帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,金屬,圓珠筆,注塑,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 調(diào)研報(bào)告 一.注塑模來源和意義 注塑模具加工起源于1943年，當(dāng)年，生產(chǎn)注塑模具的構(gòu)想產(chǎn)生于葡馬立尼亞.格蘭特市的一家小型玻璃模具廠股東。但該構(gòu)型并未獲贊，該股東出售股份，從此鉆研于注塑模具加工和開發(fā)，并于2年后，成功制造出第一只注塑模具。隨后相鄰工業(yè)區(qū)逐步出現(xiàn)其他注塑模具加工企業(yè)。后來，隨著相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展更新，注塑模具加工工藝也不斷發(fā)展，加工方法及工藝產(chǎn)品均被各國采用。 如今，模具工業(yè)在國際上被稱為“工業(yè)之母”，是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分。世界各國都非常重視模具工業(yè)，它制約或推進(jìn)著工業(yè)的發(fā)展。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。模具廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、儀器、儀表、航空航天、家電等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)之中，利用模具來生產(chǎn)產(chǎn)品具有很多優(yōu)點(diǎn)：一、可以提高生產(chǎn)效率,節(jié)約大量的原材料。二、可以改善材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和缺陷,提高制件的力學(xué)性能。三、經(jīng)過模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品無需進(jìn)行切削加工或進(jìn)行少量的切削加工，因此可以減少工序,提高材料利用率。四、利用模具生產(chǎn)的制件精度穩(wěn)定，適合大批生產(chǎn)。用模具生產(chǎn)的制件所達(dá)到的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材是其他加工方法所無法比擬的。其產(chǎn)品價(jià)值往往是模具本身價(jià)值的幾十倍乃至上百倍。這使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。 二.注塑模具國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1國內(nèi)情況 我國在注塑模CAD技術(shù)開發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從20世紀(jì)80年代中期開始，國部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。 我國注塑模CAD/CAE研究始于70年代末，發(fā)展較為迅速。多年來，我國對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其CAD的開發(fā)應(yīng)用十分重視，在“八五”期間，這方面安排了“大型薄壁深腔注塑模具制造技術(shù)”、“多型腔小模數(shù)齒輪精密模具制造技術(shù)”和“實(shí)用CAD/CAM技術(shù)在精密注塑模制造中的應(yīng)用”等國家重點(diǎn)企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，還安排了國家“八五”重點(diǎn)科技公關(guān)項(xiàng)日“塑料注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)研究”。這些項(xiàng)日的成果對(duì)促進(jìn)我國注塑模CAD技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注塑模CAD技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。 華中理工大學(xué)是國內(nèi)較早自行開發(fā)研究注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的單位。自20世紀(jì)80年代中期開始，就在注塑模流動(dòng)分析模擬和冷卻分析模擬的研制方面進(jìn)行了多年的研究與開發(fā)工作，推出了塑料注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HSC-1。該系統(tǒng)包括塑件二維形狀輸入、流動(dòng)模擬、冷卻分析、型腔強(qiáng)度與剛度校核及模具圖設(shè)計(jì)與繪制等功能，在一些企業(yè)單位應(yīng)用，取得較好結(jié)果，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)商品化。在“八五”期間，由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了國家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題“注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)”，并于1996年通過鑒定，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用。