1、2001 届毕业设计（论文开题报告）1/5毕业设计（论文）开题报告学生姓名 张洪浩 专业 机自模具 学号 27设计（论文）题目 挂饰注塑模具设计1.选题的意义塑料具有密度小、质量轻、绝缘性能好、耐磨耐腐蚀等特殊性能，已成为各行各业不可缺少的一种重要材料，其制品在工业生产中得到广泛地应用。特别是在计算机、办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、通信、轻工、建筑、日用品以及家用电器行业中得到广泛使用，随着纳米塑料等新材料的出现，今后塑料的应用将会覆盖国民经济的各个领域，尤其在国防和尖端科学技术领域中将占有越来越重要的地位模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各领域发展的重要基
2、础工业之一。塑料模具是用于成型塑件的模具，它是型腔模具的一种类型。随着机械工业（尤其是汽车、摩托车工业） 、电子工业（尤其是家电工业） 、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具开发、设计与制造的水平也必须越来越高。在现代塑料成型加工工业中，正确的加工工艺、高效的设备、先进的模具是影响塑件生产的三大重要因素，而塑料模对塑料成型加工工艺的实现、保证塑件的质量起着极为重要的作用。高效自动化设备只有配备能适应自动化生产的模具才能充分发挥其效能，产品的开发更新都以模具的更新为前提。随着塑料工业的不断发展，对塑料制品的品种、数量、质量的
3、要求将越来越高，对塑料模的要求也将随之提高，从而促进塑料模工业的不断发展。2.简述选题在该领域的水平和发展动态（1） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。有分析认为，我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到 30左右，在未来几年中还将保持较高速度发展。 国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。有关数据表明，目前仅汽车行业就需要各种塑料制品 36 万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过 100
4、0 万台；彩电的年产量已超过 3000 万台；到 2010 年，在建材行业，塑料门窗的普及率为 30，塑料管的普及率将达到 50。这些都会导致对模具的需求量大幅度增长。家电行业所需模具量年增长率约为 10。一台电冰箱约需模具 350 副，价值约 4000 万元；一台全 自动洗衣机约需模具 200 副，价值 3000 万元；一台空调器仅塑料模具就有 20 副，价值150 万元；单台彩电大约共需模具约 140 副，价值约 700 万元，仅彩电模具每年就有约28 亿元的市场。随着家电市场竞争的白热化，外壳设计成为重要的一环，对家电外壳2001 届毕业设计（论文开题报告）2/5的色彩、手感、精度、壁厚
5、等都提出新要求。业内人士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。汽车工业近年来增长速度惊人，因此汽车模具潜在市场巨大。每一种型号的汽车都需要几千副模具，价值上亿元，而我国大型精密模具的制造能力不足。据介绍，目前我国高档轿车的覆盖件模具几乎全部为进口产品。有专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，其发展速度将高于其他模具。（2） 在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其
6、进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3） 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在
7、保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 （4） 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （5） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造
8、成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。 （6） 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 （7） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。3. 设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证模具图样设计包括以下内容：2001 届毕业设计（论文开题报告）3/5（1）了解所要生产的制
9、品：首先根据塑料制品图掌握制品的结构特点和制品的用途，不同用途的制品有不同的形状、尺寸公差以及不同的表面质量要求，是否能够通过塑料注射模具生产出合格的产品是首先要考虑的问题。其次掌握塑料制品所用塑料的模塑特性，考虑会直接影响模具设计的特性，如塑料的收缩率、塑料的流动特性以及注射成形时所需的温度条件。其次要知道所要生产制品是否批量，制品生产的批量对模具的设计有很大的影响，根据制品的需求数量，可以确定模具的使用寿命，模具的型腔数目(或模具的套数)以及模具所需的自动化程度和模具的生产成本。对于大量需求的制品应尽可能采用多型腔模具，热流道模具和适于全自动生产的模具结构；对于需求量较少的制品在满足制品质
