一、 选题目的与意义

1、选题目的

在日常生活用品中，塑料制品占据了大多数。而且注塑成型是一项速度快、自动化程度高的生产技术，能一次成型形状复杂，尺寸精度高的制品，所以它在整个塑料制品生产行业占有及其重要的地位。

1.1塑料模具国内研究状况

我国塑料模具工业从起步到现在经历了半个多世纪, 无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面有了很大的发展。

大型塑料模具方面：能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、单套重量达到50t以上的注塑模、6.5 kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。

精密塑料模具方面：精密塑料模具的精度已达到2μm，能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。

高速塑料模具方面：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。

成型工艺方面：能生产多材质塑料成型模、高效多色注射模。镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。

气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29-34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。

现在,热流道模具已逐渐开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,以及具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。

1.2塑料模具国外研究状况

国外的注塑模具中,多型腔、多层、大型精密模具已占50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。而且在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动、填充、冷却情况及模具的浇口配置、浇道大小、冷却加热系统和模具的刚度、强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。

塑料模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化，而且塑料模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。针对不同塑料制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具材料,并实现商品化。

2、选题意义

我国模具行业近年来发展很快,据不完全统计,目前模具生产厂点共有2万多家,从业人员约50万人,全年模具产值约360亿元,总量供不应求,出口约2亿美元,进口约10亿美元。我国模具总量虽然已位居世界第三,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平。所以对我国塑料模具工业技术现状和发展趋势的研究有重大意义。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：

1、 研究的基本内容

（1）分析零件结构合理性，合理确定分型面、浇注系统尤其是浇口形式和位置，确定排气系统，选择推出方式并设计推出机构，确定成型塑料零件侧面形状的模具结构，确定模具加热与冷却方式，选择模架等[1]。

（2）采用Moldflow软件，进行最佳浇口分析、注塑流动分析、冷却分析等，从而优化设计模型，得到符合注塑的模型。

2、 拟解决的主要问题

(1) 模具寿命在10万次以上；塑件制品重要尺寸精度达到3级, 外露表面粗糙度为Ra0.8μm；表面挺括清晰，无飞边，无明显收缩痕迹。

(2) 侧滑块的夹紧、定位、导滑。

(3) 抽芯距的计算。

三、研究的方法与技术路线：

在本设计中主要采用计算机软件辅助设计—CAD/CAE/CAM技术[2]。注塑模CAD/CAE/CAM系统的主要工作内容有：传动连接件几何造型，型腔、型芯自动生成，模具结构概念设计，模具结构详细设计（部装图及零件图的生成），注塑过程模拟及工艺优化，模具数控加工等[3]；传动连接件注塑模填充、保压、冷却、翘曲等流变分析，模拟塑料熔体在模具中的流动行为，并进行工艺参数、浇口位置、冷却系统等方面的设计，预测和显示熔体填充过程中的压力和温度变化、翘曲变化量、短射现象和熔接痕等。

以下是该套模具的分阶段设计过程：

(1) 传动连接件的设计(Pro/E)：基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，利用Pro/E软件对塑件进行建模。

(2) 传动连接件的分析(Moldflow)：运用Moldflow对塑件进行有限元结构力学分析、流动分析模拟和冷却分析模拟等[4]。

(3) 模具结构设计(Pro/E、AutoCAD)：根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择、计算公式以及标准模架等[5]，最后绘出模具总体结构方案设计图和零部件设计图[6]。

(4) 模具开合模运动仿真(Pro/E)：运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间[7]。

四、研究的总体安排与进度

第一阶段：接受任务，熟悉内容，完成文献综述和英文翻译。2010年11月16日－12月24日。

第二阶段：完成开题报告，毕业实习开始。2010年12月25日－11年01月19日。

第三阶段：方案确定，计算和草图绘制。2011年01月20日－11年03月10日。

第四阶段：装配图及模具结构设计，绘图。2011年03月11日－11年04月10日。

第五阶段：完成装配图及模具结构设计和设计说明书。2011年04月11日－11年05月02日。

第六阶段：修改图样和整理设计说明书，上交设计资料。2011年05月03日－11年05月09日。

第七阶段：论文修改定稿。2011年05月10日－11年05月17日，上交给指导教师或院办。

最后阶段：准备答辩。2011年05月18日－11年05月25日。

五、论文提纲：

摘　要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1研究目的与意义

1.1.1塑料模具工业在国民经济中的重要地位

1.1.2塑料模具的研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外塑料模具现状与发展

1.2.2国内塑料模具现状与发展

第2章 塑件的工艺特性分析

2.1 塑件材料性能分析

2.2 塑件结构及设计要求分析

第3章 塑件模型设计和Moldflow分析

3.1 CAD/CAE/CAM技术

3.2塑件Pro/E造型

3.3 Moldflow对塑件分析

3.3.1模型转换及有限元网格的划分

3.3.2浇口位置分析

3.3.3填充分析

3.3.4熔接痕分析

第4章 分型面的选择与浇注系统的设计

4.1确定分型面与型腔数目

4.2初选注塑机

4.2.1注射量的计算

4.2.2锁模力的计算

4.2.3初选注塑机

4.3浇注系统设计

4.3.1主流道的设计

4.3.2浇口的设计及位置选择

4.3.3冷料穴和拉料杆的设计

第5章 成型零部件设计

5.1成型零件的结构设计

5.1.1凹模和凸模的结构设计

5.1.2侧型芯的设计

5.2成型零件工作尺寸的计算

5.3型腔侧壁厚度计算

第6章 模具其他零部件设计

6.1 标准模架的选择

6.2支承零部件设计

6.2.1固定板、支承板

6.2.2支承件

6.2.3动定模座板

6.3推出机构设计

6.3.1推出机构的选择

6.3.2推出机构的设计

6.4合模导向机构设计

6.5侧向分型与抽芯机构的设计

6.5.1抽芯力与抽芯距的确定

6.5.2弯销侧向分型与抽芯机构的设计

6.5.3侧滑块的设计

6.5.4导滑槽的设计

6.6排气系统的设计

6.7温度调节系统设计

6.7.1冷却系统设计

6.7.2冷却水路的布置

第7章 注射机的校核

7.1注射容量校核

7.2锁模力的校核

7.3注射压力的校核

7.4模具高度的校核

7.5开模行程的校核

结论

致谢

参考文献

列出

指导教师审核意见：

选题合理，论文提纲条例清楚，对拟解决的主要问题明确，研究内容广度与深度尚可。

指导教师签字 赵忠

2011年 2 月25 日

教研室审核意见：

教研室主任签字

年 月 日