鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)(論文+圖紙)
鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)(論文+圖紙),鼠標(biāo),注塑,模具設(shè)計(jì),論文,圖紙
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文一、選題的依據(jù)及意義:光陰似箭,大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過,為具體的檢驗(yàn)這三年來的學(xué)習(xí)效果,綜合檢測(cè)理論在實(shí)際應(yīng)用中的能力,除了平時(shí)的考試、實(shí)驗(yàn)測(cè)試外,更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際,訓(xùn)練自己綜合運(yùn)用機(jī)械和其他選修課程的基礎(chǔ)理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力,鞏固、深化和擴(kuò)展自己有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。即此次設(shè)計(jì)的課題為鼠標(biāo)上蓋注塑模CAD/CAM.經(jīng)過這幾十年的發(fā)展,我國(guó)模具CAD/CAM有了長(zhǎng)足的發(fā)展,模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國(guó)企業(yè)。我國(guó)研制模具CAD/CAM軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國(guó)外先進(jìn)水平。在政府的大力支持下先后出現(xiàn)了一批先進(jìn)的模具CAD/CAM示范企業(yè),高校和企業(yè)也培養(yǎng)了一大批模具CAD/CAM軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。但總的來說,我國(guó)目前模具CAD/CAM軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場(chǎng)化程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距。模具CAD/CAM技術(shù)水平還處于向高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化商品化過渡的時(shí)期,研制的軟件在可靠性和穩(wěn)定性方面與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軟件尚有一些差距,還沒有針對(duì)性的軟件,使用一般都是通用性軟件。但是我們不但要看清我們的劣勢(shì),也要看到我們的優(yōu)勢(shì)。與國(guó)外軟件相比我們的優(yōu)勢(shì)是:了解本國(guó)市場(chǎng),便于提供技術(shù)支持,相對(duì)價(jià)格便宜等。另外,我們有政府的大力支持,各大高校也為CAD軟件的開發(fā)培養(yǎng)了大批的人才。在這些前提下,我國(guó)模具CAD/CAM產(chǎn)業(yè)不僅要緊跟時(shí)代潮流,跟蹤國(guó)際最新動(dòng)態(tài),遵守各種國(guó)際規(guī)范,形成自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),更要立足國(guó)內(nèi),結(jié)合國(guó)情,面向國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,開發(fā)出有自己特色,符合中國(guó)人習(xí)慣的CAD/CAM軟件。在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè),許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進(jìn)一步完善,為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。在注塑模具方面,2006年,注塑模具比例進(jìn)一步上升,熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高,注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展,我國(guó)最大的注塑模具單套重量已超過50噸,最精密的注塑模具精度已達(dá)到2微米。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí),CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣,CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展,模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),專利數(shù)量增多。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生活,應(yīng)用廣泛,但成型難度大,模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,對(duì)模具工作人員是一個(gè)很好的考驗(yàn)。它能加強(qiáng)對(duì)塑料模具成型原理的理解,同時(shí)鍛煉對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力。本次設(shè)計(jì)以鼠標(biāo)上蓋模具為主線,綜合了成型工藝分析,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后到模具零件的加工方法,模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學(xué)以致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟,模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來,所謂學(xué)以致用。同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中對(duì)自己進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)自己查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力,在設(shè)計(jì)中除使用傳統(tǒng)方法外,同時(shí)引用了CAD、Mastercam等技術(shù),使用Office軟件,力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率的目的。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述):1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備,它的作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))的流動(dòng),使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,材料消耗低,生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量,效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè),正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中,將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分,又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械,電子,輕工,汽車,紡織,航空,航天等工業(yè)領(lǐng)域里,日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備,它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件,組件和部件的生產(chǎn)加工。