相机壳的注塑模具设计开题报告

开题报告学生姓名 专 业指导教师姓名职 称 所在系部课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 基于 UG 的相机壳注塑模设计毕业设计的内容和意义1主要内容： （1）编写模具技术要求、订料表；（2）使用 UG 软件进行模具型芯和型腔的分模，完成模具的 2D 总装图和若干零件图的绘制。掌握流道平衡设计。（3）掌握塑料的使用性能和用途。完成与模具相关资料的外文翻译。（4）掌握模具钢的使用情况，了解企业的模具设计流程和制造情况。掌握新软件使用和模具加工的新工艺。（5）利用模具分析进行熔体模拟流动分析，优化模具设计结构。2毕业设计的意义：毕业设计是在教师的指导下，运用已学的知识、独立进行科学研究活动，学会分析和解决学术问题的方法，锻炼解决某一学术问题的能力。是对我们的知识能力进行一次全面的考核，同时也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后工作打下良好的基础。进行毕业设计是对我们进行最后一次知识的全面检验，是对我们基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试，这是进行毕业设计的第一个目的。我们在学习期间，已经按照学校的规定，学完了公共课、基础课、专业课以及选修课等，每门课程也都经过了考试或考查。学习期间的这种考核是单科进行，主要是考查我们对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但毕业设计则不同，它不是单一地对我们进行某一学科已学知识的考核，而是着重考查我们运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力，是培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能，研究和解决问题的能力。是让我们对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过这个过程，锻炼了我们的思维能力、动手能力，并加深了我们掌握知识的深度。在大学期间，我努力学习本专业知识，打下良好的理论基础，并能坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证,此外，还充分利用课余时间，系统学习过 moldflow，Mastercam，UG等软件，但这些还是远远不够的。没有经过实践的检验，一切都是纸上谈兵。只有通过毕业设计的内容和意义毕业设计，才能更深切的理解，更灵活的运用这些专业知识。至于那些软件，也只有通过设计过程中的反复运用，才能熟练运用。通过本次设计，应使我在下述基本能力上得到培养和锻炼： 塑料制品的设计及成型工艺的选择； 一般塑料制品成型模具的设计能力； 塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力； 了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。在本次相机壳模具设计毕业设计中，我可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处，会找出各种解决方案让设计趋于合理，同时掌握了最先进的设计，加工及分析技术，提高了学生的学习兴趣和创新能力，使毕业设计真正成为了实际工作前的一次全过程模拟。由于模具成型方式具有生产效率高，产品质量稳定，可节约材料及生产成本低等特点，发展模具工业已成为当代促进塑料制品及机电产品优质廉价生产的重要手段。随着国民经济的高速发展和模具使用的日益广泛，模具工业己成为现代工业的基础，被称为“工业之母” 。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。工业发达国家对模具工业极为重视，早在 50 年代就已使模具摆脱了依附和从属的地位，使之成为一个独立的工业部门。从工业产值对比来看，经济发达国家的模具总产值早己超过了机床的总产值。如日本，1987 年模具总产值为 124 亿美元，而机床总产值为 102 亿美元:1991 年前者为 131 亿美元，后者为120 亿美元。我 国模 具 设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多。 