環(huán)型塑料件注射模設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

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開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 姓名 職 稱 所在系部 機(jī)電工程系 課題來(lái)源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程技術(shù)研究 課題名稱 環(huán)型塑料件注射模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義? 1．主要內(nèi)容： （1）編寫(xiě)模具技術(shù)要求、訂料表； （2）使用PRO/E軟件進(jìn)行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設(shè)計(jì)。 （3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。 （4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。 （5）利用模具分析進(jìn)行熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義： 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)、獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng)，學(xué)會(huì)分析和解決學(xué)術(shù)問(wèn)題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問(wèn)題的能力。是對(duì)我們的知識(shí)能力進(jìn)行一次全面的考核，同時(shí)也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們進(jìn)行最后一次知識(shí)的全面檢驗(yàn)，是對(duì)我們基本知識(shí)、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測(cè)試，這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一個(gè)目的。我們?cè)趯W(xué)習(xí)期間，已經(jīng)按照學(xué)校的規(guī)定，學(xué)完了公共課、基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課以及選修課等，每門(mén)課程也都經(jīng)過(guò)了考試或考查。學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進(jìn)行，主要是考查我們對(duì)本門(mén)學(xué)科所學(xué)知識(shí)的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計(jì)則不同，它不是單一地對(duì)我們進(jìn)行某一學(xué)科已學(xué)知識(shí)的考核，而是著重考查我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基本技能，研究和解決問(wèn)題的能力。是讓我們對(duì)四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過(guò)程。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，鍛煉了我們的思維能力、動(dòng)手能力，并加深了我們掌握知識(shí)的深度 模具做為工業(yè)之母，其重要性無(wú)需多言，包括我國(guó)在內(nèi)的眾多國(guó)家都將其單列出來(lái)作為一個(gè)大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行業(yè)中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我過(guò)在這一行業(yè)，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補(bǔ)的，做為21世紀(jì)的國(guó)家青年，從大一開(kāi)始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當(dāng)然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì)這 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義? 文獻(xiàn)綜述 一課題。 我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題具體說(shuō)是手柄塑料件注射模設(shè)計(jì)，手柄屬于日用品產(chǎn)品，具有復(fù)雜的曲面，要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當(dāng)，需要借助PRO/E軟件進(jìn)行分模設(shè)計(jì)，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實(shí)踐將對(duì)我今后的工作益處甚多。 在大學(xué)期間，我努力學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅(jiān)持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開(kāi)展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時(shí)間，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)moldflow，Mastercam，pro/E等軟件，但這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，一切都是紙上談兵。只有通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，才能更深切的理解，更靈活的運(yùn)用這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)。至于那些軟件，也只有通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中的反復(fù)運(yùn)用，才能熟練運(yùn)用。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： ① 塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇； ② 一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力； ③ 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力； ④ 了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。 在本次手柄模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計(jì)中的不合理處，會(huì)找出各種解決方案讓設(shè)計(jì)趨于合理，同時(shí)掌握了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)，加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了實(shí)際工作前的一次全過(guò)程模擬。 由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，發(fā)展模具工業(yè)已成為當(dāng)代促進(jìn)塑料制品及機(jī)電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價(jià)生產(chǎn)的重要手段。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛，模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被稱為“工業(yè)之母”。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)極為重視，早在50年代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位，使之成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)。從工業(yè)產(chǎn)值對(duì)比來(lái)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具總產(chǎn)值早己超過(guò)了機(jī)床的總產(chǎn)值。如日本，1987年模具總產(chǎn)值為124億美元，而機(jī)床總產(chǎn)值為102億美元:1991年前者為131億美元，后者為120億美元。我 國(guó)模 具 設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多。 其主要原因是:一方面我國(guó)塑料模具設(shè)計(jì)與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧，先進(jìn)的模具CAD/CAE/CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛，技術(shù)不成熟;而在歐美，模具CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)，該技術(shù)已較成熟;另一方面，我國(guó)塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著較大差距，塑料模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化程度和商品化水平亦較低。 塑料制品的使用越來(lái)越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具 文獻(xiàn)綜述 作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車(chē)和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)塑料制品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，外形在滿足性能要求的同時(shí)也變得越來(lái)越復(fù)雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價(jià)格低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 日本一萬(wàn)多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國(guó)模具專(zhuān)業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。。塑料模具是塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場(chǎng)的先決條件。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過(guò)了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價(jià)格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來(lái)。 