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機 電 學 院 畢 業(yè) 論 文 設 計 開 題 報 告 書 課題名稱 氣壓瓶蓋注塑模設計 院 系 機 電 學 院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 CAD 姓 名 謝華健 學 號 2006090443026 指導老師 王 曉 軍 廣東技術(shù)師范學院 本科畢業(yè)論文 設計 開題報告 系別 機電學院 專業(yè) 機械設計制造及其 自動化 班級 06CAD1 姓名 謝華健 學號 2006090443026 聯(lián)系方式 13711541713 題目 氣壓瓶蓋注塑模設計 一 論文選題的目的與意義 隨著信息技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展 在現(xiàn)代生活中 到處都有氣壓瓶蓋的存在 氣壓 瓶蓋注塑模設計 也隨著人們科技的進步在不斷的發(fā)展著 而我這次畢業(yè)設計正是 針對現(xiàn)代氣壓瓶蓋注塑模設計發(fā)展的狀況 對氣壓瓶蓋的外觀結(jié)構(gòu)造型 以及注射 模設計 經(jīng)過這樣的設計使得我們能夠綜合性地運用這幾年內(nèi)所學知識去分析 解 決問題 在作畢業(yè)論文的過程中 所學知識得到疏理和運用 另一方面使得我們的 實踐動手 動筆能力得到鍛煉 增強了即將跨入社會去競爭 也為以后的就業(yè)提供 方向性的指導 因此寫好畢業(yè)論文 無論對國家 社會 對學校 學生 都具有重 要而實際的意義 二 論文的創(chuàng)新思路 特色與價值 在接到這次畢業(yè)設計任務時 我在網(wǎng)上找過很多相關的文章和圖書介紹 而且 在市場上看過很多類型的氣壓瓶蓋 總體這產(chǎn)品逐漸走向成熟 雖然瓶蓋有很多種 類 但大體上都是外型在改變 綜合以上調(diào)查資料 我會在外形結(jié)構(gòu)上和制造工藝 上進行改變和創(chuàng)新 在外形設計上利用 PRO E 進行三維建模且進行分析 實現(xiàn)外 部曲面造型優(yōu)化和制造可行性分析 符合現(xiàn)實制造要求 在制造工藝方面 利用注 射模具生產(chǎn)零件 在模具設計上會使用 EMX 進行運動仿真和使用 moldflow 進行塑 件成型分析等新技術(shù) 而加工時會用 MASTERCAM 進行數(shù)控編程 實現(xiàn)高速數(shù)控 加工其氣壓瓶蓋注塑模模具 以減少設計模具的時間和制造成本 防止失敗設計的 出現(xiàn) 設計出來的氣壓瓶蓋具有外形美觀 生產(chǎn)成本低 可生產(chǎn)批量大 質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率高等優(yōu)點 三 本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 科技不停的進步 塑料模具在產(chǎn)品加工中占有非常重要的地位 模具生產(chǎn)技 術(shù)也是衡量一個國家制造工藝水平的重要標志之一 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工 業(yè) 受到政府和企業(yè)界的高度重視 發(fā)達國家有 模具工業(yè)是進入富裕社會的源動 力 之說 可見其受重視之程度 當今 模具就是經(jīng)濟效益 的觀念已被越來越多 的人所接受 1 我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快 據(jù)不完全統(tǒng)計 目前模具生產(chǎn)廠點共有 2 萬 多家 從業(yè)人員約 50 萬人 全年模具產(chǎn)值約 360 億元 總量供不應求 出口約 2 億美元 進口約 10 億美元 2 從地區(qū)分布來看 以珠江三角洲和長江三角洲為中 心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 目前發(fā)展最快 模 具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江 其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的 60 以上 3 我國模具總量雖然已位居世界第三 但設計制造水平總體上落后于德 美 日 法 意等發(fā)達國家 模具商品化和標準化程度也低于國際水平 現(xiàn)就我國塑料模具工業(yè) 技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行綜述 4 1 發(fā)展現(xiàn)狀和差距 從 CAD CAE CAM 應用現(xiàn)狀找差距 3 模具設計和加工使用的 CAD CAE CAM 系統(tǒng) 不要求系統(tǒng)十分龐大 但對某些方面要求較高 如曲面造型 三軸數(shù) 控加工等 一些國外的 CAD CAE CAM 系統(tǒng) 雖然具有強大的三維曲面造型 結(jié) 構(gòu)有限元分析 計算機輔助制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等 