相機殼的注塑模具設(shè)計開題報告

開題報告學生姓名 專 業(yè)指導教師姓名職 稱 所在系部課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計課題名稱 基于 UG 的相機殼注塑模設(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 UG 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。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，UG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)計的內(nèi)容和意義畢業(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，應使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： 塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇； 一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力； 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； 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。在本次相機殼模具設(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。文獻綜述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?？梢?，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 模具分析應用實例M.北京：清華大學出版社， 20052 陳立亮.材料加工 CAD/CAE/CAM 技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京：機械工業(yè)出版社， 20073王剛，單巖.MOLDFLOW 模具分析應用基礎(chǔ)M.北京：清華大學出版社， 20054屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計M.第 2 版.北京：高等教育出版社， 20075馬文琦，孫紅鐿.塑料成型模擬軟件技術(shù)基礎(chǔ)與應用M.北京：中國鐵道出版社，20066黃虹.塑料成型加工與模具M. 北京：化學工業(yè)出版社， 20047李志剛.中國模具設(shè)計大典（第一卷）M.南昌：江西科學技術(shù)出版社， 20038B.H.Lee，B.H.Kim.Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection一 molded parts based on the modified complex methodJ.Polymor-plastics technology engineering，1995，34(5):7939B.H.Lee，B.H.Kim.Automated design for the runner systerm of injection molds based on packing simulation J.Polymer-plastics technology engineering，1996，35(l):14710B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded partJ.Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):25311B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variabilityJ.Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):7911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， MOLDFLOW 等 ;(g)完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 一 系 列 任 務 ；2課題研究的主要內(nèi)容：圖 1.1 為 相 機 殼 零 件 圖 ， 零 件 雖 小 ， 但 有 著 復 雜 的 外 形 和 光 滑 的 外 表 ， 在 設(shè) 計過 程 中 應 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) 。研究內(nèi)容相 機 殼 厚 度 為 2 mm， 最 大 長 度 、 寬 度 、 高 度 分 別 為 180， 100， 126mm， 要 求 塑 件表 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 ABS， 收 縮 率 為 0.45%。為 了 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 故 采 用 一 模 兩 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 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）3D 開模圖一份；（4）2D 裝配圖一份和零件圖若干份（不少于 3 張 A0 圖紙） ；（5）畢業(yè)論文一份；（6）熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)報告；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)論文的撰寫；第十三周 畢業(yè)論文的撰寫；第十四周 修改論文，制作論文 PPT，準備答辯；第十五周 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，應用UG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：2012 年 3 月 2 日教研室意見主任簽名：2012 年 3 月 4 日學院意見教學主任簽名：2012 年 3 月 5 日