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機 電 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計)
開 題 報 告 書
課題名稱 氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計
院 (系) 機 電 學(xué) 院
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化(CAD)
姓 名 謝華健
學(xué) 號 2006090443026
指導(dǎo)老師 王 曉 軍
廣東技術(shù)師范學(xué)院
本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
系別
機電學(xué)院
專業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
班級
06CAD1
姓名
謝華健
學(xué)號
2006090443026
聯(lián)系方式
13711541713
題目
氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計
一、論文選題的目的與意義:
隨著信息技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展,在現(xiàn)代生活中,到處都有氣壓瓶蓋的存在,氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計,也隨著人們科技的進(jìn)步在不斷的發(fā)展著。而我這次畢業(yè)設(shè)計正是針對現(xiàn)代氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計發(fā)展的狀況,對氣壓瓶蓋的外觀結(jié)構(gòu)造型,以及注射模設(shè)計。經(jīng)過這樣的設(shè)計使得我們能夠綜合性地運用這幾年內(nèi)所學(xué)知識去分析、解決問題,在作畢業(yè)論文的過程中,所學(xué)知識得到疏理和運用;另一方面使得我們的實踐動手、動筆能力得到鍛煉,增強了即將跨入社會去競爭,也為以后的就業(yè)提供方向性的指導(dǎo),因此寫好畢業(yè)論文,無論對國家、社會,對學(xué)校、學(xué)生,都具有重要而實際的意義。
二、論文的創(chuàng)新思路、特色與價值:
在接到這次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)時,我在網(wǎng)上找過很多相關(guān)的文章和圖書介紹,而且在市場上看過很多類型的氣壓瓶蓋。總體這產(chǎn)品逐漸走向成熟,雖然瓶蓋有很多種類,但大體上都是外型在改變。綜合以上調(diào)查資料,我會在外形結(jié)構(gòu)上和制造工藝上進(jìn)行改變和創(chuàng)新。在外形設(shè)計上利用PRO/E進(jìn)行三維建模且進(jìn)行分析,實現(xiàn)外部曲面造型優(yōu)化和制造可行性分析,符合現(xiàn)實制造要求;在制造工藝方面,利用注射模具生產(chǎn)零件,在模具設(shè)計上會使用EMX進(jìn)行運動仿真和使用moldflow進(jìn)行塑件成型分析等新技術(shù),而加工時會用MASTERCAM進(jìn)行數(shù)控編程,實現(xiàn)高速數(shù)控加工其氣壓瓶蓋注塑模模具,以減少設(shè)計模具的時間和制造成本,防止失敗設(shè)計的出現(xiàn)。設(shè)計出來的氣壓瓶蓋具有外形美觀、生產(chǎn)成本低、可生產(chǎn)批量大、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
三、本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢:
科技不停的進(jìn)步,塑料模具在產(chǎn)品加工中占有非常重要的地位。模具生產(chǎn)技術(shù)也是衡量一個國家制造工藝水平的重要標(biāo)志之一。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視,發(fā)達(dá)國家有“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會的源動力”之說,可見其受重視之程度,當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來越多的人所接受[1]。
我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前模具生產(chǎn)廠點共有2萬多家,從業(yè)人員約50萬人,全年模具產(chǎn)值約360億元,總量供不應(yīng)求,出口約2億美元,進(jìn)口約10億美元[2]。從地區(qū)分布來看,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) ,南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快,模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江,其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的60%以上[3]。我國模具總量雖然已位居世界第三,但設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家,模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度也低于國際水平。現(xiàn)就我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行綜述[4]。
1.發(fā)展現(xiàn)狀和差距
從CAD/ CAE/ CAM應(yīng)用現(xiàn)狀找差距:[3]模具設(shè)計和加工使用的CAD/ CAE/ CAM系統(tǒng),不要求系統(tǒng)十分龐大,但對某些方面要求較高,如曲面造型、三軸數(shù)控加工等。一些國外的CAD/ CAE/CAM系統(tǒng),雖然具有強大的三維曲面造型、結(jié)構(gòu)有限元分析、計算機輔助制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等,但價格昂貴,一般企業(yè)難于承受[4]。目前在國內(nèi)應(yīng)用的主要軟件有美國 PTC公司的CAD/ CAE/ CAM集成化系統(tǒng)PRO/ ENGINEER[5]、美國 EDS公司的 CAD/CAM軟件UG-Ⅱ、法國MATRADATAVISION公司的集成化軟件、美國SOLIDWORKS公司的 SOLIDWORKS軟件、美國CV公司的CADDS軟件、美國SDRC公司集成化CAD/ CAE/ CAM軟件、英國DELCAM公司CAD/CAM軟件DUCT、以色列 CIMATRON公司的三維CAD/ CAM軟件CIMATRON[6]、美國ACTECH公司的注塑模CAE分析軟件CMOLD[7]、澳大利亞MOLDFLOW公司的注塑模CAE分析軟件MF[8],國內(nèi)華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室的注塑模 CAD/CAE/CAM集成化系統(tǒng)HSC3、北京航空航天大學(xué)軟件工程研究所的 CAD/ CAM軟件CAXA和鄭州工業(yè)大學(xué)注塑模CAE分析軟件ZMOLD等[9]
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀找差距:我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個多世紀(jì),有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具,615 kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。我國目前的情況是[9],注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02~0.05 mm,表面粗糙度Ra 0.02μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬次,淬火鋼模達(dá)50~1 000萬次,交貨期較以前縮短,但與國外相比仍有較大差距 (如下表1) [1]。
