開題報告
姓 名
XXX
學號
XXXX
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
題 目
牙具盒的注塑模設計與仿真
如圖所示為牙具盒，材料為聚丙烯。塑件要求表面光滑、平整，無氣孔、縮水等缺陷。大批量生產(chǎn)，采用注塑生產(chǎn)，要求分析注塑工藝并設計模具。
一、研究背景、概況及意義
模具制造是制造業(yè)的根基，在輕工、電子、機械、通訊、交通、汽車、軍工等部門中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定著產(chǎn)品質量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。塑料模具占模具總量的40%左右。近年來，我國塑料模具制造水平已有較大的提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到2微米，注塑模具作為塑料模具中的一個非常大的部分，研究其設計、制造過程是非常有實際的工程應用價值。一般家電產(chǎn)品中的注塑模具的應用非常多，而家電產(chǎn)品中像電風扇上蓋注塑成形模具的研究必然有著其實際的意義。
（1）牙具盒的注塑模設計與仿真的需求量非常大。在我們的生活中隨處可以看到電扇，食堂、教室、辦公室等，一個電扇需要兩個上蓋，可想而知其需求量是非常大的。
（2）牙具盒的注塑模設計與仿真的結構非常普遍。牙具盒的注塑模設計與仿真的圓筒狀外形，并且在上部還有加強筋，在日常生活中，我們使用的茶杯，臺燈外殼，各種家電產(chǎn)品的外殼幾乎都有這種類似的結構，因此研究非常有必要。
（3）選用材料的典型性。所用材料為PP，在各種生活產(chǎn)品的應用也很多，對于其注塑性能的研究也非常有實際的研究價值。
二、研究主要內容
牙具盒的注塑模設計與仿真注塑成型模具設計，關鍵的內容包括：牙具盒的注塑模設計與仿真的工藝性分析，模具結構的設計，非標準的制造工藝規(guī)劃。
首先塑件的工藝性分析，主要內容包括：
（1）通過查閱各種注塑模具設計手冊及各類相關文章和書籍對牙具盒的注塑模設計與仿真的選用材料的性能進行分析，并對塑件的結構進行分析。
（2）注塑設備選擇，確定塑件的型腔數(shù)，并計算塑件的投影面積，通過注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開模行程的校核、頂出裝置的校核，結合注塑設備的資料確定注塑設備的型號。
（3）確定收縮率與分型面，通過查閱手冊確定材料的收縮率，并且確定具體的分型面。
其次模具結構的設計，內容包括:
（1） 標準模架的選擇
（2）澆注系統(tǒng)的設計，澆注系統(tǒng)四部分（主流道，分流道，澆口，冷料穴）的設計，計算其尺寸
（3）成型件的設計，對凹模與凸模的結構設計及其工作尺寸計算
（4）抽芯機構的設計，蓋頂處有一沉孔，選擇合適的側抽芯結構
（5）頂出結構的設計，頂出部分位置的選擇，尺寸計算
（6）冷卻系統(tǒng)的設計，通過塑件的質量，生產(chǎn)條件設計及凹凸模的冷卻回路設計
（7）完成所有零件的總裝圖，包括二維與三維設計圖紙。
最后非標準件的制造工藝規(guī)劃，內容包括：
結合現(xiàn)代加工手段，利用數(shù)控CNC，電火花，線切割等方法，制定出最合理的制造工藝，最符合經(jīng)濟效益的加工方案。完成非標準零件圖及工藝規(guī)劃。在設計過程中，主要是結構設計時可能存在一系列的問題，涉及的內容也很多，主要可能有以下問題：
（1）非標準件的加工問題，標準件一般都可以從市場上購買，但非標準件（包括在標準件上加工）的加工內容可能較多，而且加工比較困難。
（2）側抽芯機構的設計，側抽芯結構時，為了使形成的沉孔滿足設計的要求，設計時必然會存在一些問題，像抽芯機構如何安裝。
（3）冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)如何合理的布置，而且加工也相對比較困難。
三、研究步驟、方法及措施
(1)對塑件進行實體測繪，并完成基本參數(shù)的計算及注射機的選用；
(2)確定模具類型及結構，完成模具的結構草圖的繪制；
(3)運用UG、工具軟件輔助設計完成模具整體結構；
(4)對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算；
(5)對模具典型零件需進行選材及工藝路線分析；
(6)對設計方案和設計結果進行經(jīng)濟分析和環(huán)保分析；
(7)繪制模具模具零件圖及裝配圖；
(8)對模具結構進行三維剖析，輸出模具開合結構圖；
(9)編寫設計說明書。
四、研究進度計劃
1.