其主要原因是:一方面我国塑料模具设计与制造大多数仍依赖于设计人员的经验和工艺人员的技巧，先进的模具 CAD/CAE/CAM 软件的应用不够广泛，技术不成熟;而在欧美，模具 CAD/CAE/CAM 已成为模具企业普遍采用的技术，该技术已较成熟 ;另一方面，我国塑料模具的标准化程度和应用水平与国外工业发达国家相比存在着较大差距，塑料模具零件的标准化、专业化程度和商品化水平亦较低。文献综述塑料制品的使用越来越泛，在很多方面，它己成为金属制品的替代物。塑料模具作为成型方式中的一种，是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料制品的重要生产工具。并且随着 塑 料 工业的迅猛发展，人们对塑料制品的质量要求越来越高，外形在满足性能要求的同时也变得越来越复杂，而且产品品种多、更新快、价格低，市场竞争剧烈。据统计， 日本一万多家模具企业中，生产塑料模具的就占 40%;韩国模具专业厂中生产塑料模的占 43%。 。塑料模具是塑料产品开发中至关重要的一个环节，也是批量产品得以投放市场的先决条件。在塑料模具中，由于注塑模具能够一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适用于高效率、大批量的自动化生产方式，使其在塑料模中的占用量超过了 50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，为了适应市场竞争对塑料模具的交货期短、质量好、价格低的要求，模具制造行业就必须以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出塑料模具来。在今天这样激烈竞争的环境中，客户对缩短注塑模具设计和制造周期的要求日益迫切。缩短模具设计和制造周期，成了模具企业间竞争取胜的重要因素之一。与模具成型零件变化多样相比，模具基本结构和常用零部件的变化要少得多。设计中相当一部分时间花在结构类似的零部件设计和绘图上。可见，缩短这些常用零部件的设计时间，能极大地提高模具设计的效率和缩短模具的交货期。因此，对引进 CAD/CAE/CAM 系统，进行本地化、用户化的二次开发具有重要的实际意义。通过建立必要的标准模架库，充分地发挥计算机和 CAD 软件的功能，才能达到缩短模具设计周期，提高模具设计水平的目的，使科学技术转化为实实在在的生产力。模具 CAD/CAE/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。塑料模 CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，塑料模 CAD/CAE/CAM 技术的重要性正逐渐被模具界所认识，其中注塑模具应用软件的发展引人注目。据统计，在国外，注射模采用 CAD 技术的比例约占所有不同模具 CAD 技术的 75% ，在我国，注射模 CAD 技术也在不断地应用和推广中。国外注射模 CAD 技术发展很快，从 70 年代起，注射模 CAD/CAE/CAM 技术就成为热门的研究课题，注塑流动模拟和冷却分析软件中比较突出的有美国 AC-Tech 公司的 C-MOLD 软件、澳大利亚 Moldflow 公司的 MOLDFLOW 软件:三维模具CAD/CAE/CAM 集成软件中比较突出的有美国 PTC 公司的 Pro/E 软件、美国 UGS 公司的 UG 软件、法国达索公司的 CATA 软件等等。我国在开发注射模 CAD 技术上起步较晚，但经过不断的努力，一些 大学和研究所已有长足的进步，并取得了一批科研成果。通过引入国外先进的 CAD/CAE/CAM 软件，并在此基础上对其进行消化吸收与进一步的二次开发，实践证明是提高我国制造业水平的有效途径之一。利用CAD/CAE/CAM 技术来改造注塑模传统的设计制造方法，可以明显提高模具设计效率文献综述研究内容率和质量，缩短模具制造周期，能尽快缩小国内模具水平与国外的差距。据统计一，采用模具 CAD/CAE/CAM 技术进行模具设计、制造，设计时间缩短了 50%，制造时间缩短了 30%，模具成本下降了 10%。由于模具设计质量提高，可靠性增强，零件加工精度得到保证，模具装配与返修时间能大幅度地缩短参考文献1 王刚，单岩.MOLDFLOW 模具分析应用实例M.北京：清华大学出版社， 20052 陈立亮.材料加工 CAD/CAE/CAM 技术基础M. 北京：机械工业出版社， 20073王刚，单岩.MOLDFLOW 模具分析应用基础M.北京：清华大学出版社， 20054屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.第 2 版.北京：高等教育出版社， 20075马文琦，孙红镱.塑料成型模拟软件技术基础与应用M.北京：中国铁道出版社，20066黄虹.塑料成型加工与模具M. 