目前出現(xiàn)的擁有自主版權(quán)的軟件有--華中理工大學(xué)開發(fā)的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，鄭州工業(yè)大學(xué)研制的Z-MOLD分析軟件等。 浙江大學(xué)基于工作站的UG-Ⅱ系統(tǒng)開發(fā)出精密注塑模CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用特征造型技術(shù)構(gòu)造產(chǎn)品模型，使形狀特征表達(dá)與工藝信息描述統(tǒng)一，并利用特征反轉(zhuǎn)映射實(shí)現(xiàn)了型腔模型的快速生成。 上海交通大學(xué)從1983年開始，對(duì)注塑模CAD進(jìn)行了多方面的研究。在國內(nèi)首次將人工智能技術(shù)引入注塑模CAD系統(tǒng)中，于1988年開發(fā)出集成化注塑模智能CAD系統(tǒng)。目前在工作站UG-Ⅱ平臺(tái)上進(jìn)一步開發(fā)智能系統(tǒng)。 合肥工業(yè)大學(xué)在注塑模結(jié)構(gòu)CAD技術(shù)方面進(jìn)行了多年的研究與開發(fā)工作，先后研制出微機(jī)注塑模CAD系統(tǒng)IPMCAD和微機(jī)注塑模三維系統(tǒng)IPMCAD V3.0，取得了較好的成績。現(xiàn)在以AutoCAD R13.0和MDT作為環(huán)境，進(jìn)一步采用參數(shù)化特征模型技術(shù)，研制出注塑模CAD三維參數(shù)化系統(tǒng)IPMCAD V4.0，在技術(shù)水平和實(shí)用性方面都達(dá)到較高水平。 2.2 國外情況 近二十多年間,國外注塑模CAD/CAM技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 注塑熔體流體理論的研究始于20世紀(jì)60年代中期，美國、英國、加拿大等國的學(xué)者如J. R. Pearson（英）、J. F. Stevenson（美）、M. R. Kamal（加）、K. K. Wang（美）等開展了一系列有關(guān)塑料熔體在模具型腔內(nèi)流動(dòng)與冷卻的基礎(chǔ)研究。 70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，主要是計(jì)算塑料熔體在等直徑圓管，中心澆口的圓盤以及端部澆口的矩形型腔中的流動(dòng)過程。塑料流變學(xué)、幾何造型技術(shù)、數(shù)控加工及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有利地推動(dòng)了注塑模CAD/CAM研究的深入，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。 80年代初開展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域，人們成功地采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。由于CAD/CAM技術(shù)對(duì)提高模具和產(chǎn)品質(zhì)量、加快產(chǎn)品更新?lián)Q代的巨大作用，許多國家的政府部門和科研機(jī)構(gòu)投入了大量的人力、物力進(jìn)行研究。80年代中期注塑模CAD/CAM進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAM軟件，比較著名的有： 1. 澳大利亞MOLDFLOW公司的MoldFlow系統(tǒng)。它是一個(gè)率先推出的注塑模流動(dòng)分析軟件具有流動(dòng)分析、冷卻分析、翹曲分析、收縮分析、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、注塑機(jī)參數(shù)優(yōu)化、氣體輔助注塑分析、塑件纖維取向分析、中型面自動(dòng)生成、熱固性塑料流動(dòng)與融合分析等功能的軟件； 2. 美國PTC公司的Pro/Engineer軟件。這也是一個(gè)通用的CAD/CAM系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的參數(shù)化特征造型功能，另外它還包括一個(gè)專用的模具設(shè)計(jì)模塊Pro/MoldDesign使模具設(shè)計(jì)更加方便和直觀； 3. 美國UG公司的UGII系統(tǒng)。UGII具有強(qiáng)大的曲面造型實(shí)體造型和CAM功能，是一個(gè)通用的CAD/CAM系統(tǒng)。UG帶有模具設(shè)計(jì)模塊MoldWizard，它基于UG,利用UG/WAVE和Master Model技術(shù)提供了注塑模的型芯型腔創(chuàng)建和模架庫等各種功能； 4. 美國和意大利P&C的CAD/CAM軟件TMCONCEPT。該系統(tǒng)包括材料選擇(TMC-MS)、成型工藝參數(shù)和模具費(fèi)用優(yōu)化(TMC-MCO).流動(dòng)模擬(TMC-FA)、型腔設(shè)計(jì)(TMC-CSE)及冷卻分析(TMC-MTA)共五個(gè)程序包； 5. 德國工KV研究所的CAD-MOULD系統(tǒng)，可用于注塑模流動(dòng)分析、冷卻分析、力學(xué)性能校核。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代后開展了成型過程流動(dòng)、保壓、冷卻、應(yīng)力分析及翹曲的全過程模擬，將各獨(dú)立模塊有機(jī)地結(jié)合起來，考慮它們之間的相互影響，以提高模擬軟件的分析精度和擴(kuò)大適用范圍。這些卓有成效的研究成果，為開發(fā)使用型的注塑模分析軟件奠定了基礎(chǔ)。 