充电器外壳的注塑注射模具设计开题报告

- 0 -1毕业设计的主要内容、重点和难点等毕业设计的主要内容：毕业设计课题为时尚艺术塑料板凳注塑模具设计。近几年，我国塑料模具工业有了很大的发展，塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，其种类也越来越多，制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中，塑料模具发展的速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展，在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成型。 随着国内经济发展，居民生活水平的提高，塑料板凳已经成为日常生活中常备的用品。塑料板凳也出现了多种样式，其中更多的板凳以其精美的外观，低廉的价格，以及耐用的特点而受到企业和广大消费者的欢迎。塑料板凳虽然看似简单，但是其注塑模具的设计制造所涉及的知识面和知识点比较多，能比较全面的反应一些注塑模具设计的特点。本课题应用性强，知识面覆盖较广，并且来自生活，所以容易激发我学习研究的兴趣，所以选择了这个课题,其主要内容如下：1、参观调研，查阅资料。到模具制造相关企业调研，了解模具设计、生产、制造及加工情况。结合本次毕设课题，查阅模具相关资料；2、撰写开题报告；3、通过对产品的性能分析，完成相关的模具结构与零件设计；4、设计的模具结构要求完整、合理；5、合理选择尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，绘制的产品图样完整；6、认真分析制件图，确定模具型腔、模具结构、分型面和进料口形式，计算含收缩率的相关尺寸和模具的强度和刚度；7、翻译专业外语文献。8、撰写毕业设计（论文）说明书；9、绘制模具总装图、零件图；毕业设计的重点难点：1、脱模推出机构和侧抽芯机构的设计；2、塑件的合理性设计及结构工艺性分析；3、材料选择及相关参数的计算；4、模具型腔数的确定，模具结构、分型面和进料口形式的选择；5、保证塑件成型时无变形，注出的制件表面光滑，无气泡和其它缺陷，无飞边或少飞边。6、绘制模具总装图、零件图及尺寸标注。- 1 -2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）1、模具技术的现状模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具、就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备，而是技术密集型的产品，工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展工业的一把钥匙；模具是一个企业的心脏；模具是富裕社会的一种动力” 。 近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，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。随着模具制造行业的发展，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。 目前， 美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过 100 亿美元；日本从 1957 年到 1984 年二十七年间，模具工业增长 100 倍；1987 年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为 30 亿港币，我国的模具年产值为人民币 30 亿元。 从整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很多进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍然很大。主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量低、复杂程度低等缺点。严重的阻碍着国内模具业的发展。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。因此中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在一下问题：发展不平衡，产品总体水平较低；工艺装备落后，组织协调能力差；大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足；供需矛盾短期难以缓解；体制和人才问题的解决尚需时日。这些都严重的阻碍着国内电子业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业的最大不足。