塑料多格盒注射模設計開題報告.doc

哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文）開題報告題目：塑料多格盒注射模設計系（部）機電工程系專業(yè)材料成型及控制工程學生劉敬宇學號1069360103班號0693601指導教師陳建東開題報告日期2009年10月23日哈工大華德學院一、設計的內容、技術要求利用proe設計軟件，完成該塑件的三維實體造型設計，在查閱相關設計資料和分析該塑件注射成型工藝性基礎上進行模具的總體的方案設計及可行性分析。在完成模具參數(shù)計算和結構設計的基礎上，利用CAD設計軟件完成模具的總裝配圖、脫模機構部裝圖及有關的零件圖設計；最后完成設計計算說明書的編寫。零件圖：制品材料：pp二、選題的目的和意義通過畢業(yè)設計，掌握塑料注射模得設計步驟，以及多點澆口進澆和引氣脫模方法的設計。了解和掌握模具的主要零件的加工制造工藝。三、論文綜述1.模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位從以下四個方面，可以看出模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位與作用。第一，模具工業(yè)是高新技術產業(yè)的一個組成部分。例如：屬于高新技術領域的集成電路的設計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產品(包括通訊產品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產品如此，在航天航空領域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于0.10.3的空空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術產業(yè)的一部分。有些生產高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術企業(yè)”。第二，模具工業(yè)又是高新技術產業(yè)化的重要領域。用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術等先進制造技術在模具工業(yè)中的應用，也要與電子信息等高新技術嫁接，實現(xiàn)高新技術產業(yè)化。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關鍵設備的國產化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質與量上都遠不能滿足這些支柱產業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產和生活的消費。生產建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具；生產塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產業(yè)對模具的需求當中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。2.塑料模具的分類和占有量塑料模具按照塑料制品成型方法分類：1注射模具2.壓塑模具3吹塑模具4塑料吸塑模具5擠出模具塑料模具按模具在壓機上的固定方式可分為：1.移動式模具2.固定式模具塑料模具按加料室的形式分類：1.敞開式模具2.半封閉式模3.封閉式模具按模具的分型面分類：1.垂直分型面模具：模具的分型面平行于壓機的工作壓力方向。2.水平分型面模具：模具的分型面垂直于壓機的工作壓力方向。按模具的分型面數(shù)分類：兩板模具三板模具據(jù)有關資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領域占60%70%，家電產品占80%以上，手表、自行車等輕工產品占85%以上。3.我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀進入2000年以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，2006年模具銷售額達到720億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國模具生產廠家達到了約3萬家，從業(yè)人員近100萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當?shù)囊?guī)模。近些年來，中國模具的設計和制造水平有了很大提高，CAD/CAE/CAM等計算機輔助技術、高速加工技術、熱流道技術、氣輔技術、逆向工程等新技術得到廣泛應用?，F(xiàn)在，中國已能生產精度達到2微米的多工位級進模，壽命可達3億沖次以上。個別企業(yè)生產的多工位級進模已可在2000次/分的高速沖床上使用，精度可達1微米。但是，我國現(xiàn)在每年還要從境外進口20多億美元的模具，這些大都是國內尚不能生產的高中檔模具。國內中高檔模具的自配率只占50%左右；大型、精密、復雜、長壽命等技術含量較高的模具只占到模具總量的30%左右。我國模具行業(yè)全員勞動生產率還較低，平均只有15萬元/人年左右；我國模具商品化率還只有50%多（發(fā)達國家達70%以上）；模具標準件使用覆蓋率也較低，只有50%左右；模具生產專業(yè)化水平還較低。我國模具的制造從總體上看，產品還只是以中低檔為主，中高檔模具很多還要依賴進口；企業(yè)雖然重視推廣應用新技術，但這些新技術應用的水平還不夠高。我國模具產品水平總體上與發(fā)達國家相差有1015年的差距。這些都說明我國的模具工業(yè)還不夠強大，我國還不是模具強國。4.我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀80年代以來，國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產的基礎工藝裝備”已經(jīng)取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。此外，許多研究機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料1等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。進入21世紀，在經(jīng)濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來加速模具工業(yè)的技術進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，模具技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展2模具制造向精密、高效、復合和多功能方向發(fā)展3快速經(jīng)濟制模技術得到應用4特種加工技術有了進一步的發(fā)展5模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展6模具材料及表面處理技術發(fā)展迅速7模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同總體來說，模具技術的發(fā)展能提高產品的設計和制造效率，縮短生產周期，提高產品合格率，對于增強我國的科技、經(jīng)濟實力都能其到巨大作用。5.國外模具的發(fā)展狀況據(jù)中國工業(yè)報報道，高新技術在歐美模具企業(yè)得到廣泛應用,歐美許多模具企業(yè)的生產技術水平在國際上是一流的。將高新技術應用于模具的設計與制造，已成為快速制造優(yōu)質模具的有力保證。1、高新技術應用于模具的設計與制造（1）CAD/CAE/CAM的廣泛應用，顯示了用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應用的技術。在CAD的應用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設計已達到了70%89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應用很普遍。應用這些軟件不僅可完成2D設計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應用3D設計，還可以在設計時進行裝配干涉的檢查，保證設計和工藝的合理性。經(jīng)過數(shù)控機床加工的零件可直接進行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設計中應用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設計中應用CAE軟件，模擬金屬變形過程，分析應力應變的分布，預測破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術在模具設計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應用CAE技術后，試模時間減少了50%以上。（2）為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美模具企業(yè)在生產中廣泛應用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動的，轉數(shù)一般在1.5萬3萬r/min。采用高速銑削技術，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時間。歐美模具企業(yè)十分重視技術進步和設備更新。設備折舊期限一般為45年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設備投資的重點之一。（3）快速成型技術與快速制模技術獲得普遍應用由于市場競爭日益激烈，產品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術應運而生，并迅速獲得普遍應用。在歐洲模具展上，快速成型技術和快速制模技術占據(jù)了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設備，也有專門提供原型制造服務的機構和公司。在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術和快速制模技術結合起來應用于模具制造，即利用快速原型技術制造產品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具，用于少量翻制塑料件，非常適合于產品的試制。2、歐美模具企業(yè)的管理經(jīng)驗值得借鑒（1）人員精簡，“瘦”型管理歐美模具企業(yè)大多數(shù)規(guī)模不大，員工人數(shù)超過百人的較少，所考察的模具企業(yè)人數(shù)一般都在2050人。企業(yè)各類人員的配置十分精簡，一專多能，一人多職，企業(yè)內部看不到閑人。精益生產、“瘦”型管理的思想得到了較好的體現(xiàn)。（2）采用專業(yè)化，產品定位準所考察的模具企業(yè)，大多數(shù)都是圍繞汽車、電子等產業(yè)對各類模具的需求，確定自己的產品定位和市場定位。為了在市場競爭中