型材或坯料在一定壓力的作用下，在塑料的熔融(成軟化)溫度以下(至少低于熔點10-20)，用模具使其成型為制品的塑料成型加工工藝。固相成型原來多用于薄壁制品的成型加工，現(xiàn)已能用于制造厚壁制品。塑料的成型方法除了以上的六種意外，還有壓延成型、澆鑄成型、滾塑成型、泡沫成型等。其中。在汽車、家電、電子等行業(yè)中應用最為廣泛的是注射成型。2 注塑工作原理及模具的結構組成2.1 注塑工作原理：注塑成型是由注塑機和注塑模具共同完成的，是利用塑料的熱物理性質，把物料從料斗加入料筒中，型料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融，在料筒內裝有在外動力馬達作用下驅動旋轉的螺桿，物料在螺桿的作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸地塑化，熔融和均化，當螺桿旋轉時，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺桿的頭部，與此同時，螺桿在物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲料空間，完成塑化過程，然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高壓，將儲料室內的熔融料通過噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經過保壓、冷卻、固化定型后，在注塑機的作用下，開啟模具，并通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下。2.2 注塑模的結構組成注塑模具由動模和定模兩部分組成，動模安裝在注射成型機的移動模板上，定模安裝在注射成型機的固定模板上。在注射成型時動模與定模閉合構成澆注系統(tǒng)和型腔，開模時動模和定模分離以便取出塑料制品。根據(jù)模具中各個部件所起的作用，一般可將注塑模細分為以下幾個基本組成部分。（1）成型部件成型部件由型芯和凹模組成。型芯形成制品的內表面，凹模形成制品的外表面形狀。合模后型芯和型腔便構成了模具的型腔。按工藝和制造要求，有時型芯和凹模由若干拼塊組合而成，有時做成整體，僅在易損壞、難加工的部位采用鑲件。 （2）澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)又稱流道系統(tǒng)，它是將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的一組進料通道，通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它直接關系到塑料制品的成型質量和生產效率。（3）導向部件 為了確保動模和定模在合模時能準確對中，在模具中必須設置導向部件。在注塑模中通常采用四組導柱與導套來組成導向不見，有時還需在動模和定模上分別設置互相吻合的內、外錐面來輔助定位。（4）推出機構 在開模過程中，需要有推出機構將塑料制品及其在流道內的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夾持推桿。在推桿中一般還固定有復位桿，復位桿在動、定模合模時使推板復位。（5）調溫系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，需要有調溫系統(tǒng)對模具的溫度進行調節(jié)。對于熱塑性塑料用注塑模，主要是設計冷卻系統(tǒng)使模具冷卻。模具冷卻的常用辦法是在模具內開設冷卻水通道，利用循環(huán)流動的冷卻水帶走模具的熱量；模具的加熱除可利用冷卻水通道熱水或蒸汽外，還可在模具內部和周圍安裝電加熱元件。（6）排氣槽 排氣槽用以將成型過程中型腔的氣體充分排除。常用的辦法是在分型面處開設排氣溝槽。（7）側抽芯機構有些帶有側凹或側孔地塑料制品，在被推出以前必須先進行側向分型，抽出側向型芯后方能順利脫模，此時需要在模具中設置側抽芯機構。（8）標準模架 為了減少繁重的模具設計和制造工作量，注塑模大多采用了標準模架。3 注塑模的制造特點及發(fā)展方向3.1 注塑模的制造特點1）每套模具只能生產某一特定形狀、尺寸和精度的塑件，因此，在生產中凡是圖樣有微小差異時，即要變換模具，而無法替代。且由于模具多是單件生產，前無經驗可循，因此在生產制造過程中難免要出現(xiàn)這樣那樣的問題，這些問題的集中體現(xiàn)是在模具裝配后的試模時，通過試模發(fā)現(xiàn)問題，并隨時進行修整，直至試模合格。由于注塑模多是單套生產，沒有互換的要求，在制造上較多采用”實配法“，即按某一零件尺寸來配制另一與之配合的零件，如按孔的尺寸來加工軸；或是”同鏜法“，即兩個同樣尺寸的孔，如模板與模座，可將其固定在一起同時鏜出，即可保證尺寸、精度相同。2）由于市場經濟的日益發(fā)展，新產品推出的速度日益加快，以適應市場競爭的需要，客觀上要求注塑模的生產周期越來越短，相應的模具設計、制造、工藝、管理等都同步加快和加強，以適應客觀發(fā)展的要求。