注塑模畢業(yè)設計開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　設計（論文）題目： 塑 料 模 具 設 計 </p><p>　　2015 年 11 月 20 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　正文- 1 -</b></p>

2、<p>　　一、塑料的特性及成型方法- 1 -</p><p>　　1、塑料的主要性能特點- 1 -</p><p>　　2、塑料的成型方法- 2 -</p><p>　　二、注塑模的工作原理及結構組成- 3 -</p><p>　　1、注塑部件的典型結構- 4 -</p><p>　　三、注塑模的

3、制造特點及發(fā)展方向- 5 -</p><p>　　1、注塑模的生產特點- 5 -</p><p>　　2、注塑模的工藝特點- 5 -</p><p>　　3、注塑模的發(fā)展方向- 5 -</p><p>　　四、結論- 6 -</p><p><b>　　后記- 7 -</b></

4、p><p>　　參考文獻 - 8 -</p><p>　　緒論：模具是工業(yè)產品生產的主要工藝裝備，與沖壓、鍛造、鑄造等金屆成形設備以及塑料等非金屬材料成型設備相配套作為成形工具，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

5、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60％—90％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。 </p><p>　　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

6、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。由此可見，模具制造業(yè)的落后在某種程度上已經成為阻滯我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。開發(fā)和引進先進制造技術是改變我國注塑模具制造業(yè)相對落后和市場需求快速增長的重要途徑。先進制造技術是制造業(yè)不斷吸收信息技術和現(xiàn)代管理技術的成果，并將其應用于產品的設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實

7、現(xiàn)優(yōu)質、高效、低 耗、清潔、靈活生產，提高對動態(tài)多變的市場的適應能力和競爭力的制造技術的總稱。先進制造業(yè)正在急劇地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)的產品結構和生產模式，注塑模具制造業(yè)也不例外。</p><p>　　一、塑料的特性及成型方法</p><p>　　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

8、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。</p><p>　　1、塑料的主要性能特點</p><p><b>　　1）、 重量輕</b></p><p>　　塑料是較輕的材料，相對密度分布在0.90—2.2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

9、.01。這種特性使得塑料可用于要求減輕自重的產品生產中。</p><p>　　2）、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性</p><p>　　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。</p

10、><p>　　3）、優(yōu)異的電絕緣性能</p><p>　　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。</p><p>　　4）、熱的不良導體具有消聲、減震作用</p><p>　　一般來講，塑料的導熱

11、性是比較低的，相當于鋼的1/75—1/225，泡沫塑料的微孔中含有氣體，其隔熱、隔音、防震性更好。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。</p><p>　　5）、機械強度分布廣和較高的比強度</p><p>　　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，

12、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。</p><p><b>　　2、塑料的成型方法</b></p><p><b>　　1）、壓縮成型</b></p><p>　　壓縮模塑用的主要設備是壓機

13、和塑模。壓機用得最多的是自給式液壓機，噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機和上壓式壓機。用于壓縮模塑的模具稱為壓制模具，分為三類；溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。壓縮模塑的主要優(yōu)點是可模壓較大平面的制品和能大量生產，其缺點是生產周期長，效率低。</p><p><b>　　2）、注射成型</b></p><p>　　層壓成型常用層壓機操作，這種壓機的動壓板和定壓

14、板之間裝有多層可浮動熱壓板。層壓成型常用的增強材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等，樹脂有酚醛、環(huán)氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。注射吹塑成型擠出吹塑成型拉伸吹塑薄膜涂覆熱熔敷流化噴涂火焰噴涂靜電噴涂等離子噴涂。</p><p><b>　　3）、擠出成型</b></p><p>　　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

15、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。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

16、卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控制設備等三大類。</p><p><b>　　4）、中空成型</b></p><p>　　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。</p>

17、;<p><b>　　5）、壓注成型</b></p><p>　　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。</p><p><

18、;b>　　6）、固相成型</b></p><p>　　固相成型的特點是使塑料在熔融溫度以下成型，在成型過程中塑料沒有明顯的流動狀態(tài)。該法多用于塑料板材的二次成型加工，例如真空成型、壓縮空氣成型和壓力成型等。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。</p><p>　　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

19、。在汽車、家電、電子等行業(yè)中應用最為廣泛的是注射成型。</p><p>　　二、注塑模的工作原理及結構組成</p><p>　　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)模具中各個部件的作用，一般可將注塑模細分為以下幾個基本組成部分。</p

20、><p><b>　?。?）成型部件</b></p><p>　　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。</p><p><b>　?。?）澆注系統(tǒng)</b>

21、</p><p>　　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。</p><p><b>　?。?）導向部件</b></p><p>　　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

22、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。</p><p><b>　?。?）推出機構</b></p><p>　　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。</p><p><b>

23、;　?。?）調溫系統(tǒng)</b></p><p>　　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；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。</p><p><b>　?。?）排氣槽</b></p

24、><p>　　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。</p><p><b>　?。?）側抽芯機構</b></p><p>　　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。</p><p><b>

25、　　所起</b></p><p><b>　　（8）標準模架</b></p><p>　　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。</p><p>　?。ㄒ唬┳⑺懿考牡湫徒Y構</p><p><b>　　1．注射部件的組成</b></p><p

