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一、選題的依據(jù)及意義： 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義 注塑模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用注塑模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 本課題將以塑料產(chǎn)品中最簡(jiǎn)單，日常生活中經(jīng)常用到的塑料鬧鐘后蓋作為例子，從理論上了解注塑模的設(shè)計(jì)過(guò)程，并結(jié)合Mastercam軟件對(duì)模具型面進(jìn)行模擬加工并生成數(shù)控加工程序，以便更好的掌握模具設(shè)計(jì)，加工的方法，為以后的工作奠定更好的基礎(chǔ)。 作為一名在校大學(xué)生，我能有這一機(jī)會(huì)接觸如何設(shè)計(jì)和制造模具，理應(yīng)珍惜，并為此達(dá)到以下要求： 1） 能較好的培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練自己綜合運(yùn)用機(jī)械和其他先修課程的基礎(chǔ)理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展自己有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。 2）通過(guò)對(duì)模具設(shè)計(jì)過(guò)程的理解，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)的能力。 3）在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中對(duì)自己進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)自己查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的能力。 4）培養(yǎng)自己對(duì)一門(mén)模具設(shè)軟件的自學(xué)能力，并熟練掌握它。 二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）： 一、各種模具的分類和占有量 模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 （1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 （4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。 模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。 二、我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。 中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，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)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。 （1）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。 （2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 （3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 （4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 三、國(guó)外注塑模的發(fā)展歷程 葡萄牙模具工業(yè)發(fā)展歷史1943年，位于葡馬立尼亞.格蘭特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具廠股東阿尼巴爾（AníbalH.Abrantes）萌發(fā)了生產(chǎn)注塑模具的構(gòu)想。由于未能獲得其他股東的支持，阿尼巴爾不得不出售自己擁有的公司股份以籌集資金，并開(kāi)始專注于注塑模具的研發(fā)和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。此后，在馬立尼亞.格蘭特市和奧利維拉.德.阿澤麥伊斯市(oliveiradeAzeméis)（葡萄牙另一傳統(tǒng)玻璃工業(yè)區(qū)）逐步出現(xiàn)其它注塑模具企業(yè)。隨著國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，葡模具工藝水平不斷提高，并于1955年首次實(shí)現(xiàn)模具出口，產(chǎn)品銷往英國(guó)。至1980年，葡模具產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷50多個(gè)國(guó)家，當(dāng)時(shí)僅馬立尼亞.格蘭特市市就有54家模具企業(yè)，從業(yè)人數(shù)達(dá)2000人。（二）、葡萄牙模具企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前葡模具業(yè)共有企業(yè)300家，以中小企業(yè)為主，大部分集中在馬立尼亞.格蘭特和奧利維拉.德.阿澤麥伊斯兩市，總從業(yè)人口7500人。其中馬立尼亞.格蘭特市有模具企業(yè)190家（占全國(guó)模具企業(yè)的63%），從業(yè)人員5000人，奧利維拉.德.阿澤麥伊斯市有模具企業(yè)86家（占全國(guó)模具企業(yè)的29%），從業(yè)人數(shù)1600人。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，葡萄牙模具企業(yè)總結(jié)和積累了大量技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。葡模具界普遍認(rèn)為，模具工業(yè)整體水平的提高主要依賴于技術(shù)發(fā)展、合理生產(chǎn)和質(zhì)量控制計(jì)劃、不斷更新設(shè)備和加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)投資等因素。目前，葡模具企業(yè)本著工藝競(jìng)爭(zhēng)和整體質(zhì)量至上的經(jīng)營(yíng)理念，率先大量使用高精度數(shù)控設(shè)備，并在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中普遍使用CAD/CAM/CAE系統(tǒng)。葡模具企業(yè)利潤(rùn)直接再投資平均比例高達(dá)18%，在包括美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、日本和法國(guó)在內(nèi)的國(guó)際模具工業(yè)及專用工具協(xié)會(huì)（ISTMA）成員國(guó)中居于首位。憑借先進(jìn)的信息技術(shù)支持，葡模具界內(nèi)部已實(shí)現(xiàn)了模具項(xiàng)目設(shè)計(jì)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)快速交換，并進(jìn)一步加強(qiáng)了客戶同生產(chǎn)企業(yè)間的交流與溝通。隨著技術(shù)的發(fā)展與日臻完善，葡模具企業(yè)專業(yè)化程度不斷提高，不少企業(yè)已逐步向模胚、拋光、大型模具或高精度模具等特定專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。 三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 本課題主要是塑料成型的工藝設(shè)計(jì)及制造，也就是注塑模的工藝設(shè)計(jì)方案分析及確定工藝計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。主要是為了提高生產(chǎn)效率，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是一定要保證其精度要求。 先對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定型腔的布局，從各方面考慮其結(jié)構(gòu)布局。 1. 分析鬧鐘后蓋塑件以及塑件成型工藝和過(guò)程。 2. 設(shè)計(jì)鬧鐘后蓋塑件圖，利用注塑成型原理對(duì)鬧鐘后蓋塑件進(jìn)行成型分析，并設(shè)計(jì)和繪制注塑模模具裝配圖及型腔、型芯等部分零件圖。 3. 利用Mastercam軟件對(duì)模具型腔、型芯進(jìn)行三維曲面造型與數(shù)控仿真加工，同時(shí)生成數(shù)控加工程序。 4. 設(shè)計(jì)過(guò)程可利用計(jì)算機(jī)模擬加工檢驗(yàn)。 四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 1．目標(biāo) 設(shè)計(jì)并繪制注塑模裝配圖及模腔、模芯零件圖并用Mastercam軟件對(duì)模具進(jìn)行CAD造型及生成數(shù)控加工程序,系統(tǒng)的把大學(xué)里的專業(yè)知識(shí)復(fù)習(xí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中去，提高自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，掌握造型軟件，鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力,以此提高自己的綜合素質(zhì)來(lái)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。 2．主要特色 ⑴模具通用簡(jiǎn)單、制造成本較低。 ⑵注射成型工藝可由機(jī)床按照一定程序完成，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化, 生產(chǎn)效率高，適于大批大量生產(chǎn)。 ⑶注射一般可一次成形，減少了制品再加工程序。 ⑷注射成形后的廢品及廢料可以重新加熱注射，節(jié)約材料。 ⑸操作易于掌握，不需要等級(jí)較高的技術(shù)操作。 3．工作進(jìn)度 [1] 查閱資料，英文資料翻譯（6000字符），撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 （2周）2月26日～3月6日 [2] 設(shè)計(jì)并繪制塑料鬧鐘后蓋塑件圖 （1周）3月7日～3月14日 [3] 設(shè)計(jì)并繪制模具型腔、型芯零件圖 （4周）3月14日～4月10日 [4] 設(shè)計(jì)并繪制塑料鬧鐘后蓋注塑模裝配圖 （2周）4月11日～4月24日 [5] 熟練掌握三維軟件的應(yīng)用并進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì) （3周）4月25日～5月15日 [6] 利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序 （1.5周）5月16日～5月26日 [7] 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）一份 （1.5周）5月27日～6月7日 [8] 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 （2周）6月8日～ 6月19日 五、參考文獻(xiàn) [1]. 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