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開題報告 學生姓名 學 號 專 業(yè) 數(shù)控加工與模具設(shè)計 指導教師 姓名 職 稱 所在系部 機電工程系 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程技術(shù)研究 課題名稱 環(huán)型塑料件注射模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義? 1．主要內(nèi)容： （1）編寫模具技術(shù)要求、訂料表； （2）使用PRO/E軟件進行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設(shè)計。 （3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。 （4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。 （5）利用模具分析進行熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。 2．畢業(yè)設(shè)計的意義： 畢業(yè)設(shè)計是在教師的指導下，運用已學的知識、獨立進行科學研究活動，學會分析和解決學術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學術(shù)問題的能力。是對我們的知識能力進行一次全面的考核，同時也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)綜合運用所學知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。 進行畢業(yè)設(shè)計是對我們進行最后一次知識的全面檢驗，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進行畢業(yè)設(shè)計的第一個目的。我們在學習期間，已經(jīng)按照學校的規(guī)定，學完了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學習期間的這種考核是單科進行，主要是考查我們對本門學科所學知識的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計則不同，它不是單一地對我們進行某一學科已學知識的考核，而是著重考查我們運用所學知識對某一問題進行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能，研究和解決問題的能力。是讓我們對四年所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過這個過程，鍛煉了我們的思維能力、動手能力，并加深了我們掌握知識的深度 模具做為工業(yè)之母，其重要性無需多言，包括我國在內(nèi)的眾多國家都將其單列出來作為一個大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行業(yè)中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我過在這一行業(yè)，與西方發(fā)達國家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補的，做為21世紀的國家青年，從大一開始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計這 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義? 文獻綜述 一課題。 我這次畢業(yè)設(shè)計的課題具體說是手柄塑料件注射模設(shè)計，手柄屬于日用品產(chǎn)品，具有復雜的曲面，要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當，需要借助PRO/E軟件進行分模設(shè)計，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實踐將對我今后的工作益處甚多。 在大學期間，我努力學習本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時間，系統(tǒng)學習過moldflow，Mastercam，pro/E等軟件，但這些還是遠遠不夠的。沒有經(jīng)過實踐的檢驗，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設(shè)計，才能更深切的理解，更靈活的運用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設(shè)計過程中的反復運用，才能熟練運用。 通過本次設(shè)計，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： ① 塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇； ② 一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力； ③ 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力； ④ 了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。 在本次手柄模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計中，我可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設(shè)計趨于合理，同時掌握了最先進的設(shè)計，加工及分析技術(shù)，提高了學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計真正成為了實際工作前的一次全過程模擬。 由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特點，發(fā)展模具工業(yè)已成為當代促進塑料制品及機電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價生產(chǎn)的重要手段。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛，模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被稱為“工業(yè)之母”。模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達國家對模具工業(yè)極為重視，早在50年代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位，使之成為一個獨立的工業(yè)部門。從工業(yè)產(chǎn)值對比來看，經(jīng)濟發(fā)達國家的模具總產(chǎn)值早己超過了機床的總產(chǎn)值。如日本，1987年模具總產(chǎn)值為124億美元，而機床總產(chǎn)值為102億美元:1991年前者為131億美元，后者為120億美元。我 國模 具 設(shè)計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多。 其主要原因是:一方面我國塑料模具設(shè)計與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計人員的經(jīng)驗和工藝人員的技巧，先進的模具CAD/CAE/CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛，技術(shù)不成熟;而在歐美，模具CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)，該技術(shù)已較成熟;另一方面，我國塑料模具的標準化程度和應(yīng)用水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比存在著較大差距，塑料模具零件的標準化、專業(yè)化程度和商品化水平亦較低。 塑料制品的使用越來越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具 文獻綜述 作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對塑料制品的質(zhì)量要求越來越高，外形在滿足性能要求的同時也變得越來越復雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價格低，市場競爭劇烈。