10、量要求的前提下应尽量减少模具成本。 最后确定生产塑料制品所用没， 塑料注射模具要安装到塑料注射成形机上使用，因此注射机的模具安装尺寸、顶出位置、压射压力、合模力以及注射量都会影响到模具的尺寸和结构。另外，注射成形机的自动化程度也限制了模具的自动化程度，例如带有机械手的注射机就可以自动取出注射成形制品和浇注系统凝料，方便地完成自动化生产过程。（2）确定模具设计方案：在清楚了解了生产的塑料制品之后，即可以开始模具方案设计，其过程包括： 设计前应确定的因素 设计前应确定的因素包括：所用塑料种类及成形收缩率；制品允许的公差范围和合适的脱模斜度；注射成形机参数；模具所采用的模腔数以及模具的生产成本等。
11、确定模具的基本结构 根据已知的因素确定所设计模具的外形尺寸；选择合理的制品分型面；确定模具所应采用的浇注系统类型；确定塑料制品由模具中的推出方式以及模腔的基本组成。在确定模具的基本结构时还应考虑模腔是否采用侧向分型机构，是否采用组合模腔，模腔的冷却方式和模腔内气体的排出。 确定模具中所使用的标准件 在模具设计中应尽可能多地选择标准件，包括：采用标准模架、模板；采用标准的导柱、导套、浇口套及推杆等。采用标准件可以提高模肄制造精度，缩短模具生产周期，降低生产成本。 确定模具中模腔的成形尺寸 根据塑件的基本尺寸，运用成形尺寸的计算公式，确定模具模腔各部分的成形尺寸。 确定模具所使用的材料并进行必要的
12、强度、刚度校核 根据强度、刚度校核公式可以对分型面、型腔、型芯、支承板等模具零件进行强度和刚度校核，以确保满足使用要求。 完成模具图样的设计图纸 其中包括模具设计装配图和模具加工零件图。在确定模具设计方案时，为提高效率可以采用“类比”的方法，即将以前设计制造过类似制品的模具结构套用到新制品的模具结构上，这样可简化设计过程，特别适合于刚刚开始从事模具设计的技术人员。（3）制定工艺规程：工艺规程是按照模具设计图样，由工艺人员制定出整个模具或各个零部件制造的工艺过程。模具加工工艺规程通常采用卡片的形式送到生产部门。一般模具的生产以单件加工为主，工艺规程卡片是以加工工序为单位，简要说明模具或零部件的加
13、工工序名称、加工内容、加工设备以及必要的说明，它是组织生产的依据。 制定工艺规程的基本原则是： 设计图样要求 即工艺规程应全面可靠和稳定地保证达到设计图样上所要求的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和其他技术要求。 最低成本要求 所制定的工艺规程应在保证质量和完成生产任务的条件下，使生产成本降到最低，以降低模具的整体价格。保证以最低的成本和最高的效率来达到设计图样上的全部技术要求。所以在制定工艺规程时应满足： 生产时间要求 在保证质量的前提2001 届毕业设计（论文开题报告）4/5下，以较少的工时完成加工过程。 生产安全要求 保证工人有良好的安全劳动条件。4. 主要关键技术、工艺参数和理论
14、依据本套模具中将会采用到推管，推管是模具中比较常用的标准件，借助于本套模具可以对推管的定义及其动作原理和使用环境进行深入了解。苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体（ABS）成型特性：无定形料，吸湿性强，必须充分干燥，表面要求国内规则的塑件必须长时间预热干燥；流动性中等，溢边值 0.04mm 左右；宜取高温料、高模料，但料温过高易分解（分解温度大于等于 250） ；模具浇注系统对料流阻力要小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，推出力过大塑件表面易出现“白色”痕迹，脱模斜度宜取 2以上。成型条件：烘料 料筒温度 成型时间 S塑料名称密度g/cm3缩水率%温度时间h前段中段后段喷嘴温度
15、模具温度注射压力MPa注射高压冷却总周期ABS1.03-1.070.3-0.880-852-3180-200165-180150-170170-18050-8060-10020-900-520-12050-2205.设计（论文）的研究特色和创新之处模具结构简单，产品外观新颖独特，适合送人，所以实用性和市场性较强，可以考虑制作加工。6.主要参考文献1注塑模具设计/宋满仓主编.-北京：电子工业出版社，2010.12王卫卫.材料成型设备.北京:机械工业出版社,20073冯爱新.塑料成型技术.北京:化学工业出版社,20044王文广,田宝善,田雁晨.塑料注射模具设计技巧与实例.北京:化学工业出版社,20045邹继强.塑料制品及其成型模具设计.北京:清华大学出版社,20052001 届毕业设计（论文开题报告）5/5实施方案和时间安排（按教学周次安排）：日程安排: 预计工作量 共 14 周查阅资料、开题报告 第 1 周第 2 周撰写说明书（论文） 第 11 周第 12 周设计计算（实验） 第 3 周第 5 周 上交设计（论文） 第 12 周绘图（数据处理） 第 6 周第 10 周 评阅、答辩 第 13-14 周指导教师意见签字：年 月 日系（专业）领导小组意见组长签字：年 月 日备注注：此表由学生填写，中间页不足时，另附纸。