在今天這樣激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，客戶對(duì)縮短注塑模具設(shè)計(jì)和制造周期的要求日益迫切。縮短模具設(shè)計(jì)和制造周期，成了模具企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多。設(shè)計(jì)中相當(dāng)一部分時(shí)間花在結(jié)構(gòu)類(lèi)似的零部件設(shè)計(jì)和繪圖上?？梢?jiàn)，縮短這些常用零部件的設(shè)計(jì)時(shí)間，能極大地提高模具設(shè)計(jì)的效率和縮短模具的交貨期。因此，對(duì)引進(jìn)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，進(jìn)行本地化、用戶化的二次開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)際意義。通過(guò)建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)和CAD軟件的功能，才能達(dá)到縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)水平的目的，使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力。 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認(rèn)識(shí)，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)外，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75% ，在我國(guó)，注射模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。 國(guó)外注射模CAD技術(shù)發(fā)展很快，從70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)就成為熱門(mén)的研究課題，注塑流動(dòng)模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國(guó)AC-Tech公司的C-MOLD軟件、澳大利亞Moldflow公司的MOLDFLOW軟件:三維模具CAD/CAE/CAM集成軟件中比較突出的有美國(guó)PTC公司的Pro/E軟件、美國(guó)UGS公司的UG軟件、法國(guó)達(dá)索公司的CATA軟件等等。我國(guó)在開(kāi)發(fā)注射模CAD技術(shù)上起步較晚，但經(jīng)過(guò)不斷的努力，一些 大學(xué)和研究所已有長(zhǎng)足的進(jìn)步，并取得了一批科研成果。 通過(guò)引入國(guó)外先進(jìn)的CAD/CAE/CAM軟件，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行消化吸收與進(jìn)一步的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)踐證明是提高我國(guó)制造業(yè)水平的有效途徑之一。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)來(lái)改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計(jì)效率 文獻(xiàn)綜述 研究?jī)?nèi)容 率和質(zhì)量，縮短模具制造周期，能盡快縮小國(guó)內(nèi)模具水平與國(guó)外的差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)一，采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、制造，設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了50%，制造時(shí)間縮短了30%，模具成本下降了10%。由于模具設(shè)計(jì)質(zhì)量提高，可靠性增強(qiáng)，零件加工精度得到保證，模具裝配與返修時(shí)間能大幅度地縮短 參考文獻(xiàn) [1] 王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應(yīng)用實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [2] 陳立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [3]王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [4]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007 [5]馬文琦，孫紅鐿.塑料成型模擬軟件技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006 [6]黃虹.塑料成型加工與模具[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [7]李志剛.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（第一卷）[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [8]B.H.Lee，B.H.Kim.Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection一molded parts based on the modified complex method[J].Polymor-plastics technology engineering，1995，34(5):793 [9]B.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):147 [10]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded part[J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):253 [11]B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variability[J].Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):791 1．設(shè)計(jì)、研究思路： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)分以下步驟進(jìn)行； （a）認(rèn)真跟老師溝通，了解所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品； (b)復(fù)習(xí)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，理順設(shè)計(jì)的大概思路； (c)查閱大量資料，細(xì)致化自己的思路； (d)查閱網(wǎng)上最新資料，開(kāi)動(dòng)腦筋，看能不能走出自己的路； (e)跟老師溝通，看有無(wú)出錯(cuò)； （f）熟悉各類(lèi)軟件，如AutoCAD，PRO/E 等; (g)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的一系列任務(wù)； 2．課題研究的主要內(nèi)容： 圖1.1為環(huán)形塑料件零件圖，零件雖小，但有著復(fù)雜的外形和側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)。 手柄厚度為4 mm和3mm，最大直徑、高度分別為40，28mm，要求塑件表面 研究?jī)?nèi)容 面美觀、光潔、無(wú)明顯熔接痕、銀絲和流痕，同時(shí)不產(chǎn)生明顯的翹曲變形 。該塑件材料為PP，收縮率為1.6%。由于零件的外形尺寸很小，不是大批量生產(chǎn)，故采用一模一腔成型。為避免分模的接合痕跡留在塑件的表面而影響外觀，模具的分型面設(shè)置在頂面的下曲面。對(duì)于孔的截面與分模方向相垂直的，一般采取碰穿的方式。由于塑件的下部的側(cè)面存在側(cè)孔，必須采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3．解決的關(guān)鍵問(wèn)題 本塑件主要有兩個(gè)曲面結(jié)構(gòu)，一個(gè)加強(qiáng)筋，及帶有側(cè)孔的中空四棱柱組成。且相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問(wèn)題： 1）確定型腔的數(shù)目； 2）確定澆注系統(tǒng)； 3）型腔的布置； 4）選擇分型面； 5）側(cè)孔的成型； 6）確定脫模方式； 7）確定開(kāi)模方向； 8）塑料充模的流動(dòng)分析。 這些問(wèn)題都是設(shè)計(jì)該模具的關(guān)鍵問(wèn)題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，本人將通過(guò)查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來(lái)解決。 4．預(yù)期成果 （1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份； （2）開(kāi)題報(bào)告一份、外文翻譯資料一份； （3）2D裝配圖一份和零件圖若干份； （4）畢業(yè)論文一份； 研究計(jì)劃 第一周 調(diào)研、圖書(shū)館查找與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)資料； 第二周 熟悉模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)； 第三周 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第四周 英文文獻(xiàn)資料的翻譯； 第五周 熟悉CAD及PRO/E軟件的使用； 第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計(jì)； 第七周 開(kāi)模3D圖完成； 第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成； 第九周 2D總裝圖的繪制及修改； 第十周 若干零件圖的繪制及修改； 第十一周 完成熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)； 第十二周 畢業(yè)答辯 特色與創(chuàng)新 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。因此，對(duì)于大型復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)是必不可少的技術(shù)。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)與制造模具。在模具設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用PRO/E軟件對(duì)模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對(duì)注射成型過(guò)程進(jìn)行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的塑件成型實(shí)踐知識(shí)，在使用上要多查閱這方面的資料。 指導(dǎo)教師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 1 月 21 日 教研室意見(jiàn) 主任簽名： 年 1 月 22日 學(xué)院（系部）意見(jiàn) 教學(xué)院長(zhǎng)（主任）簽名： 年 1 月 23日