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设计题目: 热水器壳体注塑模具设计 学生姓名: XXX 学院名称: 机电学院 专业名称: 机械设计制造及其自动化 班级名称: XXXX 学 号: XXXXX 指导教师: XXXX 教师职称 : 讲师 学 历: 研究生 2012年 3 月 23 日 一、选题依据 1.设计目的及意义 目的: 综合运用所学的知识,培养分析问题和解决问题的能力,培养理论联系实 际的正确设计思想,熟悉运用和查阅各种设计资料,掌握从事设计工作的具体步骤和方法 。 意义: 塑料制件主要是靠成型模具获得的,其质量好坏与成本高低取决于模具 的结构、质量和使用寿命。随着各行各业对大型、复杂、精密、美观、长寿命成型模具需 求的日益增长和计算机技术在现代模具工业的广泛应用,模具行业向着理论知识深化、学 科知识复合、技术更新活跃的方向发展,这对模具设计工作者提出了更高的要求。模具作 为重要的工艺装备,其设计、制造和技术开发方面人才的培养已引起国内外普遍重视。 模具行业涉及的产业面很宽,比如金属产品制造业、塑料产品制造业、橡胶产品制 造业、陶瓷产品制造业、玻璃产品制造业及各种包装产品。同时,模具技术集设计、制造 、产品造型、软件应用为一体,集先进制造技术运用为一体。不难看出,模具设计与制造 专业的就业面很广,社会需求很大。 通过本次热水器壳体注塑模具设计,使自己能够将从书本中学到的理论知识与生产 实际相结合,进一步强化自己对注塑模具设计设计流程的熟悉,能够熟练查阅注塑模具设 计手册及相关书籍,熟练掌握 CATIA软件的操作过程。熟练掌握绘图和编写技术文件的能 力。随着人们生活水平的提高,热水器已成为日常生活的必需品,因此其注塑模具的需求 也日益增多,市场前景广泛。通过对这款热水器壳体模具的设计,增强了自己独立设计注 塑模具的能力。 2.设计拟应用的文献综述(设计相关技 术的国内外现状) 国内现状: 我国模具工业发展起步较晚, 20世纪 80年代以前, 模具工业基础差,技术设备落后,管理水平低。随着我国改革开放的不断 深入,经济建设的高速发展, 1989年国务院颁布了 关于当前产业政策要 点的决定 ,模具被列为机械工业技术改造序列的首位,成为重点支持发 展的产业; 1997年以来,又相继把模具及其加工技术和设备列入 当前国 家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录 和 鼓励外商投资产业目 录 ,从而极大的促进了我国模具工业的快速发展。模具产品不断向着复 杂、精密、高效、长寿命方向发展,模具工业逐渐成为技术密集、设备先 进、管理科学的行业。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具 钢,如: P20、 3Cr2Mo、 PMS、 SM 、 SM 等,对模具的质量和使用寿命有 着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆 和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道 系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下,和 国外先进工业国家已达到 70%-80%相比,仍有很大差距。同时,我国许多 高等院校和科研院所在这方面也开展了大量研究和开发工作,并取得了一 定成果。 国内外塑料模具技术比较表 当今,中国塑料工业已步人世界塑 料先进大国的行列,塑料机械与模具、塑 料制品与应用,塑料树脂与助剂,总的生 产量和消费量都分别跃居世界的第一、第 二、第三位,为世人所关注。因为,从此 结束了我国塑料工业长期 利用国产装备生 产高精密塑料制品的历史,宣告我国塑料 制品行业已真正步入精密化、微型化时 代! 国外现状: 国外注塑成型技术在向多工位、商效率、自动 化、连续化、低成本方向发展。