同時為了降低制造成本，在模具零件加工中盡量使用普通金屬切削機床，常規(guī)刀具、量具和工模夾具，盡量減少二類工具的數(shù)量。3）有時某個產品需多個塑件裝配在一起，這些塑件相互間有位置要求，如彩電的外殼，它的前方要安顯像管，后面要裝后蓋，里面要安裝底板等等，這些塑件之間往往相互牽連和影響，某一處的失誤都可能造成總體問題。4） 在注塑模的生產工序上，工序應相對集中，可減少來回周轉浪費時間， 以保證模具的加工質量和提高效率，簡化生產管理。目前產品零件對模具精度的要求越來越高，對此，高精度、高效率的模具大量涌現(xiàn)，這些模具的涌現(xiàn)是因為加工設備的日益先進和使用日益普遍所致。如高精度磨床、精密數(shù)控電火花線切割機床，三坐標測試機等，這些科技含量高的設備為模具的飛速發(fā)展插上了翅膀。3.2、注塑模的發(fā)展方向我國注塑模及其設計與制造技術的發(fā)展相當迅速,設計技術在模具設計與制造中也得到了廣泛的應用和一定的發(fā)展.國家對注塑模技術應用和推廣也相當重視,并投入大量的人力和物力進行研究和開發(fā)1986年機械部率先開展注塑模攻關項目,由華中理工大學、北京模具廠和星火模具廠等單位共同研制開發(fā)了注塑模系統(tǒng).1991年上海交通大學模具國家工程研究中心(上海模具技術研究所)完成了國家"七五"重點攻關項目"注塑模計算機輔助設計系統(tǒng)"的研制,并開發(fā)出集成化注塑模系統(tǒng);1996年又在通用機械軟件平臺上研究和開發(fā)了大型全三維注塑模.此間,國內許多大學、科研機構及企業(yè)也先后研制和開發(fā)出一系列注塑模系統(tǒng),但能成功商品化的系統(tǒng)極少.總的說來,國內注塑模技術由于起步晚、基礎差,因此不論是從應用范圍的廣度和深度,還是從系統(tǒng)的開發(fā)能力和質量上與工業(yè)發(fā)達國家相比都有較大的差距.目前,雖然國際上注塑模技術的理論研究和實際應用都已取得巨大的進步,但都還需在實際應用中進一步完善和發(fā)展.隨著相關技術和理論的發(fā)展,注塑模技術將會進一步向集成化、并行化、智能化和專用化方向發(fā)展.目前用于注塑模設計的系統(tǒng)基本上都是些通用機械系統(tǒng),并不是針對注塑模具設計開發(fā)的,缺乏對注塑設計領域中有關標準、領域知識、工作習慣等功能模塊的支持,使用起來很不方便.因此,為改善應用和提髙設計效率,應設計專用的注塑模從系統(tǒng),它可通過對通用機械系統(tǒng)功能的進一步完善和改造,并相應增加注塑模設計的專用技術和功能來實現(xiàn).此外,目前應用的都是一些孤立的系統(tǒng),相互間缺乏有效的數(shù)據(jù)交換與信息共享機制,限制了各系統(tǒng)應用效益的進一步發(fā)揮.研究和開發(fā)統(tǒng)一的注塑產品信息模型,使用統(tǒng)一產品數(shù)據(jù)管理與交換技術,建立集成化注塑模系統(tǒng),可進一步提高產品開發(fā)質量與效率.同時,結合人工智能技術的應用,建立注塑模產品開發(fā)專用數(shù)據(jù)庫、專家知識庫、典型事例庫,開發(fā)注塑模設計專家系統(tǒng)與并行設計環(huán)境,幫助或指導用戶進行方案設計、設計評估與優(yōu)化等,進而向設計自動化方向發(fā)展。4、結論模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，是國際公認的關鍵工業(yè)。棋具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品開發(fā)的能力。模具工業(yè)既是高新技術產業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產業(yè)化的重要領域。從某種意義上講，現(xiàn)代工業(yè)產品的發(fā)展和技術水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。在日本，模具被譽為“進入富裕社會的源動力”，在德國則冠之為“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞稱“模具就是黃金”，美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”?？梢詳嘌?，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經濟發(fā)展過程中將會發(fā)揮越來超重要的作用。參考文獻【1】李德群、黃志高.塑料注射成型工藝及模具設計M.北京：機械工業(yè)出版社，2009【2】王加龍.熱塑性塑料注射生產技術M.北京：化學工業(yè)出版社，2004【3】郭廣思.注射成形技術M.北京：機械工業(yè)出版社，2002【4】李德群.