彎管接頭注射模具設(shè)計開題報告
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彎管接頭注射模具設(shè)計開題報告
研究目的和意義:
目的：
（1）培養(yǎng)自己的動手、創(chuàng)新能力。?（2）熟練掌握相關(guān)計算機軟件的繪圖技能。?（3）把理論與實踐相結(jié)合，運用到生產(chǎn)實踐中。（4）掌握進行模具設(shè)計的方法和過程，為走上工作崗位和撰寫論文打下基礎(chǔ)。
意義：
畢業(yè)設(shè)計是工科大學(xué)生完成學(xué)業(yè)中最重要的實踐環(huán)節(jié)，是將在大學(xué)學(xué)到的理論知識系統(tǒng)化、條理化、實用化最關(guān)鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能、提高分析與解決實際問題的能力、較復(fù)雜工程計算的工作能力、計算機繪圖與手工繪畫相結(jié)合的工程圖繪制能力。掌握一般機械機構(gòu)的設(shè)計思路、方法和步驟、掌握常用工程材料的性能和選配能力，盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。
模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是任何其它加工方法所不能比擬的。注塑模具設(shè)計制造應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)、推廣熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)、熱流道技術(shù)可提高制件的生產(chǎn)率與質(zhì)量，并節(jié)省塑料制件原材料、節(jié)約能源、發(fā)展熱流道技術(shù)關(guān)鍵是制定熱流道元件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)高質(zhì)量低價格的元器件、推動熱流道技術(shù)長足發(fā)展、氣體輔助注射成型技術(shù)應(yīng)用于較復(fù)雜的大型制件、模具設(shè)計和控制難度較高的制件，需要更多的工藝參數(shù)確定和控制，在汽車與民用家電行業(yè)廣泛應(yīng)用，應(yīng)積極開發(fā)氣體輔助注射成型氣動分析軟件，同時為保證塑料制件精度要發(fā)展高壓注射成型工藝與模具及注射壓縮成型工藝與模具。
注射模及塑料膜標(biāo)準(zhǔn)化水平與標(biāo)準(zhǔn)件使用率需不斷提高，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件必須強制推廣、制定國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、嚴格控制生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)、逐步形成規(guī)?；a(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低制件成本、逐步豐富標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品種與規(guī)格、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進表面處理技術(shù)來延長模具壽命、研究應(yīng)用模具逆向工程技術(shù)、實現(xiàn)CAD/CAM模具三坐標(biāo)測量與掃描儀逆向工程，不斷改良完善、創(chuàng)新塑料模具行業(yè)，提高注塑模具行業(yè)發(fā)展。
課題研究現(xiàn)狀:
一.發(fā)展趨勢
近些年來，隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，幾乎各行各業(yè)都與模具行業(yè)有著越來越多的聯(lián)系。并且在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，還會快速發(fā)展。所以，在信息時代這個大環(huán)境下，模具行業(yè)要想更快、更穩(wěn)的發(fā)展，抓住機遇并迎接挑戰(zhàn)，積極洞悉這行業(yè)的發(fā)展趨勢，采取相應(yīng)的策略，提升自己的核心競爭力，有著重要的意義。
1.我國的模具產(chǎn)品將向大型,精密,標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展
一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的"一模多腔"造成了模具日趨大型化,另一方面電子信息產(chǎn)業(yè),醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化,有些模具的加工精度公差就要求在1微米以下.另外多功能復(fù)合模具將得到進一步發(fā)展,新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負疊壓,攻絲,鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),生產(chǎn)效率進一步提高。
國外發(fā)達國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一般為80%左右,隨著我國模具工業(yè)的發(fā)展,模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強,模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進一步提高,
