开题报告-完爆器阀四型腔注塑模具设计与制造.docx

海大挈毕业设计（论文）学生开题报告课遨名称克缘器闽四型腔注塑模具设计与制造课璃来源企业课题类型AY指导教酊郑重学生姓名周文钦'I31.01.00c04专业班娘13模具2班本课题的研究现状、研究目的及意义1、我国模具行业的发展近十年来，我国模具工业的发展速度很快，一直以每年15%的增长速度火速发展。据不完全统计，目前全国共有模具生产企业（厂、点）约3万个，从业人员近100万人。在中国模具制造业飞速发展、国际模具巨头的热捧F.20（H年第十届''中国国际模具技术和设备展览会”的规模相当惊人，已盘亚洲第一、世界第二。2005年中国模具行业模具销伟总额为610亿元，同匕增长25$,排在世界第三位。目前在模具生产方面，国内已经能够生产精度达2m的精密多工位级进M工位数最多已达160个：在大型塑料模具方面己能生产48英寸大屏幕彩电塑壳的注射模具、6.5Kg大容量洗衣机的全套塑料模具；在精密塑料模具方航国内已能生.产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等等；住大型精密更杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板用铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模；在汽车模具方面，现己能制造新轿车的部分覆盖件模具；其它类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，可以杵代进口模具。国内已经认识到了模具在制造业中的重要基班地位，许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资，虽然中国模具工业在过去十多年取得了令人瞩目的发展，但是在模具制造精度、模具寿命及模具生产周期等方面，与世界发达国家相比仍存在较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CDCECM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约30%,在模具进出口中的比址高达50%、70%,而近年来我国塑料模具发展迅速。塑料制品的应用日斩广泛，为塑料模具提供了非常广阔的市场。随着工业发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国塑料模具工业面临空前发展机遇.在外资的带动下，在高新技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，我国塑料模具形成一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机。我国塑料模具市场总体规模将增1.1.13%左右，到2015年，塑料模具产值将达到1420亿元，年均增长速度为12左右，到2015年，模具及模具标准件出口将增长到7亿美元左右。外部市场环境的利好不代表中国塑料模具企业的实力.从总体上来看，我国还只能称的上是塑料模具生产大国而并不能称的上是生产强国，产品与工业发达国家还有1015年的差距，目前仍以中低档为主。2、CAD/CAM/CAE在模具行业的应用注射时间、注射温度等具有连续取值空间的参数，采用人工神经网络进行优化，对于分析结果的解释和评价则采用基于规则推理的方法来处理。的专家系统规则库以专家知识为基础，涵盖了有关短射、流动平衡、熔体降解、温差控制、保压时间、许可剪切应力、剪切速率和锁模力等方面的领域知识，在对分析结果进行粽合和提炼的基础上驱动专家系统进行推理，对成型方案进行评价并在分析报告中输出具体的改进建议，其目标是将模拟软件由传统的“被动式”计算工具提升为新代的“主动式”优化系统。3、课题研究的目的了解PA6+GF30%（黑色）的物理性能、流动性，成型过程中的物理、化学变化及鳖料的组成、分类及性能。了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求.应用大学四年所学机械制图、工程力学、机械原理与机械设计、工程材料与热处理、模具CAD基础、模具制造工艺学、塑料成形工艺与模具设计等课程知识，实战练习鳖料制品设计方案的制定、设计原则的掌握，塑料成形工艺的匚作过程与成形工艺拟定以及塑料模具设计的原则与计算方法、零部件的设计计算、零部件图的绘制、设计说明书的撰写等等，本课题的研究不仅需要我们学会包阅注塑模相关资料还需要我们掌握UG等相关绘图软件，是对我们大学所学知识的一种检验，也是对我们大学生进入社会参加工作前的次培训,培养我们的自主学习能力和交流合作能力。