POM彎頭塑料模具設(shè)計(jì)及仿真加工開題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：POM彎頭塑料模具設(shè)計(jì)及仿真加工畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）題目背景及意義：塑料制品具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)量、價(jià)格低等特點(diǎn)，在日常生活的各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，塑料及塑件成型工業(yè)的發(fā)展速度越來越快，用模具制造零件因其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，耗材少，生產(chǎn)成本低而被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。中國自實(shí)施改革開放政策以來，制造的發(fā)展十分迅速，其中電子產(chǎn)品、包裝、建材等產(chǎn)品制造業(yè)快速發(fā)展，工程塑料得到了廣泛的應(yīng)用，使得模具成型技術(shù)在制造業(yè)的地位不斷提升，也使我國的模具消費(fèi)市場快速擴(kuò)張。因此對(duì)生產(chǎn)中的模具也提出了高品質(zhì)、高效率的更高要求，模具設(shè)計(jì)產(chǎn)品必須向更高層次突破，向著智能化、高精密化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，從而使得產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)、更全面，滿足新的生產(chǎn)需求。[4]模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，主要用于高效大批量生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品中的有關(guān)零部件和制件，是裝備制造業(yè)的重要組成部分。其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高，技術(shù)、資金密集，是制造業(yè)各有關(guān)行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步的重要保障之一。模具制造水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，也是一個(gè)國家的工業(yè)產(chǎn)品保持國際競爭力的重要保證之一。本課題針對(duì)薄壁筒型，有多向內(nèi)孔的POM彎頭設(shè)計(jì)其塑料模具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機(jī)械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。模具的設(shè)計(jì)，加工的水平直接反映了一個(gè)國家的機(jī)械制造的水平。二、國內(nèi)外相關(guān)發(fā)展?fàn)顩r：1、國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r以加工制造業(yè)為典型代表的工業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基。通過引進(jìn)國際工業(yè)發(fā)達(dá)國家與地區(qū)較為成熟的設(shè)計(jì)制造技術(shù)和自主創(chuàng)新相結(jié)合的方式，我國模具制造業(yè)已建立起了包括模具技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)、模具生產(chǎn)和供應(yīng)體系在內(nèi)的模具工業(yè)體系，模具工業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平有長足發(fā)展。我國經(jīng)過70多年的發(fā)展，加工制造業(yè)成功實(shí)現(xiàn)了由無到有、由小到大、由弱到強(qiáng)的歷史跨越，我國由一個(gè)貧窮落后的農(nóng)業(yè)國成為擁有完整工業(yè)體系的制造業(yè)大國。[10]目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國以及日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在著差距。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具制造業(yè)應(yīng)廣泛用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝設(shè)備的迫切需求，以實(shí)現(xiàn)我國模具工業(yè)的跨越式發(fā)展。[5]2、國外發(fā)展?fàn)顩r就國外而言，模具的制造以及發(fā)展已經(jīng)是工業(yè)基礎(chǔ)，在國外看來，國家模具制造技術(shù)水平的高低是一個(gè)國家工業(yè)實(shí)力高低的集中體現(xiàn)。國外模具發(fā)展現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:(1)集成化。模具制造系統(tǒng)的集成化主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫集成和模具管理的集成。數(shù)據(jù)集成、行業(yè)集成、互聯(lián)網(wǎng)信息集成，用此共同來滿足模具制造系統(tǒng)的需要。(2)智能化。智能化包含著生產(chǎn)周期智能化、模具制造設(shè)備智能化，還有人工和設(shè)備的融合。在汽車、航空航天、電子等領(lǐng)域也有著越來越廣的應(yīng)用，因此向大型化、微型化兩向發(fā)展也是科技發(fā)展的必然需求。(3)標(biāo)準(zhǔn)化。目前，國外注塑模具制造行業(yè)有非常明確具體的生產(chǎn)、制造以及使用標(biāo)準(zhǔn)。模具制造的專業(yè)化較強(qiáng)。[16]3、中國與國外先進(jìn)技術(shù)的差距（1）模塊化率較低，人均產(chǎn)出率低。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化，就要利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性。模具生產(chǎn)效率的提高嚴(yán)重依賴于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化可以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，壓縮生產(chǎn)周期，并有效提高模具質(zhì)量。