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開題報告 題 目： 蒸發(fā)器上殼體模具設(shè)計 系 別： 專業(yè)班級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 二〇 年 月 日 一、 選題的背景和意義（所選課題的歷史背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢） 從50年代技術(shù)創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注射成型機(jī)至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業(yè)中，80％采用了注射成型。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對注射制品日益增長的需要，推動了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。我國塑料機(jī)械2000年銷售額在70億元人民幣左右，以臺數(shù)記約為8.5萬臺，其中40％左右是注射成型機(jī)。從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看，注塑機(jī)的產(chǎn)量都在逐年增加，在塑料機(jī)械中占的比重最大。 1．塑料注射成型機(jī)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢 從注射機(jī)問世起，鎖模力在1000－5000kN，注射量在50－2000g的中小型注射機(jī)占絕大多數(shù)。到了70年代后期，由于工程塑料的發(fā)展，特別是在汽車、船舶、宇航、機(jī)械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用，使大型注射機(jī)得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在1980年全美國約有140臺10000kN以上鎖模力的大型注塑機(jī)投入巾場，到1985年增至500多臺。日本名機(jī)公司已經(jīng)成功地制造了當(dāng)今世界最大的注塑機(jī)，其鎖模力達(dá)到120000kN，注射量達(dá)到{TodayHot}92000g。 80年代以來，CAD/CAE／CAPP／CAM計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在塑機(jī)制造業(yè)的廣泛采用，促進(jìn)了我國注塑機(jī)研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。以寧波海天公司為代表的一批國家級高新技術(shù)企業(yè)都相繼引進(jìn)美國U.G.S和PTC公司的計算機(jī)輔助設(shè)計和分析等軟件，實(shí)現(xiàn)了三維立體參數(shù)化建模，機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，對主關(guān)原件分析，對高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力分布、應(yīng)力峰值、危險區(qū)域等進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計算，幫助設(shè)計人員迅速地了解、評估和修改設(shè)計方案，保證重要零件結(jié)構(gòu)合理性的可靠性達(dá)到完美結(jié)合。為了保證高質(zhì)量的設(shè)計輸出到高質(zhì)量的產(chǎn)品輸出，舊的加工方式已經(jīng)很難適應(yīng)技術(shù)、質(zhì)量競爭的要求。 國內(nèi)公司進(jìn)行了兩項(xiàng)國際先進(jìn)水平的重大技術(shù)裝備研制，其一是注塑機(jī)的防護(hù)門、配電箱等扳金件表面噴塑流水線形成批量生產(chǎn)能力，其二是注塑機(jī)螺桿和機(jī)筒雙金屬噴涂工藝投入批量生產(chǎn)，使關(guān)鍵零部件已經(jīng)形成了三個完整的系列，它們是以曲肘式鎖模的HTW和HTFX系列，直壓式鎖模的HTK系列，伺服電機(jī)控制的HTD系列?；緟?shù)由鎖模力580kN到36000kN，注射重量由70g至51460g，處于國內(nèi)的領(lǐng)先地位。 國際注射機(jī)上移模速度，已從過去的20－30m/min提高到40－50m／min，最高的達(dá)到70m/min。國內(nèi)領(lǐng)先公司的中小型機(jī)已經(jīng)跨進(jìn)40－50m／min水平，大型機(jī)處在30－35m／min水平。注射速度從過去的100mm/s提高到現(xiàn)在的250mm／s，有的達(dá)到450mm／s。日本制鋼所研制的電動型注塑機(jī)達(dá)到900mm/s。國內(nèi)先進(jìn)的注塑機(jī)一般都超過130mm/s。用蓄能器加速達(dá)到450mm/s。注射壓力從過去的120－150MPa提高到目前的180－250MPa。日本的SN120P機(jī)已達(dá)到460MPa，它生產(chǎn)的制品收縮率幾乎為零，制品公差可保證在0.02－0.03mm，壁厚可保證0.l－0.2mm。