4、课题研究的意义我国的CADCAECAv起步较晚，与先进国家技术方面还有较大差距，要进一步加强CAE技术研究，在其他合理简化方法基础上开发的CAE分析软件适合不同的用途需要。不断深入基于变动产品模型的注塑模变动设计系统的研究。那么对于现阶段学习要求也比较裔，要对当前注塑模采用现代化方式分析，从而提高塑料制品的质量、缩短生产周期、创造良好的经济效益，使研究结果更准确,这对提高自身从事模具设计能力，创新意识等方面有重大意义.课题类型：（I）A-工程实践型：B-理论研究型：C-科研奘跣研制型：D计算机软件型:E保合应用型（2）X口实课题：Y模拟课题；（I）X（2）均要立如AY.BX等。本课题的研究内容本课即为活塞一完爆器阀的塑料注射模具的设计，耍求在CAD/CAE软件的辅助下进行模拟与优化“通过给定的2D图纸利用UG画出工件，确定分型面、型腔、抽芯部分。再用Mo1.df1.ow进行潦动分析，得出分析报告和最佳浇口位置、冷却参数、温度参数，编制注塑成型工艺。然后用二维制图软件Aut。CAD进行产品的排布,以及流道的分布，再用三维制图软件UG绘制三维图，得出初步的成型方案。最后，导出二维装配图，对装配图进行修正调整。1、 查阅1015篇相关资料，写出开胭报告；2、 选择一篇与本深网密切相关的英文资料，就译成中文：3、 了解完爆器阀所用塑料的品种、塑料的特性、收缩率及塑料流动性能'；：4、 认真审查产品图纸，对塑料制品进行成型工艺分析，者重分析则料制品的结构合理性及成型条件等，对产品设计不合理之处提出修改意见：5、 根据完爆器阀的亚量和塑料制品投影面枳及模具结构类型等，选择合适的注射成型设备：6、 使用CE软件Mo1.dfIou对各模具设计方案进行比较分析，优化工艺参数及模具设计：7、 设计合理的注射模具及各部分零件，使用CAD软件绘制总装配图及零件图：8、 掌握该模具制造、装配与工作的过程和方法，编制合理的注塑成型工艺、模具成型零件加工工艺，并完成设计说明书：9、 进行陈述与答辩。要求；1、 英文翻译资料要求与本课题密切相美，不少于5000单词，译文准确：2、 完成产品及模具的：维造型及有限元模拟，要求提供主要模拟结果的动画演示：3、 模具结构、注塑成型工艺、模具成型零件加工工艺正确合理，实用性强；4、 图纸衣达清楚、简洁、标注符合国家标准，便于加工：5、 说明书有中英文摘要，设计计算完整，符合规范化要求，条理清晰、语宫潦畅：6、 图纸总量不得少于四张八。的图纸；说明拈不得少于40页。本课题研究的实施方案、进度安排研究方法与思路这次课题，首先分析所给的二维图，用八U1.oCAD进行案件分析，然后用三维制图软件UG绘制3D产品图,利用零件三维数模,利用Mo1.df1.oW优化注塑工艺，确定最佳效果的浇注系统和冷却系统。然后进行模具的排位，计克并校核所需的数据，绘制出3D模型，生成所有的二维零件图以及模具装配图，完成说明书。具体思路如下：1、通过对产品结构进行分析，在发现不合理的时候与企业进行有效沟通,优化模具结构，利于成型生产。2、判断出模具类型，确定出模具钢材、塑料品种、浇口形式，初选注塑机。3、运用MO1.dfIOW对其进行浇注系统和冷却水道的优化.4、确定模具的顶出机构，在AUtOCAD上进行模具设汁的初期排位。5、计算模具其他部件各个尺寸和校核注塑机，并确定标准模架的规格(包括锁模力、注鳖量、容模空间、顶出行程、模架和成型零部件的强度与刚度)6、对模具各个部件进行加工工艺的编排，绘制出所有零件的二维图纸和模具总装配图，完成说明书。研究计划1 .第1周：J'解课题研究内容，查阅注塑模具设计资料并进行概述和文献综述，完成开巡报告，同时翻译】篇塑料模具相关关外文文献：2 .第23周：绘制产品图，完成成型过程的CAE分析，分析包括：HF/F1.ow流动分析、冷却分析、翘的分析，确定最终设计和成型方案：3 .第46周：对塑料制品进行工艺分析，对产品设计不合理之处提出修改意见，完成模具卓案设计，包括：塑料成型特性塑件的结构工艺性(3)塑件的生产批量(«)初选注射机< 5）分型面及浇注系统的确定< 6）型腔的布局< 7）成型零件的结构及其固定方式推出机构的确定< 9）抽芯机构的设计< 1®冷却系统的设计论证4 .第79周：完成主要零部件的设计计算及相关计算校核，绘制模具总装图、零件图：5 .第1011周：撰写毕业设计说明书：6 .第12周：审核、修改图纸及论文，准备答辩。初步设计方案1、塑料种类的确定此鳖件的材料采用尼龙6（30%玻璃纤维增强，黑色）属于热鳖性的结晶型通用鳖料.从使用性能上看，该塑件具有很高的机械强度和刚度被广泛用于各种机械零件。加之有很好的耐磨损和自润滑性，还可用于轴承的制造。