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上,僅以汽車,摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車,摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件,經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車,汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn),已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加,2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副,價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求,汽車將不斷換型,汽車換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一,據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型,1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種,共計(jì)5000多個(gè),其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具,總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè),如電子及通訊,家電,建筑等,也存在巨大的模具市場(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求,模具的主要出口國(guó)是美國(guó),日本,法國(guó),瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少,但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高,勞動(dòng)成本低,只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備,提高模具加工質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,溝通外貿(mào)渠道,模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù),提高模具技術(shù)水平,對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有:沖模,鍛摸,塑料模,壓鑄模,粉末冶金模,玻璃模,橡膠模,陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模,因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。(1)沖模:沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同,沖??煞譃槁淞夏#瑳_孔模,切口模,切邊模,彎曲模,卷邊模,拉深模,校平模,翻孔模,翻邊模,縮口模,壓印模,脹形模。按組合工序不同,沖模分為單工序模,復(fù)合模,連續(xù)模。(2)鍛模:鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同,鍛模分為錘用鍛模,螺旋壓力機(jī)鍛模,熱模鍛壓力鍛模,平鍛機(jī)用鍛模,水壓機(jī)用鍛模,高速錘用鍛模,擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模,輥鍛機(jī)用鍛模,楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同,鍛模可分為預(yù)鍛模具,擠壓模具,精鍛模具,等溫模具,超塑性模具等。(3)塑料模:塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35,而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模,擠塑模,注射模,此外還有擠出成型模,泡沫塑料的發(fā)泡成型模,低發(fā)泡注射成型模,吹塑模等。(4)壓鑄模:壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備,壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型,在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。(5)粉末冶金模:粉末冶金模用于粉末成型,按成型工藝分類粉末冶金模有:壓模,精整模,復(fù)壓模,熱壓模,粉漿澆注模,松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多,包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造,塑料,橡膠加工,金屬材料,鑄造(凝固理論),塑性加工,玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè),是一個(gè)多學(xué)科的綜合,其復(fù)雜程度顯而易見。1.3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛,也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后,大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速,模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣,1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣,1999年已達(dá)到245億元人民幣,2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以1015的速度快速增長(zhǎng)。 目前,我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外,其他所有制形式的模具廠家,包括集體企業(yè),合資企業(yè),獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等,都得到了快速發(fā)展。其中,集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如,浙江寧波和黃巖地區(qū),從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家,成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東,一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如,科龍,美的,康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二,作為商品銷售的約占三分之一。其中,沖壓模具約占50(中國(guó)臺(tái)灣:40),塑料模具約占33(中國(guó)臺(tái)灣:48),壓鑄模具約占6(中國(guó)臺(tái)灣:5),其他各類模具約占11(中國(guó)臺(tái)灣:7)。中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng),分為萌芽期(19611981),成長(zhǎng)期(19811991),成熟期(19912001)三個(gè)階段。