節(jié)能方面從過去的流量比例和壓力比例控制發(fā)展到變量控制或定量控制，變頻調(diào)速控制，伺服控制技術(shù)的注塑機(jī)，能耗僅為傳統(tǒng)機(jī)器的30％，國內(nèi)采用變頻伺服技術(shù)的注塑機(jī)，能耗僅為傳統(tǒng)的50％。注塑機(jī)的高效率主要體現(xiàn)在工作節(jié)拍快，制品周期短，普遍比過去提高24％以上。高效注塑機(jī)的開模與預(yù)塑一般都是同步完成。開模中同時完成抽芯和頂出。日展會上最快注塑機(jī)，工作周期只有1秒鐘。注塑機(jī){HotTag}的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和專用計算機(jī)控制的發(fā)展過程。自60年代末美國費(fèi)洛斯公司首先應(yīng)用計算機(jī)控制技術(shù)，經(jīng)過80年代以來的高速發(fā)展，已經(jīng)不是簡單的動作控制，而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻過程及液壓回路的各種參數(shù)的綜合控制。過去大多數(shù)采用開環(huán)控制，目前正在向閉環(huán)控制方向發(fā)展。德國克勞斯馬菲公司PM控制系統(tǒng)，通過合模力、模腔壓力和充模過程的控制，使制品質(zhì)量的誤差精確到0.15％。國內(nèi)領(lǐng)先的控制技術(shù)與當(dāng)今的國際先進(jìn)水平的差距還比較大，我們自主研制的專用電腦在可靠和穩(wěn)定性、抗干擾能力及反饋響應(yīng)靈敏度、分辨率精度等方面與西門子、巴巴康門等有一定距離。另外硬件的運(yùn)動精度、綜合誤差都需進(jìn)一步提高。 目前注塑機(jī)發(fā)展的另一個重要方面，是各種專用注塑機(jī)，如排氣式注塑機(jī)、發(fā)泡注塑機(jī)、多色注塑機(jī)等等。以加拿大HUSKY公司為代表的瓶胚機(jī)、包裝機(jī)，集中體現(xiàn)了高新技 術(shù)含量的特征。該公司推出的低壓注塑成型技術(shù)，在鎖模力只有傳統(tǒng)技術(shù)三分之一時，仍可高質(zhì)量的保證制品成型，使機(jī)器的體積和重量都大幅度降低，在節(jié)能和制品成本控制方面都具有重大意義。我們國內(nèi)領(lǐng)先公司也積極研制了HTC系統(tǒng)的熱固性材料的注塑機(jī)，HTP包裝專用注塑機(jī)并出口到北美市場，HTE瓶胚專用注塑機(jī)，HTS雙色成型注塑機(jī)，我們將會把這些研發(fā)進(jìn)一步推向深入。 2.加入WTO以后的形勢和發(fā)展策略 加入WTO以后，將對我國塑機(jī)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對企業(yè)來說機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。除了幼稚工業(yè)在一定時段內(nèi)得到保護(hù)外，其他的行業(yè)關(guān)稅壁壘的保護(hù)將不復(fù)存在。關(guān)稅的降低會使大量的進(jìn)口機(jī)占領(lǐng)國內(nèi)市場，先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)秀的品質(zhì)及良好的服務(wù)都具有強(qiáng)勁的競爭力。利用我國開放的優(yōu)惠條件，一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的塑機(jī)制造商，已經(jīng)進(jìn)入我國內(nèi)地。在江蘇省昆山市的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，已經(jīng)匯集了多家代表臺灣塑機(jī)制造業(yè)的廠家。香港震雄的塑機(jī)制造業(yè)已經(jīng)全部搬遷到深圳新工業(yè)園區(qū)，他們充分利用國內(nèi)的人力和物力資源，減少生產(chǎn)成本，然后同我們開展市場競爭。而我國的塑機(jī)行業(yè)也可以低稅進(jìn)口質(zhì)優(yōu)價廉的配套零件，提高整機(jī)的質(zhì)量水平，有利于出口。 我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，揚(yáng)長避短，找到本企業(yè)的發(fā)展空間。首先，應(yīng)該確立外向型發(fā)展戰(zhàn)略，大力擴(kuò)大出口，創(chuàng)造條件使自己的產(chǎn)品進(jìn)軍國際市場，特別是優(yōu)勢產(chǎn)品應(yīng)該加強(qiáng)出口工作力度，提高市場占有率。鼓勵更多的企業(yè)到境外設(shè)研究所，辦企業(yè)，特別是東南亞、中東、非洲、俄羅斯和東歐市場都具有很大的潛力。第二，積極擴(kuò)大國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作，大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，可以是合資合作，也可以是購買技術(shù)。選擇國際知名品牌的制造商，設(shè)立聯(lián)合的產(chǎn)品開發(fā)研究機(jī)構(gòu)。第三，積極推行專業(yè)化生產(chǎn)，改變大而全、缺乏高、精、尖的弱勢，提高關(guān)鍵零件部件的質(zhì)量水平，把創(chuàng)造世界名牌產(chǎn)品作為奮斗的目標(biāo)。