開題報(bào)告-手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì).doc
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目: 手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì) 院(系) 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2014年 3月9日 開題報(bào)告填寫要求 1.開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成。 2.開題報(bào)告內(nèi)容必須按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)填寫并打印(禁止打印在其它紙上后剪貼),完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師審閱。 3.開題報(bào)告字?jǐn)?shù)應(yīng)在1500字以上,參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇(不包括辭典、手冊,其中外文文獻(xiàn)至少3篇),文中引用參考文獻(xiàn)處應(yīng)標(biāo)出文獻(xiàn)序號(hào),“參考文獻(xiàn)”應(yīng)按附件中《參考文獻(xiàn)“注釋格式”》的要求書寫。 4. 年、月、日的日期一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫,例:“2005年11月26日”。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況): 1.1題目背景及意義: 手機(jī)是中國外部設(shè)備市場上最活躍、最普及,也是競爭最為劇烈的電子產(chǎn)品之一。近年,由于手機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大[1];同時(shí),手機(jī)外殼自身也在技術(shù)上的集成化、網(wǎng)絡(luò)化,質(zhì)量的不斷提高和發(fā)展使其擁有穩(wěn)定的增長且又不斷擴(kuò)大的市場[2]。 作為手機(jī)重要組成部分之一----手機(jī)外殼,它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及質(zhì)量也是非常重要的[2]。目前,主要采用注射成型的方法得到手機(jī)殼體,用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:成型周期短,能一次成型外形復(fù)雜的結(jié)構(gòu),對各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)效率高。手機(jī)殼體采用的材料主要有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。由于ABS綜合性能好,沖擊韌性好,機(jī)械強(qiáng)度高,易于成型和機(jī)械加工等優(yōu)點(diǎn),常采用其做為打印機(jī)殼體材料[1-5]。 模具的CAD設(shè)計(jì)、分析,包括根據(jù)產(chǎn)品模型進(jìn)行模具分型面的設(shè)計(jì)、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、塑料填充過程分析等幾個(gè)方面。利用先進(jìn)的特征造型軟件如Pro/E等很容易地確定分型面,生成上下模腔和模芯,再進(jìn)行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。 塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備,在塑料制品的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用。本次設(shè)計(jì)通過對手機(jī)外殼這一具體塑件進(jìn)行模具設(shè)計(jì),來掌握塑料模具設(shè)計(jì)的基本原則、方法,并能較為熟練的使用AUTOCAD和Pro/E軟件,為今后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4-6]。 1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況: 近年來,我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快,目前,塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右,而在整個(gè)塑料模具市場以注塑模具需求量最大。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力等目標(biāo)。新興的模具CAD技術(shù)很大程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來,CAD技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入,大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期,提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。 在我國,塑料模具的發(fā)展起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得很大成績。這可以從下列幾個(gè)方面來看: 1. CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用 2. 電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用 3. 氣體注射成型技術(shù)的使用更趨成熟 4. 熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛 5. 精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高 6. 模具壽命不斷提高 7. 模具效率不斷提高 8. 采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備 當(dāng)前國內(nèi)塑料模具市場以注射需求量最大,其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。 塑料模具的主要發(fā)展趨勢: 近年來,全球制造也正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國正成為世界制造也的重要的基地。制造也模式的變化,必將產(chǎn)生對新技術(shù)的需求,也必將導(dǎo)致CAD技術(shù)的發(fā)展。 1.協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向 2.模具制造信息將更加豐富,制造過程將更有效 3.激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視 4.模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將在逆向工程中發(fā)揮更大作用 5.優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視 模具CAD技術(shù)應(yīng)用的ASP模式,將成為發(fā)展方向隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,新的技術(shù)革命不斷取得新的發(fā)展和突破,技術(shù)的飛躍已經(jīng)成為全世界經(jīng)濟(jì)增長的重要因素。國外注塑成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動(dòng)化、低成本方向發(fā)展。21世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力滿足用戶需求。 2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1本課題研究的主要內(nèi)容: 1) 調(diào)研和收集資料,論述國內(nèi)外塑料模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和主要發(fā)展方向。 2) 對給定的塑件進(jìn)行測繪(零件的精度為4級(jí),表面粗糙度Ra3.2,材料 :ABS),并繪出塑件零件圖。 