萌芽期,工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織,電子,電氣,電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺,連帶使得模具制造,維修業(yè)者和周邊廠商(如熱處理產(chǎn)業(yè)等)逐年增加。在此階段的模具包括:一般民生用品模具,鑄造用模具,鍛造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡膠模具等。1981年1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯,自1982年起,臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”,大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展,以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略,全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè),機(jī)械五金業(yè),汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展,沖壓模具與塑料模具,逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起,模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù),所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。成熟期,在國(guó)際化,自由化和國(guó)際分工的潮流下,1994年,1998年,由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”,以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸,并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí),朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力,獲得世界模具協(xié)會(huì)(ISTMA)認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì),正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員,。整體而言,臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展,隨著機(jī)械性能,加工技術(shù),檢測(cè)能力的提升,以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電,五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè),提升到計(jì)算機(jī)與電子,通信與光電等精密模具,并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓,大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.4 國(guó)外CAD/CAM發(fā)展及應(yīng)用狀況1.4.1Unigraphics(UG)UG起源于美國(guó)麥道(MD)公司的產(chǎn)品,1991年11月并入美國(guó)通用汽車公司EDS分部。UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā),是一個(gè)集CAD/CAM/CAE于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。UG是將優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起,還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK,允許用戶擴(kuò)展UG的功能。1.4.2AutoCADAutoCAD是美國(guó)Autodesk公司開發(fā)的一個(gè)具有交互式和強(qiáng)大二維功能的繪圖軟件,如二維繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能,同時(shí)有部分三維功能。AutoCAD軟件是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件,占整個(gè)CAD/CAE/CAM軟件市場(chǎng)的37%左右,在中國(guó)二維繪圖CAD軟件市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。1.4.3MDT(MechanicalDesktop)MDT是Autodesk公司在基于參數(shù)化特征實(shí)體造型和曲面造型的CAD/CAM軟件,它以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),集設(shè)計(jì)、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體,為用戶提供了從設(shè)計(jì)到制造一體化的解決方案。據(jù)稱目前已經(jīng)裝機(jī)2萬余套,國(guó)內(nèi)已銷售近千套。1.4.4SolidWorksSolidWorks是由美國(guó)SolidWorks公司于1995年11月研制開發(fā)的基于Windows平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型的軟件,SolidWorks是世界各地用戶廣泛使用,富有技術(shù)創(chuàng)新的軟件系統(tǒng),已經(jīng)成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)。它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好,用戶易學(xué)易用。SolidWorks軟件于1996年8月由生信國(guó)際有限公司正式引入中國(guó)以來,在機(jī)械行業(yè)獲得普遍應(yīng)用,目前用戶已經(jīng)擴(kuò)大到三十多萬個(gè)單位。1.4.5Pro/EngineerPro/Engineer是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation簡(jiǎn)稱PTC)的產(chǎn)品,于1988年問世。Pro/E具有先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征設(shè)計(jì)的實(shí)體造型和便于移植設(shè)計(jì)思想的特點(diǎn),該軟件用戶界面友好,符合工程技術(shù)人員的機(jī)械設(shè)計(jì)思想。Pro/Engineer整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的完備的數(shù)據(jù)庫(kù)以及完整而多樣的模型上,由于它有二十多個(gè)模塊供用戶選擇,故能將整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程集成在一起。在最近幾年P(guān)ro/E已成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最富有魅力的軟件,在中國(guó)模具工廠得到了非常廣泛的應(yīng)用。2.4.1 CAD/CAM在國(guó)外企業(yè)中的應(yīng)用汽車工業(yè)代表著一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的水平,一直是CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的先鋒和大戶。下面就以汽車工業(yè)為例,說明國(guó)內(nèi)外機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用狀況。 