因此模具向高精度复杂、多功能的 方向发展例如:组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活 动周转箱一体注塑;多色注塑等;向高效率、高自动化和节约能源降 低成本的方向发展随着技术的发展与日臻完善,国外模具企业专业化 程度不断提高,不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模 具等特定专业领域发展在现代塑料制件的生产中,合理的加工工艺、 高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素,尤其是塑料模 具对实现塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制 件的成本起着重要的作用。一副好的注射模可成型上百万次,一副优 良的压缩模大约能成型 2 5万次,这与模具的设计、模具的材料及模 具的制造有着很大的关系。 例如:叠模的大量制造和应用水路设计的复杂化、装夹 的自动化、取件全部自动化。随着计算机辅助制造( CAM)技术水平 的提高,模具 CAD、 CAE、 CAM技术向着一体化的方向发展。目前,美 国、日本、德国等 CAD/CAE/CAM技术应用普及率已很高。 二、设计方案及技术路线 设计方案: 经分析,根据塑件的表面粗糙度,及大批 量生产的规模,选用单分型面注射模,一 模一件。 单分型面注射模 型腔在定模 上;主流道设在定模一侧,开模后塑件连 同流道内的凝料一起留在动模一侧;动模 上设有顶出机构,用以顶出塑件和流道内 的凝料。可能的浇口形式有:直接浇口、 侧浇口、重叠浇口等,从中选择直接浇口。 技术路线 : 一 进行产品工艺性分析: 材料性能 成型特性及条件 结构工艺性 批量生产 零件体积及质量估算 二 初选注塑机型号和规格 三 确定模具基本结构(单分型面注射模) 四 模具结构设计: 确定型腔数目及配置 选择分型面 确定浇注系统尺寸 校核计算 确定型腔、型芯的结构 确定顶出机构类型 侧向分型与抽芯机构的设计 确定导向机构 排气机构 五 绘制模具装配草图 六 校核加工性能;核算辅助工具的主要工作尺寸并拆 画零件图 七 试模及修 三、可能存在的问题及解决措施 分型面的选择问题,要合理的选择分型面位置。 模具的冷却和加热问题,采用冷却水道冷却及电 加热对模具进行加热。 注塑机的合理选择,根据型腔数目及最大注射量 和塑件体积选取注塑机。 模具总体结构和零件形状要简单合理,外形美观; 模具应具有适当的精度、刚度和强度,易于制造 和装配。 由于时间和资源问题,所收集研究的现场资料有 限。 在设计过程中对软件的应用不够熟练。 1. 模具总装配草图(须手工草绘)。 2模具总装配图(计算机出图)。 3模具零件图(计算机出图)。 4设计计算说明书不少于 10000字。 5译文英文原词不少于 3000词。 五、进度计划 第一周:查找相关资料及校图书馆网络数据库完成外文文献的翻译。 第二周:明确毕业设计题目,收集与课题相关的资料,完成开题报告。 第三周:热水器壳体注塑产品三维结构设计,用 CATIA完成。 第四周:设计浇注系统,设计分型面。 第五周:成型零件计算。 第六周:侧向分型与抽芯机构的设计。 第七周:冷却系统的设计。 第八周:绘制模具装配图及相关零件图。 第九周:根据计算结果以及绘制的图纸编写说明书,完成答辩前准备工作。 第十周:请指导老师指导与改正出现的错误,修改设计中出现的问题及完善设计成 果,准备答辩。 (1) 陆 宁 . 实用注塑模设计 .北京:中国轻工业出版社 , 1997.5. (2) 塑料模设计手册 编写组 . 北京:机械工业出版社 ,2006.3. (3) 齐晓杰 . 塑料成型工艺及模具设计 .北京:机械工业出版 社 ,2005.10. (4) 俞芙芳 . 塑料成型工艺与模具设计 .武汉:华中科技大学出版 社 ,2007.3. (5) 洪慎章 . 实用注塑成型及模具设计 .北京:机械工业出版 社 ,2006.1. (6) 徐佩弘 . 塑料制品与模具设计 .北京:中国轻工业出版 社 ,2001.7. (7) 张维合 . 注塑模具设计实用手册 . 北京:化学工业出版 社 ,2011.8. (8) 蒋继红 . 塑料成型模具典型结构图册 . 北京:中国轻工业出 版社 , 2006.8. (9) 贾润礼、程志远主编的 注塑模具设计要点与图例 . (10) 塑料模设计手册 编写组编著的 塑料模设计手册 .
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