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畢業(yè)設(shè)計
開題論證報告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名 王 海 榮
班 級 B機(jī)制051班
學(xué) 號 0510110133
指導(dǎo)教師 劉 道 標(biāo)
完成日期 2009年3月31日
課題名稱：新科MP4上蓋模具設(shè)計及型腔仿真加工
一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1 課題來源：江蘇羽佳塑業(yè)有限公司
通過本次設(shè)計學(xué)習(xí)，可以達(dá)到以下幾個方面的目的：
（1）了解注射成型對塑件的設(shè)計要求，能根據(jù)不同的塑料，分析塑件設(shè)計的優(yōu)劣，對不合理處 對不合理處提出改進(jìn)方案，能進(jìn)行一般塑件的設(shè)計。
（2）掌握注射模常用結(jié)構(gòu)的原理、特點(diǎn)及設(shè)計計算方法，能獨(dú)立進(jìn)行一般結(jié)構(gòu)的注射模設(shè)計。
（3）熟悉熱固性塑料注射成型模具的典型結(jié)構(gòu)、常用類型及特點(diǎn)。
（4）熟悉熱塑性塑料擠出成型模具的常用結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)，能進(jìn)行簡單結(jié)構(gòu)的機(jī)頭設(shè)計。
（5）了解試模的過程，能分析引起塑件各種缺陷的原因并提出合理的解決方法。
（6）了解塑料模各零件對制模材料的要求，能合理地選擇模具材料及熱處理方法。
2 課題研究的主要內(nèi)容
（1）產(chǎn)品的注塑加工工藝
（2）制品測繪、工程圖繪制、三維造型及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
（3）制品模具設(shè)計（全套工程圖及三維造型）
（4）上下型腔的加工工藝分析、工藝規(guī)程、數(shù)控仿真加工及下型腔的工藝卡片
3 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的 50 %以上 ,尤其是家電盒型注塑產(chǎn)品需求量不斷增加，注塑成型能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法 ，注塑模具的設(shè)計與制造主要依賴于設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)和技師的制造技藝 ,一般需要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，要解決這些問題 ,必須以科學(xué)分析的方法 ,研究各個成型過程的關(guān)鍵技術(shù)，塑料注塑成型是一個復(fù)雜的加工與物理過程 ,為實(shí)現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代 ,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進(jìn)行注塑模具設(shè)計與制造及成型過程分析的 CAD/ CAM/ CAE集成技術(shù)的研究國外注塑模 CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)研究的成果有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模 CAD/ CAE/CAM 技術(shù)能使設(shè)計時間縮短 50 %,制造時間縮短 30 %,成本下降 10 %,塑料節(jié)省 7 % 注塑模計算機(jī)模擬技術(shù)正朝著與 CAD/ CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑 CAD 所構(gòu)造的幾何模型為實(shí)現(xiàn)注塑模 CAE技術(shù)提供了基本的幾何拓?fù)湫畔⒑吞卣餍畔?,注塑模 CAE的目標(biāo)是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析 ,為塑料制品的設(shè)計、材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學(xué)依據(jù) 。?現(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；結(jié)構(gòu)分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。
模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。
二、本課題擬解決的問題
此次課程設(shè)計解決的問題主要有以下幾個方面：
（1）塑料件幾何造型；
（2）模具結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計（總裝圖及零件圖的生成）；
（3）注塑過程模擬及工藝優(yōu)化；
（4）模具數(shù)控加工仿真等。
三、解決方案及預(yù)期效果
1、解決方案:
在本設(shè)計中主要利用計算機(jī)輔助設(shè)計，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設(shè)計、制造。以下是該套模具的分階段設(shè)計過程：
(1)塑料制品的設(shè)計(Pro/E)：基于特征的三維造型軟件為設(shè)計者提供了方便的設(shè)計平臺，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設(shè)計和分析打下了良妤的基礎(chǔ)。
?(2)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(Pro/E、AutoCAD)：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計軟件會提供相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇．計算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。
?(3)注射過程數(shù)值分析(MoldFlow)：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義，同時還可檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。
(4)數(shù)控加工(MasterCAM)：利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實(shí)時加工過程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時還可自動生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。
2、預(yù)期的效果：
此次選題與本專業(yè)密切相關(guān)，能結(jié)合社會生產(chǎn)實(shí)際或科研實(shí)踐，工程性強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)意義明顯，具有相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性、深度和難度。通過本次設(shè)計能夠達(dá)到的預(yù)期效果是將本產(chǎn)品模型用CAD設(shè)計好，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計；根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，初步確定相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇。計算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等；采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)，同時也檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等；最后利用數(shù)控編程軟件模擬刀具在凹模上的實(shí)時加工過程并顯示有關(guān)的形狀數(shù)據(jù)，同時還自動生成數(shù)控線切割指令等。
四、課題進(jìn)度安排
3月1日～3月14日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報告。
3月15日～3月31日．開題階段。
提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。
4月1日～5月14日． 設(shè)計初稿階段。
完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。
5月15日～5月31日． 中期工作階段。
完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。
6月1日～6月2日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。
6月3日～6月9日．畢業(yè)設(shè)計整改。
圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月10日～6月11日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。
6月12日～6月13日．畢業(yè)答辯。
6月14日～6月15日．材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見
簽名
年 月 日
六、專業(yè)系意見
簽名
年 月 日
七、學(xué)院意見
簽名
年 月 日
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