烟雾报警器上盖注塑模具设计【任务书+开题报告+中期报告+外文翻译+SW+CAD+说明书】.rar

大连工业大学艺术与信息工程学院大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书2023 届 材料成型及控制工程 专业2023 届 材料成型及控制工程 专业题 目：题 目：烟雾报警器上盖塑料模具设计 子 题：子 题：学生姓名：任杰 班级学号：学生姓名：任杰 班级学号：材控 191-12 指导教师：尉晓娟 职 称：副教授 指导教师：尉晓娟 职 称：副教授 所在系（教研室）：所在系（教研室）：机械工程系 下达日期：2022.03.04下达日期：2022.03.04完成日期：2022.06.05完成日期：2022.06.05题目类型题目类型设计题目来源题目来源生产题目性质题目性质生产课题简介：课题简介：该题目主要完成烟雾报警器上盖注塑模具设计，是一个关于塑料成型工艺及注射模具设计类的课题。本设计的制品是烟雾报警器上盖，结构简单，外形尺寸不大，壁薄，尺寸精 度要求不高。为提高生产效率，采用单型腔注射模具。成型时有一定的留模包紧力。由模具的推出机构自动脱模。在使用上没有其他特殊要求整个设计基本包括选择与分析塑料原料，分析塑件结构工艺性，确定塑件成型工艺参数，初步选择注射成型设备，分型面的确定与浇注系统的设计，注射模成型零部件的设计，注射模具结构类型及模架的选用，设计注射模具调温系统，设计注射模推出机构，设计注射模侧向分型抽芯机构。在设计过程中，通过模具零部件强度和结构的设计，温习和巩固所学的机械设计、工程力学等专业知识，通过绘制模具零件图和装配图，提高本人运用计算机绘图的能力，通过文献检索，让本人了解注塑模行业的前沿知识和行业发展状况。最终，运用所学知识解决实际设计问题，提高独立分析问题、解决问题的能力，提高综合素质。具体任务、内容及要求：具体任务、内容及要求：1、根据选定的毕业设计题目，通过查阅文献了解目前国内外与毕业设计题目相关技术的发展情况，完成开题报告。（在撰写毕业设计论文时，要将所查文献写入毕业设计论文的参考文献中，参考文献数不少于 15 篇，其中外文文献不少于 5 篇）2、完成毕业设计题目的方案设计，绘制模具结构原理图、模具零件简图、方案草图并作方案比较和技术经济分析。（此内容写入设计说明书）3、确定设计方案后，完成模具设计方案的结构设计，绘制装配草图。（此内容写入设计说明书）4、对所选运动机构进行分析和校核计算，最终确定各模具零件的结构及尺寸。（此内容写入设计说明书）5、绘制毕业设计题目的设计装配图，要求设计合理，并符合国家有关标准。6、对以上完成的各项内容进行总结，完成毕业设计中期报告。7、完成成型零部件（模板）、导向零部件、推出零部件(注：如有侧向分型及抽芯机构需也需要画出该零件图)3 种典型零件的零件图设计，绘制零件图。8、设计总图量折合 A1 图纸至少 5 张，其中模具总装配图 1 张 A0（装配图至少 3 个视图），零件图 6 张以上，同时画出这模具总装配图及 3 种典型零件的三维图。9、外文翻译：翻译与课题或专业有关的 2 万印刷符号以上的外文资料，按统一格式和封面，单独装订。10、按毕业设计指导书要求，完成 3 万字毕业设计说明书的撰写,要求有中外文摘要及中外文参考文献（详见毕业设计说明书的撰写内容与要求）,按指定格式编辑打印装订成稿（详见毕业设计（论文）撰写模板）。11、认真做好毕业设计（论文）工作记录（周志）手册的记录工作。上述所有形成的需要提交的毕业设计材料，必须于答辩前一周按要求交指导教师和评阅老师审阅。预计工作量共 预计工作量共 14周，具体工作时段安排如下：周，具体工作时段安排如下：查阅资料、开题报告 2 周 撰写说明书（论文）2 周 设计计算（实验）3 周 上交设计（论文）、图纸、评阅 1 周 绘图（数据处理）5 周 准备答辩、答辩 1 周 教研室主任（签字）：教学系主任（签字）：教研室主任（签字）：教学系主任（签字）：大连工业大学艺术与信息工程学院大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告专业专业材料成型及控制工程指导教师指导教师尉晓娟开题日期开题日期2024 年 03 月4 日学生姓名学生姓名任杰班级学号班级学号材控 191-12设计（论文）题目设计（论文）题目烟雾报警器上盖注塑模具设计开题要求：开题要求：开题报告内容包括：1.选题的意义；2.简述选题在该领域的水平和发展动态；3.设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证；4.主要关键技术、工艺参数和理论依据；5.设计（论文）的研究特色和创新之处；6.主要参考文献。1.选题的意义：1.选题的意义：本课题为注塑模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志之一，而本题的研究将涉及一些二维及三维软件软件的应用，如AutoCad、CATIA 等，以及相关软件的应用。在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计还设计模流分析及数控加工。因此通过本次设计将对我所学的知识巩固及灵活运用所学知识来解决解决实际问题有着深远的意义。2.简述选题在该领域的水平和发展动态：2.简述选题在该领域的水平和发展动态：注塑模具制造业是我国的支柱产业，在轻工业领域，我们几乎都离不开它，我们使用的铝制品钢制品注塑制品都需要经过注塑模具厂的加工与生产。注塑模具制造业的发展也象征着下游的发展现状;同理，注塑制品的发展也影响着模具制造厂。经过几十年的发展，我国的注塑模具制造在全球占据了重要位置，目前发展也依然保持强劲态势，每年以均 15%以速度在增长，高于同年中国 GDP 的均增值一倍多，带动模具制造业发展的主要是机电，电子产品，电器和汽车等领域的快速发展，全球经济发展虽然放缓了，但是高科技产业依然占据越来越大的市场，而很多高科技的电子产品都需要用到注塑外壳和注塑模具，所以可以说注塑模具制造行业的发展前景是非常乐观的。