三、課題的研究目標(biāo) 通過畢業(yè)設(shè)計(jì),熟悉注塑模的結(jié)構(gòu)、功能以及總體設(shè)計(jì)流程，熟練使用計(jì)算機(jī)軟件PROE和AUTOCAD進(jìn)行繪圖，設(shè)計(jì)出一套完整的帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具的PROE三維圖和二維CAD圖。 四、課題的研究內(nèi)容 根據(jù)題目要求，本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)： 1. 塑料的工藝分析 2.注射機(jī)型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 3.分型面的選擇 4.型腔數(shù)目的確定與排列形式 5.注射模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 8. 注射模具成型零件設(shè)計(jì) 9. 推出機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 10. 模座的選擇 11. 模具的總裝 五、本課題的研究方法和手段 1. 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，綜述文獻(xiàn)并寫調(diào)研報(bào)告。 2. 通過參觀實(shí)習(xí)，熟悉注塑模的總體構(gòu)造及塑件的生產(chǎn)過程。 3.分析研究塑料的成型性能。 4.確定模具的結(jié)構(gòu)形式，包括注射機(jī)型號(hào)、分型面、型腔數(shù)量和排列方式等。 5.設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，包含主流道、分流道、冷料穴等。 6.設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng) 7.設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)，選取合適的推出機(jī)構(gòu)并計(jì)算脫模力。 8.設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng) 9.設(shè)計(jì)導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)。 10.繪制總裝圖。 六、工作進(jìn)度安排 第1周 查閱文獻(xiàn)，并翻譯外文技術(shù)資料3000字以上。 第2-3周，查閱文獻(xiàn)，了解課題相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)，撰寫調(diào)研報(bào)告。 第4-5周 進(jìn)行工藝分析，確定注塑模具結(jié)構(gòu)形式。 第6-8周 使用PROE對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行校核。 第9-11周 對(duì)零件進(jìn)行總裝，繪制模具總裝圖。 第12-13周 整理文檔，編寫畢業(yè)論文。 第14周 論文答辯。 參考文獻(xiàn) [1]陳蓮生.關(guān)于注塑模設(shè)計(jì)方式的研究.科技信息：規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014，（09）：199-231. [2]苗軍偉.注塑成型和模具結(jié)構(gòu)一體化分析.鄭州大學(xué),2010.4 [3]石明洪，駱志高.注塑模CAD/CAE/CAM的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向.江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1998.11（19-6）. [4]龍玲，彭必友.注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)的發(fā)展.成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005，04（VOL.22，No.2(Sum 76） [5]吳繼芳.注塑模典型結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)件庫管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用.華中科技大學(xué)，2007，05 [6]陶巖.注塑模具發(fā)展綜述.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（10）：112. [7]陶明康.注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究與實(shí)現(xiàn).華中科技大學(xué)，2012.01 [8]徐淑姣，董祥忠，林旭東.塑料注塑模CAE的現(xiàn)狀和發(fā)展前景.2002年中國工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集，288-291 [9]柯曉華.基于Pro/E的注塑模具CAD/CAM集成及應(yīng)用研究.東華大學(xué)，2009.01 [10]張平.國際先進(jìn)注塑模具技術(shù)的發(fā)展分析.電加工與模具，2014年增刊1 [11]HengTan,ZeWang,Guo Hong Dai,XiuxiangChen,Jianfu Zhu.The Fast Design and The Optimization of The Injection Mold Based on CAD and CAE Technology.2012.01 5