华南理工大学
本科毕业设计（论文）开题报告

论文题目：  热管油压机模具结构及加热系统设计 

　　　　　　　　　班    级： 07级机械电子工程三班
　　　　　　　　　姓    名：               
　　　　　　　　　学    号：     200730021495   
　　　　　　　　　指导教师：              
　　　　　　　　　填表日期：   2011年3月10日  

二011  年 3 月

姓    名： 黄伟强 开题时间： 2011-3-10 学    制： 四年
专    业： 机械电子工程 指导教师： 曾志新
论文题目： 热管油压机模具结构及加热系统设计
开题报告内容
一、选题的背景及意义：
　　　广东新创意专利发展有限公司成立于1996年，多年来一直致力于应用软件及高效热控制技术的研发，先后被认定为广东省软件企业和广东省高新技术企业。公司专业生产沟槽式、烧结式、复合型吸液芯热管，可为用户定制不同规格的热管产品，也可根据用户要求为其提供产品的热控制解决方案。
　　　公司研发团队已开发出沟槽式、烧结式、复合型吸液芯结构的高性能微热管和高性能平板热管，与市面上微热管相比具有更快的传热速率、更大的传热功率和更好的等温性能。在此基础上为合作公司开发的散热模组已成功应用于大功率LED路灯，LED汽车前大灯，LED微投影仪和LED背光源等微电子和光电领域。
　　　本次毕业设计的主要任务是通过在广东新创意专利发展有限公司位于高科路的工厂实习熟悉热管生产流程，以及根据热管加工需要为工厂中一台THO-104-10T油压机设计热压模具和加热系统。
　　　这次的设计涉及到包括理论力学、材料力学、模具设计、自动控制系统等专业知识，能很好的锻炼学生对所学专业知识的综合应用能力和动手能力。同时，通过直接在工厂实践，让学生直观地认识了解工厂生产的基本知识，同时理论联系实际，通过实际的生产加深对专业理论知识的理解。此外，这次毕业设计也让学生切切实实的接触到了社会，加促进我们由学生到社会人的转变，培养学生在企业中初步担任技术工作的能力。

二、工作任务分析：
㈠工作情况分析
　　　本次设计所针对的THO-104-10T油压机主要用于热管的压扁，油压机工作压力10吨。为使热管压扁后满足工艺要求，不出现裂纹或者变形，压扁工作分为热压和冷压两次进行。
　　　热压前需对下模进行加热，并维持在285°C，保持模具加热均匀，避免因加热不均而影响热管的质量。热压后，由于热管在冷却的过程中会出现回弹，影响加工精度。因此，等热管冷却后，需在下模上固定冷压模具进行二次压扁。此外，根据热管使用情况的不同，有时需对热管进行弯曲或者模压。
㈡模具结构部分
　　　根据油压机工作情况分析可知，模具结构必须满足一下工作要求：
1、热压工作温度达到285°C，因此模具材料能在该温度下不发生热变形，且具有良好的热导性能。
2、工作压力达到10吨，模具材料要有足够的硬度，防止在工作的过程中发生变形或者断裂。
3、分上、下两模，要保证两模闭合时的平面度、水平度和平行度，避免在压扁的过程中变形而影响工件的加工精度。
　　　4、上下两模要留有固定用沉头螺栓孔。
　　　5、下模为加热模，要留有放置加热管和放置热电偶的结构。
6、由于工件具有不同的加工厚度要求，下模要留有放置定位块的结构，用于控制两模闭合缝隙。
    7、考虑到油压机压力较大（10吨），为保证上模在工作过程中与下模有着良好的平行度，需利用支撑油压机的四条导柱辅助定位。
㈢加热系统部分
    为对下模进行加热和温度控制，使下模配合油压机的工作，下模需与加热系统相连，并利用加热系统对其进行控制。其中，加热系统需满足以下工作要求：
    1、工作温度加热至285°C，且温度误差小于5°C。
　　　2、能实时的测量下模（加热模）温度，并进行显示，方便工作时对下模进行监控。
　　　3、分步加热，防止过冲现象。
　　　4、加热棒分布均匀，下模各处温差不大于3°C。
　　　5、与下模相互配合。
　　　6、具有漏电保护开关。