我们可以从一些数据可以得出我国注塑模具业的发展现状，最近几年，进口注塑模具金额比出口金额高很多，注塑模具产品进出口占比统计要改善中国塑料模具的进出口状况，必须加上国产注塑模具的发展。目前，我国模具行业存在着两大问题，一是国内制造高度精密的模具能力不足，随着塑料工业的不断发展，精密，大型，复杂，长寿的注塑模具的.发展将远远高出总量发展速度，未来发展也必然如此，市场的要求越来越严格，同时也要求，模具制造需要更高的技术水*，才能满足终端消费者的需求。另一个是注塑模具标准化程度不高，这归根到底就属于质量问题了，容易造成顾客更换零件的困难，交货期被拉长，那就很难有长期稳定的顾客源，这个问题深深的影响着国内注塑模具制造厂的发展。为了改善这些不足，我们要不断提高技术人员的操作水平，不断学习欧美发达国家的先进技术，我们只有先做强了，然后才能做大。3.设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证：3.设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证：设计和研究内容：熟悉设计任务的规范，明确加工对象的材料、性能和要求；确定设备的运动周期和运动参数；比较原理图，选择执行机构并提前确定主要结构和尺寸；确定总体布局，包括组件装配图、总装配图和零件工作图的设计，并最终整理和创建各种详细清单、规范和其他技术文件。可行性研究：设计首先针对塑料制品的外型、结构特征，选取适当的热塑性聚合物材料，对注塑工艺进行了分析，确定了模具型腔的出模数目，设计了流道浇注系统，并进行了模具温控、冷却通道的设计，在成形部件的设计中，选用了分型面，并确定了型芯、型腔的结构和成形尺寸的计算和检验。合理布置排料系统，可使塑料制品顺利脱模。采用标准 GB 模架体系进行模架的设计和制作，从而大大缩短了生产周期。在模具设计完毕后，查阅注塑模具的设计指南，选定相应的注塑机，并确定了注塑机的基本型号，并按注塑机的参数进行了校验，包括注塑量、注塑压力、锁模力、安装尺寸等。最后成型后的注塑模可以实现完全的自动化，并根据其产生的经济性来选择相应的注塑机。全套模具结构精巧、工作可靠、维护及制造费用合理，且大量使用标准化的模组及零部件，可以适应目前的生产实际。4.主要关键技术、工艺参数和理论数据：4.主要关键技术、工艺参数和理论数据：设计的重点是塑料模具设计的凸凹模的确定、型面位置的确定、浇注系统的形状和浇口结构的确定、标准零件的形状和选择、模具结构和非标准零件的二维方案。根据塑料的种类的，了解塑料零件的成型的参数，讨论塑料零件的制造规格、尺寸精度和表面精度，并考虑塑料零件的后处理问题。该塑料制件材料为 PC，退火处理 13 小时，零件的形状是圆形盖，厚度约为 3 毫米。零件的设计很简单。工艺参数：干燥预热：8085；喷射压力：7090MP；螺杆转速：3060 r/min；形状温度：50-70C；注塑机类型：螺杆式。零件的表面质量对表面质量没有特别的要求，只是内部必须无缺陷、毛刺和导电杂质，以方便地满足表面要求。一般来说，塑料零件尺寸的精度取决于塑料材料和工艺条件造成的塑料收缩面积、模具制造精度、模具制造质量、模具制造成本以及模具制造成本、空心棒磨损程度。工艺控制因素和模具的某些结构特性对塑料零件尺寸精度有显著影响。因此，塑料零件的精度应尽可能低。5.设计（论文）的研究特色和创新之处5.设计（论文）的研究特色和创新之处该装置结构简单，易于操作，为生活带来了便利，可行性高。采用 CATIA 三维软件进行造型，用三维软件对并模具进行脱模拆模;在模具设计之前，参阅了教学教材上众多的设计事例，优化了设计理念;采用 CATIA 对本设计成型设计和模拟检验，包括进行流道设计，应力分析，翘曲变形分析以及充模等动态模拟演示;思考模具材料的运用，以及各种加工工艺成本与性能优化的统一；大概计算出模具的报价，寿命以及生产率。本设计首先要对产品的面进行修补处理；这样创建分型面以后可直接拆模，获得所需要的型芯、型腔。拆模后再对型芯、型腔进行建模处理，获得所需要的效果，直接选用模架进行模具装配。拆模后可利用 moldflow 进行浇口、流道设计。6.主要参考文献6.主要参考文献（参考文献要求 15 篇以上，其中至少 5 篇英文文献）（参考文献要求 15 篇以上，其中至少 5 篇英文文献）1张维合.注塑模具设计实用教程M.北京：化学工业出版社，20072中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典M.南昌：江西科学技术出版社，2001,1-4003塑料模具技术手册编委会.塑料模具技术手册M.北京：机械工业出版社，2001,1-2744德K.Stoeckhert/G.Menning 编著.模具制造手册M.北京：化学工业出版社，2003,10-605陈万林.实用塑料注射模设计与制造M.北京：机械工业出版社，2000,6-406楚生.机械制造技术基础M.重庆：重庆大学出版社，2000,20-707徐佩弦.塑料制品与模具设计 M.中国轻工业出版社，2001,40-80 8 丁浩.塑料工业M.北京,机械工业出版社，2002-048叶久新,王群.塑料制品成型及模具设计M.