小轿车仪表盘注塑零件的模具设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1目的及意义

本课题要求研究的小汽车仪表盘注塑零件的模具设计,并需要分析零件在产品中的主要功能,同时根据零件的尺寸、形状、外观、机械性能等品质要素对零件所需模具进行设计。这其中涉及了注塑模具的设计和注塑成型,注塑模具是一种生产塑胶制品的工具;也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。具体指将受热融化的塑料由注塑机高压射入模腔,经冷却固化后,得到成形品。注塑成型又称注射模塑成型,它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高,操作可实现自动化,花色品种多,形状可以由简到繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精确,产品易更新换代,能成形状复杂的制件,注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。

注塑模具一直拥有着深厚的底蕴和成熟的技术,在最近十几年,随着科技的飞速发展以及对注塑工艺要求的提高,注塑成型技术无论在深度和广度上都取得了进一步的进展,其特征是与高新技术结合,在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等注塑领域的渗透与交叉融合,推动了先进注塑成型技术的形成和发展。本文着重结合汽车内饰件的发展需求:

轻量化:低密度、微发泡、薄壁高刚、低线性膨胀系数;

环保化:免喷涂、低VOC低气味材料;

感官舒适化。

讨论注塑技术的现状和发展趋势。

这次毕业设计,不仅让我重温和巩固了对注塑成型工艺与模具设计的知识,更让我对注塑技术有了更进一步的理解并加强运用熟练度。使自己的知识学习能力,信息查找能力,归纳总结能力得到极大的提升,为今后的学习与工作打下扎实基础。

1.2注塑成型特性

塑料注射成型模具主要用于热塑性塑料的成型。注射成型的特点是:

成型周期短、生产效率高、易实现自动化;能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件;产品质量稳定;适应范围广等。

由于注射成型的工艺优点显著,所以塑料注射成型的应用最为广泛。近年来,随着成型技术的发展,热固性塑料的注射成型应用也日趋广泛。

1.3注塑加工地位

注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展,以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已无法适应当今的要求。与传统的模具设计相比,计算机辅助工程(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,都具有极大的优越性。
注塑模具在加工中,各种数控加工均有用到,应用最多的是数控铣及加工中心,数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍,线切割主要应用在各种直壁的模具加工,如冲压加工中的凹凸模,注塑模中的镶块、滑块,电火花加工用的电极等。对于硬度很高的模具零件,采用机加工办法无法加工,大多采用电火花加工,另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件,以及回转体的模具型腔或型芯,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中,数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。
模具应用广泛,现代制造业中的产品构件成形加工,几乎都需要使用模具来完成。所以,模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分,是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM,并使之趋于智能化,提高型件成形加工工艺和模具标准化水平,提高模具制造精度与质量,降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期;研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料,以提高模具使用性能;为适应市场多样化和新产品试制,应用快速原型制造技术和快速制模技术,以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等,应当是未来5~20年的模具生产技术的发展趋势。

1.4国内外的发展现状

1.4.1内模具发展现状
目前,国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型压缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模等精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使用CAD三维设计、计算机模拟注塑成形、抽芯脱模机构设计新颖等对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。34英寸彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具,汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具,国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达50吨。
虽然在这十多年中注塑模具工业取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低,CAD/CAE/CAM技术的普及率不高,许多先进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距,这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求,因而需要大量从国外进口。


1.4.2国外注塑模具的发展现状
国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到70%~80%,实现部分资源共享,大大缩短设计周期及制造周期,降低生产成本.最大限度地提高模具制造业的应变能力满足用户需求。模具企业在技术上实现了专业化,在模具企业的生产管理方面,也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式,降低了对模具工人技术全面性的要求,强调专业化。
国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此,模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如:组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑;多色注塑等;向高效率、高自动化和节约能源,降低成本的方向发展。例如:叠模的大量制造和应用,水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。

1.4.3汽车内饰塑料的应用现状

国外汽车内饰塑料采用最多的是PU、PVC、ABS和PP,日本这几种树脂占汽车内饰件用树脂的80%;西欧汽车内饰件多采用PU,约占内饰件的80%,近年来,由于PP的改性及生产工艺的进步,大有代替ABS和PVC的趋势。

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