開題報告摩托車后燈罩注塑模具設計

1、畢業(yè)設計開題報告 題目名稱： 摩托車后燈罩注塑模具設計院系名稱： 機電 學 院 班 級： 機自 074 1 本課題所涉及的內(nèi)容及其研究的綜述1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平

2、高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。以下從四個方面來說明模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位：第一，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如：屬于高新技術領域的集成電路的設計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于0.10.3的空空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分

3、。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術企業(yè)”。第二，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。cadcaecam技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術等先進制造技術在模具工業(yè)中的應用，也要與電子信息等高新技術嫁接，實現(xiàn)高新技術產(chǎn)業(yè)化。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，

4、首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關鍵設備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工

5、業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 1.2 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀80年代以來，國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15% 左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”已經(jīng)取得了

6、共識。目前，中國有17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼

7、注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具cad/ cae/cam技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料1等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。進入21世紀，在經(jīng)濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入wto以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應用戶對模具制造的高精度、

8、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來加速模具工業(yè)的技術進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，模具技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。1） 模具cad/cae/cam正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展 新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結構的分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬（cae）及信息的管理與共享。值得強調(diào)的是，模具數(shù)字化不是孤立的計算機輔助功能或數(shù)控技術的集合，其關鍵是它們與人工智能的有機集成，不僅可以整理知識、保存知識，還可以挖掘知識、繁衍知識。新一代

9、的模具數(shù)字化將是一個集工程師的智慧和經(jīng)驗、計算機的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設計和認證的系統(tǒng)工程。2） 模具制造向精密、高效、復合和多功能方向發(fā)展精密數(shù)控電火花加工機床（電火花成形機床、快走絲線切割和慢走絲線切割機床）不斷在加工效率、精度和復合加工上取得突破，國外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于1m的超精加工技術和集電、化學、超聲波、激光等技術綜合在一起的復合加工將得到發(fā)展。國外近年來發(fā)展的高速銑削技術和機床（hsm）開始在國內(nèi)應用，將大幅提高加工效率。模具拋光的自動化、智能化也是發(fā)展趨勢之一，日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具

10、的自動化研磨拋光。此外，特種研磨方法如擠壓研磨、電化學拋光、超聲拋光也應是發(fā)展趨勢。其他方面，如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術、沖壓單元組合技術、刃口堆焊技術及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術等。3） 快速經(jīng)濟制模技術得到應用快速制模主要從以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速銑削）；二是基于快速原型的快速制模技術；三是選擇易切削模具材料（如鋁合金）來加快制模速度；四是采用復合加工、多軸加工提高加工效率。4） 特種加工技術有了進一步的發(fā)展電火花加工向著精密化、微細化方向發(fā)展。在簡化電極準備、簡化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設備制造成本上也做了大量研究和實踐。在其他機械特種加工（

11、如磨料流動加工、噴水加工、低應力磨削、超聲波加工等）和特種加工（如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等）已經(jīng)進入實用階段，在各自的特殊加工領域發(fā)揮著重要作用。5） 模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展隨著各種新技術的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)。這也應是中國的長遠發(fā)展目標。模具自動加工系統(tǒng)應有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。6） 模具材料及表面處理技術發(fā)展迅速在模具材料方面，一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲

12、、復合滲（如td法）發(fā)展；由一般擴散向cvd、pvd、pcvd、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前激光強化、輝光離子氮化技術及電鍍（刷鍍）防腐強化等技術也日益受到重視。7） 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同由于車輛和電機等產(chǎn)品向輕量 化發(fā)展，許多輕型材料和輕型結構用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復合化、超塑性成形、塑性精密成形技術、塑料模氣體輔助注射技術及熱流道技術、高壓注射成

13、型技術等。另一方面，隨著先進制造技術的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡制造等新的生產(chǎn)模式；模具標準件的日漸廣泛應用（模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本）；廣泛采用標準件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設計與制造等。1.3 中國注塑模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向近些年來，我國的模具工業(yè)雖然有了較大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達的國家相比，在許多方面仍然

14、有較大的差距。例如，精加工設備較少，先進技術的普及率不高，大型、精密、復雜和長壽命模具的制造技術還不完善，這些都需要在今后的發(fā)展中逐步予以充實。從塑料模具的設計質(zhì)量和制造成本出發(fā)，我國塑料模具的發(fā)展主要可以從以下幾方面考慮：1） 在塑料模具設計和制造中應用cad/cam/cae技術；在塑料模具的設計和制造中，為了提高模具的設計制造質(zhì)量和降低塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，在需要大型、精密、復雜、長壽命模具設計中，特別是在多型腔模具的平衡設計中，應用cad/cam/cae技術具有不可替代的優(yōu)勢。當前，cad/cam/cae技術已發(fā)展成為一項比較成熟的技術，粒粒制品及模具的3d設計與成型過程中的3d分析將在我

15、國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在今后的塑料模具研究方向中，cad/cam/cae軟件的智能化程度將得到進一步提高。2） 應用熱流道技術，發(fā)展氣體輔助成型；由于熱流道模具成型后的制品沒有殘留的凝料，所以，這種成型方法可以節(jié)省大量的塑料制品原材料，而且種于實現(xiàn)自動化，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。在塑料的成型中，特別是在大中型塑料制品的成型中，使用這咱結構所產(chǎn)生的效益是相當可觀的。當前，塑料材料的價格一直在逐年攀升，在這種情況下，熱流道技術的推廣和應用有著更加重要的意義。此外熱流道內(nèi)的塑料熔體在成型中更容易流動，對于大型、薄壁、難以加工的塑料產(chǎn)品的成型比較容易，脫模后產(chǎn)品的殘余應力較低，產(chǎn)品變形小，所

