模具设计开题报告模板.doc

南京工程学院毕业设计开题报告 课 题 名 称：电动汽车快速充电器把手-A塑料模具设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 庄卫国 所 在 学 院： 专 业 名 称： 材料成型及控制工程（模具设计） 南京工程学院 2014年 3月 日说 明1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。学士学位毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业材料成型及控制工程（模具设计）指导教师姓 名庄卫国职 称讲师所在学院材料工程学院课题来源企、事业单位委托课题课题性质工程设计课题名称电动汽车快速充电器把手塑料模具设计毕业设计的内容和意义1.主要内容（1）收集和查阅相关资料；（2）翻译一篇外文文献；（3）根据相关参数对塑件进行分析，初步完成该制品模具设计的基本结 构以及工艺性分析；（4）使用CAD、PRO/E和Moldflow 等软件，辅助完成本次模具设计； （5）撰写详细的模具设计过程，完成毕业设计说明书；（6）用PowerPoint制作答辩提纲一份；2.意义毕业设计是大学教育期间的一个重要实践性教学环节，是对我们所学知识的回顾和总结，通过实际设计过程具体的解决所遇到的问题，结合自己的问题在老师的指导下进而解决问题，最后完成毕业设计。这不但能培养学生正确的思维方法和基本技能而且能提高学生独立思考问题的能力。通过查阅资料、分析塑件、收集素材、设计方案、工艺制作等过程将理论应用于实践，并通过毕业答辩来考核教学质量和水平。 通过对电动汽车快速充电器把手塑件模具的设计可以将我们所学的塑料模具设计的专业知识应用于设计，培养了我们综合运用专业知识的基本技能。使用CAD、PRO/E和Moldflow 等软件来完成模具设计的同时也提高了我们的软件使用能力，进一步巩固，拓展所学的专业知识，能够让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解，检查我对知识的掌握能力和动手能力。文献综述文献综述文献综述1 塑料模具的内容1.提高塑料模具寿命的对策 合理设计模具结构，减少刚性接触摩擦。(1)阶梯分型面设计（2）动、定模成形垂直贴合面设计（3）滑动件、导向件的配合（4）定模抽芯和二次脱模 合理的模具材料的选择。第一，对于大多数模具钢而言，基本上是高强度和低韧性，因此导致不易获得有益的再现经验，理论总结普遍不够全面；第二，不易获得模具各个部位的精确受力情况以及受力大小的情况。模具材料选择的基本要素是材料品种、材质状况、使用性能三个方面。 合理的热处理工艺。据资料统计表明，有70的模具失效是由于热处理不当所导致。应合理地制定模具的热处理工艺以及有效的实施，以避免和消除热处理给模具带来的组织和性质的缺陷，从根本上保证模具性质，延长和提高模具寿命。2模具设计的原则塑料模具的功能是双重的，赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能、形状，尺寸和精度。因此设计先进合理的注射模具结构，是获得符合质量要求，产品质量稳定，达到最好经济效益的关键。做好塑料模具设计，要把握如下几个方面的原则：1) 分型面合理选择(1)不得位于明显位置上及影响形状(2)应有利于塑件顺利脱模（3）应有利于模具的加工（4）应有利于排气（5）应能保证塑件的尺寸精度和表面质量2) 拔模斜度合理选取：为使成形品在型腔中脱出容易，拔模斜度合理选取是必须的。斜度的大小视成形品形状，塑料种类，模具结构，表面精度，以及加工方向等有所不同。普通场合，适当的斜度约为30 130 。有关拔模斜度尚无精确的计算公式，大多情形，完全依据经验值，在不妨碍生产的情形下，取较大的脱模斜度。3) 壁厚的选取：塑件的壁厚是重要的结构要素。它是由工艺要求决定的，对工艺的影响很大，因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说，壁厚过小，塑料在型腔中的流动阻力大，成型困难，特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要提高较大注射压力；壁厚过大，不仅增加成本，还会产生延长冷却时间，加长成型周期，降低生产效率，此外，还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则，但是由于塑件的构造或成形上的变化，并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必须考虑以下各点：(1)构造强度，(2)脱模强度，(3)能均匀分散冲击作用，(4)嵌合金属件部分防止开裂(成型材料与金属材料的热膨胀系数不同，收缩时容易产生裂痕)，(5)结构对流动的阻碍，防止充填不足。二塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 模具是工业生产的基础装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50% 的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。由于模具在制造业中的重要作用，模具制造业一直备受世界各工业发达国家的关注和重视，事实上，模具设计和制造本身成为制造业的一个重要领域。由于模具自身的特点，现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。因而，模具技术水平，已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，也是保持这些国家的产品在国际市场上有着优势的核心竞争力。塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。CAD/CAE/CAM 技术应用，CAD 绘图技术的出现给模具设计工作带来极大的方便。CAD 系统在模具设计中得到了广泛应用，部分模具企业应用CAD 技术已从二维设计发展到三维设计，而且三维设计已达70% 以上。CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高。现阶段使用最多的主要有“Pro /E、UG”等软件，这类软件具有易用性、高效率、实用性的特点。 模流分析CAE在塑料成型模具设计中的应用。Moldex3D可以从网格制作获得分析结果，帮助用户在极短的时间内完成一组设计验证结果，简单的操作程序即可获得各种分析结果，真实反映出塑料在模穴中的流动性等问题。