26、>　　工作原理是：預塑時，在塑化部件中的螺桿通過液壓馬達驅動主軸旋轉，主軸一端與螺桿鍵連接，另一端與液壓馬達鍵連接，螺桿旋轉時，物料塑化并將塑化好的熔料推到料筒前端的儲料室中，與此同時，螺桿在物料的反作用下后退，并通過推力軸承使推力座后退，通過螺母拉動活塞桿直線后退，完成計量，注射時，注射油缸的桿腔進油通過軸承推動活塞桿完成動作，活塞的桿腔進油推動活塞桿及螺桿完成注射動作。</p><p><b>

27、;　　2．塑化部件</b></p><p>　　塑化部件有柱塞式和螺桿式兩種。</p><p><b>　　3．注射油缸</b></p><p>　　其工作原理是：注射油缸進油時，活塞帶動活塞桿及其置于推力座內的軸承，推動螺桿前進或后退。通過活塞桿頭部的螺母，可以對兩個平行活塞桿的軸向位置以及注射螺桿的軸向位置進行同步調整。<

28、/p><p><b>　　4．推力座</b></p><p>　　注射時，推力座通過推力軸推動螺桿進行注射；而預塑時，通過油馬達驅動推力軸帶動螺桿旋轉實現(xiàn)預塑。</p><p><b>　　5．座移油缸</b></p><p>　　當座移油缸進油時，實現(xiàn)注射座的前進或后退動作，并保證注塑噴嘴與模具主澆套

29、圓弧面緊密地接觸，產生能封閉熔體的注射座壓力。</p><p>　　6．對注射部件精度要求</p><p>　　裝配后，整體注射部件要置于機架上，必須保證噴嘴與模具主澆套緊密地接合，以防溢料，要求使注射部件的中心線與其合模部件的中心線同心；為了保證注射螺桿與料筒內孔的配合精度，必須保證兩個注射油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對稱度；對臥式機來講，座移油缸兩個導向孔的平行度和對其中心

30、的對稱度也必須保證，對立式機則必須保證兩個座移油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對稱度。影響上述位置精度的因素是相關聯(lián)部件孔與軸的尺寸精度、幾何精度、制造精度與裝配精度。</p><p>　　三、注塑模的制造特點及發(fā)展方向</p><p>　　1、注塑模的生產特點</p><p>　　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

31、有微小差異時，即要變換模具，而無法替代。</p><p>　　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。</p><p>　　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

32、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。</p><p>　　4） 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。</p><p>　　2、注塑模的工藝特點</p><p>　　由于注塑模的高級加工設備科

33、技含量高，價格貴，目前使用并不普遍。當前我國在注塑模的制造上，其工藝特點主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　1） 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。</p><p>　　2） 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。</p><

34、;p>　　3、注塑模的發(fā)展方向</p><p>　　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。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

35、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.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.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,

36、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.</p><p><b>　　四、結論</b></p><p>　　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

37、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</p><p>　　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。</p><p>　　近幾年來，世界模

38、具市場總量為500---650億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產值已超過機床工業(yè)產值。模具的主要出口國是美國、日本、法國、瑞士等國家，這些國家每年的模具出口量約占本國模具總產量的1／3。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動力成本低，只要配備一些先進朗數(shù)控制模設備、提高模具加工質量、縮短生產周期、溝通外貿渠道，模具出口就會有很大發(fā)展。因此，研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進 國民經濟酌發(fā)展具有特別重要的意

39、義。</p><p><b>　　后記</b></p><p>　　模具設計工件是需要非常專業(yè)的知識和多年的經驗才能勝任的。隨著我國機械行業(yè)的飛速發(fā)展，模具設計工程師越來越短缺。已經嚴重制約了模 具行業(yè)的健康發(fā)展。在廣東、浙江、上海、江蘇等地找到五年以上設計經驗的模具工程非常困難，而剛剛畢業(yè)的模具專業(yè)的學生又遠遠不能滿足企業(yè)的需要。通過本次畢業(yè)設計實踐，采用CAD/C

40、AM(MasterCAM、UG、Per/E)技術可以使設計者從繁沉計算和繪圖工件中得到解脫。采用人機結合，各盡所長，充分發(fā)揮其人的創(chuàng)造思維能力，控制設計過 程，使模具設計趨于合理化。而計算機則發(fā)揮其計算分折和儲存信息的能力。兩者結合， 發(fā)揮各自的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)的設計成果，縮短開發(fā)周期。采用CAE 技術，可以實 現(xiàn)在計算機上“試模”，即對整個注射過程進行仿真分折’;抱括“填充、保壓、冷卻、 纖維取向，結構應力和收縮，以及整個塑料封裝

41、成型和熱固性塑料流動分折”預測未來 產品可能纖維出現(xiàn)的缺陷，對存在的問題在設計階段予以解決，直至提出最優(yōu)的設計參 數(shù)，使一次試模成為可能;實現(xiàn)并行工程，從而可以加快產品的開發(fā)進程，降低試模成 本，提高生產效率。</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　張維合編著，注塑模具設計實用教程[M],化學工業(yè)出版社</p>&

42、lt;p>　　屈華昌主編，塑料成型工藝與模具設計[M], 機械工業(yè)出版社</p><p>　　屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社</p><p>　　劉際澤.塑料制品內與模具設計提案.北京:中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　李得群.國外注射模CAD/CAM/CAE發(fā)展概況.模具工業(yè)</p><p>　　劉