湖南科学技术出版社，2005,1-1549孙玉芹等主编机械精度设计基础M科学出版社，200410陈再枝，蓝德年编著模具钢手册M冶金工业出版社，200211MichaeliW,SpennemannA(2000)MikrostrukturierteFunktion-soberflachenspritzgieSen.Kunststoffe90(9):525712Wimberger-FriedlR(2001)Injectionmouldingofdeepsubmicrongratings.Materia 1en1:212413MonkkonenK,HietalaJ,PaakkonenP,PaakkonenEJ,KaikurantaT,PakkanenTT,JaaskelainenT(2002)Replicationofsub-micronfeaturesusingamorphousthermoplastics.PolymEngSci42(7):1600160814YoshiiM,KuramotoH,OchiaiY(1998)Experimentalstudyofthetranscriptionofminutewidthgroovesbyinjectionmoulding(II).PolymEngSci38(9):1587158915BushkoWC,DrisI,AvaglianoA(2001)EffectsofmaterialandprocessingparametersonthedegreeofgroovereplicationinDVDdisks,AntecTechnicalPapers,Paperno.0153实施方案和时间安排（按教学周次安排）：第 1-2 周:翻译外文文献，调研，查设计有关的资料，写开题报告，分析提供的原始资料和数据。第 3 周:选择塑件结构及成形工艺分析，选择注塑机的型号，规则及其校核。第 4 周:初步确定装置的主要结构和尺寸。第 5 周:画草图，确定装置的总体方案，对设计进行初步方案对比选择，分析方案的可行性，确定装置总体布局。第 6-10 周:具体结构设计，包括部件装配图,总装配图,零件工作图的设计。第 11-12 周:整理和编制各种明细表,说明书等技术文件。第 13 周:上交毕业设计。第 14 周:准备并进行毕业设计答辩。指导教师意见该同学对毕业设计题目了解比较详细，查阅了相关的资料，清楚毕业设计的主要内容，有了初步设计的思路，时间和工作内容安排合理。同意开题。签字：2024 年 03 月 17 日系（专业）领导小组意见同意开题。组长签字：2024 年 03 月 17 日备注注：此表由学生填写，中间页不足时，可另附页。毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）中期报告学生姓名任杰专业材料成型及控制工程班级学号2019320112毕业设计（论文）题目烟雾报警器上盖注塑模具设计开题日期2023 年 3 月 13 日计划完成日期2023 年 6 月 3 日设计（论文）进展情况提前完成；按期完成；滞后完成能否按期完成能目前按任务书规定应完成的内容第 1-2 周:翻译外文文献，调研，查找设计有关的资料，写开题报告，分析提供的原始资料和数据；第 3 周:选择塑件结构，绘制塑件零件图；第 4 周:初步确定课题的设计方案并绘制模具结构原理图；第 5 周:成形工艺分析，选择注塑机的型号，规则及其校核。绘制模具零件简图草图；第 6 周:根据模具总体布局，初步绘制装配图草图；目前已完成的内容（详细说明）1、已熟悉设计任务书，并查阅了相关资料，完成了开题报告。2、确定塑件结构烟雾报警器上盖是壳体类零件，零件内部有三处卡扣，这个位置需要侧抽芯完成模具设计的，产品尺寸长宽高为100X38.000mm，壁厚约 3.0mm。同时绘制塑件零件图；3、确定课题的设计方案模具设计将会采用一模一腔的结构，采用直浇口；4、通过成形工艺分析，选定注塑机型号为 XS-ZY250/160，并绘制模具零件简图；5、根据模具总体布局，完成绘制装配图；6、绘制毕业设计题目的设计装配图，要求设计合理，并符合国家有关标准。7、完成成型零部件（模板）、导向零部件、推出零部件(注：如有侧向分型及抽芯机构需也需要画出该零件图)3 种典型零件的零件图设计，绘制零件图。8、设计总图量折合 A1 图纸至少 5 张，其中模具总装配图 1 张 A0（装配图至少 3 个视图），零件图 6 张以上，同时画出这模具总装配图及 3 种典型零件的三维图。尚未完成的任务1、对所选运动机构进行分析和校核计算。（此内容写入设计说明书）2、对以上完成的各项内容进行总结，完成毕业设计中期报告。存在的问题:1、塑件零件图精度过高，导致制造成本上升，成型零部件精度过高；2、模具结构原理图绘制过程中考虑不周，浇口稍大，生产塑件产品时产生材料浪费；拟采取的处理办法：1、塑件零件图精度由 MT3 调整为 MT5，相应的成型零部件精度最高为 IT7；2、模具结构原理图绘制过程中考虑不周，修改浇口大小尺寸；指导教师意见该同学查阅了课题相关的资料文献，完成了开题报告，对课题设计方案进行了对比分析，并对设计方案进行改进优化，并确定了设计方案，绘制了模具结构原理图、模具零件简图、方案草图，装配图正在绘制之中，较好的完成了前期的毕业设计任务。签字：2022 年 4 月 20 日系（专业）领导小组意见已完成规定内容。签字：2022 年 4 月 20 日大连工业大学艺术与信息工程学院大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计文献查阅及翻译毕业设计文献查阅及翻译2023 届 材料成型及控制工程 专业 2023 届 材料成型及控制工程 专业 英文题目英文题目：A Parametric-Controlled Cavity Layout Design System for a Plastic Injection Mould 中文题目中文题目：注塑模的参数控制型腔布局设计系统 学生姓名学生姓名：任杰 班级学号班级学号：材控 191-12 指导教师指导教师：尉晓娟 职 称职 称：副教授所在系所在系：机械工程系 2A Parametric-Controlled Cavity Layout Design Systemfor a Plastic Injection MouldM.L.H.Low and K.S.LeeDepartment of Mechanical Engineering,National University of Singapore,SingaporeToday,the time-to-market