玩具车底盘塑料注塑模具设计开题报告

PAGE6西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：玩具车底盘塑料模具设计1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景塑料作为20世纪的一种新兴材料，其使用范围已经深入到社会生活与生产的方方面面，成为继金属、木材、硅酸盐之后的现代工业生产中的重要原材料。注塑模具是通过特定形状复制成型塑料制品的一种工艺装备，它使塑料成型制品的大批量生产成为现实，注塑模具作为注射成型的一种重要设备，其设计水平、技术含量的高低对塑料制品的性能有着重要的意义。同时，注塑模具在塑料制品的推广与使用方面占有核心的地位，因此，注塑模具也有“工业之母”之称。随着现代工业的不断发展，新型材料的不断出现，以及人们节能环保意识的加强，对注塑模具的要求也不断多样化[1]。1.2研究意义通过对小车底盘注射模具的研究可以更加理解和掌握注射模分型过程的原理，注塑模分型面的设计直接影响着塑料件质量、模具结构和操作的难易程度,是注塑模设计成败的关键之一[2]，目前,注射模CAD/CAE/CAM技术在国外已被广泛应用[3]。并有能力完成中等程度零件的模具设计，并能学会模架和标准件的调用等。注塑模具CAD就是要利用计算机软件对塑料制品的成型过程中充模、保压、冷却和收缩等进行模拟仿真、计算分析,确定其在当前加工条件下时间历程中的各种状态,考虑依赖于时间和温度的聚合物的流动行为和不同生产方法的边界条件.进行流变学设计、力学设计和热设计[4][5]。同时在整个设计过程中还能掌握并灵活运用二维CAD绘图技术来进行注射模具的设计，并获得计算机辅助绘图、资料和手册查阅、运用工程设计和科学理论研究的初步训练等方面的能力。随着现代制造技术的迅速发展，在工业生产中，模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备。特别是在塑料产品生产过程中，塑料模具的应用极其广泛，在各类模具中的地位也越来越突出，成为各类模具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一[6]。本课题研究的最终意义是能掌握机械工艺设备的一般方法及基本工艺，加强机械零件设计、机械制造工艺与装备、机械制图、模具设计和模具制造工艺等专业理论知识在实际生产中的应用，发挥自己的才能，亲身投入到我国模具工业中去，为我国的模具工业贡献一份力量。1.3国内外相关研究情况1.3.1国内相关研究整体来看，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大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。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。

近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高[7]。1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。

2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍十分重要，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。1.3.2国外相关研究20世纪70年代完成了二维分析程序，20世纪80年代开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域，进入20世纪90年代后开展了成型过程流动、保压、冷却、应力分析及翘曲的全过程模拟，将各独立模块有机地结合起来，考虑它们之间的相互影响，以提高模拟软件的分析精度和扩大适用范围。这些卓有成效的研究成果，为开发使用型的注塑模分析软件奠定了基础。针对形状复杂、质量和精度要求较高的塑件，特别是新产品试制，对于一个具有丰富经验的工艺和模具设计人员来讲，也很难保证第一次设计出来的模具就能生产出合格的产品甚至还需要在总结试验数据的基础上重新进行模具设计。近二十年来,国外注塑模具CAE技术发展很快。在七十年代初期便能利用程序分析塑料熔体在形状简单的型腔内的流动情况。到七十年代中期,实现了将流道系统和二维型腔相连接的流动分析,为开发实用型流动模拟软件莫定了基础。八十年代初期又成功地利用有限元法分析三维型腔的流动过程。这样人们就可以根据理论分析结果,配合自身的经验,在模具制造之前对设计方案作出判断,及时地对设计方案进行修改,不但减少了试模时间,还能提高模具质量,因此模具CAE技术受到了模具行业的广泛重视。目前,注塑模CAE技术已从实验研究阶段进入实用阶段[8]。将CAE应用于注塑过程分析具有积极的意义。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1本课题研究的主要内容通过小车底盘注射模具设计，可以了解有关模具设计、制造等方面的知识，了解注射模具设计的方法及工艺流程，了解模具行业国内外发展的情况及发展方向，使得所掌握的知识能够得到很好的应用。通过本次毕业设计，将完成开题报告和英文翻译，模具设计的装配图和零件图。在论文撰写过程中，还学会了应用CAD二维软件和PROE三维软件绘图，应用于整个设计过程，并且采用Office软件来进行文字的处理。2.2采用的研究方案、研究方法或措施首先在本课题研究中先查阅与课题相关的中外文资料，进行调研，熟悉课题，撰写开题报告和翻译英文文献一份。其次熟悉小车底盘的图样和技术条件，然后对其进行工艺分析，确定模具型腔的数目、选择分型面、确定型腔的布置方案、确定浇注系统、确定脱模方式、确定调温系统结构、确定凹模和型芯的固定方式、决定注塑模的主要尺寸、并进行设计计算、选择合理的塑压设备，确定成型机的技术参数。选用标准模架，然后确定模具结构，并完成小车底盘注射模具设计。最后绘制小车底盘注射模的装配图及主要零件图，零件图标注尺寸、公差及技术条件，并对主要零件进行强度校核[9][10]。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1本课题研究的重点及难点型腔的选择：本设计中拟采用侧浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模二腔，进行加工生产[11]。注射机的选择：注射机的选择，应根据成型塑件所需的最大注射容量或质量（含塑件与注射系统拧料的用量）,锁模力，模具的闭合厚度及所需的开模距离等来确定。这些需要经过计算才能得知[12]。分型面的选择：选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面的痕迹不影响塑件的外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模[13]。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧。3.2前期已开展工作在写开题报告之前，找到要设计的零件，绘制出CAD图，学习有关注塑模具方面的知识，为开题报告及后面的设计储备必要的专业知识[14][15]。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）1)1-2周:查阅资料，熟悉设计内容2)3-4周：撰写开题报告，毕业设计开题3)5-6周：结构方案设计与选择4)7-12周:装配图零件图设计5)13-14周:零件强度的校核6)15-17周：撰写毕业论文7)18周:论文答辩5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6所在系审查意见：系主管领导：年月日[1]冯刚，等：三种不同类型注塑模具的特点与发展现状2013（7）1[2]《塑料模具技术手册》编委会.塑料模具技术手册[M].北京:机械工业出版社,1999.137.[3]李德群《模具工业》国外注射模CAO/CAE/CAM发展概况武汉华中理工大学1994.09期[4]胡祖宣.郭宜斌,微型计算机辅助设计系统.北京:科学技术文献出版社,1988[5]J,Schmidt，UseofCAEintheDesignofPlasticsCompnoents.Kunststoffe，1988,78（2）；109-111[6]江建《广西轻工业》浅析注塑模具的发展广西职业技术学院201103期[7]许勇顺，等《中国塑料》我国注塑模具CAD/CAE/CAM技术的研究与应用国家模具CAD研究工程中心上海交通大学塑性成型工程系199704期[8]江琪，等；《塑料科技》注塑模具CAE软件系统华东理工大学高分子材料研究所199502期[9]邹继强.塑料模具设计参考资料汇编[M].北京:清华大学出版社,2005:40-51.[10]张维合.注塑模具设计实用教程[M].北京:化学工业出版社,2008:36-42.[11]李梅娥，王友序，杨根仓，等．型腔充填过程三维自由表面的数值模拟［J］．机械科学与技术，2002，21(2):191－193．[12]李德群,唐志玉.中国模具设计大典(第2卷).南昌:江西科学技术出版社,2003.[13]李德群.塑料成型工艺及模具设计.北京:机械工业出版社,1994.[14]MoyPaulY,Tels