导流罩注塑模设计开题报告.doc

毕业设计开题报告

题 目： 换气扇导流罩注塑模设计及型腔数控加工

院 系： 机械工程学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
学生姓名： 学 号：
指导教师：

年 月 日

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。
文 献 综 述
0、引言
注塑模具是工业产品生产的主要工艺装备，其作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动，使之成为所需的形体(产品或零件)。采用模具生产零件，具有生产效率高、产品质量好、材料消耗少、生产成本低等一系列优点，广泛应用于工业生产的各个部门，已成为现代工业生产的重要手段和主要发展方向之一。在汽车、机械、电工、轻工、纺织、航空、航天等工业领域里，模具承担了60％—90％的产品零件、组件和部件的生产加工，许多新产品的开发和生产部依赖于模具生产。据国际生产技术协会预测，21世纪机械制造工业零件75％的粗加工和50％的精加工都将依靠模具完成。
模具行业是制造业的重要组成部分，具有广阔的市场前景。目前全世界的模具年产值在750 亿美元左右，我国的模具年产值为60亿美元左右，据估计到2015年我国模具产值将达到660亿人民币。目前我国一般模具的30%，中高档模具的一半以上还依赖进口（其中注塑模占有很大的比例）。
我本次选择的毕业设计的题目是换气扇导流罩注塑模设计及型腔数控加工，注塑制品是靠成型加工得到的。成型加工的方法很多，而注塑成型是其中最重要的一种成型加工方法，它生产的制品具有精度高、形状复杂、一致性好、生产率高和消耗低等特点，有极大的巿场需求和广阔的发展前景。
1 塑料的特性及成型方法
塑料是一类具有可塑性的合成高分子材料。它与合成橡胶、合成纤维形成了当今日常生活不可缺少的三大合成材料。具体地说，塑料是以天然或合成树脂为主要成分，加入各种添加剂，在一定温度和压力等条件下可以塑制成一定形状，在常温下保持形状不变的材料。
1.1 塑料的主要性能特点
1） 重量轻
塑料是较轻的材料，相对密度分布在0.90—2.2之间。很显然，塑料能浮到水面上，特别是发泡塑料，因内有微孔，质地更轻，相对密度仅为0.01。这种特性使得塑料可用于要求减轻自重的产品生产中。
2） 优良的化学稳定性
绝大多数的塑料对酸、碱等化学物质都具有良好的抗腐蚀能力。特别是俗称为塑料王的聚四氟乙烯（F4），它的化学稳定性甚至胜过黄金，放在“王水”中煮十几个小时也不会变质。由于F4具有优异的化学稳定性，是理想的耐腐蚀材料。如F4可以作为输送腐蚀性和粘性液体管道的材料。
3） 优异的电绝缘性能
普通塑料都是电的不良导体，其表面电阻、体积电阻很大，用数字表示可达109一1018欧姆。击穿电压大，介质损耗角正切值很小。因此，塑料在电子工业和机械工业上有着广泛的应用。如塑料绝缘控制电缆。
4） 热的不良导体具有消声、减震作用
一般来讲，塑料的导热性是比较低的，相当于钢的1/75—1/225，泡沫塑料的微孔中含有气体，其隔热、隔音、防震性更好。如聚氯乙烯(PVC)的导热系数仅为钢材的1/357,铝材的1/1250。在隔热能力上，单玻塑窗比单玻铝窗高40%，双玻高50%。将塑料窗体与中空玻璃结合起来后,在住宅、写字楼、病房、宾馆中使用,冬天节省暖气、夏季节约空调开支,好处十分明显。
5） 机械强度分布广和较高的比强度
有的塑料坚硬如石头、钢材，有的柔软如纸张、皮革；从塑料的硬度、抗张强度、延伸率和抗冲击强度等力学性能看，分布范围广，有很大的使用选择余地。因塑料的比重小、强度大，因而具有较高的比强度。与其它材料相比，塑料也存在着明显的缺点，如易燃烧，刚度不如金属高、耐老化性差、不耐热等。
1.2 塑料的成型方法
1）压缩成型
压缩成型又称为压制成型。该法把由上、下模（或凸、凹模）组成的模具安装在压力机的上下模板之间，塑料粒料（或粉料、预制坯料）在受热和受压的作用下充满闭合的模具型腔，固化定型后得到塑料制品。
2）注射成型
塑料的注射成型又称注塑成型。该方法采用注射成型机将粒状的塑料连续输入到注射成型机料筒中受热并逐渐熔融，使其呈粘性流动状，有料筒中的螺杆或柱塞推至料筒端部。通过料筒端部的喷嘴将熔体注入到闭合的模具型腔中，熔体充满后经过保压和冷却，使制品固化成型，然后开启模具取出制品。
3）挤出成型
挤出成型也称挤压模塑或挤塑，它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。挤出法主要用于热塑性塑料的成型，也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都是连续的型材，如管、棒、丝板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。挤出成型机由挤出装置、传动机构和加热、冷却系统等主要部分组成。挤出机有螺杆式(单螺杆和多螺杆)和柱塞式两种类型。前者的挤出工艺是连续式，后者是间歇式。单螺杆挤出机的基本结构主要包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等部分。挤出机的辅助设备有物料的前处理设备(如物料输送与干燥)、挤出物处理设备(定型、冷却、牵引、切料或辊卷)和生产条件控制设备等三大类。
4）中空成型
中空成型又称吹塑成型。它是制造中空制品和管筒形薄膜的方法。该法先用挤出机或注射机挤出或注出管筒状的熔融坯料，然后将此坯料放入吹塑模具内，向坯料内吹入压缩空气，使中空的坯料均匀膨胀直至紧贴模具内壁，冷却定型后开启模具取出中空制品。
5）压注成型
压注成型又称传递成型。与压缩成型一样，压注成型也是热固性塑料的主要成型方法之一。该法将塑料粒料或坯料装入模具的加料室内，在受热与受压的作用下熔融的塑料通过模具加料室底部的浇注系统充满闭合的模具型腔，然后固化成型。该法适合于成型形状复杂或带有较多嵌件的热固性塑料制品。
6）固相成型
塑料的固相成型是热塑性塑料型材或坯料在一定压力的作用下，在塑料的熔融(成软化)温度以下(至少低于熔点10-20℃)，用模具使其成型为制品的塑料成型加工工艺。固相成型原来多用于薄壁制品的成型加工，现已能用于制造厚壁制品。
塑料的成型方法除了以上的六种意外，还有压延成型、浇铸成型、滚塑成型、泡沫成型等。其中。在汽车、家电、电子等行业中应用最为广泛的是注射成型。
2 注塑工作原理及模具的结构组成
2.1 注塑工作原理：
注塑成型是由注塑机和注塑模具共同完成的，是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，型料筒外由加热圈加热，使物料熔融，在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程，然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，在注塑机的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。
2.2 注塑模的结构组成
注塑模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。根据模具中各个部件所起的作用，一般可将注塑模细分为以下几个基本组成部分。
（1）成型部件
成型部件由型芯和凹模组成。型芯形成制品的内表面，凹模形成制品的外表面形状。合模后型芯和型腔便构成了模具的型腔。按工艺和制造要求，有时型芯和凹模由若干拼块组合而成，有时做成整体，仅在易损坏、难加工的部位采用镶件。
   （2）浇注系统
浇注系统又称流道系统，它是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料通道，通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。
（3）导向部件
 　 为了确保动模和定模在合模时能准确对中，在模具中必须设置导向部件。在注塑模中通常采用四组导柱与导套来组成导向不见，有时还需在动模和定模上分别设置互相吻合的内、外锥面来辅助定位。
（4）推出机构
 　 在开模过程中，需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夹持推杆。在推杆中一般还固定有复位杆，复位杆在动、定模合模时使推板复位。
（5）调温系统
 　 为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调节。对于热塑性塑料用注塑模，主要是设计冷却系统使模具冷却。模具冷却的常用办法是在模具内开设冷却水通道，利用循环流动的冷却水带走模具的热量；模具的加热除可利用冷却水通道热水或蒸汽外，还可在模具内部和周围安装电加热元件。
（6）排气槽
  　 排气槽用以将成型过程中型腔的气体充分排除。常用的办法是在分型面处开设排气沟槽。
　　（7）侧抽芯机构
　　有些带有侧凹或侧孔地塑料制品，在被推出以前必须先进行侧向分型，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需要在模具中设置侧抽芯机构。
　　（8）标准模架
 　 为了减少繁重的模具设计和制造工作量，注塑模大多采用了标准模架。

