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1、科学技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目： 微型液压柱塞立式注塑机系统设计 学 科 部： 理工学科部 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 填表日期： 年 月 日一、选题的依据及意义：1、本课题的依据注塑成型机械及模具在国民经济中的地位日显突出。模具工业是国民经济各部门发展的重要基础，世界上工业发达国家无不把发展模具工业放在优先地位。据国际生产协会统计，近年来工业品零件粗加工的70%、精加工的50%是由模具成型来完成的。在洗衣机、照相机、电视、电话、电脑等，以及仪器仪表、通信工具中，约有90%以上的零件需要用模具进行生产。模具工业的设计水平、加工质量、技术含
2、量、模具材料等的状况将直接影响着许多相关行业或产业的发展；影响着行业企业新产品的开发和更新换代；影响着产品质量和企业的经济效益；影响着行业企业的技术进步与创新发展。因此，模具工业作为国民经济发展的基础工业，具有重要地位。 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。 第一，模具工业是高
3、新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。 第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。CADCAECAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。
4、逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。 第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在1998年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998年11月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业，把它同一般的加工工业区别开来，是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备，其零部件有很大一部分是用模具做出来的。 第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业
5、机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。从五大支柱产业对模具的需求当中，也可以看到模具工业地位之重要。 伴随着对注塑成型机械及模具的设计、使用和维护方面的专业人才的需求也就更加迫切。 据介绍，随着制造业名城的打造，企业对模具人才的需求越来越大，目前现有的模具设计和数控技术人才远远无法满足制造业的需求 。专家分析认为，中国目前的模具人才培养满足不了模具行业快速发展的需要：中国中等教育培养出来的机械设备操作工，往往不具备模具设计、编
6、程的能力；而高校培养出的学员理论水平较高，但由于软硬件设施的限制，实际技能不够，不能满足模具企业的实际需要。此外，模具行业的人才需要经验积累，一般的模具设计学习需要2-3年，而一名可以独立设计模具的优秀设计师要有10年左右的从业经验，对于刚入行的初学者是枯燥和艰苦的，常常半途而废，导致技术人才严重不足。模具设计人才的紧缺还具有地区性差异。针对地区性差异机械英才网专家认为加快人才培训是解决问题的一个关键点。各区域应重视和落实模具人才的培训工作。国内高校材料成型（模具）专业学生培养中存在的不足，特别是在实践教学和训练中存在的不足，学校急需一套实际、动手、完善、大众化的微型教学设备。 1模具专业定位
7、主要是普通塑料模具和冷冲压模具。目前主要依赖进口，能代表发展方向的汽车覆盖件模具和大型、精密模具方面涉及的很少。2以“学科本位”为基础的教育模式中，课程设置与企业的要求不一致。课程设置偏重于材料成型理论、材料成型工艺，对模具加工制造讲授的内容比较少；针对模具的特种加工、高速数控加工的课程甚至没有开出。一些模具设计常用的CADCAECAM系统没有与相关模具课程很好结合并纳入教学计划中。3实训设备少，没有专门针对模具人才培养的实训中心。4师资力量缺乏，尤其是实践教学师资。5针对模具方向的教材内容陈旧，缺乏实用性。模具CADCAM，过多的讲述基础理论，针对模具设计和制造方面的内容很匮乏，不能反应目前