現(xiàn)代塑料注射成形的原理、方法與運用M.上海：上海交通大學出版社，2005【5】丁浩.塑料加工基礎M.上海：上海科學技術出版社，1981【6】王興天.注塑成形模具M.北京：中國輕工業(yè)出版社，1984【7】戴姆.注射模具與注射成型實用手冊M.沈金堂，譯.北京：化學工業(yè)出版社，1987【8】李志剛，等.模具計算機輔助設計M.武漢：華中理工大學出版社，1990【9】鄒繼強.塑料制品及其成型模具設計C.北京：清華大學出版社.2005【10】陳萬林.實用塑料注射模具設計與制造S.北京：機械工業(yè)出版社，2002【11】程志遠，等.實用注射模設計手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內容和要求；四、研究方法、步驟和措施開 題 報 告一、課題的目的與意義我本次做的畢業(yè)設計的課題是換氣扇導流罩注塑模設計及型腔數(shù)控加工，屬于注塑模設計，而注塑成型是成型加工的方法中最重要的一種成型加工方法，其特點為型腔及型芯呈立體型面，精度和表面質量要求高，使用壽命要求長，專業(yè)分工，動態(tài)組合，異地設計、異地制造，工藝流程長，制造時間緊。它生產的制品具有精度高、形狀復雜、一致性好、生產率高和消耗低等特點，有極大的巿場需求和廣闊的發(fā)展前景。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，模具技術己成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。國內注塑模在質與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進技術相比，我國還有大部分企業(yè)仍然處于需要技術改造、技術創(chuàng)新、提高產品質量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉軌的關鍵時期。 關于全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產值在全國模具總產值中的比例也占到70?，F(xiàn)在，這3個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機，正積極組織模具產品的開發(fā)制造。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，世界塑料模具市場中塑料成形模具產量中約半數(shù)是注塑模具。 隨著科技的進步，注塑模具在量和質方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。CAD/CAM技術得到普及的同時，CAE技術應用越來越廣，CAD/CAM/CAE在以一體化得到發(fā)展，模具新結構、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。 三、課題主要內容和要求3.1、課題主要內容（1）設計換氣扇導流罩注塑件的工程圖；（2）設計換氣扇導流罩注塑模；（3）建立換氣扇導流罩注塑模型腔的三維模型；（4）編制換氣扇導流罩注塑模型腔的數(shù)控加工程序，并對其進行仿真加工。3.2、課題主要要求（1）設計換氣扇導流罩注塑件的工程圖；（2）設計換氣扇導流罩注塑模； （3）建立換氣扇導流罩注塑件型腔的三維模型；（4）編制換氣扇導流罩注塑模型腔的數(shù)控加工程序，并對其進行仿真加工；（5）撰寫畢業(yè)設計說明書。四、研究方法、步驟和措施4.1、查閱資料查找設計所需的資料，撰寫畢業(yè)設計開題報告。4.2、熟練掌握設計所需的內容復習以前所學有關的專業(yè)知識以及相關軟件，如：CAXA、AUTOCAD、PRO/E、（或UG和MASTERCAM），并熟練的運用到設計中去。還要自學一些設計中所用到的其它方面的知識，如：注塑模設計及模具工藝設計等。4.3、設計內容（1）設計換氣扇導流罩注塑件的工程圖；（2）設計換氣扇導流罩注塑模； （3）建立換氣扇導流罩注塑模型腔的三維模型；（4）編制換氣扇導流罩注塑模型腔的數(shù)控加工程序，并對其進行仿真加工。4.4、具體設計步驟（1）為課題收集相關資料，并撰寫畢業(yè)設計開題報告；（2）設計換氣扇導流罩注塑件的工程圖；（3）論證換氣扇導流罩注塑成型方案（4）利用AUTOCAD或CAXA繪制換氣扇導流罩注塑模的裝配圖和零件圖；（5）利用Pro/E或UG對換氣扇導流罩注塑模型腔進行三維建模；（6）利用PRO/E、（或UG和MASTERCAM）編制換氣扇導流罩注塑模型腔的數(shù)控加工程序，并進行仿真加工；（7）撰寫畢業(yè)設計說明書。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1對“文獻綜述”的評語：2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日