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機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 開 題 報(bào) 告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 12—321 指導(dǎo)教師 2014 年 9 月 2 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目及來源： 題目：旋翼的設(shè)計(jì)與加工 來源：竹蜻蜓是中國古老的玩具，其外形呈T字形，橫的一片像螺旋槳，當(dāng)中有一個(gè)小孔，其中插一根筆直的竹棍子，用兩手搓轉(zhuǎn)這一根竹棍子，竹蜻蜓便會(huì)旋轉(zhuǎn)飛上天，當(dāng)升力減弱時(shí)才落到地面。在制作和玩耍竹蜻蜒的過程中，可以領(lǐng)略中國古老兒童玩具的趣味和科學(xué)技術(shù)的奧妙。 研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 塑料制品在日常生活中是常常見到的，如在家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材以及醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。這主要是因?yàn)橐韵略颍旱谝?，塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點(diǎn)：容易加工，生產(chǎn)效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質(zhì)量輕，相對(duì)密度為1.0～1.4，比鋁輕一半，比鋼輕3/4，比強(qiáng)度高，具有突出的耐磨、耐腐蝕性等；第二，在日用和工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料制品往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，從而減少產(chǎn)品中裝配的各種緊固件，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和高速化，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。因此目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢(shì)日益明顯。 獲得注塑制品的過程，稱之為注塑成型或者注射成型，或者簡(jiǎn)單的稱之為注塑。注塑成型的基本過程是：顆粒狀的高分子材料（以下簡(jiǎn)稱為塑料）經(jīng)過注塑機(jī)螺桿的擠壓和加熱，成為熔融狀態(tài)的可以流動(dòng)的熔體。在螺桿的推動(dòng)下，塑料熔體通過注塑機(jī)的噴嘴、模具的主流道、分流道和澆口進(jìn)入模具型腔，成型出具有一定形狀和尺寸制品的過程。注塑的結(jié)果是生產(chǎn)出符合用戶要求的塑料制品。 要想取得合格的制品，必須要有設(shè)計(jì)合理、制造精良的模具，還需要有何該模具配套的先進(jìn)的注射設(shè)備（注塑機(jī)）以及合理的加工工藝。因此人們常將，模具、注塑機(jī)以及工藝稱之為注塑過程得以順利進(jìn)行的三個(gè)基本要素。 作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的惡水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反映能力和速度。 與其他機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)： 第一，模具不能像其他機(jī)械產(chǎn)品那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在市場(chǎng)上買到。這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍?duì)特定的塑料制品的規(guī)格而產(chǎn)生的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn)。換句話說，模具是單件生產(chǎn)的。因此，模具的設(shè)計(jì)、制造成本都較高。 第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而訂制的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快地投放市場(chǎng)，所以對(duì)于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過程集中了機(jī)械制造中的諸多先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平，這種技術(shù)工人對(duì)模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)來說是非常重要的。 對(duì)于采用注塑成型加工方法生產(chǎn)塑料制品來說，合理的成型工藝既是三個(gè)基本要素中的加工工藝。所謂成型工藝，簡(jiǎn)單來說就是將壓力、溫度、時(shí)間（速度）三大要素組成最合理的搭配。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要想確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多，除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外，電壓的波動(dòng)、環(huán)境溫度的變化對(duì)成型都有一定的影響。