for plastic products is becoming shorter,thus the lead time available for making the injection mould is decreasing.There is potential for timesaving in the mould design stage because a design process that is repeatable for every mould design can be standardised.This paper presents a methodology for designing the cavity layout for plastic injection moulds by controlling the geometrical parameters using a standardisation template.The standardization template for the cavity layout design consists of the configurations for the possible layouts.Each configuration of the layout design has its own layout design table of all the geometrical parameters.This standardisation template is pre-defined at the layout design level of the mould assembly design.This ensures that the required configuration can be loaded into the mould assembly design very quickly,without the need to redesign the layout.This makes it useful in technical discussions between the product designers and mould designers prior to the manufacture of the mould.Changes can be made to the 3D cavity layout design immediately during the discussions,thus saving time and avoiding miscommunication.This standardisation template for the cavity layout design can be customised easily for each mould making company to their own standards.Keywords:Cavity layout design;Geometrical parameters;Mould assembly;Plastic injection mould design;Standardisationtemplate1.IntroductionPlastic injection moulding is a common method for the mass production of plastic parts with good tolerances.There are two main items that are required for plastic injection moulding.They are the injection-moulding machine and the injection mould.The injection-moulding machine has the mould mountedon it and provides the mechanism for molten plastic transfer from the machine to the mould,clamping the mould by the application of pressure and the ejection of the formed plastic part.The injection mould is a tool for transforming the molten plastic into the final shape and dimensional details of the plastic part.Today,as the time-to-market for plastic parts is becoming shorter,it is essential to produce the injection mould in a shorter time.Much work had been done on applying computer technologies to injection mould design and the related field.Knowledge-based systems(KBS)such as IMOLD 1,2,IKMOULD3,ESMOLD 4,the KBS of the National Cheng Kang University,Taiwan 5,the KBS of Drexel University 6,etc.were developed for injection mould design.Systems such as HyperQ/Plastic 7,CIMP 8,FIT 9,etc.are