因此，注重科技含量，借助了国外的先进理论技术则尤为重要。 大型化、高精密度、节能复合型模具将是未来注塑模具的发展方向。随着国际化，市场竞争越来越激烈，短周期、高质量、长寿命的高档塑料模具也会加大研制与开发。同时，注塑模具将与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式密切结合，最终使塑料模具行业发生重大变革。在工业高速变革的时期，更新模具技术成了关键的课题。- 2 -2、注塑模简介注塑成型又称注塑模具，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法，并且能够成功地将某些热固性塑料注塑成型。注 塑 成 型 可 成 型 各 种 形 状 的 塑 料 制 品 ， 其 优 点 包括 成 型 周 期 短 ， 能 一 次 成 型 外 形 复 杂 、 尺 寸 精 密 、 带 有 嵌 件 的 制 品 ， 且 生 产 效 率 高 易于 实现 自 动 化 ， 因 而广泛应用在塑料制品生产当中。3、注塑成型原理及特点塑 料 的 注 塑 成 型 过 程 ， 就 是 借 助 螺 杆 或 柱 塞 的 推 力 ， 将 已 塑 化 的 塑 料 熔 体 以 一 定 的 压力 和 速 度 注 入 模 具 型 腔 内 ， 经 过 冷 却 固 化 定 型 后 开 模 而 获 得 制 品 。 因 此 ， 可 以 说 注 塑 成 型在塑料装配生产中具有重要地位。4、注塑成型原理注 塑 成 型 所 用 的 模 具 即 为 注 塑 模 （ 也 称 为 注 射 模 ） ， 注 塑 成 型 的 原理 （ 以 螺 杆 式 注 射 机为例） 。 首 先 将 颗 粒 或 粉 状 的 塑 料 加 入 料 斗 ， 然 后 输 送 到 侧 装有电 加 热 的 料 筒 中 塑 化 。 螺杆在料筒前端原地转动，使被加热预塑的塑料在螺杆的转动作用下通过螺旋槽输送至料筒 前 端 的 喷 嘴 附 近 。 螺 杆 的 转 动 使 塑 料 进 一 步 化 ， 料 温在 剪切 摩 擦 热 的 作 用 下 进 一 步 提 高 并 得 以 均 匀 化 。 当 料 筒 前 端 堆 积 的 体 对 螺 杆 产 生一 定 的 压 力 时 （ 称 为 螺 杆 的 背 压 ） ，螺 杆 将 转 动 后 退 ， 直 至 整 好 的 行 程 开 关 接 触 ，从 而 使 螺 母 与 螺 杆 锁 紧 。 具 有 模 具 一 次 注射量的塑料预塑和储过程结束。这 时 ， 马 达 带 动 气 缸 前 进 ， 与 液 压 缸 活 塞 相 连 接 的 螺 杆 以 一 定 的 速 度 和 压 力 将 熔 料 通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中。熔体通过喷嘴注入闭合模具腔后，必须经过一定时间的保压，熔融塑料才能冷却固化，保持模具型腔所赋予形状和尺寸。当合模机构打开时，在推出机构的作用下，即可顶出注塑成型的塑料制品。5、充电器外壳注塑模具设计注塑模具设计的流程：(1)思考与创新，绘制草图，确定充电器外壳的外观形式；(2)实践操作：通过 Pro-e 软件画出充电器外壳的三维模型；（3)用 Pro-e 做出内部的结构，实现外观要求；(4)将 Pro-e 做的图导入 AutoCAD 中；(5)修改结构图，优化结构图。6、 注 射 模 具 的 设 计 过 程(1)对塑料零件的材料、形状和功能进行分析(2)确定型腔的数目- 3 -确定型腔的数目条件有：最大注射量、锁模力、产品的精度要求和经济性等。(3)选择分型面分型面的选择应以模具结构简单、分型容易，且不破坏已成型的塑件为原则。(4)型腔的布置方案型腔的布置应采用平衡式排列，以保证各型腔平衡进料。型腔的布置还要注意与冷却管道、推杆布置的协调问题。(5)确定浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的设计应根据模具的类型、型腔的数目及布置方式、塑件的原料及尺寸等确定。(6)确定脱模方式脱模方式的设计应根据塑件留在模具的部分而同。由于注射机的推出顶杆在动模部分，所以，脱模推出机构一般都设计在模具的动模部分。因此，应设计成使塑件能留在动模部分。设计中，除了将较长的型芯安排在动模部分以外，还常设计拉料杆，强制塑件留在动模部分。但也有些塑件的结构要求塑件在分型时，留在定模部分，在定模一侧设计出推出装置。推出机构的设计也应根据塑件的不同结构设计出不同的形式，有推杆、推管和推板等结构。(7)确定调温系统结构模具的调温系统主要由塑料种类决定。模具的大小、塑件的物理性能、外观和尺寸精度都对模具的调温系统有影响。(8)确定凹模和型心的固定方式当凹模或型心采用镶块结构时，应合理地划分铁块并同时考虑镶块的强度、可加工性及安装固定。