并具有高耐热性，热变性温度为215°C,在熔融温度以卜.硬度较高，且耐蜗变性，有良好的冲击强度。从成型性能上看，该塑料熔体的流动性较好，成型容易。由下加入J'GF30%,尺寸稔定性也较好，成型收缩率降到0.35%0.45%,墩件的加工性较好且在生产中单体可回用，减少了环境污染，也减少了原材料消耗.但吸水性较强，成型时会在制件上产生斑痕、云触、银丝、气泡等缺陷。因此，要特别注意成里前的干燥处理。2、注塑模工艺条件如果材料使用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。若材料在空气中保留的时间超过8h,应采用真空干燥工艺，真空干燥温度为85±5°C时间6h8h为。由于加入GF30%,熔体具有中等黏度特性，流动性好。设定料湿在205°C23（CZfHj,模阻90。C左右，喷嘴采用球头形的，设定温度为205°C,PA6GF30%超强的易加工性，外观特性，低端变性和优异的尺寸稳定性，以及很好的冲击强度和耐解耐热性，很适合活塞一完爆器阀的成型。3,注塑机的选择影响注塑选择的闪索锁模力、注型显、容模厚度、容模宽度、模板最大开距'顶针行程、耗电总功率等.其中，注塑机锁模力（即吨位）和容模体积的大小主要是由模架的大小决定，在符合生产要求的情况卜.，选择较小吨位的注塑机有利于节约生产成本。般来说，生产中常用的是卧式注塑机。4、模具结构的初步选择合理的模具结构能充分发挥成型设备的能力（如合理的型腔数目和自动化水平等），在绝对可靠的条件卜使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求（如鳖件的几何形状、尺寸精度、表面光洁度等）和生产经济要求（成本低、效率商、使用寿命长、节省劳动力等）。此塑件为圆筒形塑件,塑件的形状比较简单规范，高度一般，且垂直于轴线的微面对称形状较简单。塑件有一环形凹槽，需要侧抽芯装置.5,浇口类型的确定此模具采用的是点浇口形式，为了将浇注系统的凝料取出，要增加一个分型面，模具第次分型仅将主流道凝料取出，待主分型面打开后，塑件和流道凝料就会被一起顶出。采用/限位螺钉定距限位，其作用就是控制模具的开模顺序，使模具能够安全合理的完成开合模动作。采用这些新型结构，不仅使模具更具简单化，而I1.还因为这些零件都是标准化，缩短了加工周期，节约了大fit成本.6、模架的初步判断此模具为小型模具，利用分型面排气，又因为模具型腔为组合式型腔，还可利用拼合的缝隙排气。此塑件在注塑时采用了模四件，即模具需要四个型腔。考虑到使排列平衡，采用了矩型排列，以构成平衡式的浇注系统.7、顶出系统顶针方式可以考虑顶板顶出或者选用大顶针，与产品边缘处接触.完成顶出动作。8、浇注系统由丁选择一模四腔,主流道衬套主要是根据注塑机的大小来确定.9、模具整体结构塑件的下半部有一环形槽.它垂直下脱模方向,阻碍成型跑件的脱模.因此成型塑件的环形槽部位，必须做成活动的型芯，即应设巴侧向抽芯机构。本模具采用斜导柱抽芯机构，利用注塑机的开模运动和顶出作用力，通过斜导柱使其转化成侧向抽芯动作，完成侧向抽芯.根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：315EX2501111.得上、下模板的厚度为2511n,垫板厚度为16m.g模具设计指导P222A2型。已查阅的主要参考文献（1未满仓，黄银国，赵丹阳主编.注塑模具设计与制造实战.北京：机械工业出版社，2003.2洪慎章主编.实用注塑成型及模具设计MJ.北京：机械工业出版社，2006.3陈主刚主编.塑料模具设计M.北京：机械工业出版社，2002.【4廖月莹，何冰强主编.塑料模具设计指导与资料汇编J.大连理工大学出版社.2007.伍先明，王群等.塑料模具设计指导书IM.国防工业出版社2008张玉龙主编.塑料品种与性能手册M北京：化学工业出版社.2006.7朱光力，万金保等主编.塑制模具设计M北京：清华大学出版社，2000.8朱光力主编.模具设计与制与实训M.北京:高等教育出版社，2004.9赵大兴主编.工程制图M.北京:高等教育出版社.2004.710伍光明,王群，庞佑陵，张厚安编.塑料模具设计指导M）北京：国防工业出版社,2006.11冯刚,张朝阁,江平.我国注塑模具关键技术的研究与应用进展,塑料工业,2014.12高茂涛,注塑模具发展综述川.轻工科技,2014.13杨永顺,郭俊卿.塑料成型工艺与模具设计M,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008.14张杰,申开智,塑料模具CAD/CAE技术的发展与应用JJ.现代塑料加工应用,2002.15徐学林主编.互换性与测量技术基础M长沙:湖南大学出版社2009.