developed for the selection of plastic materials using a knowledge-based approach.Techniques have also been developed for parting design in injection moulding 1012.It has been observed that although mould-making industries are using 3D CAD software for mould design,much time is wasted in going through the same design processes for every project.There is great potential for timesaving at the mould design stage if the repeatable design processes can be standardized to avoid routine tasks.A well-organised hierarchical design tree in the mould assembly is also an important factor 13,14.However,little work has 3been done in controlling the parameters in the cavity layout design;thus this area will be our main focus.Although there are many ways of designing the cavity layout 15,16,mould designers tend to use only conventional designs,thus there is a need to apply standardisation at the cavity layout design level.This paper presents a methodology for designing the cavity layout for plastic injection moulds by controlling the parameters based on a standardisation template.First,a well-organised mould assembly hierarchy design tree had to be established.Then,the classification of the cavity layout configuration had to be made to differentiate between those with standard configurations and those with non-standard configurations.The standard configurations will be listed in a configuration database and each configuration has its own layout design table that controls its own geometrical parameters.This standardization template is pre-defined at the layout design level of the mould assembly design.2.Cavity Layout Design for a Plastic Injection MouldAn injection mould is a tool for transforming molten plastic into the final shape and dimensional details of a plastic part.Thus,a mould contains an inverse impression of the final part.Most of the moulds are built up of two halves:the front insert and the back insert.In certain mould-making industries,the front insert is also known as the cavity and the back insert is known as the core.Figure 1 shows a front insert(cavity)and a back insert(core).Molten plastic is injected into the impression to fill it.Solidification of the molten plastic then forms the part.Figure 2 shows a simple two-plate mould assembly.2.1 Difference Between a Single-Cavity and a Multi-Cavity MouldVery often,the impression in which molten plastic is being filled is also called the cavity.The arrangement of the cavities is called the cavity layout.When a mould contains more than one cavity,it is