(9)确定排气尺寸一般注射模的排气可以利用模具分型面和推杆与模具的间隙；而对于大型和高速成型的注射模，必须设计相应的排气装置。(10)确定注射模的主要尺寸根据相应的公式，计算成型零件的工作尺寸，以及决定模具型腔的侧壁厚度、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板的厚度及注射模的闭合高度。(11)选用标准模架根据设计、计算的注射模的主要尺寸，来选用注视模的标准模架，并尽量选择标准模具零件。(12)绘制模具的结构草图在以上工作的基础上，绘制注射模的完整的结构草图，绘制模具结构图是模具设计十分重要的工作，其步骤为先画俯视图（顺序为：画模架、型腔、冷却管道、支撑柱、推出机构） ，再画出主视图。- 4 -(13)校核模具与注射机有关尺寸对所使用的注射机的参数进行校核：包括最大注射量、注射压力、锁模力及模具的安装部分的尺寸、开模行程和推出机构的校核。(14)注射模结构设计的审查对根据上述有关注视模结构设计的各项要求设计出来的注射模，应进行注射模结构设计的初步审查，同时，也有必要对提出的要求加以确认和修改。(15)绘制模具的装配图装配图是模具装配的主要依据，因此应清楚地表明注视模的各个零件的装配关系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直径、安装尺寸、活动零件的极限尺寸等） 、序号、明细表、标题栏及技术要求。(16)绘制模具的零件图由模具装配图拆绘零件图的顺序为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。(17)复核设计图样注射模具设计的最后是审核所设计的注射模，应多关注零件的加工、性能。7、已查阅的文献资料1 李学峰.塑料模设计及制造.M.北京：机械工业出版社,20012 翁其金.塑料模塑成型技术. M.北京：机械工业出版社,2002.3 冯炳尧等.模具设计与制造简明手册（第二版)M.上海科学技术出版社,2008.4 钱泉森.塑料成型工艺及模具设计. M.济南：山东科学技术出版社,20045 塑料模设计手册编著组.塑料设计手册.北京：机械工业出版社,20026 陈剑鹤.模具设计基础. M.北京：机械工业出版社,20047 王文广等.塑料注塑模具设计技巧与实.M.北京：化学工业出版社,20048 章飞.型腔模具设计与制造. M.北京：化学工业出版社,20039 田宝善等.塑料注射模设计实例及技巧. M.北京：化学工业出版社,200910朱光.塑料注塑模中小型模架及其技术条件.M.北京：清华大学出版社,200311宋满仓等.注塑模具设计. M.北京：电子工业出版社,201012许鹤峰.注塑模设计要点与图例. M.北京：化学工业出版社,200313cunha,L,et.al.,performance of chromium nitride and titanium nitride coatings during platics injection moulding. Surface and coating Technology,2002.153(2- 5 -3):p.160-165.现有设备及实验条件：计算机一台，使用软件为 Pro/Engineer5.0 及 Auto CAD2008、Moldflow insight，以上实验条件可满足本次毕业设计的要求。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料一、2013 年 12 月 17 日至 2013 年 12 月 30 日，理解消化毕设任务书要求并收集、分析、消化资料文献，根据毕设内容完成并交开题报告；二、2013 年 1 月 6 日至 2014 年 1 月 13 日，开展调研，了解塑件结构，对原材料进行分析，考虑塑件的成型工艺性、模具的总体结构的形式，并完成部分英文摘要翻译。三、2014 年 3 月 4 日至 2013 年 3 月 31 日，查阅资料，熟悉注射模的结构及有关计算，拟定模具的方案设计、总体设计及主要零件设计，拟定成型工艺过程，查阅有关手册确定适宜的工艺参数，注射机的选择及确定注射设备及型号规格；四、2014 年 4 月 1 日至 2014 年 4 月 21 日，完成设计计算任务，总体结构的设计和完成总装配图及零件图的设计；五、2014 年 4 月 22 日至 2014 年 5 月 1 日，完成设计，图纸绘制任务，工艺规程说明书的编写；六、2014 年 5 月 1 日至 2014 年 5 月 4 日，完善设计并完成论文的撰写；七、2014 年 5 月 4 日至 2014 年 5 月 8 日，修改并打印毕业论文及整理相关资料，交指导老师评阅，准备论文答辩。指导教师意见指导教师（签字）：2013 年 12 月日开题小组意见- 6 -开题小组组长（签字）：2014 年 1 月日院（系、部）意见主管院长（系、部主任）签字：2014 年 1 月日