开题报告-果汁杯的注塑模具设计

1、皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告学院：机械与电子工程学院 专业：材料成型机控制工程学生姓名学号指导教师职称所选题目名称：果汁杯的注塑模具设计课题研究现状：随着社会经济的发展，人们对工业产品的种类、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显著的经济效益。同时塑料模具在各个国家也获得了长足的发展，按产值计算，塑料模具产值约占总模具产值的三分之一。特别是最近几年我国的塑料模具有了较大的进步，主要体现在一下几点：第一：CAD、CAM的技术的应用使计算机进行产品零件造型分析，模具主要结构及零件的设计取的了很好的效果。第二：电子信息工程技术的应用进一步提高了塑料模的设计制造水平，国内一些主要的塑料模生产企业已经实现了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、报价、设计审定、设计更改等，这大大缩短了生产前的准备时间，而且还为模具出口创造了良好的条件。第三：气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，目前不少企业已能在电视及外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚

2、壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术。第四：热流道技术的应用更加广泛，现在，一般内热式，外热式元件以及分流板多点热喷嘴的结构应用已经比较普遍，具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴在国内也能自行制造了。第五：精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大的提高，目前，国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已经达到国外同类产品水平。在最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，达到了标注渐开线造型要求，国内在生产大型模具上也都能实现了，例如34英寸的彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具，国内都可以生产，国内最大的塑料模具已达50吨。第六：模具的寿命不断提高，通过采用好的材料，以及相应的热处理技术，今年来模具的寿命不断提高，不少模具的寿命已能达到100万次以上。第七：模具效率不断提高，挤出速度达到2.5m/min以上的高速塑料异型材挤出模国内已能商品化供应。双腔共挤、多腔注塑、采用热流道技术等使模具效率不断提高。不少企业在自动脱模方面精心设计，同时更加重视冷却系统的设计，使模具的效率大幅度提高，有的甚至能使注塑生产效率提高几倍。第八：采用模具先进加工技术及设备使模具制造能力大为提高。高速铣

3、削技术及高速铣削机床在模具加工中的使用，已使模具加工效率有了显著提高。目前，主轴转速达到25000r/min以上的高速铣床国内已引进多台，转速达到8000r/min以上的机床就更多了。使用高速铣床，采用高速铣削技术，不但能使模具制造周期大为缩短。国外引进的高精度数控电加工机床具有内容丰富、实用可靠地工艺数据和专家系统，使模具的深槽窄缝加工、细微加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。第九：模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也有了很大的作用。 综上所述，我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快，有些已达到或接近国际水平，尤其是随着改革开放政策的不断深入，“三资”企业蓬勃发展，对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常了很大的作用，但是，我国由于基础比较薄弱，发展水平不平衡，从大体来看和外国相比较，与国内需求相比较，差距还很大，主要表现在一下方面： 第一：模具的制造水平，国外所做模具的型腔

4、精度表面粗糙度0.05,Ra0.10-0.05um而国内水平仅达到0.02mm-0.05mm,Ra0.20-0.40um,国外模具的生产周期为一个月左右，而国内大约在二至三个月左右，最主要的差别是国外的模具寿命大约在200万至500万次，而国内的模具寿命在50万至100万次左右。 第二：工艺装备水平，虽然我国在模具制造上采用了应用技术，但是我国塑料模具制造企业设备数控化率的应用覆盖面比国外低得多，且设备不配套，利用率低得现象十分严重。国产设备在精度、加工表面粗糙度、刚性、稳定性及刀具和附件的配套性和精度保持性等方面与国外相比较仍有较大差距。 第三：我国在开发能力以及在经济效益等方面比较低，国外模具企业的技术人员的比例很高，多数企业在25%以上，有些企业在50%以上，有些企业往往是大多数职工可在技术与生产岗位上互换，具有很高的素质，加之企业对产品开发很重视，经常与产品厂一起共同开发产品与模具，因此有很强的开发能力，我国模具企业的技术人员比例低，多数企业在10%-15%之间，且大多数只重视产品开发，因此综合开发能力较弱。在经济效益方面国外工业发达国家每个模具职工平均创造模具产值15万-25

5、万美元，而我国只有4万-5万元人民币。国外模具企业大多数处于盈利状态，我国多数处于微利甚至亏损。 第四：在管理方面，我国也比较落后，利用计算机进行科学管理在国外企业中已经十分广泛，而国内还很少采用，另外，诸如企业结构、产品结构、技术结构及企业运营机制等方面，国内外差距也较大。 第五：在需求和生产方面我国也产生很多问题，总的来说我国塑料模具市场供不应求，特别是大型、精密、长寿命塑料模具的产需矛盾很突出，满足率不到56%。特别是工程塑料所需要的配套模具，当前满足率有40%左右。工程塑料是我国重点优先发展的产业，预计每年有20%的增长速度，为了解决这个问题，我国只有进口模具，其中大部分是塑料模具。 由于模具行业的快速发展以及塑料工业的发展，因此我国今后塑料模具的发展速度必将大于模具工业总体发展的速度。塑料模具生产企业将会以高速发展，塑料模具在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”仍旧是一个必然的趋势。从技术方面来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，一下的发展趋势也较为明显。 其一：在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技