三、方案拟定与分析：
　　　根据设计任务的要求，查阅相关的文献资料，着重回顾和学习设计所涉及的一些专业知识，并自学三维设计软件solidworks2010的使用。同时，在工厂中了解工厂的生产流程，并参与实际生产过程。最后，在综合工厂的生产情况，以及该油压机将要达到的工作情况和具体要求以后，分别拟定模具结构部分和加热系统部分的方案，并开始设计。
　　　㈠模具结构部分
　　　根据前文工作任务分析，在精确测量油压机各种工作参数和几何尺寸，以及向导师询问清楚油压机的使用情况和工作要求以后，拟定设计方案。
　　　初步拟定设计方案如下：
1、为防止上模与导轨直接接触，使工作时温度传导至油压机而影响油压机的使用寿命，在油压机压头与上模之间设计中板，中板与上模之间需用隔热板隔开。
　　　2、中板与压头通过法兰盘连接，中板与导轨通过铜套配合连接。
　　　3、选定满足工作需求的中板、铜套、法兰盘、隔热板和模具材料。
　　　4、根据油压机实际尺寸设计相互配合的法兰盘、中板和铜套。
　　　5、对工作时模具受力情况进行分析计算，并由此为模具选定合适的厚度。
6、分析中板与法兰盘、铜套和下模，以及下模与底板之间的螺栓受力，选择合适规格的螺栓。
7、根据上模与中板之间的配合情况，以及模具工作情况的要求，设计上模结构，并完成工程图纸。
    8、对加热系统进行设计，并根据选定的加热棒和热电偶规格对下模中加热棒和热电偶的位置分布进行设计。
    9、下模与底板之间需用隔热板隔开。
10、根据下模与底板配合情况，下模中加热系统情况，以及工作情况的要求，设计下模结构，并完成工程图纸。
11、联系厂家按照工程图纸加工生产模具，并完成安装。
该部分装配情况如下图所示：

　　　㈡加热系统部分
　　　加热系统主要是为下模加热服务，实际设计过程中需结合下模实际情况来拟定设计方案。此外，加热系统的设计还要结合生产的实际情况进行设计。
　　　初步拟定该部分设计方案如下：
    1、根据工作要求设计加热控制系统的电路原理图。
　　　2、根据原理图和工作需求选定合适型号的电路元件。
　　　3、计算该系统的工作功率和电流，选择合适规格的电线、供电电源和变压器。
　　　4、设计加热系统的安装箱并加工出实物。
　　　5、安装调试好加热系统，并与油压机模具配合测试设计结果。
四、毕业论文撰写提纲和实施计划：
　　　此次毕业设计主要分为两部分完成预定任务。
　　　第一部分为实践部分。主要在广东新创意专利发展有限公司的工厂进行实践学习，并完成油压机的模具和加热系统设计。同时，在完成工程图纸后联系厂家加工所需的模具和购买相关电路元件，并最终完成安装调试，使其满足工厂的工作需求。
　　　这一部分主要集中在本学期的三月和四月初。在设计的过程需在工厂人员和导师的指导下不断对设计结果进行修改，并自行阅读相关的各种文献资料，使设计的结果尽可能完善。而且，需要将设计结果实际生产出来并投入到工厂生产中使用。
　　　第二部分为论文撰写部分。这部分主要是整理设计过程中的各种文献资料和数据，对整个设计过程进行总结和归纳，并形成毕业论文。期间，还要画出设计过程中的各种示意图样。同时，还要参考相关文献，对其中的专业知识进行简单易懂的说明。
　　　暂定论文提纲主要内容如下：
　　　㈠选题的背景和意义。
　　　㈡毕业设计的任务说明和分析。
　　　㈢模具工程结构设计以及相关知识的详细阐述。
　　　㈣加热系统电路设计以及相关知识的详细阐述。
　　　㈤设计结果仍然存在的一些问题和改进的意见。
　　　㈥本次设计的收获和感想。
　　　㈦参考文献
　　　论文实际内容将根据最终设计情况进行调整和修改。
　　　
　　　
　　　
　　　
指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　签 名：
2011年 3 月 10 日