國(guó)際上,美國(guó)福特汽車公司在CAD/CAM技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。早在80年代初,福特公司就著手CAD/CAM系統(tǒng)的規(guī)劃,建成了以工作站為主體的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);1985年已經(jīng)有一半以上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作使用圖形終端實(shí)現(xiàn);1986年新開發(fā)的TAURUS和SABLE轎車,大約70%的外板件采用CAD/CAM;90年代初全面實(shí)行產(chǎn)品開發(fā)的CAD/CAM,應(yīng)用率可達(dá)100%。福特公司1990年工作站已達(dá)2000臺(tái),以FGS工作站(約占70%)和CV工作臺(tái)(約占18%)為主,其應(yīng)用軟件主要為自行開發(fā)的PDGS和CAD/CAM。1993年以后,福特汽車公司提出了C3P(CAD/CAE/CAM M)概念,并決定今后將采用I-DEAS軟件作為其主流核心軟件。日本三菱汽車公司1960年從沖模的NC數(shù)控加工著手,以CAD/CAE/CAM為動(dòng)力,對(duì)從設(shè)計(jì)到制作的各項(xiàng)工程踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行了改革,至今,已形成了從車型款式設(shè)計(jì)到車身組裝的新車型開發(fā)的完整的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。 法國(guó)雷諾汽車公司應(yīng)用Euclid軟件作為CAD/CAM的主導(dǎo)軟件,目前已有95%的設(shè)計(jì)工作量用該軟件完成,并開發(fā)出很多適合汽車工業(yè)需求的模塊,如用于干涉檢查的Megavision,用于鈑金成形分析的OPTRIS等。 德國(guó)各大汽車公司普遍采用CATIA作為其CAD/CAM系統(tǒng)的主導(dǎo)軟件。1994年,德國(guó)大眾集團(tuán)決定用CATIA和Pro/Engineer作為其將來開發(fā)新車型的主導(dǎo)CAD系統(tǒng)。1.5模具工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分,是模具基礎(chǔ)。它對(duì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)證明,模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng),極大地促進(jìn)了模具工業(yè)的發(fā)展。據(jù)國(guó)外資料介紹,廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件可縮短設(shè)計(jì)制造周期達(dá)25-40;可節(jié)約由于使用者自制標(biāo)準(zhǔn)件所造成的社會(huì)工時(shí),減少原材料及能源的浪費(fèi);可為模具CAD/CAM等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ);可顯著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用專業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件比自制標(biāo)準(zhǔn)件其配合精度和位置精度將至少提高一個(gè)數(shù)量級(jí),并可保證互換性,提高模具的使用壽命,進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)體制、經(jīng)營(yíng)機(jī)制以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理方面的改革,實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn),并帶動(dòng)模具標(biāo)準(zhǔn)件商品市場(chǎng)的形成與發(fā)展??梢哉f沒有模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化和商品化,就沒有模具工業(yè)的現(xiàn)代化。近年來隨著我國(guó)模具工業(yè)的迅猛發(fā)展,模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和商品化工作,已具有較高的水平,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。自1983年全國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立以來,組織專家對(duì)模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定、修訂和審查,共發(fā)布了90多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),其中沖模標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)、塑料模標(biāo)準(zhǔn)20余項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實(shí)施,推動(dòng)了模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展,產(chǎn)生了很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。模標(biāo)準(zhǔn)件的研究、開發(fā)和生產(chǎn)正在全面深入展開,無論是產(chǎn)品類型、品種、規(guī)格,還是產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量水平都有明顯的提高。 西安解放軍1001模具標(biāo)準(zhǔn)件研究所開發(fā)研制含油導(dǎo)板和導(dǎo)套、球鎖式快換凸模和固定板、斜楔裝置和零部件、高檔塑料模標(biāo)準(zhǔn)件;昆山精密模具導(dǎo)向件有限公司生產(chǎn)的精密導(dǎo)向件;廣州東華模具推桿廠生產(chǎn)的氮化推桿;渭河工模具總廠生產(chǎn)的沖壓模架;福州東方模具公司生產(chǎn)的獨(dú)立導(dǎo)柱;深圳南方模具廠生產(chǎn)的注塑模架;上??死蕦幖夹g(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的熱流道系列產(chǎn)品等等。其中有的已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,有的正在接近或達(dá)到國(guó)際水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。 但是,必須清醒地看到,目前我國(guó)模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平還比較低,樂觀地估計(jì)不足30%,與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家(70-80%)相比,尚有較大的差距。現(xiàn)在生產(chǎn)銷售廠家雖然逐年增加,但大多數(shù)是規(guī)模小、設(shè)備陳舊、工藝落后、成本高、效益低。只有普通中小型標(biāo)準(zhǔn)沖模模架和塑料模模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、模具彈簧、氣動(dòng)元件等產(chǎn)品,商品化程度較高,可基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,并有部分出口。