2.熱流道、氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型工藝將得到進一步發(fā)展
采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)約制作的原材料,國外許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具50%以上采用了熱流道技術(shù),有的已經(jīng)達到80%以上,效果十分明顯；氣體輔助注射成形具有注射壓力低,制品翹曲變形小,表面質(zhì)量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點,可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本；高壓注射成形可強制樹脂收縮率,增加塑料件尺寸的穩(wěn)定性；另外注射壓縮成形技術(shù),可使成形件局部內(nèi)應(yīng)變小,能得到縮孔少的厚壁成形件,而對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂,并可用小注射力能得到優(yōu)良制品,這些技術(shù)正在逐步推廣使用。
3.快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊
多品種小批量生產(chǎn)時代的到來,人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好,因此快速經(jīng)濟模具將有廣闊的發(fā)展前景。預(yù)計21世紀(jì),用各種超塑性材料來制作模具,用環(huán)氧,聚酯或在其中填充金屬,玻璃等增強物制作簡易模具等生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達到75%以上?？焖俳?jīng)濟模具主要包括快速原型制造技術(shù),表面成形制模技術(shù)、澆鑄成形制模技術(shù)、冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)、無模多點成形技術(shù),模具毛坯快速制造技術(shù)等。
4.優(yōu)質(zhì)模具材料及先進表面處理技術(shù)將進一步受到重視
因選材和用材不當(dāng),致使模具過早失效,大約占失效模具的45%以上,因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命顯得十分重要,提高鋼的純凈度,等向性,致密度和均勻性及研制更高性能或具特殊性能的模具鋼,開發(fā)模具鋼品種規(guī)格,擴大其他優(yōu)質(zhì)模具材料如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等的應(yīng)用范圍是主要研究熱點，用鋁合金作模具材料以縮短制模周期、降低模具成本、將在快速經(jīng)濟模具中得到較快發(fā)展。
二．國內(nèi)外現(xiàn)狀對比
1.國內(nèi)的發(fā)展情況
80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2000年我國模具總產(chǎn)值預(yù)計為260-270億元，其中塑料模約占30%左右。國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%-80%相比，仍有很大差距。?
原材料方面：盡管我國POM的市場需求不斷攀升，但由于我國對POM的研制開發(fā)相對較晚，國內(nèi)POM的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量以及品種、質(zhì)量始終不能滿足市場的需求。我國POM生產(chǎn)與國外先進水平相比，仍存在原料單耗高、裝置規(guī)模小、質(zhì)量不穩(wěn)定、品種牌號少等問題。造成我國POM產(chǎn)能增長不能滿足市場需求的原因是：國內(nèi)POM市場增長較快，而我國POM生產(chǎn)的基礎(chǔ)比較薄弱；另外POM是資金和技術(shù)密集型的材料類化工產(chǎn)品，我國巨大的市場引起了國外大公司的關(guān)注，外國公司一直想以其產(chǎn)品占據(jù)我國市場，不愿轉(zhuǎn)讓技術(shù)，使國產(chǎn)POM的技術(shù)水平提高緩慢，不能滿足用戶需求；再有就是長期以來，我國經(jīng)濟體制和企業(yè)經(jīng)營機制不符合市場經(jīng)濟規(guī)律，企業(yè)不能及時獲得足夠的資金投入，制約了POM生產(chǎn)的發(fā)展。
2.國外的發(fā)展情況
在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric?Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS5、英國Delta?cam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimarron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利Mold?flow公司的MPA塑模分析軟件等等，這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應(yīng)用且價格較低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
三．新型技術(shù)：快速成型機