目前，我國模具企業(yè)模塊化生產(chǎn)剛開始發(fā)展，有待提高。（2）新技術(shù)推廣應(yīng)用較慢，技術(shù)水平相對(duì)發(fā)達(dá)國家落后。國外先進(jìn)模具企業(yè)將大部分中低端模具外包，重點(diǎn)發(fā)展高技術(shù)、高利潤的高端模具，在高端模具的生產(chǎn)過程中，大量采用數(shù)字化設(shè)計(jì)、過程模擬，采用精密機(jī)床智能控制的高速自動(dòng)化加工，大量使用新材料，發(fā)展新的表面技術(shù)。我國受制于人才、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、資金的積累過程，與國外相比，技術(shù)水平存在一定差距，新技術(shù)、新材料應(yīng)用較少。[10]本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)pom彎頭塑料模具，并完成不少于15000的文獻(xiàn)綜述；查找資料了解注塑模具設(shè)計(jì)的流程，熟悉塑件的材料性能以及塑件的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)。根據(jù)塑件進(jìn)行測繪，畫出二維及三維零件圖且進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；確定分型面，型腔數(shù)目、澆注系統(tǒng)，初步擬訂模具結(jié)構(gòu)方案；選擇設(shè)備、確定有關(guān)工藝參數(shù)；方案論證，型腔等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度等計(jì)算；繪制模具裝配圖及零件圖；針對(duì)型腔利用Mastercam等軟件編制其仿真加工程序，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫演示；應(yīng)用Pro/E或其他三維繪圖軟件做出模具維結(jié)構(gòu)圖。圖2.1彎頭的二維圖圖2.2彎頭的三維圖彎頭指在管路系統(tǒng)中，改變管路方向的管件。如良好的絕緣性、高硬度、耐熱性、無味無毒等。所以其外殼材質(zhì)可以選擇聚甲醛（POM），POM塑料是一種堅(jiān)韌有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗沖擊特性。POM塑料制品硬度高，剛性好，耐磨、強(qiáng)度高，特別是有優(yōu)良的耐磨擦機(jī)能。根據(jù)要求塑件精度為MT5，生產(chǎn)批量為50萬件。二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析：該彎頭為直角彎頭，塑件由兩段不同結(jié)構(gòu)的管道組成，兩端接口的直徑不同，并且在接口處分別有一個(gè)內(nèi)螺紋和外螺紋，兩管道軸線相互垂直，方向與開模方向不同，需要側(cè)抽芯生成。該零件為日用品，選用常用的注塑成型，它是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有的熱塑性材料都是這種方法，注塑成型法其一次成型周期短，生產(chǎn)效率高。三、研究方案：1．分型面方案分型面是為了將已成型好的塑件從模具型腔內(nèi)取出或?yàn)榱藵M足安放嵌件及排氣等成型的需要，根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu)，將直接成型塑件的那一部分模具分成若干部分的接觸面。分為水平分型面、垂直分型面和復(fù)合分型面。制造鑄型時(shí)，為方便取出模樣，將鑄型做成幾部分，其結(jié)合面稱為分型面。選擇時(shí)盡量做到既保證鑄件質(zhì)量，又簡化操作工藝。分型面設(shè)計(jì)的一般原則外觀唯美原則加工方便原則成型容易原則脫模順暢原則綜上所述，直角彎頭為圓柱體，分型面選擇在最大截面處，所以選用對(duì)稱面作為分型面，分型面如下圖所示圖3.1分型面的選擇2.抽芯結(jié)構(gòu)選擇兩段管道都為直管型芯，抽芯結(jié)構(gòu)選擇“滑塊+斜導(dǎo)柱”的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，彎頭兩段分別有內(nèi)外螺紋，外螺紋采用哈夫塊成型，內(nèi)螺紋使用嵌件注塑的方法成形。3.方案選擇方案一：本方案采用一模四腔單分型面結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用側(cè)邊澆口的方式，其優(yōu)點(diǎn)是澆口截面形狀簡單，加工方便；塑料的流動(dòng)性；除去澆口方便。內(nèi)螺紋使用嵌件注塑的方法成形。方案二：本方案采用一模四腔型腔結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口的方式，澆口設(shè)置靈活;澆口痕跡小;澆注系統(tǒng)可自動(dòng)拉斷;可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。內(nèi)螺紋脫螺紋機(jī)構(gòu)選用自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)。方案三：本方案為單型腔模具，可以采用直接澆口澆注，直接澆口適用于一模多腔，省流道加工，澆口用在不影響產(chǎn)品外觀且成型深腔的大型制品，脫螺紋機(jī)構(gòu)選用手動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)模具簡單，但生產(chǎn)效率低。方案二采用點(diǎn)澆口澆注，點(diǎn)澆口模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用三板結(jié)構(gòu)，要求采用的注塑壓力較高，并且自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。方案三采用直接澆口澆注，直接澆口一次只可以成型一個(gè)塑件，澆口殘留痕跡影響外觀以及增加后續(xù)加工，手工脫螺紋效率過低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合大批量加工；方案一選擇側(cè)澆口，側(cè)澆口能方便地調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，截面形狀簡單、加工方便，塑料的流動(dòng)性也比較好。綜上所述，選擇方案一最合理。4型腔布局本方案設(shè)計(jì)的型芯布局如圖4所示，考慮到塑件生產(chǎn)數(shù)量、成型精度、澆注系統(tǒng)、螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的需要，模型布局為一模四腔，將模型按對(duì)稱分布排列，對(duì)塑件完成抽芯后實(shí)現(xiàn)脫模。