而那些技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)異、質(zhì)量上乘、更換便捷的具有個(gè)性化的產(chǎn)品,如球鎖式快換凸模及固定板、固體潤(rùn)滑導(dǎo)板和導(dǎo)套、斜楔機(jī)構(gòu)及其零部件,高檔塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件和氮?dú)鈴椈傻仍趪?guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家甚少,且由于資金缺乏,技改項(xiàng)目難以實(shí)施,生產(chǎn)效率低,交貨周期長(zhǎng),供需矛盾日益突出。因此,每年尚需從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件,其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3-8%。國(guó)產(chǎn)模具標(biāo)準(zhǔn)件在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面,還存在不少問題。諸如,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)混亂,功能元件少且技術(shù)含量低,適用性差;技改力度小、設(shè)備陳舊、工藝落后、專業(yè)化水平低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;專業(yè)人才缺乏,管理跟不上、生產(chǎn)效率低、交貨周期長(zhǎng);生產(chǎn)銷售網(wǎng)點(diǎn)分布不均,經(jīng)營(yíng)品種規(guī)格少,供應(yīng)不足;某些單位為了爭(zhēng)奪市場(chǎng),不講質(zhì)量,以次充好,偽劣商品充斥市場(chǎng)。還有不計(jì)成本、盲目降價(jià)、擾亂市場(chǎng)的現(xiàn)象,是需要認(rèn)真研究,丞待解決的。當(dāng)然,我們更應(yīng)當(dāng)看到,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,模具市場(chǎng)的總趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的。汽車、摩托車行業(yè)是模具的最大市場(chǎng)。家用電器、電子通信、建筑器材、儀器儀表、塑料橡膠等行業(yè)也有相當(dāng)可觀的模具市場(chǎng)。因此,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日益廣泛。在今后的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中模具標(biāo)準(zhǔn)件必將成為一種十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看,我國(guó)模具工業(yè)必將伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來臨而發(fā)生深刻的變革,模具結(jié)構(gòu)的典型化、零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng),也是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。因而深信模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂觀而美好的。 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平是衡量模具工業(yè)水平的重要標(biāo)志。在我國(guó)即將加入世界貿(mào)易組織(WTO)的今天,模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的生存與發(fā)展正面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。但只要我們團(tuán)結(jié)一致,同心同德,正視現(xiàn)實(shí),加快改革,抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),在競(jìng)爭(zhēng)中求生存,依*科技進(jìn)步求發(fā)展,深信在不久的將來,我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)將會(huì)發(fā)生根本性變革,迎來更加美好的明天。1.6 我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型,精密,復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比,在模具技術(shù)上仍有不小的差距。隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展,今后,我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新,以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。(1) 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展方向,模具和工件的檢測(cè)數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢(shì)新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具,所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬(CAE)及信息的管理與共享。值得強(qiáng)調(diào)的是,模具數(shù)字化不是孤立的計(jì)算機(jī)輔助功能或數(shù)控技術(shù)的集合,其關(guān)鍵是它們與人工智能的有機(jī)集成,不僅可以整理知識(shí)、保存知識(shí),還可以挖掘知識(shí)、繁衍知識(shí)。新一代的模具數(shù)字化將是一個(gè)集工程師的智慧和經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術(shù)、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設(shè)計(jì)和認(rèn)證的系統(tǒng)工程。(2) 模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展 精密數(shù)控電火花加工機(jī)床(電火花成形機(jī)床、快走絲線切割和慢走絲線切割機(jī)床)不斷在加工效率、精度和復(fù)合加工上取得突破,國(guó)外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于1m的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到發(fā)展。國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削技術(shù)和機(jī)床(HSM)開始在國(guó)內(nèi)應(yīng)用,將大幅提高加工效率。模具拋光的自動(dòng)化、智能化也是發(fā)展趨勢(shì)之一,日本已研制了數(shù)控研磨機(jī),可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具的自動(dòng)化研磨拋光。此外,特種研磨方法如擠壓研磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光也應(yīng)是發(fā)展趨勢(shì)。其他方面,如采用氮?dú)鈴椈蓧哼?、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。(3) 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用 快速制模主要從以下四方面加快制模速度:一是提高加工速度(如高速銑削);二是基于快速原型的快速制模技術(shù);三是選擇易切削模具材料(如鋁合金)來加快制模速度;四是采用復(fù)合加工、多軸加工提高加工效率。