3 注塑模的制造特点及发展方向
3.1 注塑模的制造特点
1）每套模具只能生产某一特定形状、尺寸和精度的塑件，因此，在生产中凡是图样有微小差异时，即要变换模具，而无法替代。且由于模具多是单件生产，前无经验可循，因此在生产制造过程中难免要出现这样那样的问题，这些问题的集中体现是在模具装配后的试模时，通过试模发现问题，并随时进行修整，直至试模合格。由于注塑模多是单套生产，没有互换的要求，在制造上较多采用”实配法“，即按某一零件尺寸来配制另一与之配合的零件，如按孔的尺寸来加工轴；或是”同镗法“，即两个同样尺寸的孔，如模板与模座，可将其固定在一起同时镗出，即可保证尺寸、精度相同。
2）由于市场经济的日益发展，新产品推出的速度日益加快，以适应市场竞争的需要，客观上要求注塑模的生产周期越来越短，相应的模具设计、制造、工艺、管理等都同步加快和加强，以适应客观发展的要求。 同时为了降低制造成本，在模具零件加工中尽量使用普通金属切削机床，常规刀具、量具和工模夹具，尽量减少二类工具的数量。
3）有时某个产品需多个塑件装配在一起，这些塑件相互间有位置要求，如彩电的外壳，它的前方要安显像管，后面要装后盖，里面要安装底板等等，这些塑件之间往往相互牵连和影响，某一处的失误都可能造成总体问题。
4） 在注塑模的生产工序上，工序应相对集中，可减少来回周转浪费时间， 以保证模具的加工质量和提高效率，简化生产管理。目前产品零件对模具精度的要求越来越高，对此，高精度、高效率的模具大量涌现，这些模具的涌现是因为加工设备的日益先进和使用日益普遍所致。如高精度磨床、精密数控电火花线切割机床，三坐标测试机等，这些科技含量高的设备为模具的飞速发展插上了翅膀。