Moldex3D可帮助用户轻易地发现产品设计上潜在性问题，迅速对于各种设计方案作可行性验证，提升产品品质。 除了上述模具先进制造技术，还有模具微细加工、模具纳米加工、模具微型机械加工、模具的敏捷制造技术、模具柔性制造技术、模具集成制造技术、模具企业网络制造联盟技术、模具制造CAPP 技术、模具的智能制造技术等。模具制造技术种类繁多，大部分的先进制造技术都可以应用到模具制造中，而且在不断发展。三未来模具的发展趋势：1. 越来越多的新技术运用到模具生产中去。2. 标准件的应用将日益广泛。3. 大力开展并行工程，快速响应市场需要。4. 模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展。参考文献1 李德群,精密多腔注射模CAD/CAE/CAM系统.华中理工大学学报.2001.10期2 陈万林塑料模具设计与制作教程M北京希望电子出版社.2001.13 郭新玲塑料模具设计M清华大学出版社.2008.64 刘勇Moldflow 在注塑制品优化设计中的应用贵州大学机械学院，2008，37（4）：36425 蒋易立，文劲松塑料注塑模具CAD设计软件对比塑料科技，2010.6 袁莹莹. 塑料模具失效的分析与对策.中等职业教育，浙江省宁波市鄞州职教中心学校，2009，38(17):8083.7 王桂萍，邱以云，塑料模具的设计与制造.机械工业出版社.2006.38 陈建丽,陈婵娟,王春艳.塑料模具设计原则.科研生产，2003.9 宋鸣，倪亚辉塑料模具钢的性能和选用J塑料工业.2004.32(10)：383910 张垣低碳马氏体在模具中的应用J金属热处理，2004，29 (1O)：7811 李松江. 模具制造技术和发展趋势J; . 模具制造，2006，(7) .12 洪慎章. 现代模具技术的现状及发展趋势J. 航空制造技术. 2006，（6）.13 李海平. 国内模具工业的现状及研发趋势J. 科技资讯，2006，(6) .14 郑涌模具行业现状及其发展趋势J. 机械与电子，2007，(4).15 D.Y. Yang,Y.S.Kang,Analysisanddesignofindustrialhotextrusionprocess through square dies for manufacturing complicated Al alloy profiles, Ann. CIRP 45 (1996) 239.16 MOK, C. K, K. S. CHIN and JOHN K. L. HO, 2001, An interactive knowledge-based CAD system for mould design in injection moulding processes. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 17, 27-38 研究内容研究内容1.设计、研究思路 本次设计主要体现出理论应用于实践，运用大学期间所学的专业知识并结合多次课程设计的经验，在老师的帮助和指导下完成毕业设计。首先对塑件的结构进行分析，结合所学的理论知识以及参考文献分析塑件的注塑成型工艺性，进而确定模具基本结构。其次通过UG、Pro/E、Moldflow和CAD软件对塑件进行相应参数的设定从而完成开模，再根据相应参数选择模架以及浇注系统的设计和标准件标准工具的设计，完成本次模具设计的3D开模图和2D的总装图以及若干零件图，最后综合撰写设计的详细步骤，完成毕业设计说明书。2.课题研究的主要内容 图2.1 充电器把手外部塑件图 图2.2 充电器把手内部塑件图 本课题的主要研究内容是电动汽车快速充电器把手的结构，熟练运用Pro/E软件完成三维分模，此零件利用型芯与型腔直接成型，充电器把手上侧部的孔和中部的凹槽需要利用侧滑块侧向抽芯成型，利用Moldflow软件进行注塑分析确定最佳浇口位置，并分析塑件的流动性、填充时间和压力的分析等，进而优化模具设计结构。 1.塑件结构特点：该塑料件为一电动汽车快速充电器把手产品，根据各塑料的性能不同选用PC，它是一种性能优良的材料，具有高强度、耐腐蚀等优点,收缩率为0.5%-0.8%。从该塑件图可以看出，该塑件的结构较为复杂。塑件的上端带有侧孔，需采用侧抽芯机构；左侧还有一内凸台，也需要采用侧抽芯机构。2.分型面的确定:分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺有关，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。分型面的形式主要有：平面分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面。3.成型零件的设计：模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，主要包括定模座板、动模座板、定模板和动模板等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。3解决的关键问题对塑料制品结构工艺性和成型工艺性分析；使用三维Pro/E或UG软件进行三维分模；利用Moldflow软件分析模具零件的最佳浇口位置、流动分析、充填时间的相关参数；同时电动汽车快速充电器把手的侧向抽芯机构结构需要设计合理，由于电动汽车快速充电器把手是大批量生产，所以侧型芯需要采用可更换的结构；绘制三维分模图，完成二维模具装配图和主要零件图。4预期成果1) 开题报告（含本课题任务分析、文献综述、本课题的主要研究方法及工作计划等）；2) 外文资料翻译（3000字以上）；3) 模具工程图（折合3张A0图纸）、模具三维图形、产品三维图；4) 毕业设计论文（1.5万字以上），须电子文档；5) 毕业设计内容光盘一张；研究计划第一周 查阅国内外资料及阅读文献第二周 外文翻译及撰写开题报告第三周 外文翻译及撰写开题报告第四周 外文翻译及撰写开题报告第五周 用三维Pro/E软件完成三维分模第六周 用三维Pro/E软件完成三维分模第七周 进行工艺分析及工艺计算第八周 绘制模具装配草图第九周 绘制模具装配图第十周 绘制模具装配图第十一周 模具零件结构的设计第十二周 模具零件结构的设计第十三周 撰写毕业设计说明书第十四周 撰写毕业设计说明书第十五周 答辩 特色与创新电动汽车快速充电器把手需要采用PRO/E、UG软件进行分模，同时由于电动汽车快速充电器把手由于外壳外露，外观要求较高，需要设计人员通过Moldflow进行分析，预测产品在成型过程中可能出现的问题，及时发现成型缺陷，从而优化模具结构。指导教师意 见 指导教师签名： 2014 年 3月 日教研室意 见 主任签名： 2014 年 3月 日学院意见 教学院长签名： 2014年 3月 8日