（1） 塑料零件的工作性能分析，結構工藝性分析，尤其是螺紋、嵌件等工藝特殊性分析，材料成型性能分析，注塑零件的三維建模，計算塑件的體積和重量。（1周）
（2） 繪制至少兩種注射模具的結構草圖，進行方案比較并確定注射模的合理結構型式，分型面選擇，型腔的排列方式確定。（2周）
（3） 注射模具型腔和型芯的結構設計，型腔和型芯工作尺寸計算，型腔側壁和底板厚度以及動模板厚度的計算；抽芯機構設計與計算，推出機構的設計。（1周）
（4） 注射模具澆注系統(tǒng)設計與計算；加熱和冷卻系統(tǒng)設計計算。（0.5周）
（5） 注射模具的動作過程分析，模具閉合高度的確定，注射機有關參數(shù)的校核，模具成型運動分析和仿真。（0.5周）
（6） 注射模具裝配順序分析及模具安裝和試模的注意事項。（0.5周）
（7） 繪制注射模具總裝配圖（一張）。（2周）
（8） 繪制模具主要非標準件零件圖及加工工藝分析。（1.5周）
（9） 制作一套注塑模具的動畫,爆炸圖，模流分析。（1周）
2. 編寫設計計算說明書（1.2萬字以上）（1周）。
五、參考文獻
[1] 沈言錦.林章輝.塑料模課程設計與畢業(yè)設計指導[M] .長沙：湖南大學出版社，2008.3 .9-173
[2] 申開智.塑料成型模具（第二版）[M]中國輕工業(yè)出版社 ，2004年
[3] 翁其金.塑料模塑成型技術[M].機械工業(yè)出版社，2001年
[4] 李建軍.李德群.模具設計基礎及模具CAD[M].北京:機械工程出版社,2005.7.106-192.
[5] 陳萬林.實用塑料注射模設計與制造[M].北京:機械工程出版社,2000.34-205. [6] 張磊.UGNGINEER Wildfire4模具設計實例[M] .北京:清華大學出版社,2008. [7] 王旭.塑料膜結構圖冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1994.
[8] 虞福榮.橡膠模具實用手冊[M].第2版.北京:化學工業(yè)出版社,2001.10
[9] 奚永生.塑料·橡膠成型模具設計手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2000.7 [10] [德]E.林納等著，吳崇峰主譯.注射模具130例（原著第三版）[M].化學工業(yè)出版社，2005年；
[11] 吳生緒.塑料成形模具設計手冊[M].機械工業(yè)出版社，2008年；
[12]賀斌，田福祥.軸套注塑模的特殊結構設計.工程塑料應用.2007（7）
[13]Pye.R.G.W., Injection Mould Design-4thEd., by Longman Scientific & Technical,London,1989
[14]Dym.J.B., Injection molds and Molding-A Practical Manual, by Nostrand Reinhold Company,New York.1979
[15]Hallum,Dinae.L.,Fundamentals of injection molding.Manufacuring Engineering v 118 n 6 Jun 1997.p68,70-72
學生簽名： 2014年3月20日
指導教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見及開題是否通過）：
通過 □ 完善后通過 □ 未通過 □
指導教師簽名： 2014年3月21日
注：開題報告用A4紙打印裝訂在畢業(yè)設計（論文）任務書后，學生可根據(jù)開題報告的長度加頁。
開題是否通過請指導教室在□內打R。
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