3.2、注塑模的发展方向
我国注塑模及其设计与制造技术的发展相当迅速,设计技术在模具设计与制造中也得到了广泛的应用和一定的发展.国家对注塑模技术应用和推广也相当重视,并投入大量的人力和物力进行研究和开发1986年机械部率先开展注塑模攻关项目,由华中理工大学、北京模具厂和星火模具厂等单位共同研制开发了注塑模系统.1991年上海交通大学模具国家工程研究中心(上海模具技术研究所)完成了国家"七五"重点攻关项目"注塑模计算机辅助设计系统"的研制,并开发出集成化注塑模系统;1996年又在通用机械软件平台上研究和开发了大型全三维注塑模.此间,国内许多大学、科研机构及企业也先后研制和开发出一系列注塑模系统,但能成功商品化的系统极少.总的说来,国内注塑模技术由于起步晚、基础差,因此不论是从应用范围的广度和深度,还是从系统的开发能力和质量上与工业发达国家相比都有较大的差距.
目前,虽然国际上注塑模技术的理论研究和实际应用都已取得巨大的进步,但都还需在实际应用中进一步完善和发展.随着相关技术和理论的发展,注塑模技术将会进一步向集成化、并行化、智能化和专用化方向发展.目前用于注塑模设计的系统基本上都是些通用机械系统,并不是针对注塑模具设计开发的,缺乏对注塑设计领域中有关标准、领域知识、工作习惯等功能模块的支持,使用起来很不方便.因此,为改善应用和提髙设计效率,应设计专用的注塑模从系统,它可通过对通用机械系统功能的进一步完善和改造,并相应增加注塑模设计的专用技术和功能来实现.此外,目前应用的都是一些孤立的系统,相互间缺乏有效的数据交换与信息共享机制,限制了各系统应用效益的进一步发挥.研究和开发统一的注塑产品信息模型,使用统一产品数据管理与交换技术,建立集成化注塑模系统,可进一步提高产品开发质量与效率.同时,结合人工智能技术的应用,建立注塑模产品开发专用数据库、专家知识库、典型事例库,开发注塑模设计专家系统与并行设计环境,帮助或指导用户进行方案设计、设计评估与优化等,进而向设计自动化方向发展。

4、结论
模具工业是国民经济的基础工业，是国际公认的关键工业。棋具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发的能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。从某种意义上讲，现代工业产品的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。在日本，模具被誉为“进入富裕社会的源动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚称“模具就是黄金”，美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”。可以断言，随着现代工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将会发挥越来超重要的作用。

参考文献

【1】李德群、黄志高.塑料注射成型工艺及模具设计[M].北京：机械工业出版社，2009
【2】王加龙.热塑性塑料注射生产技术[M].北京：化学工业出版社，2004
【3】郭广思.注射成形技术[M].北京：机械工业出版社，2002
【4】李德群.现代塑料注射成形的原理、方法与运用[M].上海：上海交通大学出版社，2005
【5】丁浩.塑料加工基础[M].上海：上海科学技术出版社，1981
【6】王兴天.注塑成形模具[M].北京：中国轻工业出版社，1984
【7】戴姆.注射模具与注射成型实用手册[M].沈金堂，译.北京：化学工业出版社，1987
【8】李志刚，等.模具计算机辅助设计[M].武汉：华中理工大学出版社，1990
【9】邹继强.塑料制品及其成型模具设计[C].北京：清华大学出版社.2005
【10】陈万林.实用塑料注射模具设计与制造[S].北京：机械工业出版社，2002
【11】程志远，等.实用注射模设计手册.北京：中国轻工业出版社，2000