北京：化学工业出版社， 20047李志刚.中国模具设计大典（第一卷）M.南昌：江西科学技术出版社， 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设计、研究思路：本 毕 业 设 计 分 以 下 步 骤 进 行 ；（ a） 认 真 跟 老 师 沟 通 ， 了 解 所 要 设 计 的 产 品 ；(b)复 习 以 前 学 过 的 知 识 ， 理 顺 设 计 的 大 概 思 路 ；(c)查 阅 大 量 资 料 ， 细 致 化 自 己 的 思 路 ；(d)查 阅 网 上 最 新 资 料 ， 开 动 脑 筋 ， 看 能 不 能 走 出 自 己 的 路 ；(e)跟 老 师 沟 通 ， 看 有 无 出 错 ；（ f） 熟 悉 各 类 软 件 ， 如 AutoCAD， PRO/E， MOLDFLOW 等 ;(g)完 成 毕 业 设 计 的 一 系 列 任 务 ；2课题研究的主要内容：图 1.1 为 相 机 壳 零 件 图 ， 零 件 虽 小 ， 但 有 着 复 杂 的 外 形 和 光 滑 的 外 表 ， 在 设 计过 程 中 应 该 从 产 品 的 结 构 特 点 和 模 具 的 制 造 加 工 工 艺 出 发 尽 量 简 化 模 具 的 结 构 。研究内容相 机 壳 厚 度 为 2 mm， 最 大 长 度 、 宽 度 、 高 度 分 别 为 180， 100， 126mm， 要 求 塑 件表 面 美 观 、 光 洁 、 无 明 显 熔 接 痕 、 银 丝 和 流 痕 ， 同 时 不 产 生 明显 的 翘 曲 变 形 。 该 塑 件 材 料 为 ABS， 收 缩 率 为 0.45%。为 了 提 高 生 产 效 率 ， 故 采 用 一 模 两 腔 成 型 。 为 避 免 分 模 的 接 合 痕 迹 留 在 塑 件 的 表 面而 影 响 外 观 ， 模 具 的 分 型 面 设 置 在 顶 面 的 下 曲 面 。 对 于 孔 的 截 面 与 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 侧 面 存 在 侧 孔 ， 必 须 采用侧向抽芯机构来实现。3解决的关键问题本 塑 件 主 要 有 两 个 曲 面 结 构 ， 一 个 加 强 筋 ， 及 带 有 侧 孔 的 中 空 四 棱 柱 组 成 。 且相 应 部 位 有 倒 角 。 有 可 能 遇 到 的 主 要 问 题 ：1） 确 定 型 腔 的 数 目 ；2） 确 定 浇 注 系 统 ；3） 型 腔 的 布 置 ；4） 选 择 分 型 面 ； 5） 侧 孔 的 成 型 ；6） 确 定 脱 模 方 式 ； 7） 确 定 开 模 方 向 ； 8） 塑 料 充 模 的 流 动 分 析 。这 些 问 题 都 是 设 计 该 模 具 的 关 键 问 题 ， 在 设 计 过 程 中 ， 本 人 将 通 过 查 阅 有 关 文献 资 料 来 解 决 。4预期成果（1）该塑料件模具技术要求一份、订料表文件一份；（2）开题报告一份、外文翻译资料一份；（3）3D 开模图一份；（4）2D 装配图一份和零件图若干份（不少于 3 张 A0 图纸） ；（5）毕业论文一份；（6）熔体模拟流动分析，优化模具设计结构报告；研究计划第一周 调研、图书馆查找与毕业设计有关资料；第二周 熟悉模具设计方法和现代模具加工技术；第三周 撰写开题报告；第四周 英文文献资料的翻译；第五周 熟悉 CAD 及 PRO/E 软件的使用；第六周 模具结构方案的确定和设计；第七周 开模 3D 图完成；第八周 模具技术要求、订料表的完成；第九周 2D 总装图的绘制及修改；第十周 若干零件图的绘制及修改；第十一周 完成熔体模拟流动分析，优化模具设计结构；第十二周 毕业论文的撰写；第十三周 毕业论文的撰写；第十四周 修改论文，制作论文 PPT，准备答辩；第十五周 毕业答辩特色与创新随着计算机技术的不断发展，模具 CAD/CAM/CAE 技术及其应用日趋成熟，模具CAD/CAM 技术日益深入人心，并且发挥着越来越重要的作用。因此，对于大型复杂的模具设计是必不可少的技术。在本次毕业设计，本人将全部应用CAD/CAE/CAM技术来设计与制造模具。在模具设计方面，应用UG软件对模具型芯和型腔进行3D分模，并完成三维模具总装图；使用MOLDFLOW软件对注射成型过程进行了3D数值模拟，从而优化了模具结构。由于学习该软件需要一定的塑件成型实践知识，在使用上要多查阅这方面的资料。指导教师意 见指导教师签名：2012 年 3 月 2 日教研室意见主任签名：2012 年 3 月 4 日学院意见教学主任签名：2012 年 3 月 5 日