骨轮零件的注射模设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：骨轮零件的注射模设计指 导 教 师: 2009 年 3 月 15 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 模具是工业生产的重要基础，模具工业已成为国家具有相当规模和高技术行业特征的装备产业。模具工业生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。介绍了有关塑料模具在我国模具工业中发展的一些概况。关键词 塑料模具 CAD技术 设计 制造1 模具发展的现状随着机械工业（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1。近年来，我国塑料模具业发展相当快，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大2。时代潮流的发展急切地要求许多企业开始追求提高产品质量及生产效率，缩短设计周期及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入，大大缩短了模具设计周期，提高了制模质量和复杂模具的制造能力3。目前，我国已普遍采用CAD技术等大型软件，它的方便、快捷、实用已在实践中得到证实。模具的CAD设计、分析，包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件如PRO/E、UGII等很容易地确定分型面，生成上下模腔和模芯，再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后，再利用模具分析软件(CAE)，如Plastic Advisor、CFLOW进行塑料的成形过程分析。根据Plastic Advisor软件和它的丰富的材料、工艺数据库，通过输入成形工艺参数，可动态仿真分析塑料在注塑模腔内的注射过程流动情况(含多浇口注射时的塑料汇流纹分析)、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等，根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等4。模具通过CAD设计和分析，就可以将错误消除在设计阶段，提高一次试模成功率。模具的计算机辅助制造(CAM)技术主要应用在数控铣削加工、线切割加工、电火花加工等方面5。CAM技术尤其是在复杂模具的型腔、型芯及电极的铣削加工中起着更加重要的作用。利用模具技术在电脑上模仿机床的加工过程， 能直观反映加工的结果，能直接评估加工后零件的质量，能检查出加工的错误6。在检查加工后零件的质量时，可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切，直接测量其尺寸和精度。因此，它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段，减少加工后的修补和返工，大大提高模具的制造效率和质量7。综上所述， 模具CAD集成技术就是应用于模具制造各个环节的计算机辅助技术和实现各环节信息集成的技术8。2 模具工业的发展趋势我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，预计到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增大对模具的需求量9。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要10。可见，未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是：(1) 大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化。现代模具设计、制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成；(2) 提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量；(3) 在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要；(4) 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%8%；(5) 发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，迅速制造出产品的原型与模具，降低成本推向市场；(6) 积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要； (7) 推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要；(8) 开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性；(9) 研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率；(10) 开发新的成型工艺与模具，以满足未来的多学科多功能综合产品开发设计技术11。3 塑料模具发展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。塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具加工制造和塑件生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代，不断优化的过程。随着塑料制品的应用日渐广泛,为塑料模具提供了一个广阔的市场,同时对模具也提出了更高的要求。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、企业的效益和新产品的开发能力12。可以说，现代模具工业已经确立了作为一门新兴基础性工业的地位，并且拥有越来越多的市场机遇。目前在工程塑料业中，80采用了注射成型13。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注射制品日益增长的需要，推动了注射成型技术水平的发展和提高从美国、日本、德国、意大利、加拿大等主要生产国来看，塑模的产量都在逐年增加，在塑料相关工业中占的比重最大。加入WTO以后，将对我国塑模行业的发展产生重大影响，对企业来说机遇和挑战并存。现代先进制造技术已在改变注塑模具领域的许多传统观念和生产组织方式，技术创新已成为21世纪企业竞争的焦点。由于新技术的应用和引导，塑模技术在国民经济中的作用越来越大，在一定程度上决定了我国机械制造业在21世纪的市场竞争力，为此我们要有足够的认识并采取得力的措施。这就要求我们积极推行专业化生产，改变大而全、缺乏高、精、尖的弱势，积极研发高新塑模技术,力争走在行业前列,才能在行业竞争中落于不败之地。参 考 文 献 1 郭新玲. 塑料模具设计M. 北京：清华大学出版社，2006.7.2 阮雪玉，等. 中国模具工业和技术的发展J. 模具技术, 2001.2.3 于广滨，金向阳，胥文，等. AutoCAD 2008机械制图标准培训教程（中文版）M. 北京: 机械工业出版社，2008.5.4 曾珊琪，丁毅. 模具制造技术M. 北京：化学工业出版社，2008.5.5 林清安. Pro/ENGINEER零件设计（基础篇上、下）M. 北京：北京大学出版社，2000.6 符朝兴，焦洪宇. ProENGINEER Wildfire 3.0 三维机械设计M. 北京: 机械工业出版社，2008.1.7 肖景容，李德群，等. 模具计算机辅助设计与制造N. 北京:国防工业出版社,1992. 8 周骥平，林岗. 机械制造自动化技术(第2版) M. 北京: 机械工业出版社，2007.2.9 黄毅宏. 模具制造工艺M . 北京:机械工业出版社， 2003.10 高济. 塑料模具设计M . 北京: 机械工业出版社，2002.11 李德群. 塑性加工技术发展状况及趋势J. 航空制造技术, 2002.3.12 陈德生. 机械制造工艺学M. 杭州：浙江大学出版社，2007.1.13 梅伶. 模具课程设计指导M. 北京:机械工业出版社，2006.12.14 丁浩. 塑料工业实用手册M . 北京:化学工业出版社，200015 德 K.Stoeckhert/G.Menning. 模具制造手册S. 北京：化学工业出版社，2003.1. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1 研究内容本设计要求根据所给骨轮零件实物，使用Pro/Engineer、UG或Solid edge等大型CAD软件测绘零件图纸，设计一模两腔的成型注射模具。骨轮是以回旋体结构为主，中间通孔的零件，对于注塑模的设计比较简单，使用哈夫分型的设计方法就能设计出合理有效的注塑模具。骨轮的材料：聚甲醛（POM）。对于模具的设计，首先对要制造的骨轮进行测绘，再对尺寸进行合理的圆整，然后利用ProE对骨轮进行三维造型设计。2 研究手段2.1 测绘塑件图纸，完成其CAD三维造型设计2.2 模具方案设计： (1) 注塑机类型的选择由于机构的结构和产量以及所给的各项要求，进行综合的考虑，采用螺旋卧式注塑机；(2) 注塑模类型的选择由于有侧凹，现拟采用斜导柱操作的哈夫式注射模；(3) 浇注系统的选择因要求一模两腔，所以将型腔对称放置，使用圆锥型主流道和球形头拉料杆的冷料穴。将分流道对称设置，分流道截面采用梯形截面，浇口采用潜伏式浇口，利用分型面或配合间隙排气；(4) 分型面的选择 骨轮形状简单，可选择骨轮上下两个端面作为分型面；(5) 侧抽芯机构的选择 由于骨轮有侧凹，需要侧抽芯机构，使用斜导柱抽芯机构，将滑块对称向外滑行，斜导柱固定在定模一侧，滑块在动模一侧，并采用T型导轨。 成型零件尺寸的计算 完成骨轮注射模的装配图设计和全部零件的图纸设计 利用ProE三维软件对该注射模进行三维造型设计 完成该注射模的制造工艺设计2.7 完成设计说明书的撰写 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日