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施
开 题 报 告
一、课题的目的与意义
我本次做的毕业设计的课题是换气扇导流罩注塑模设计及型腔数控加工，属于注塑模设计，而注塑成型是成型加工的方法中最重要的一种成型加工方法，其特点为型腔及型芯呈立体型面，精度和表面质量要求高，使用寿命要求长，专业分工，动态组合，异地设计、异地制造，工艺流程长，制造时间紧。它生产的制品具有精度高、形状复杂、一致性好、生产率高和消耗低等特点，有极大的巿场需求和广阔的发展前景。
二、课题发展现状和前景展望
塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。
关于全国塑料加工业区域分布，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70％。现在，这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。
塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。
随着科技的进步，注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAM/CAE在以一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。
三、课题主要内容和要求
3.1、课题主要内容
（1）设计换气扇导流罩注塑件的工程图；
（2）设计换气扇导流罩注塑模；
（3）建立换气扇导流罩注塑模型腔的三维模型；
（4）编制换气扇导流罩注塑模型腔的数控加工程序，并对其进行仿真加工。
3.2、课题主要要求
（1）设计换气扇导流罩注塑件的工程图；
（2）设计换气扇导流罩注塑模；
（3）建立换气扇导流罩注塑件型腔的三维模型；
（4）编制换气扇导流罩注塑模型腔的数控加工程序，并对其进行仿真加工；
（5）撰写毕业设计说明书。
四、研究方法、步骤和措施
4.1、查阅资料
查找设计所需的资料，撰写毕业设计开题报告。
4.2、熟练掌握设计所需的内容
复习以前所学有关的专业知识以及相关软件，如：CAXA、AUTOCAD、PRO/E、（或UG和MASTERCAM），并熟练的运用到设计中去。还要自学一些设计中所用到的其它方面的知识，如：注塑模设计及模具工艺设计等。
4.3、设计内容
（1）设计换气扇导流罩注塑件的工程图；
（2）设计换气扇导流罩注塑模；
（3）建立换气扇导流罩注塑模型腔的三维模型；
（4）编制换气扇导流罩注塑模型腔的数控加工程序，并对其进行仿真加工。
4.4、具体设计步骤
（1）为课题收集相关资料，并撰写毕业设计开题报告；
（2）设计换气扇导流罩注塑件的工程图；
（3）论证换气扇导流罩注塑成型方案
（4）利用AUTOCAD或CAXA绘制换气扇导流罩注塑模的装配图和零件图；
（5）利用Pro/E或UG对换气扇导流罩注塑模型腔进行三维建模；
（6）利用PRO/E、（或UG和MASTERCAM）编制换气扇导流罩注塑模型腔的数控加工程序，并进行仿真加工；
（7）撰写毕业设计说明书。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：
年 月 日
所在专业审查意见：

负责人：
年 月 日
目 录
第一章 项目的意义和必要性 1
1.1 项目名称及承办单位 1
1.2 项目编制的依据 1
1.3 肺宁系列产品的国内外现状 2
1.4产业关联度分析 3
1.5项目的市场分析 4
第二章 项目前期的技术基础 8
2.1成果来源及知识产权情况，已完成的研发工作 8
2.3产品临床试验的安全性和有效性 8
第三章 建设方案 23
3.1建设规模 23
3.2 建设内容 23
3.3产品工艺技术 23
3.5产品质量标准 29
3.6 土建工程 37
3.7 主要技术经济指标 39
第四章 建设内容、地点 41
4.1 建设内容及建设规模 41
4.2 建设地点 41
4.3外部配套情况 44
第五章 环境保护、消防、节能 46
5.1 环境保护 46
5.2消防 49
5.3节能 50
第六章 原材料供应及外部配套条件落实情况 52
6.1主要原辅材料、燃料、动力消耗指标 52
6.2 公用工程 54
第七章 建设工期和进度安排 56
7.1建设工期和进度安排 56
7.2建设期管理 56
第八章 项目承担单位或项目法人所有制性质及概况 57
8.1 项目承担单位概况 57
8.2 企业财务经济状况 58
8.3 项目负责人基本情况 59
第九章 投资估算与资金筹措 62
9.1 项目计算期 62
9.2 投资估算的编制依据及参数 62
9.3 投资估算 62
9.4 资金筹措 64
9.5 贷款偿还 64
第十章 财务评价 65
10.1财务评价依据 65
10.2销售收入和销售税金及附加估算 65
10.3利润总额及分配 66
10.4盈利能力分析 66
10.5不确定分析 66
10.6财务评价结论 68
第十一章 项目风险分析，效益分析 69
11.1 风险分析 69
11.2 效益分析 70