16、以制品的成型質(zhì)量較好。由于熱流道模具的這些特點，一些工業(yè)發(fā)達國家一直十分重視熱流道技術的應用和發(fā)展，在歐洲國家應用率已達35%，在美國應用率為24%。在我國，目前對熱流道技術的應用率僅有7%。在今后的塑料模具研制中，需要重視熱流道技術的發(fā)展和應用，逐步縮小與發(fā)達國家的差距。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。在這種成型方法中，模具設計和控制的難度較大，在這方面的研究中，需要著力于氣體輔助成型流動分析軟件的研究。3） 發(fā)展快速成型制造技術，縮短模具的設計制造周期，降低生產(chǎn)成本；4） 應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術，提高模具壽命和質(zhì)量，降低塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；5） 提高塑料

17、模具標準化水平和標準件的使用率；在工業(yè)生產(chǎn)中采用標準化，可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。目前，工業(yè)發(fā)達國家模具標準化的商品化程度已達到70%-80%，但是在我國還不足30%，我國在模具生產(chǎn)的標準化程度方面與一些工業(yè)發(fā)達國家相比，仍有較大的。今后在模具的設計和制造中，一方面應加強標準化規(guī)范的制訂，并嚴格標準化的管理；另一方面，應加大塑料模具標準零部件商品化的規(guī)模。塑料模具是一項新興的產(chǎn)業(yè)，隨著塑料產(chǎn)品品種和市場需求的為斷增長，隨著塑料模具設計和制造技術的不斷提高，我國塑料模具產(chǎn)業(yè)將會有更好的發(fā)展前景。1.4 本課題涉及內(nèi)容塑件零件圖：如圖1-1所示年產(chǎn)量：大批量 材料：abs

18、707材料厚度：1mm圖1-1 塑件零件圖參考文獻：1 李力 崔江紅 肖慶和 胡紀云編著. 塑料成型模具設計與制造.北京：國防工業(yè)出版社,2007.5 2 齊衛(wèi)東主編. 塑料模具設計與制造.北京：高等教育出版社,2004.73 孫鳳勤主編. 模具制造工藝與設備. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.44 楊峰主編. 模具設計. 北京：人民郵電出版社，2003 2本課題有待解決的主要關鍵問題本次畢業(yè)設計的題目是摩托車后燈罩模具設計。這個課題是十分實際的，就是加油站中加油機上的摩托車后燈罩。本課題給出摩托車后燈罩的塑件，要求做出生產(chǎn)此塑件的模具。要完成此課題，首先要根據(jù)塑件的外形測繪出創(chuàng)建這個塑件的3

19、d所需要的各個參數(shù)。用3d軟件所這個塑件做出來，并按要求把它的零件圖畫出來。最后再用cad的方法把加工此塑件的模具給做出來。本課題的關鍵是模具的結構設計，在進行模具設計時并不說你想用什么結構就用什么結構的，它是一定限制的。當然了，有時我們也可以選擇幾種結構，然后根據(jù)實際的需要及加工的經(jīng)濟性等，選擇一個較好的結構。根據(jù)本課題所提供的塑件可以知道，要想把該塑件加工出來，必須有側抽，也就是必須采用側向抽芯機構。根據(jù)我們所學的知識，抽芯機構按動力來源可以分為：手動抽芯、氣動抽芯、液壓和機動抽芯四種類型。抽芯機構中比較典型的有：斜導柱抽芯機構、彎銷內(nèi)側抽芯機構、齒輪齒條抽芯機構等。然而我們還可以采用液壓

20、油缸的來回移動來完成側抽，這種方法最簡單也最容易實現(xiàn)。由塑件的結構，在完成本注塑模具的設計時，我將要用液壓油缸及斜導柱滑塊機構來分別完成兩組側抽的動作。本課程設計所提供的塑件，厚比較薄而且中間是空的，所以本課題在考慮模具的結構，可以不用采用頂出機構，而是用手動的方式，在開模時將塑件從模具型腔中取出。這樣就可以使模具的結構簡單化，大大減少了制造的成本。另外本課題所要解決的問題就是澆注系統(tǒng)設計。根據(jù)我們所學的知識，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料井、澆口等組成。澆口是連接流道與型腔的一段窄狹通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，它的形狀、尺寸和開設的位置對制品的成型質(zhì)量影響很大。在本設計中采用矩形澆口，它從

21、制品內(nèi)側邊緣進料。對于關鍵問題，處理起來很棘手，要求我們考慮的問題較多，要力求想出解決關鍵問題的最佳辦法。上面已經(jīng)闡述的問題，需要相當?shù)闹R廣度和專業(yè)深度，由于在以前的學習過程中課時比較少，沒能有效的把課堂知識轉化為實踐技能，此外，課堂所學與實踐設計還有一定差距，因此現(xiàn)在準備起來感覺自己所學的知識十分有限，但還好的是我們還有一個月的假期實習，正好填補了這些方面的一些空缺。但如此我們?nèi)匀恍枰喿x大量相關書籍，特別是軟件方面的書籍。對于軟件的操作并非一日之功，所以需要大量的練習與上機操作。在此次課題研究初期，我借閱了大量有關注塑模具設計方面的書籍，并結合課題要求有目的的進行學習，達到學以至用。此外更重要的是，向專業(yè)老師或在實習中向工人師傅針對課題的不解之處請教，從中得出一些啟示，為以后的設計制作提供積累寶貴經(jīng)驗，避免走不必要的彎路。3對課題要求及預期目標的可行性分析3.1 課題要求：(1)熟悉塑