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開題報告
學(xué)生姓名
學(xué) 號
專 業(yè)
數(shù)控編程與模具設(shè)計
指導(dǎo)教師
姓名
職 稱
所在系部
課題來源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程技術(shù)研究
課題名稱
電表端蓋塑料件注塑模設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義?
1． 主要內(nèi)容：
（1）編寫模具技術(shù)要求、模具材料的確定；
（2）使用UG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。掌握塑件成型工藝性分析，注塑機(jī)的選擇，注塑模具分型面的選取，模腔數(shù)目及排列、澆注系統(tǒng)、模架與成型零件、抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計。
（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)行熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。
2．畢業(yè)設(shè)計的意義：
畢業(yè)設(shè)計是在教師的指導(dǎo)下，運用已學(xué)的知識、獨立進(jìn)行科學(xué)研究活動，學(xué)會分析和解決學(xué)術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問題的能力。是對我們的知識能力進(jìn)行一次全面的考核，同時也是對我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計是對我們進(jìn)行最后一次知識的全面檢驗，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的第一個目的。我們在學(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、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進(jìn)行，主要是考查我們對本門學(xué)科所學(xué)知識的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計則不同，它不是單一地對我們進(jìn)行某一學(xué)科已學(xué)知識的考核，而是著重考查我們運用所學(xué)知識對某一問題進(jìn)行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能，研究和解決問題的能力。是讓我們對四年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過這個過程，鍛煉了我們的思維能力、動手能力，并加深了我們掌握知識的深度理解。
文獻(xiàn)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，掌握塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程對提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義[1]。在機(jī)械制造業(yè)中，隨著全球市場競爭的日益激烈，各企業(yè)都力求以最好質(zhì)量、最低成本、最快速度將產(chǎn)品推向市場，計算機(jī)模擬技術(shù)得以充分用用。在傳統(tǒng)模具設(shè)計制造過程中，模具制造完畢后要進(jìn)行多次試模、修模。反復(fù)的修模會造成模具內(nèi)部品質(zhì)的變化，導(dǎo)致整副模具.性能降低，從而使最終塑料制品質(zhì)量不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。而使用計算機(jī)輔助技術(shù)不僅可提高一次性試模的成功率，而且還可以使模具在質(zhì)量、性能及成本上都有很大程度的提高[2]。通過本次設(shè)計掌握先進(jìn)軟件技術(shù)，用專業(yè)分析軟件moldflow和軟件EMX4.1來縮短設(shè)計周期，提高一次性試模的成功率。本設(shè)計還通過電熱毯開關(guān)的注塑模具設(shè)計，了解注塑模具制造特點和新興注射成型技術(shù)對模具制造的新要求，分析注塑模具制造技術(shù)中的幾個關(guān)鍵問題。
模具具有明顯的效益擴(kuò)大作用，用模具生產(chǎn)出來的最終產(chǎn)品價值，往往是模具自身價值的幾十倍，幾百倍，甚至更多。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性，高生產(chǎn)率和代消耗，是其他加工方法所不能比擬的。注塑模具的發(fā)展日新月異，掌握注塑模具設(shè)計及其專業(yè)分析軟件，對未來的注塑模具設(shè)計市場有著不可估量的意義，對個人今后的事業(yè)有著不同尋常的意義。世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶動了模具制造業(yè)的迅速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是最重要的工藝裝備之一[3]。采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料，降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求。模具已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要成型工具。模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，模具生產(chǎn)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力[4]。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。在電子、汽車、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。塑料，橡膠，陶瓷，玻璃，皮革，耐火材料以及建材制品等大部分產(chǎn)品也都是采用模具成型[5]。
文獻(xiàn)綜述
國外從6O年代初就開始了模具CAD／CAM的應(yīng)用研究工作，到7O年代已研制了模具CAD／CAM的專門系統(tǒng)，可應(yīng)用于各種類型的模具設(shè)計和制造，并取得了顯著效果，受到世界各國的普遍重視。目前國際上注塑模CAD／CAM的發(fā)展趨勢是：(1)進(jìn)一步完善注塑工藝過程的模擬程序，特別是流動模擬和冷卻分析程序。已問世的商品化軟件，無是Mo]dFlow、C—Flow，還是Polycool、Blycoo12等，在使用中都有一些問題，有時甚至于在此出現(xiàn)明顯的話誤。因此，如何建立更為符合實際、又能迅速求解的三維非牛頓流體、非等溫流動過程數(shù)學(xué)模型和三維非穩(wěn)態(tài)冷卻過程數(shù)學(xué)模型，仍是國際上致力研究和急待解決的問題。(2)注塑模CAD／CAM的一體化工作，為了向用戶提供更實用、更方便的注塑模C&D／CAM軟件，國外許多計算機(jī)公司正在開發(fā)集成化程序更高的注塑模CAD／CAM系統(tǒng)。(3)建立專家系統(tǒng)，改善注塑模設(shè)計質(zhì)量、提高注塑制品的生產(chǎn)效率。目前，國外已出現(xiàn)了一些注塑棋的專家系統(tǒng)，能夠幫助用戶分析注塑制品的缺陷，選擇注塑模具的最佳分型面，對模具零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化等。