referred to as a multi-cavity mould.Figures 3(a)and 3(b)shows a single-cavity mould and a multi-cavity mould.A single-cavity mould is normally designed for fairly large parts such as plotter covers and television housings.For smaller parts such as hand phone covers and gears,it is always more economical to design a multi-cavity mould so that more parts can be produced per moulding cycle.Customers usually determine the number of cavities,as they have to balance the investment in the tooling against the part cost.2.2 Multi-Cavity LayoutA multi-cavity mould that produces different products at the same time is known as a family mould.However,it is not usual to design a mould with different cavities,as the cavities may not all be filled at the same time with molten plastic of the same temperature.On the other hand,a multi-cavity mould that produces the same product throughout the 4moulding cycle can have a balanced layout or an unbalanced layout.A balanced layout is one in which the cavities are all uniformly filled at the same time under the same melt conditions 15,16.Short moulding can occur if an unbalanced layout is being used,but this can be overcome by modifying the length and cross-section of the runners(passageways for the molten plastic flow from the sprue to the cavity).Since this is not an efficient method,it is avoided where possible.Figure 4 shows a short moulding situation due to an unbalanced layout.A balanced layout can be further classified into two categories:linear and circular.A balanced linear layout can accommodate 2,4,8,16,32 etc.cavities,i.e.it follows a 2n series.A balanced circular layout can have 3,4,5,6 or more cavities,but there is a limit to the number of cavities that can be accommodated in a balanced circular layout because of space constraints.Figure 5 shows the multi-cavity layouts that have been discussed.3.The Design ApproachThis section presents an overview of the design approach for the development of a parametric-controlled cavity layout design system for plastic injection moulds.An effective working method of mould design involves organising the various subassemblies and components into the most appropriate hierarchy design tree.Figure 6 shows the mould assembly hierarchy design tree for the first level subassembly and components.Other subassemblies and components are assembled from the second level onwards to the nth level of the mould assembly hierarchy design tree.For this system,the focus will be made only on the“cavity layout design”.3.1 Standardisation Procedu