到目前為止，建立最佳的成型工藝尚無簡(jiǎn)便可靠的辦法，大多需要操作者具有很豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與耐心，根據(jù)塑料制品在成型過程出現(xiàn)的具體問體認(rèn)真調(diào)查，才能確立一個(gè)理想的成型工藝，高效率、高質(zhì)量地生產(chǎn)出合格的塑料制品。 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，客戶對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，生產(chǎn)速度要求越來越快。這些要求推動(dòng)人們不斷設(shè)計(jì)技術(shù)更加先進(jìn)，生產(chǎn)效率更加高的注塑機(jī)，同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理，性能更加穩(wěn)定的注塑模具，并尋求更為合理的注塑工藝，以滿足這方面的要求。 工業(yè)生產(chǎn)的塑料已有幾百種，其中常用的也有60多種，常見的分類方法如下： 該類塑料的特點(diǎn)是在一定的溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間的加熱或加入固化劑后即固化成型。 固化后的塑料，質(zhì)地堅(jiān)硬，而且不溶于任何溶劑，也不能用加熱的方法使其再次軟化。加熱溫度過高就會(huì)分解。常見的熱固性塑料有：膠木、電玉、裝飾板及不飽和聚酯塑料等。 該類塑料的特點(diǎn)是受熱軟化，冷卻變硬，加工過程中一般只有物理變化而保持其化學(xué)本性。該類塑料的樹脂多為加聚而成。常見的熱塑性塑料有：硝酸纖維塑料、醋酸纖維塑料、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。如，我們常見的礦泉水瓶、塑料袋等。 該類塑料主要是指產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低的一類塑料。它們占塑料總產(chǎn)量的80%左右。主要品種有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料等。 一般是指能在工程技術(shù)中作為結(jié)構(gòu)材料的塑料。該類塑料顯著的特征是機(jī)械強(qiáng)度高，耐化學(xué)腐蝕和耐高溫性能強(qiáng)，可代替金屬或做其它特殊的用途。主要品種有：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜、ABS、聚苯醚、氟塑料等。 該類塑料遇明火后劇烈燃燒，不易熄滅。如硝酸纖維塑料等，這類塑料被列為危險(xiǎn)品。 此類塑料遇明火燃燒，無自熄性，但燃燒速度較快。如聚乙烯、聚丙烯等。 這類塑料在較強(qiáng)的明火中可燃燒，離火后很快熄滅。如酚醛塑料、醋酸纖維塑料、聚氯乙烯塑料等。 研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法： 1、研究的基本內(nèi)容 （1）模具工藝成形方案分析； （2）塑料模具的設(shè)計(jì)； （3）模具典型零件的加工工藝分析； （4）模具的裝配工藝分析； （5）注塑設(shè)備的選定。 2、擬解決主要問題： （1）模具工藝方案的優(yōu)化； （2）模具的整體設(shè)計(jì)方案確定； （3）沖壓力的計(jì)算； （4）凹、凸模的設(shè)計(jì)計(jì)算及其優(yōu)化； （5）典型模具零件加工方案的確定。 三、研究步驟、方法及措施 1、 前期準(zhǔn)備工作 （1）翻閱相關(guān)書籍，了解模具的設(shè)計(jì)方法及相關(guān)知識(shí)； （2）上網(wǎng)查找相關(guān)文獻(xiàn)，了解國內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)； （3）參考模具設(shè)計(jì)實(shí)例，進(jìn)一步掌握模具的設(shè)計(jì)方法。 （4）與模具專業(yè)相關(guān)教師進(jìn)行交流探討，充分掌握模具的加工方法。 2、 中期具體設(shè)計(jì) （1）對(duì)塑料件進(jìn)行工藝分析； （2）確定注塑成形工藝方案； （3）確定塑料模具整體設(shè)計(jì)方案； （4）選定模架，對(duì)凹模和凸模進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算； 預(yù)期效果（包括擬取得的成果明細(xì)）： 1、開題報(bào)告 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3、模具結(jié)構(gòu)3D零件、裝配文件 4、模具裝配圖、零件圖（紙質(zhì)和電子版） 課題研究所需的參考文獻(xiàn)： [1]塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè).王孝培主編.機(jī)械工業(yè)出版社. [2]沖壓與塑料成型設(shè)備.范有發(fā)主編.機(jī)械工業(yè)出版社. [3]模具設(shè)計(jì)與制造.黨根茂，駱志斌，李集仁編.要安電子科技大學(xué)出版社. [4]塑料工業(yè)手冊(cè).瞿金平，黃漢雄，吳舜英主編.化學(xué)工業(yè)出版社. [5]塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).屈華昌主編.高等教育出版社. [6]機(jī)械零件手冊(cè).周開勤主編.高等教育出版社. [7]塑料擠塑模與注塑模優(yōu)化設(shè)計(jì).唐志云編著.機(jī)械工業(yè)出版社. [8]塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社. [9]工程塑料.金國珍主編.化學(xué)工業(yè)出版社. 指導(dǎo)教師審查意見： 指導(dǎo)教師簽字： 　　　 201 年 月 日 學(xué)院審核意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 　　　201　年 月 日