據(jù)統(tǒng)計， 日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。。塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場的先決條件。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場競爭對塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來。 在今天這樣激烈競爭的環(huán)境中，客戶對縮短注塑模具設(shè)計和制造周期的要求日益迫切?？s短模具設(shè)計和制造周期，成了模具企業(yè)間競爭取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多。設(shè)計中相當一部分時間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計和繪圖上。可見，縮短這些常用零部件的設(shè)計時間，能極大地提高模具設(shè)計的效率和縮短模具的交貨期。因此，對引進CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，進行本地化、用戶化的二次開發(fā)具有重要的實際意義。通過建立必要的標準模架庫，充分地發(fā)揮計算機和CAD軟件的功能，才能達到縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計水平的目的，使科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力。 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認識，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計，在國外，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75% ，在我國，注射模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。 國外注射模CAD技術(shù)發(fā)展很快，從70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)就成為熱門的研究課題，注塑流動模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國AC-Tech公司的C-MOLD軟件、澳大利亞Moldflow公司的MOLDFLOW軟件:三維模具CAD/CAE/CAM集成軟件中比較突出的有美國PTC公司的Pro/E軟件、美國UGS公司的UG軟件、法國達索公司的CATA軟件等等。我國在開發(fā)注射模CAD技術(shù)上起步較晚，但經(jīng)過不斷的努力，一些 大學和研究所已有長足的進步，并取得了一批科研成果。 通過引入國外先進的CAD/CAE/CAM軟件，并在此基礎(chǔ)上對其進行消化吸收與進一步的二次開發(fā)，實踐證明是提高我國制造業(yè)水平的有效途徑之一。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)來改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計效率 文獻綜述 研究內(nèi)容 率和質(zhì)量，縮短模具制造周期，能盡快縮小國內(nèi)模具水平與國外的差距。據(jù)統(tǒng)計一，采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)進行模具設(shè)計、制造，設(shè)計時間縮短了50%，制造時間縮短了30%，模具成本下降了10%。由于模具設(shè)計質(zhì)量提高，可靠性增強，零件加工精度得到保證，模具裝配與返修時間能大幅度地縮短 參考文獻 [1] 王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應(yīng)用實例[M].北京：清華大學出版社，2005 [2] 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technology engineering，1997，36(5):791 1．設(shè)計、研究思路： 本畢業(yè)設(shè)計分以下步驟進行； （a）認真跟老師溝通，了解所要設(shè)計的產(chǎn)品； (b)復習以前學過的知識，理順設(shè)計的大概思路； (c)查閱大量資料，細致化自己的思路； (d)查閱網(wǎng)上最新資料，開動腦筋，看能不能走出自己的路； (e)跟老師溝通，看有無出錯； （f）熟悉各類軟件，如AutoCAD，PRO/E 等; (g)完成畢業(yè)設(shè)計的一系列任務(wù)； 2．課題研究的主要內(nèi)容： 圖1.1為環(huán)形塑料件零件圖，零件雖小，但有著復雜的外形和側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，在設(shè)計過程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)。 手柄厚度為4 mm和3mm，最大直徑、高度分別為40，28mm，要求塑件表面 研究內(nèi)容 面美觀、光潔、無明顯熔接痕、銀絲和流痕，同時不產(chǎn)生明顯的翹曲變形 。該塑件材料為PP，收縮率為1.6%。由于零件的外形尺寸很小，不是大批量生產(chǎn)，故采用一模一腔成型。為避免分模的接合痕跡留在塑件的表面而影響外觀，模具的分型面設(shè)置在頂面的下曲面。對于孔的截面與分模方向相垂直的，一般采取碰穿的方式。由于塑件的下部的側(cè)面存在側(cè)孔，必須采用側(cè)向抽芯機構(gòu)來實現(xiàn)。 3．解決的關(guān)鍵問題 本塑件主要有兩個曲面結(jié)構(gòu)，一個加強筋，及帶有側(cè)孔的中空四棱柱組成。且相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問題： 1）確定型腔的數(shù)目； 2）確定澆注系統(tǒng)； 3）型腔的布置； 4）選擇分型面； 5）側(cè)孔的成型； 6）確定脫模方式； 7）確定開模方向； 8）塑料充模的流動分析。 這些問題都是設(shè)計該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻資料來解決。 4．預期成果 （1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份； （2）開題報告一份、外文翻譯資料一份； （3）2D裝配圖一份和零件圖若干份； （4）畢業(yè)論文一份； 研究計劃 第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料； 第二周 熟悉模具設(shè)計方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)； 第三周 撰寫開題報告； 第四周 英文文獻資料的翻譯； 第五周 熟悉CAD及PRO/E軟件的使用； 第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計； 第七周 開模3D圖完成； 第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成； 第九周 2D總裝圖的繪制及修改； 第十周 若干零件圖的繪制及修改； 第十一周 完成熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)； 第十二周 畢業(yè)答辯 特色與創(chuàng)新 隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復雜的模具設(shè)計是必不可少的技術(shù)。 在本次畢業(yè)設(shè)計，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造模具。在模具設(shè)計方面，應(yīng)用PRO/E軟件對模具型芯和型腔進行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學習該軟件需要一定的塑件成型實踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 1 月 21 日 教研室意見 主任簽名： 年 1 月 22日 學院（系部）意見 教學院長（主任）簽名： 年 1 月 23日