圖4型腔結(jié)構(gòu)草圖5注射機(jī)的選擇注射機(jī)的按外形分可以分為立式、臥式和角式三種，按塑化方式分可以分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)，本設(shè)計(jì)采用臥式螺桿注射機(jī)。由模型可以得知塑件的體積約為16.71cm3，查相關(guān)手冊可以得知POM（聚甲醛）的密度為1.42g/cm3，塑件的質(zhì)量約為23.7g，模具設(shè)計(jì)方案采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，根據(jù)公式nm+mj≤kmn估算mj為nm；k取0.8，求得mn最小值為237g，注射機(jī)初步選用J150E-D四、研究方法、手段：本設(shè)計(jì)題目是工程實(shí)際零件，通過運(yùn)用《塑料模具設(shè)計(jì)》、《塑料成型工藝》等知識(shí)，利用SolidWorks軟件完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的校核計(jì)算，完成包括注塑機(jī)的選擇、選材熱處理、制造工藝規(guī)程、可行性分析等工作。本設(shè)計(jì)旨在鍛煉我們在專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力上達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到全面提高，并受到模具設(shè)計(jì)工程師的基本訓(xùn)練。本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作1.重點(diǎn)及難點(diǎn):本課題主要是對(duì)彎管的零件進(jìn)行分析，選擇合適的分型面并且確定型腔數(shù)目以及型腔分布；構(gòu)建合理的澆注系統(tǒng)；設(shè)計(jì)合理的脫模斜度避免產(chǎn)品的損傷；在這些基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出模具的總體結(jié)構(gòu)，最后繪制出模具的零件圖和總裝圖；針對(duì)型腔進(jìn)行仿真加工，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫演示。課題的難點(diǎn)在于塑件的側(cè)抽芯的方向不同，在不同的方向具有內(nèi)外螺紋，螺紋的加工比較困難，需要設(shè)計(jì)模具的側(cè)抽芯以及螺紋成型的結(jié)構(gòu)布局。2.前期工作：（1）搜集并查閱了相關(guān)專業(yè)資料；完成了塑料模具設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述；（2）對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析及其工藝性分析；完成了塑件的二維、三維圖的繪制；（3）進(jìn)行了模具結(jié)構(gòu)的分析，擬定了設(shè)計(jì)方案。完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）1-2周調(diào)查及查閱相關(guān)文獻(xiàn)，塑料件分析并完成測繪圖3-4周 完成模具方案設(shè)計(jì)，撰寫開題報(bào)告5-6周完成型腔、型芯的設(shè)計(jì)、計(jì)算及總裝配圖(二維和三維)7-8周 完成相關(guān)零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算，完成外文翻譯9-10周完成關(guān)鍵零件的校核計(jì)算11-12周針對(duì)典型零件編制工藝過程卡13-14周繪制所有零件三視圖及三維圖15-16周 論文撰寫及答辯

參考文獻(xiàn)[1]汽車液壓油管90°彎管接頭注塑模具設(shè)計(jì)王懷奧1，沈忠良2,工程塑料應(yīng)用第45卷，第11期2017年11月[2]一種內(nèi)外螺紋同步脫模的抽芯機(jī)構(gòu)及模具設(shè)計(jì)賈林玲塑料科技2016年8月[3]注塑模彎管抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析林光亮１，肖國華２[4]塑料模具行業(yè)發(fā)展迅猛現(xiàn)代制造·現(xiàn)代金屬加工2019-0170[5]中國模具制造業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢周寶友[6]大角度圓弧彎管抽芯機(jī)構(gòu)及注射模設(shè)計(jì)羅文鋒模具工業(yè)2019年第45卷第3期[7]現(xiàn)代塑料模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢探討劉文卓，孫明建，賈兆揚(yáng)[8]塑料模具設(shè)計(jì)中常見問題分析王晨[9]國內(nèi)外注塑模具發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查研究.翟慶洪.科技風(fēng),2018[10]模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及注塑模具新工藝和新技術(shù)楊磊新技術(shù)應(yīng)用2021年7月下[11]塑料注射模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)淺析王志華輕工科技2017年5月[12]國外注射成型技術(shù)發(fā)展新方向.輕工機(jī)械，烈任鴻.1999，1：1～5[13]塑料模具技術(shù).北京：張孝民.機(jī)械工業(yè)出版社，2003[14]塑料材料的應(yīng)用及其新產(chǎn)品的開發(fā).唐賽珍.論文精選[15]玩具外殼塑料注射模具設(shè)計(jì)*陸紀(jì)文塑料2008年37卷第4期[16]模具行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢.鄭涌.科技信息，2007，4：64～65[17]塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例.王文廣，田寶善，田雁晨主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[18]andAnalysisofPlasticInjectionMouldforCAMBUSHwithSubmarineGate[J].MaterialsToday:Proceedings,2015,2(4-5).[19]Anewprocedurefortheautomateddesignofejectionsystemsininjec