题目：RPVC三通接头塑料模
1. 毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)
一、题目背景及意义：
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石";日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”;德国给模具工业冠以“金属加工业中的帝王”称号;欧盟一些国家称“模具就是黄金”;中国模具称“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中所具有的重要地位，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要指标之一。
从19世纪中叶到现在，挤出加工曾用于古塔波胶、橡胶、硝酸纤维素和酪蛋白的加工。大约在1925年，人们挤出了各种聚氯乙烯，这成为现代挤塑加工技术开始的标志。我国的聚合物挤出工业近几十年得到迅猛发展，油漆是改革开放以来，聚合物加工机械及模具工业取得了举世瞩目的成就，其年平均增长速度高于国民经济总的增长速度，达到两位数以上。1996年以来我国聚合物制品的产量一直位居世界第二。现代生产、生活中越来越多的产品是塑料制品，其产品形状结构比较复杂，这就要求模具设计制造者必须充分掌握产品的各种资料，包括产品的形状、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。
本课题的主要设计意义在于增强我们的专业技术应用能力，培养我们独立思考、解决实际问题的能力，掌握塑料模具设计的相关知识，完成模具方案的设计，运用所学知识独立设计一套完整的注射模具，并能将其运动于实际生产。
二、国内外相关发展状况：
1、国内发展状况
模具工业是国民经济发展的重要基础工业，也是一个国家加工工业发展的重要标志。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达2微米的的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，使用寿命1-2亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平。[5]
现在，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。“十五”期间，模具年平均增长速度达到20%左右，20xx年模具销售额达650亿元，同比增长25%;模具出口7.4亿美元，比20xx年的4.9亿美元增长约50%，均居世界前列。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。
为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛应用，将极大的影响模具制造周期，提高模具的质量，并降低模具的制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高档模具比例不断增大，产品的机构调整将引发模具市场走势不断变化。[5]
2、国外发展状况
高新技术在欧美模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。
(1) CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普通应用的技术。
(2) 为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。
(3) 快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。
目前，国外注射成型技术的发展迅速，精密注射成型、注射成型中的计算机技术的广泛应用，以及全电动注射剂、两板式注射机、无拉杆注射机、电磁动态化注射机、低压注射成型、高速注射成型、复合注射成型、超级小精密注射成型等技术的研发及应用，都大大提高了国外模具的生产和制造水平。[7]
3、中国与国外先进技术的差距
中国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后、其差距主要表现在下列几方面。国内自配率不足80%，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60%。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。中国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间(分厂)，专业模具厂也大多数是“大而全”、“小而全”的组织形式。国外模具企业大多是“小而专”、“小而精”。模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术。[6]
2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
一、主要内容:
本次设计的主要内容是设计RPVC三通接头塑料模的模具，并完成不少于3000字的文献综述;对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，运用Pro/E软件辅助设计完成模具整体结构;编制模具中典型零件的制造工艺规程卡片;绘制模具零件图及装配图;对模具结构进行三维剖析，输出模具开合结构图;编写设计说明书(所有3D图插入说明书中恰当位置)等等相关内容。该产品的材料为聚碳酸酯 ( PC )，PC具高强度及弹性系数、高冲击强度、高度透明性及自由染色性、H.D.T.高、耐疲劳性佳、耐候性佳、电气特性优、无味无臭对人体无害符合卫生安全、成形收缩率低、尺寸安定性良好。本次设计塑件特点为：端盖外表面必须光滑，且无明显浇口痕迹;端盖内壁有呈圆周均布的三个凸台。在结构设计时需考虑型芯在三个凸台处的脱模，及模具总体结构的合理性。
二、研究方案：
方案一：采用强制脱模，其浇口套和浇口设在定模固定板上。
采用直接浇口，这种浇口流动阻力小，进料快。
方案二：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。
浇口采用点浇口，点浇口尺寸小，冷凝快，成型周期快，点浇口塑件一般不需要修正工序，因而省去了修正工序，生产率高。而且点浇口在塑件上留下的痕迹小，使塑件表面质量得到了提高。
方案三：采用一模四腔结构，其浇口设在定模板上，用推板推动型芯底座实现脱模。
采用点浇口，表面质量高，效率高。
方案一采用强制脱模,虽然模具设计结构比较简单，但是塑件容易产生变形或者破坏。同时采用直接浇口，需要专门去除浇注系统产生的凝料。方案二采用弹簧抽芯机构，由于弹簧存在一定的预紧力，使镶块中间的顶杆运动受阻。方案三采用一模四腔结构，效率高。采用点浇口，模具需设计成双分型面，以便取出浇注系统的凝料，这使得模具结构比单分型面要复杂。
经过以上三种方案综合比较，决定采用第三种方案，其模具结构草图如图2所示。
三、研究方法、手段：
本设计题目是工程实际零件，通过运用《塑料模具设计》、《塑料成型工艺》等知识，利用Pro/E软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括注塑机的选择、选材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。本设计旨在锻炼我们在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。
3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
一、重点及难点:
本课题研究的重点是模具总体结构的设计优化选择,实现内侧抽芯动作及脱模过程，以及对模具结构进行三维剖析输出开合模具结构图。难点在于型芯机构的设计、脱模过程和总体方案的优化选择,以及模具三维结构剖析和开合模具图输出。
二、前期工作：
(1)搜集并查阅了相关专业资料为后期的毕业设计做好充分的准备;
(2)完成了塑料模具设计的文献综述;
(3)完成了塑件的二维、三维图的绘制;
(4)对塑件结构进行了分析及其工艺性分析;
(5)进行了模具结构的分析，拟订了三套备选结构方案，并绘制了方案草图。
4. 完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
1～2周：熟悉课题，工厂参观注塑生产过程，绘制塑件3D图，翻译外文资料;
3～4周：确定模具类型及结构，绘制模具结构草图，准备开题答辩;
5～10周：对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用Pro/E辅助设计完成部分模具零件，准备中期答辩;
11～14周：运用Pro/E完成模具整体结构3D图，完成模具零件的选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的 绘制等工作;
15～18周：对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导教师检查，准备毕业答辩。
注：1、正文：微软雅黑小四号字，行距22磅。
2、开题报告装订入毕业设计(论文)附件册。
参考文献
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[2] 葛正浩编著. Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践.北京：化学工业出版社，20xx
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[4] 王永平编著. 注塑模具设计经验点评. 北京：机械工业出版社，20xx
[5] 王守鹏. 简述模具在我国的应用和发展趋势.考试周刊，20xx，36：175
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[20] Sadegh Rahmati，Phill Dickens. Rapid tooling analysis of Stereolithography injection mould tooling. International Journal of Machine Tools and Manufacture，20xx，47(5)：740～747
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