帽盖塑料件注射模具设计开题报告

课题名称

帽盖塑料件注射模具设计

一、选题背景与意义（300字左右）

模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备，其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，既是高新技术载体，又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材，以及有较高的精度和复杂程度，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视，被广泛应用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等制造领域，在为我国经济发展、国防现代化和高端技术服务中起到了十分重要的支撑作用，也为我国经济运行中的节能降耗，做出了重要贡献。模具工业是重要的基础工业。工业要发展，模具须先行。没有高水平的模具就没有高水平的工业产品。现在，模具工业水平已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。

二、课题关键问题及难点（300左右字）

通过分析图1中所示的零件的结构特点，采用一模两腔，并且根据所需的注塑量选择合适的注射机。塑件下部结构需要在两侧设置侧抽机构保证顺利脱模，因此采用斜导柱和侧滑块配合来分型。使用UG软件绘制塑件的模型，设计分型面，并模拟模具型芯和型腔的分模过程。通过使用MoldFlowMPI模具分析技术从理论上对产品设计方案在注射成型过程进行数值模拟，通过有关计算结果的分析，预测塑料件结构可能出现的缺陷，利用MPI分析结果，合理设计模具浇注系统和冷却系统。

图1

难点：（1）如何用侧向抽芯机构保证顺利脱模；

（2）如何设计浇注系统和冷却系统；

（3）如何选择分型面并通过UG进行分模；

（4）如何通过MoldFlow软件对可能出现的缺陷进行分析。

三、文献综述（或调研报告）（1200字左右）

1模具行业特点与现状

绝大多数模具都是针对特定用户而单件生产的，因此模具企业与一般工业产品企业相比，数量多、规模小，多为中小企业。由于模具产品技术含量较高，活化劳动比重大，增值率高，生产周期较长，因而模具制造行业就有了技术密集和资金密集、均衡生产和企业管理难度大、对特定用户有特殊的依赖性、增值税负重、企业资金积累慢以及投资回收期长等许多特点。由于模具产品品种繁多，大小十分悬殊，要求各异，因此模具企业发展适于小而精、小而专、小而特。

目前全国共有模具生产企业（厂、点）约3万个，从业人员近100万人，2009年模具销售额约980亿元。根据2008年我国工业普查资料，模具制造行业主营收入500万元以上企业全国共有2813个，从业人员41.22万人，工业总产值1178.35亿元（含模具及非模具产品），资产总计1206.34亿元，利税总额133.90亿元。出口模具约占模具总销售额的12.8%。目前模具总销售额中塑料模具占比最大，约占45%；冲压模具约占37%；铸造模具约占9%；其他各类模具共计约9%。

2目前的主要问题

（1）研发及自主创新能力薄弱。基础差、能力不足、投入少、不够重视、缺乏长期可持续发展观念等都是造成模具产品及其生产工艺、工具（包括软件）及自主创新能力薄弱的重要原因。

（2）企业管理落后于技术的进步。管理落后主要体现在生产组织方式及信息化采用方面。国内不少企业沿用作坊式生产的小企业还不少；已实行零件化生产的企业中只有少数企业采用了信息化管理。

（3）数字化信息化水平还较低。国内多数企业数字化信息化大都停留在CAD/CAM的应用上；企业标准化生产水平和软件应用水平都低，软件应用开发跟不上生产需要。

（4）标准和标准件生产供应滞后于模具生产的发展。模具行业现有的国家标准和行业标准中有不少已经落后于生产；标准件品种规格少，应用水平低，高品质标准件还主要依靠进口。

（5）人才与发展不相适应。人才发展的速度跟不上行业发展速度，目前全行业人才缺乏，尤其是高级人才更加匮乏，数量是一个方面，人才素质与水平更加重要。学校与培训机构不足、培养目标不高是问题的一个方面，企业缺乏培养人才积极性也不可忽视。

（6）以模具为核心的产业链各个环节协同发展不够，尤以模具材料发展滞后最为明显。模具材料对模具质量影响极大，国产模具材料长期以来，不论从品种、质量还是数量上都不能满足模具生产的需要，高档模具和出口模具的材料几乎全部依靠进口。

3十三五模具产业发展规划目标

基于模具产业关键技术，提出较为具体的重点项目建议如下：

（1）新型材料成形机理、工艺与技术研究；

（2）复合成形、精密成形与特殊成形的成形工艺与技术研究；

（3）模具设计与制造新方法、新工艺及关键技术研究；

（4）模具柔性加工和标准化、自动化生产技术的研究与开发；

（5）提高模具可靠性与使用寿命的研究：包括模具失效分析、模具材料及热处理等技术研究；

（6）模具设计知识库系统开发；

（7）网络虚拟技术及模具虚拟制造系统的研发。

4总结

模具行业的主要发展趋势是：模具产品向以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的，与高效、高精工艺生产装备相配套的高新技术模具产品方向发展；模具生产向管理信息化、技术集成化、设备精良化、制造数字化、精细化、加工高速化及自动化和智能控制及绿色制造方向发展；企业经营向品牌化和国际化方向发展；行业向信息化、绿色制造和可持续方向发展。

参考文献

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[2]李发致编著.模具先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

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[5]屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工艺出版社,2004.

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[9]马俊彪.微发泡注塑成型设备的改造[J].农机使用与维修,2009,(3).

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[12]YuenMMF,TanST,YuKM(1988)Schemeforautomaticdimension-ingofCSGdefinedparts.ComputAidedDes20(3):151159

四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证（不少于100字）

（1）工艺分析，确定是否具备开模条件；

（2）确定塑料种类及相关参数；

（3）模具用材分析，正确选择模具钢材；

（4）通过最大注射量选择注射机；

（5）根据型腔数量进行模具排位；

（6）根据模具型腔数目选择浇道形式；

（7）选择分型面；

（8）成型零件设计；

（9）设计侧向抽芯机构；

（10）选择拔模方式；

（11）设计排气和冷却系统；

（12）绘制模具图。

五、工作计划（不少于300字）

第一周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

第二周英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均用PDF格式，上传至毕业设计管理系统中。掌握相关模具设计软件的应用。查阅文献资料，并撰写开题报告。

第三周完成开题报告，经指导老师批阅合格并确认后，上传至毕业设计管理系统。利用软件进行数值模拟仿真。熟悉塑料模具设计相关步骤。

第四周塑件结构分析、成型工艺参数的分析与设计。

第五周绘制注射模装配草图。

第六周绘制注射模装配草图。同时中期检查，在毕业设计管理系统上完成中期检查报告的填写。

第七周计算机绘装配图及UG绘制模具图。

第八周计算机绘装配图，绘制模具主要成型零件图。

第九周绘制模具主要成型零件图，完成熔体模拟流动分析优化模具设计。

第十周完成毕业设计报告（论文）的撰写，提交给指导老师批阅和确认。

第十一周上传毕业设计报告（论文）和附件至毕业设计管理系统。

第十二周评阅、成果验收，规范化检查。

第十三周答辩评分。