3) 分別設(shè)計(jì)成型零件、澆注系統(tǒng)、模架及其他模具零件。 4) 繪制圖紙,其中包括:①塑件零件圖; ②注塑模具裝配圖; ③成型零件圖; ④其他結(jié)構(gòu)零件圖。 5) 編寫設(shè)計(jì)說明書一份,內(nèi)容如下:①塑件的工藝分析。包括塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、用途、使用要求、尺寸精度、粗糙度等。 ②設(shè)計(jì)方案的擬訂。包括:(1)確定成型方法;(2)確定模具類型及型腔數(shù);(3)型腔的布置;(4)選擇注射機(jī)規(guī)格;(5)確定分型面;(6)確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng);(7)選擇頂出方式和抽芯機(jī)構(gòu);(8)確定拉料桿的形式;(9)確定加熱與冷卻系統(tǒng);(10)確定成型零件和結(jié)構(gòu)零件形式等。 ③設(shè)計(jì)計(jì)算。包括:成型零件的工作尺寸及公差;成形型腔壁厚;型芯墊板厚度。 ④模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。 ⑤對設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和環(huán)保分析。 6) 對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析,作出模具開合結(jié)構(gòu)圖。 7)對設(shè)計(jì)中典型模具零件編制零件制造工藝規(guī)格卡片。 2.2本課題的研究方案: 1.塑件設(shè)計(jì),利用軟件Pro/E進(jìn)行塑件的立體建模,做出零件三維圖并模擬裝配,且對各邊進(jìn)行分析。確定圓角避免脫模時(shí)產(chǎn)生的影響。直觀反映出零件在注塑過程中的難點(diǎn)重點(diǎn)。再在軟件AutoCAD中完成塑件尺寸及公差等技術(shù)要求的標(biāo)注,并輸出工程圖。 2.工藝性分析。 3.注塑設(shè)備選擇,確定塑件的型腔數(shù),并計(jì)算塑件的投影面積,通過注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開模行程的校核、頂出裝置的校核,結(jié)合注塑設(shè)備的資料確定注塑設(shè)備的型號(hào)。 4.確定收縮率和分型面,首先由塑件性能的要求等,確定塑件的塑料,通過查資料確定塑件的收縮率。根據(jù)手機(jī)外殼的工藝及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定具體的分型面,大致應(yīng)為手機(jī)外蓋內(nèi)側(cè)。 5.模架,通過塑件的大小及型腔數(shù)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣槽、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等的初步估算,確定使用模架的型號(hào)。 6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),本塑件使用的是普通澆注系統(tǒng),在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,包括流道的設(shè)計(jì)、噴嘴的選擇、主流道襯套的選擇等,還必須研究一模兩腔澆注系統(tǒng)的平衡性設(shè)計(jì)。 7.成型件(模腔、模芯),確定型腔數(shù)和分型面。對模腔和模芯進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。計(jì)算成型部件的工作尺寸。 9、冷卻系統(tǒng),溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量、生產(chǎn)效率有很大的影響,還針對型腔與型芯冷卻回路的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 10、完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制。 3 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作、 3.1方案的確定 采用一模兩腔的方案,兩塑件平行放置,方向相反以便側(cè)向抽芯。澆口設(shè)在零件的上表面,使用定距拉桿加導(dǎo)柱和彈簧,確保第一次分型面在定模座板和中間板之間分開,凝料先被拉斷。第二次分型在動(dòng)模板面和中間板之間分開,以便取出制品。這樣分型有利于模具加工、注射、排氣、脫模,同時(shí)使操作簡單方便。 3.2確定型腔分型面及型腔數(shù)目 模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面,在制品設(shè)計(jì)時(shí),必須要考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置,否則無法用模具成型。因側(cè)向合模鎖緊力較小,故對于投影較大的大型制品,應(yīng)將投影面積大的分型面放在動(dòng)、定模的合模主平面上,而將投影面積較小的分型面作為側(cè)向分型面。本模具的分型而選擇在塑件的大平面處。采用一模兩腔結(jié)構(gòu)[14-17]。 3.3型腔、型芯的結(jié)構(gòu) (1)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):本設(shè)計(jì)采用整體式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床、電火花、電鑄成型等方法。將一整體型腔嵌入到型腔固定板中,嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼,森碳淬火后拋光[17-20]。 (2)型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。本模具中的型芯采用組合式。 前期已開展的工作就是通過上網(wǎng)、圖書館的書籍來查閱相關(guān)方面的資料,基本了解了本課題的相關(guān)國內(nèi)外研究情況以及本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn),得出了現(xiàn)有其軟件模塊結(jié)構(gòu)和完善知識(shí)體系。 4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 1) 1-2周:查閱資料,熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容并且熟悉軟件,找到所設(shè)計(jì)的相關(guān)模型。 2)3-4周: 撰寫開題報(bào)告,畢業(yè)設(shè)計(jì)開題,做好答辯準(zhǔn)備。 3)5-6周: 對手機(jī)外殼注塑模具的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其中包括主流道的設(shè)計(jì)、冷料穴的設(shè)計(jì)、分流道的設(shè)計(jì)、澆口的設(shè)計(jì)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)、注射機(jī)的選擇等相關(guān)設(shè)計(jì)。 4)7-8周畫手機(jī)外殼塑件零件圖 5)9-10周完成方案設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì),完成中外翻譯、撰寫中期報(bào)告,準(zhǔn)備中期答辯; 6)10-12周完成全部零件設(shè)計(jì),并對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析,作出模具開合結(jié)構(gòu)圖; 7)13-14周:零件強(qiáng)度的校核和有關(guān)零件的計(jì)算 8)15-17周:撰寫畢業(yè)論文 9)18周:論文答辯 注:1、正文:宋體小四號(hào)字,行距22磅。 2、開題報(bào)告裝訂入畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附件冊。 5 參考文獻(xiàn) [1] 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)使用手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1994. 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