8、模具CADCAM的最新成果。 2、 本课题的意义毕业设计是为实现高职院校培养高级应用型、技术型人才培养目标和城镇规划专业培养目标所必须的实践性教学环节。通过毕业设计强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养学生收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。同时通过对注塑机控制系统的设计,培养学生综合运用所学知识编制控制系统的能力,使学生能熟练掌握用PLC控制注塑机工作过程：掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用；另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,都具有十分重要意义。
9、二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）1、现状1）模拟动画教学2）塑料、有机玻璃模拟设备和模具3）电动模拟设备和铝制模具1 多种形式并举的教学方法根据不同的教学内容,改变原先的纯课堂教学方式, 采用多种形式并举的教学方法。对理论性较强的部分,仍沿用传统的课堂讲授方式，以保证相对较高的教学效率。对结构、插图较多的部分,采用多媒体教学以增加直感，提高单位课时传授知识的容量，改善教学效果。在制作多媒体课件时要充分利用网络及各类仿真软件，将模具结构工作原理、各类零件形状结构部分通过录像、Flash 动画，生动形象地演示出来。对模具装配、安装调整、使用部分观看企业现场录像，增加模具拆装、测绘部分内容
10、，充分调动学生的主观能动性。多媒体课件的推出不是取代老师，而是一种新的教学方式，多媒体课件是辅助教师的教，辅助学生的学。对实践性较强的部分，以现场教学加上实验、操作实训等方式，以便充分利用实验室硬件设施，调动学生多种感官并用，取得比课堂讲授更好的教学效果。 2 教具的应用 教具是为教学用的辅助工具，它的作用是在教授新知识时，首先让求知者(学生)先有感性认识，让学生从视觉上、触觉上先认识表面事物，再由老师从理论上解析出事物的内涵，这样很容易让学生在大脑空间产生清晰的形象，从而达到感性认识与理性知识的完美结合。2.1 传统实物教具 在开设实验项目“注塑模具拆装”时，实验老师面对真模具必须要利用工具
11、或起吊法将模具打开，还要将所有零部件打开，拆装的时间较长，大大耽误了学生的学习时间。在开设实验项目“注射机成型加工”时，必须要有实验老师上模、调机、开机，要花费很多的人工和电力，而模具内部结构的运动以及注射时的流动过程无法看到，还需要老师花费很大的精力去讲解，学生的学习效果不是很好。虽然传统的工业上用的模具与注塑机在过去的理论教学和实验教学环节起到了不可替代的作用，但一些新型教具的出现必然逐步代替这些传统的教具。2.2 彩色透明模具 为了使学生在学习的过程中看到模具内部结构的运动和注射时的流动过程,现以研发出了一种即适合理论教学,又适合实验教学的教具新型的彩色透明模具。由于这种模具质量轻，教师
12、讲述相关章节的时候都可将模具搬到教室，这样大大的提高了模具的利用率。 2.3 微型注射机 微型注射机为卧式注塑机，是对生产用机进行了微缩和改进，具有体积小、结构简单、操作方便、可随意移动，适用于课堂教学的优点，且价格低廉（不超过5 万）的优点，无噪音无污染，并且可采用220V 电压。微型注塑机与透明模具配套使用能完成合模、注射、开模、顶出等动作，利用ABS、PP 等原料，可直接注射生产出产品。透明模具和配套的微型注射机在实际教学过程中解决了模具结构无法实体化、动作形象化的这一现状, 使产品设计、模具设计、模具制造、产品成型的全过程清晰的呈现在学生面前。它改变传统的模具教学方式，实现从感性认识到
13、理性认识的质的飞跃。事实上，早在上世纪80年代,西北工业大学就用透明模具研究塑料注射充模行为，可以直接观察到物料充模流动的过程。利用透明模具和配套的微型注射机在教学中能达到易教、易懂、投资少、功能多，能看到模具的运动，能看到成型的全过程，最重要的是通过这一系列教具可改变传统的教学模式，它将以一种较为科学的教学理念,完成模具的理论教学工作。 2、发展趋势 根据国内市场需求，依靠科技进步，不断调整产品结构。由此可见现阶段急需发展的关键技术包括：开发高精度、高灵敏度和高推力、低成本的驱动备和方式；探索新的材料塑化方式，解决现有塑化方式带来的诸多问题，达到整洁、高效塑化注射材料的目的；进一步完善新材料
