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一、選題的依據(jù)及意義：
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(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，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)計過程，并結(jié)合Mastercam軟件對模具型面進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，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，我能有這一機會接觸如何設(shè)計和制造模具，理應(yīng)珍惜，并為此達到以下要求：
1） 能較好的培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練自己綜合運用機械和其他先修課程的基礎(chǔ)理論，并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展自己有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。
2）通過對模具設(shè)計過程的理解，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計的能力。
3）在畢業(yè)設(shè)計的實踐中對自己進行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)自己查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理、計算機輔助設(shè)計等方面的能力。
4）培養(yǎng)自己對一門模具設(shè)軟件的自學(xué)能力，并熟練掌握它。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：
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，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。
（1）沖模：沖模是對金屬板材進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，沖模可分為落料模，沖孔模，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，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(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。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，包括機械設(shè)計制造，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)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。
二、我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15％的增長速度快速發(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)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。
中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(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大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，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步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。
盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。
（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，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越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強模具標(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)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。
（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)。隨著國外先進技術(shù)的引進，葡模具工藝水平不斷提高，并于1955年首次實現(xiàn)模具出口，產(chǎn)品銷往英國。至1980年，葡模具產(chǎn)品已遠銷50多個國家，當(dāng)時僅馬立尼亞.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（占全國模具企業(yè)的29%），從業(yè)人數(shù)1600人。經(jīng)過半個多世紀(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。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)量控制計劃、不斷更新設(shè)備和加強專業(yè)技術(shù)投資等因素。目前，葡模具企業(yè)本著工藝競爭和整體質(zhì)量至上的經(jīng)營理念，率先大量使用高精度數(shù)控設(shè)備，并在模具設(shè)計過程中普遍使用CAD/CAM/CAE系統(tǒng)。葡模具企業(yè)利潤直接再投資平均比例高達18%，在包括美國、英國、韓國、日本和法國在內(nèi)的國際模具工業(yè)及專用工具協(xié)會（ISTMA）成員國中居于首位。憑借先進的信息技術(shù)支持，葡模具界內(nèi)部已實現(xiàn)了模具項目設(shè)計及生產(chǎn)數(shù)據(jù)快速交換，并進一步加強了客戶同生產(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、研究內(nèi)容及實驗方案：
本課題主要是塑料成型的工藝設(shè)計及制造，也就是注塑模的工藝設(shè)計方案分析及確定工藝計算，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等內(nèi)容。主要是為了提高生產(chǎn)效率，因此在設(shè)計時要力求結(jié)構(gòu)簡單，但是一定要保證其精度要求。
先對塑件進行結(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程。
2. 設(shè)計鬧鐘后蓋塑件圖，利用注塑成型原理對鬧鐘后蓋塑件進行成型分析，并設(shè)計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軟件對模具型腔、型芯進行三維曲面造型與數(shù)控仿真加工，同時生成數(shù)控加工程序。
4. 設(shè)計過程可利用計算機模擬加工檢驗。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進度
1．目標(biāo)
設(shè)計并繪制注塑模裝配圖及模腔、模芯零件圖并用Mastercam軟件對模具進行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)知識復(fù)習(xí)應(yīng)用到實際設(shè)計和生產(chǎn)中去，提高自己的動手能力和創(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)來適應(yīng)社會發(fā)展的需求。
2．主要特色
⑴模具通用簡單、制造成本較低。
⑵注射成型工藝可由機床按照一定程序完成，便于實現(xiàn)自動化,
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，不需要等級較高的技術(shù)操作。
3．工作進度
[1] 查閱資料，英文資料翻譯（6000字符），撰寫開題報告
（2周）2月26日～3月6日 [2] 設(shè)計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)用并進行曲面造型設(shè)計 （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] 編寫設(shè)計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 （1.5周）5月27日～6月7日
[8] 畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯 （2周）6月8日～ 6月19日
五、參考文獻
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