6、术 其二：快速原型制造（RPM）及相关技术将得到更好的发展 其三：高速铣削加工将得到更广泛的应用 其四： 模具高速扫描及数字化系统将在逆向工程中发挥更大的作用 其五：电火花铣削技术将得到发展 其六：超精加工和复合加工将得到发展 其七：热流道技术将得到推广 其八：气体辅助注射技术和高压注射成型等工艺将得到发展 其九：模具标准化程度将不断提高以及表面处理技术将受到进一步重视 其十：模具研磨抛光将向自动化、智能化发展同时优质材料将受到重视 其十一：模具自动加工系统的研制和发展将得到发展 其十二：虚拟技术将得到发展 总的来说我国模具的起步很晚，我们仍然需要快速发展技术以及管理水平。课题研究目的：本课题为注塑模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志之一，随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。而本题的研究将涉及一些二维及三维软件软件的应用，如CAD/CAM/CAE等，以及相关软件的应用。在培养学生独立思考、独立工作能力方面有很大的作用。同时本次

7、毕业设计还设计模流分析及数控加工。因此通过本次设计将对我所学的知识巩固及灵活运用所学知识来解决解决实际问题有着深远的意义。果汁杯是日常生活中很常见的，使用量非常大的塑料件，果汁杯注射模设计，还可以提高学对资料的收集、整理、编译和运用能力，加强技术文件的撰写能力，使语言文字在技术文件上的运用、梳理、归纳和总结得到一个全面的训练，帮助学生消化、巩固和加深所学的专业知识，掌握塑料模具设计方法和步骤，提高学生使用国家标准，设计手册，模具图册的能力。通过综合运用所学过理论知识、生产实践和设计实践，从而全面培养学生独立分析问题和解决问题的能力，初步培养学生的创新意识和创新能力。同时，能让学生掌握三维造型（绘图）软件、熟练掌握二维绘图软件在模具设计中的应用。进一步熟悉塑料模设计中的各个专业零件标准，并能合理地运用于模具设计之中，能有效地简化模具结构和加快设计进程。课题研究内容：1. 根据课题测绘制件图（包括2维和3维图），并标注尺寸及公差2选定制件所用材料，并分析材料的性能3查阅相关资料并进行零件工艺性的分析4模具总体结构设计：确定型腔数目，分型面，浇注系统结构，推出方式，导向机构，成型零件结构，温

8、度调节系统等5模具零件结构尺寸设计：初选设备，设计浇注系统，设计推出机构，动、定模导向机构设计，成型零件设计及注塑机校核等6用参照零件和工件建立模具装配7设置模具参数；8绘制模具总装2D、3D图，模流分析9编写模具中型芯、型腔等典型零件的加工工艺卡片，并完成自动仿真加工程序10编写论文（包括封面、中英文摘要、关键词、目录、综述或序言、正文、参考文献）课题研究计划：2014年12月3日2014年12月20日 检索指定文献2014年12月21日2015年1月6日 收集相关课题资料2015年1月7日2015年2月24日 通过查阅资料，初步写文献综述及开题报告 2015年2月25日2015年3月12日 最终完成并修改综述及开题报告并且提交2015年3月13日2015年3月28日 结合课题给定图形及参数，确定设计方案 2015年3月29日2014年4月20日 完成工艺分析及设计计算2015年4月21日2015年5月7日 完成零件图的绘制 2015年5月8日2015年5月25日 完成论文初稿，让老师指点2015年5月26日2015年6月9日 最终论文定稿，导师评阅并答辩主要参考文献：1塑料制品成型及模具设计，主编叶文新、王群，湖南科学技术出版社 2塑料模具设计制造与应用实例，主编许发樾，机械工业出版社 3模具工实用技术手册，主编骆志斌，江苏科学技术出版4塑料模结构图册，主编王旭，机械工业出版社5注射模具设计技术及实例，编著，于华，机械工业出版社6塑料模设计手册(第二版)，编著塑料模设计手册编写组，机械工业出版社 7冲压模具设计制造难点与窍门，薛启翔，北京：机械工业出版社，2003.8塑料成型工艺及模具设计,叶久新，王群机械工业出版社,2007.9机械设计师手册,机械设计师手册编委会,机械工业出版社,2008.10注射模的热流道技术,王建华，徐佩弦,机械工业出版社，2005.11塑料模课程设计业毕业设计指导，沈言锦，林章辉，湖南大学出版社，2008.12注射模具设计要点与图例，许鹤峰，陈言秋，化工工业出版社，1999.

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