14、的微型注塑成型工艺研究，发展适用于多种成型材料的微注塑机；微型注塑机的高精度、高效率产品检测单元的探索，为微型注塑机提供可靠的性能测试和评价标准；智能化和网络化微型注塑机的开发应用研究，使微型注塑机在计算机及其网络的帮助下实现多元控制和远程在线控制生产。随着教育产业的发展，实验微型液压教学设备也成为了微型液压机的发展方向。三、本课题研究内容： （一）微型液压注赛立式注塑机设计1、外形尺寸：5008001400mm2、动作功能：开模、锁模、注射、注退、顶出、顶退3、最大注射量：Q=50g4、注射速率：20（g /s）5、注射压力：14（Mpa）6、电 源：380（220）（V）7、开模行程：80
15、(mm)8、绘制微型注赛卧式注塑机总装图一张（二）液压系统设计1、液压系统动作功能表2、绘制液压系统原理图3、液压系统计算4、注射油缸设计部件图一张5、注射油缸活塞设计零件图一张（三）模具设计1、塑料零件（实物塑件） 2、外形尺寸： 130110110mm3、绘制模具装配图一张、凸模零件图一张、凹模零件图一张（四）毕业论文1毕业论文组成：题目、中外文摘要、目录、前言、正文、结论、参考文献与附录、谢辞2、中外文摘要：中文摘要约300字左右；外文摘要约250个实词左右。 四、本课题研究方案：1、市场调研：1）了解本设计的目的、意义，市场前景、社会经济价值；2）了解本课题在国内（外）的发展概况及存在
16、的问题。2、技术资料收集1）国内（外）相关产品的照片、景象、图纸及计算次数；待添加的隐藏文字内容22）国内（外）相关产品的加工工艺、技术难点；3）完成本课题的相关技术资料、书籍、手册等。3、方案设计1）根据任务书的要求提出完成本课题的设计方案；2）交由指导老师审定后进行设计方案工程图设计。4、工程图设计1）设计方案绘制工程图纸；2）在绘制工程图纸的过程中应考虑加工工艺、加工成本等因素。5、样机加工1）寻找加工合作工厂，参与样机加工全过程2）了解样机加工过程中存在的问题，及时解决问题。6、样机试制1）参与样机试制全过程；2）了解样机试制过程中存在的问题，提出解决问题的方案。7、产品定型1）产品设
17、计说明书撰写； 2）产品工程图纸的定型。五、研究目标、主要特色1、 研究目标 （1）熟悉微型液压柱塞立式注塑机系统。 （2）完成微型液压柱塞立式注塑机系统。 1）绘制微型液压柱塞立式注塑机总装图一张。 2）注射油缸活塞设计零件图一张。 3）注射油缸设计部件图一张。 4）绘制模具装配图一张，凸凹模零件图各一张。2、主要特色 从结构上看，其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率在四类传动方式中是力压群芳的，有很大的力矩惯量比，在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。从工作性能上看，速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应性快，能迅速换向和变速，调速范围宽，调速
18、范围可达100：l到2000：1；动作快速性好，控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，便于与电气控制相配合，以及与CPU(计算机)的连接，便于实现自动化。从使用维护上看，元件的自润滑性好，易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化。所有采用液压技术的设备安全可靠性好。经济：液压技术的可塑性和可变性很强，可以增加柔性生产的柔度，和容易对生产程序进行改变和调整，液压元件相对说来制造成本也不高，适应性比较强。液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化已成为世界发展的潮流，便于实现数字化。六、 参考文献： 1、陈世煌：塑料成形机械；北京：化学工业出版社，2005，9 2、冯爱新：塑料模具工程师手册；北京：机械工业出版社，2009，13、塑料模设计手册编写组：塑料模设计手册（3）；机械工业出版社，2002，84、屈华昌：塑料成形工艺与模具设计；北京：机械工业出版社，1996，45、塑料模模具技术手册编委会：塑料模具技术手册；机械工业出版社，1997，66、王鹏驹：塑料模具设计师手册；北京：机械工业出版社，2008，87、王积伟、章宏甲：液压传动-2版；北京：机械工业出版社，2006.12