由于硬件資源的影響，我國模具CAD／CAM的研究工作起步較晚。但是現(xiàn)在我國在逐漸成熟CAD/CAM技術(shù)支持下進(jìn)行二次開發(fā)，能通過計算機(jī)對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，國內(nèi)的各大高校及研究機(jī)構(gòu)也對SolidWorks、AutoCAD、Pro/Engineer、UniGraphics等熟悉的軟件進(jìn)行開發(fā)探索，例如山東大學(xué)材料液態(tài)結(jié)構(gòu)及其遺傳性教育部重點實驗室的李成棟、田學(xué)雷、王培風(fēng)等開發(fā)的鑄件材料庫管理系統(tǒng)、以及哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)和上海交通大學(xué)等高校也開始了對Pro/E的開發(fā)，但他們的開發(fā)也只是面對某中具體零件的開發(fā)，很少涉及到與其它軟件的接合開發(fā)，這樣就限制了Pro/E的開發(fā)空間，使得開發(fā)結(jié)果不夠理想。研究軟件間的開發(fā)接口，實現(xiàn)軟件資源共享，可以權(quán)衡利弊，優(yōu)勢互補，開發(fā)后的軟件更加實用、方便快捷。
國內(nèi)CAD/CAM技術(shù)發(fā)展使得下一個世紀(jì)多品種、少批量生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具簡單易操作的模具設(shè)計應(yīng)用程序?qū)⒃絹碓揭鹑藗兊闹匾暻揖哂泻艽蟮纳虡I(yè)價值。
通過編寫語言程序來對Pro/E系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，研制出適合各模具企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)要求的CAD系統(tǒng)，可以節(jié)省模具的設(shè)計時間，提高模具制造的效率，使用模具CAD系統(tǒng)，可以節(jié)省技術(shù)也會越來越成熟，必將對我國的模具行業(yè)的發(fā)展起到重要作用。
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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1．設(shè)計、研究思路：
本畢業(yè)設(shè)計分以下步驟進(jìn)行；
(a)認(rèn)真跟老師溝通，了解所要設(shè)計的產(chǎn)品；
(b)了解設(shè)計的大概思路；
(c)查閱大量資料，確定設(shè)計方案；
(d)跟老師溝通，看有無出錯；
(e)熟悉各類軟件，如AutoCAD，PRO/E，MOLDFLOW 等;
(f)完成畢業(yè)設(shè)計的一系列任務(wù)；
2.課題研究的主要內(nèi)容
如圖所示為該塑料件的結(jié)構(gòu)，我們可以看出該制件可以簡化為一殼體，在設(shè)計過程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)。分型面選取為該制件的最底面位置，澆口選擇為側(cè)澆口，頂出方式選擇多根頂桿推出結(jié)構(gòu)，最后采取一模2腔的結(jié)構(gòu)平衡布置型腔。
3．解決的關(guān)鍵問題
本塑件外表面有一個側(cè)凹槽，一個側(cè)孔，棱角應(yīng)該為圓弧過渡。設(shè)計過程中需要解決的主要問題有：
1）選擇分型面。
2）確定模具結(jié)構(gòu)。
3）確定型腔的數(shù)目。
4）型腔的布置。
5）側(cè)孔的成型，確定抽芯機(jī)構(gòu)的類型。
6）確定澆注系統(tǒng)類型。
7）選擇注射機(jī)類型、大小等。
8）確定脫模方式，選擇推出機(jī)構(gòu)的類型。
9）確定開模方向。
10）塑料充模的流動分析，預(yù)期成型時可能出現(xiàn)的缺陷。
11）選擇模架，計算模板的大小。
12）注射機(jī)技術(shù)參數(shù)、模板強(qiáng)度等校核。
這些問題都是設(shè)計該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來解決。
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）開題報告一份、外文翻譯資料一份；
（3）3D開模圖一份；
（4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于3張A0圖紙）；
（5）畢業(yè)論文一份；
（6）熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)報告；
研究計劃
1．第 1～2 周 查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料，了解課題相關(guān)領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，翻譯外文相關(guān)技術(shù)資料2000字以上；
2．第 3 周 編寫開題報告；
3．第 4～5 周 熟悉對Pro/E、cad的實際操作和有關(guān)功能，完成標(biāo)準(zhǔn)零件的造型及關(guān)系式的建立；
4．第 6～8 周 建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫、材料庫，完成模具方案的分析；
5．第 9～10 周 進(jìn)行成型零部件的造型，并進(jìn)行總體裝配，繪制模具裝備圖出圖，繪制模具所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖；
6．第 11 周 整理文檔，編寫畢業(yè)論文；
7．第 12 周 論文答辯。
特色與創(chuàng)新
在本次畢業(yè)設(shè)計，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造模具。在模具設(shè)計方面，應(yīng)用PRO/E軟件對模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進(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踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽名：
20xx年 月 日
教研室意見
主任簽名：
20xx 年 月 日
學(xué)院（系部）意見
教學(xué)院長（主任）簽名：
20xx年 月 日
6