從產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀找差距:我國模具行業(yè)管理體制分散,目前有19個大行業(yè)部門制造、使用模具,卻沒有統(tǒng)一的管理部門??恐袊>吖I(yè)協(xié)會來統(tǒng)籌規(guī)劃、集中攻關(guān),跨行業(yè)、跨部門管理困難很多[10]。
我國模具價格長期以來與其價值不協(xié)調(diào),造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小,社會效益大”的現(xiàn)象?!案赡>叩牟蝗绺赡>邩?biāo)準(zhǔn)件的,干標(biāo)準(zhǔn)件的不如模具帶件生產(chǎn)的,干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”不正?,F(xiàn)象嚴(yán)重存在,極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車間和分廠)職工的積極性。這也是模具行業(yè)人才留不住、青年技術(shù)人員、青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一[11]。
2.主要發(fā)展方向
協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計將成為模具設(shè)計的主要方向:制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設(shè)計、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期,使模具設(shè)計充分理解產(chǎn)品設(shè)計的意圖,在產(chǎn)品的設(shè)計階段,模具設(shè)計即同時開始,產(chǎn)品設(shè)計工程師和模具設(shè)計工程師需盡早進(jìn)入?yún)f(xié)同設(shè)計狀態(tài)[12]。
模具制造信息將更加豐富,制造過程將更有效:由于制造設(shè)備的豐富,制造信息的增加,我們將看到,今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的 G代碼,更重要的是,從設(shè)計開始,將進(jìn)行制造過程的設(shè)計,即提供模具制造的工藝流程,不僅包含工藝表格、加工參數(shù),還包括模具加工的卡具設(shè)計、加工的裝卡過程及各工序的G代碼,并且在各部分工序過程均有仿真,還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享[13]。
激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視:激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個方面。 (1)快速成形是根據(jù)CAD的數(shù)據(jù),不借助任何機械加工工具,通過逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等)快速制造出零件原型或零件實物,故也稱快速原形制造(縮寫為 PRM)技術(shù)??焖俪尚渭夹g(shù)主要有立體光固造型(SLA),選擇性激光燒結(jié)(SLS),分層實體制造(LOM)等[14]。如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益[15]。(2)激光技術(shù)應(yīng)用于模具制造方面主要有激光切割、打孔及打標(biāo)、刻花與刻字等方面,如用于深孔、型孔、中空體以及復(fù)雜的冷卻水道加工等[16]。
模具CAD技術(shù)應(yīng)用的ASP模式,將成為發(fā)展方向: 由于今天模具行業(yè)實際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè),任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù),成本將非常高,而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會非常困難.。因此,將出現(xiàn)模具CAD應(yīng)用的ASP模式,即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位,為模具企業(yè)提供技術(shù)服務(wù),將制造資源最優(yōu)發(fā)揮,應(yīng)用服務(wù)包括如逆向設(shè)計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計、模具成型過程分析等[17][18]。
四、畢業(yè)設(shè)計(論文)提綱:
題目:氣壓瓶蓋注射模設(shè)計
第一章 前言
收集資料、調(diào)查市場情況,了解市場需要什么樣的氣壓瓶蓋,用什么生產(chǎn)工藝制造氣壓瓶蓋,才能提高生產(chǎn)效率、節(jié)省材料等。
第二章 緒論:
論述注塑模在工業(yè)發(fā)展的前景與在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所占的地位。
第三章 氣壓瓶蓋的造型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計:
明確塑件的設(shè)計要求,進(jìn)行塑件的外型設(shè)計,明確塑件的生產(chǎn)批量,分析塑件的成型工藝資料。
第四章 模具設(shè)計:
確定分模面、型腔數(shù)量及其排列方式、澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)、排出方式,塑件側(cè)凹部分的處理方式。
型腔和型芯工作尺寸的計算,型腔側(cè)壁和動模墊板厚度的計算。
根據(jù)鎖模力選擇成形設(shè)備,根據(jù)最大注射量、模具閉合高度、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等校核注射機。
繪制裝配圖、模具主要零件圖等圖紙。
第五章 總結(jié)及展望:
分析這次畢業(yè)設(shè)計得與失,總結(jié)經(jīng)驗,為以后實際工作。
五、完成畢業(yè)設(shè)計(論文)的條件、工具:
條件:圖書館藏書、期刊雜志和網(wǎng)絡(luò)資源。
工具:設(shè)計所用繪圖工具主要是PRO/E4.0、AUTOCAD2008。
六、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排:
(1)在圖書館、Internet網(wǎng)上查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,翻譯相關(guān)外文資料(3000-5000字)。(1-2周)
(2)整理匯總資料,進(jìn)行方案設(shè)計及其比較,擬定最佳設(shè)計方案。(1-2周)
(3)展開具體結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,計算設(shè)計數(shù)據(jù)。(3周)
(4)運用有關(guān)軟件工具進(jìn)行裝配圖的繪制。(1.5周)
(5)撰寫設(shè)計論文(12000-15000字)。(2-3周)
七、參考文獻(xiàn):
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[24]任志華.深入淺出PRO/E3.0模具設(shè)計.中國電力出版社.2007
[25]劉顏召.PRO/E3.0模具設(shè)計與加工.電子工業(yè)出版社.2007
[26]舒飛.PRO/E2.0模具設(shè)計白金手冊.中國電力出版社.2005
指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日
教研室或系審核意見:
教研室(系)主任簽名: 年 月 日
備注:本開題報告須與學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計)一并裝訂存檔。