隨著近年來我國工業(yè)的不斷發(fā)展，模具行業(yè)更是得到迅速的壯大。而隨著時代的進步，現(xiàn)金工業(yè)對于模具的要求也越來越高了，為滿足日益變化的用戶需求，適應(yīng)現(xiàn)今工業(yè)的需求。模具行業(yè)必須開始走向新的工藝。記者了解到，模具行業(yè)現(xiàn)時對特定用戶有特殊的依賴性，產(chǎn)品品種繁多，大小十分懸殊，要求各異，更多企業(yè)為滿足日益變化的用戶需求，開始接收小批量甚至單件生產(chǎn)的訂單。而如何能在不增加產(chǎn)品成本的同時提升開發(fā)速度則成為當(dāng)前每個企業(yè)首當(dāng)其沖需要解決的問題。而新型技術(shù)成為企業(yè)追捧的對象。新型技術(shù)已經(jīng)成為中國模具行業(yè)變革的主要動力，為了能夠在最大化的利用模具材料生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，我們模具研究者經(jīng)過多年的研究，得到快速成型技術(shù)是近20年來制造領(lǐng)域的一個重大成果，它利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，精準(zhǔn)地將一層層的材料堆積成實體原型。梁志超舉例介紹，這種新型的技術(shù)大大縮短了生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高效率和產(chǎn)能，蘇州塑膠模具廠此工藝應(yīng)用于幾何復(fù)雜程度高的模具制造中更明顯，有利于加快產(chǎn)品成型以及市場推進的過程。?而今中國模具行業(yè)的變革將大大影響整個制造行業(yè)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)關(guān)注新型技術(shù)的投入和使用，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有掌握最新的生產(chǎn)技術(shù)才能有助于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提升其自身競爭力。使得中國的模具行業(yè)能立足于世界。
課題研究主要內(nèi)容、實施方案及創(chuàng)新點:
根據(jù)彎管接頭的結(jié)構(gòu)形式。為了便于塑件順利脫模，動模采用脫模板推出，是為了實現(xiàn)迫使塑件留在動模，再利用動模上的推出機構(gòu)推出。 注塑模具宜選用一模兩腔，設(shè)計注塑模具的核心是確定收縮率，計算型腔的工作尺寸。
此次設(shè)計主要內(nèi)容需要完成一副注射模具設(shè)計，完成模具總裝配圖1張（2D圖）（盡量按1:1繪制，2D圖一般為0號圖），成型零件（凸模、凹模按1:1繪制）及其他必要零件的零件圖（2D）（如側(cè)抽芯機構(gòu)零件、澆口套等）若干；要求繪制的模具圖樣完整，并合理確定尺寸、公差、表面粗糙度和材料與熱處理要求，符合工程制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，同時盡量選擇模具標(biāo)準(zhǔn)件和符合國家標(biāo)準(zhǔn)的緊固與定位件，以及一份設(shè)計說明書等。
實施方案：
1.緒論
（1）模具成型工業(yè)在生產(chǎn)中的重要地位
（2）塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.外罩的組成與工藝性分析
（1）尺寸和精度分析
（2）表面粗糙度分析
3．外罩注射成型工藝特性
（1）塑件的原材料分析
（2）塑件的體積和質(zhì)量計算
（3）注射成型工藝
（4）塑件的工藝參數(shù)的確定
4．模具設(shè)計
（1）型腔數(shù)量的確定
（2）分型面的設(shè)計及其選擇
（3）澆注系統(tǒng)設(shè)計（主流道、分流道、澆口形狀、冷料穴設(shè)計）
（4）頂出及抽芯機構(gòu)設(shè)計
（5）排氣方式
5．注射機的選擇
（1）根據(jù)理論注射量、鎖模力、模板外形尺寸、模架尺寸等參數(shù)選擇
6．零部件設(shè)計
（1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計
（2）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計
（3）其他零部件設(shè)計
7.結(jié)論
8.參考文獻
創(chuàng)新點：能夠迅速獲得樣品，同時節(jié)省大量的模具試制材料費用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。
課題進度安排:
1
2016年11月16 日～ 11 月 30 日
測繪塑料制品零件圖（包括3D和2D圖）
2
12月 1 日～ 12 月 30 日
查閱文獻、調(diào)研，初步確定模具設(shè)計方案和設(shè)計說明書大綱，完成開題報告。
3
2017年1月 1 日～ 2 月 20 日
確定模具設(shè)計方案，完成模具裝配草圖及零件草圖繪制。
4
2月 21日～ 3月 19 日
繪制模具裝配圖和零件圖3D圖，完成設(shè)計說明書初稿并打印，完成外文翻譯工作，中期檢查。
5
3月 20 日～ 4 月 2 日
出模具裝配圖和零件圖2D圖并打印修改
6
4月 3 日～ 4 月 30 日
完善圖紙和設(shè)計說明書，完成答辯PPT，完成預(yù)答辯。
7
5月 1 日～ 5月 15 日
打印圖紙、設(shè)計說明書，答辯，完成答辯后的修改及相關(guān)文檔整理工作。
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