快速原型制造技術(shù)(RPM)被公認(rèn)為是繼數(shù)控(NC)技術(shù)之后的一次技術(shù)革命,基于快速原型的快速制模技術(shù)是現(xiàn)在和未來的一個(gè)熱點(diǎn)。此外表面成形制模技術(shù)、澆鑄成型制模技術(shù)、冷擠壓及超塑性成形制模技術(shù)、無模多點(diǎn)成形技術(shù)和KEVRON鋼帶沖裁落料制模術(shù)也在蓬勃發(fā)展。(4) 特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展 電火花加工向著精密化、微細(xì)化方向發(fā)展。在簡(jiǎn)化電極準(zhǔn)備、簡(jiǎn)化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設(shè)備制造成本上也做了大量研究和實(shí)踐。在其他機(jī)械特種加工(如磨料流動(dòng)加工、噴水加工、低應(yīng)力磨削、超聲波加工等)和特種加工(如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段,在各自的特殊加工領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。(5) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展 隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展,國(guó)外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。這也應(yīng)是中國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征:多臺(tái)機(jī)床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù);有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。(6) 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速 在模具材料方面,一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面,其主要趨勢(shì)是:由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD法)發(fā)展;由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展;同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外,目前激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。(7) 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同 由于車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量 化發(fā)展,許多輕型材料和輕型結(jié)構(gòu)用于汽車業(yè),如以鋁代鋼,非全密度成形,高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革,相應(yīng)地出現(xiàn)了液態(tài)(半固態(tài))擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)等。另一方面,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高,在模具行業(yè)出現(xiàn) 了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有:適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù);創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn);提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式;模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用(模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本);廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式;適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案: 1. 分析鼠標(biāo)塑件以及塑件成型工藝和過程。2. 設(shè)計(jì)鼠標(biāo)塑件圖,利用注塑成型原理對(duì)鼠標(biāo)塑件進(jìn)行成型分析,并設(shè)計(jì)和繪制注塑模模具裝配圖及型腔、型芯等部分零件圖。3. 利用Mastercam軟件對(duì)模具型腔、型芯進(jìn)行三維曲面造型與數(shù)控仿真加工,同時(shí)生成數(shù)控加工程序。4 . 設(shè)計(jì)過程可利用計(jì)算機(jī)模擬加工檢驗(yàn)四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1目標(biāo)通過設(shè)計(jì)并繪制注塑模裝配圖及模腔、模芯零件圖并用Mastercam軟件對(duì)模具進(jìn)行CAD造型及生成數(shù)控加工程序,系統(tǒng)的把大學(xué)里的機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)復(fù)習(xí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中去,加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。提高自己的動(dòng)手創(chuàng)新能力,掌握造型軟件,明確模具的一般工作原理、制造、加工工藝。鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力,以此提高自己的綜合素質(zhì)來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。2主要特色模具通用簡(jiǎn)單、制造成本較低。注射成型工藝可由機(jī)床按照一定程序完成,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,生產(chǎn)效率高,適于大批大量生產(chǎn)。注射一般可一次成形,減少了制品再加工程序。注射成形后的廢品及廢料可以重新加熱注射,節(jié)約材料。操作易于掌握,不需要等級(jí)較高的技術(shù)操作。3工作進(jìn)度1查閱資料,英文資料翻譯(6000字符),撰寫開題報(bào)告(2周)1月23日2月6日 2設(shè)計(jì)并繪制鼠標(biāo)上蓋塑件圖 (1周)2月7日2月14日3 設(shè)計(jì)并繪制模具型腔、型芯零件圖 (4周)2月14日3月10日4 設(shè)計(jì)并繪制鼠標(biāo)上蓋注塑模裝配圖 (2周)3月11日3月24日 5 熟練掌握Mastercam軟件的應(yīng)用并進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì) (3周)3月25日4月16日6 利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序 (1.5周)4月17日4月30日 7 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(畢業(yè)論文)一份 (1.5周)5月01日5月11日 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 (2周)5月14日 6月2日五、參考文獻(xiàn)1 鄧明等.現(xiàn)代模具制造技術(shù)北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005,1-2942 肖祥芷,李德群等. 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