確立優(yōu)質(zhì)高效精益求精、至誠服務(wù)、譽(yù)滿全球的質(zhì)量方針。跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，通過加大科技投人，加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的研究開發(fā)，突出自主的技術(shù)創(chuàng)新加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化，加快塑機(jī)產(chǎn)品的升級。 模具制造是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，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(guān)注。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、蒸發(fā)器上殼體、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它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。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 二、 研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題 蒸發(fā)器，主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。加熱室中產(chǎn)生的蒸氣帶有大量液沫，到了 較大空間的蒸發(fā)室后，這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。通常除沫器設(shè)在蒸發(fā)室的頂部。 本文設(shè)計的主要是蒸發(fā)器上殼體的模具設(shè)計，研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題主要有下面幾個： 1、注射成型工藝過程分析 2、澆口種類的確定 3、型腔數(shù)目的確定 4、注射機(jī)的選擇和校核 5、注射量的校核 6、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 7、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 8、注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 9、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 三、 研究方法及措施 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計是注射模具的重要部分。 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 在模具設(shè)計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），本文就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。 四、研究工作的步驟、進(jìn)度 此處有學(xué)生根據(jù)學(xué)校老師的要求填寫 五、主要參考文獻(xiàn)（其中外文文獻(xiàn)不少于2篇） 1．曹宏深 趙仲治主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1993 2．黃虹主編 塑料成型加工與模具 化學(xué)工業(yè)出版社2003年3月第一版 3．黃銳主編 塑料工程手冊 下冊 第四章節(jié) 機(jī)械工業(yè)出版社 4．宋卓頤 史勤芳 房雙寬 趙永仙編著 塑料原料與助劑 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2003年9月第1版 5．黃銳主編 塑料成型工藝學(xué) 第二版 中國輕工業(yè)出版社 1997年5月第2版 6．塑料模設(shè)計手冊（軟件版） 機(jī)械工業(yè)出版社 7．王文廣 田寶善 田雁晨 主編 塑料注射模具設(shè)計技巧與實(shí)例 化學(xué)工業(yè)出版社2004年1月第1版 8．田春年主編 塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計圖冊 北京 輕工業(yè)出版社 1998 9. Donggang Yao, Scaling Issues in Miniaturizaton of Injection Molded Parts Journal of Manufacturing Science and Engineering. November 2004, Vol.126/733 10. The Thickness Profile of Ultra-High Molecular Weight Polythene Films During Sequential Biaxial Drawing .Polymer Engineering and Science ,January 2003.Vol.43 , No.1. 六、導(dǎo)師評語： 簽字： 年 月 日 七、專業(yè)負(fù)責(zé)人意見 簽字： 年 月 日 - 9 -