但價格昂貴 一般企業(yè)難 于承受 4 目前在國內(nèi)應用的主要軟件有美國 PTC 公司的 CAD CAE CAM 集成 化系統(tǒng) PRO ENGINEER 5 美國 EDS 公司的 CAD CAM 軟件 UG 法國 MATRADATAVISION 公司的集成化軟件 美國 SOLIDWORKS 公司的 SOLIDWORKS 軟件 美國 CV 公司的 CADDS 軟件 美國 SDRC 公司集成化 CAD CAE CAM 軟件 英國 DELCAM 公司 CAD CAM 軟件 DUCT 以色列 CIMATRON 公司的三維 CAD CAM 軟件 CIMATRON 6 美國 ACTECH 公司的 注塑模 CAE 分析軟件 CMOLD 7 澳大利亞 MOLDFLOW 公司的注塑模 CAE 分 析軟件 MF 8 國內(nèi)華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室的注塑模 CAD CAE CAM 集成化系統(tǒng) HSC3 北京航空航天大學軟件工程研究所的 CAD CAM 軟件 CAXA 和鄭州工業(yè)大學注塑模 CAE 分析軟件 ZMOLD 等 9 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀找差距 我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)半個多世紀 有了很大的發(fā)展 模具水平有了較大提高 在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏 幕彩電塑殼注射模具 615 kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體 儀表板等塑料模具 精密塑料模具方面 已能生產(chǎn)照相機塑料件模具 多型腔小模 數(shù)齒輪模具及塑封模具 我國目前的情況是 9 注塑模型腔制造精度可達 0 02 0 05 mm 表面粗糙度 Ra 0 02 m 模具質(zhì)量 壽命明顯提高 非淬火鋼 模壽命可達 10 30 萬次 淬火鋼模達 50 1 000 萬次 交貨期較以前縮短 但與 國外相比仍有較大差距 如下表 1 1 從產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀找差距 我國模具行業(yè)管理體制分散 目前有 19 個大行 業(yè)部門制造 使用模具 卻沒有統(tǒng)一的管理部門 靠中國模具工業(yè)協(xié)會來統(tǒng)籌規(guī)劃 集中攻關 跨行業(yè) 跨部門管理困難很多 10 我國模具價格長期以來與其價值不協(xié)調(diào) 造成模具行業(yè) 自身經(jīng)濟效益小 社 會效益大 的現(xiàn)象 干模具的不如干模具標準件的 干標準件的不如模具帶件生 產(chǎn)的 干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的 不正常現(xiàn)象嚴重存在 極大地挫傷了 模具企業(yè) 包括模具車間和分廠 職工的積極性 這也是模具行業(yè)人才留不住 青年 技術(shù)人員 青年工人不愿學技術(shù)的原因之一 11 2 主要發(fā)展方向 協(xié)同創(chuàng)新設計將成為模具設計的主要方向 制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范 圍內(nèi)產(chǎn)品銷售 設計 生產(chǎn)和模具制造分工更明確 為了縮短產(chǎn)品上市周期 使模 具設計充分理解產(chǎn)品設計的意圖 在產(chǎn)品的設計階段 模具設計即同時開始 產(chǎn)品 設計工程師和模具設計工程師需盡早進入?yún)f(xié)同設計狀態(tài) 12 模具制造信息將更加豐富 制造過程將更有效 由于制造設備的豐富 制造信 息的增加 我們將看到 今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的 G 代 碼 更重要的是 從設計開始 將進行制造過程的設計 即提供模具制造的工藝流 程 不僅包含工藝表格 加工參數(shù) 還包括模具加工的卡具設計 加工的裝卡過程 及各工序的 G 代碼 并且在各部分工序過程均有仿真 還可以在網(wǎng)絡上共享 13 激光技術(shù)的應用日益受到重視 激光技術(shù)在模具制造中的應用主要是在快速成 形與一些特殊模具的加工兩個方面 1 快速成形是根據(jù) CAD 的數(shù)據(jù) 不借助任 何機械加工工具 通過逐層增加材料的方法 如聚合 粘結(jié) 燒結(jié)等 快速制造出零 件原型或零件實物 故也稱快速原形制造 縮寫為 PRM 技術(shù) 快速成形技術(shù)主要 有立體光固造型 SLA 選擇性激光燒結(jié) SLS 分層實體制造 LOM 等 14 如海 爾 春蘭和科龍等公司已經(jīng)應用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面 并取得顯著的 經(jīng)濟效益 15 2 激光技術(shù)應用于模具制造方面主要有激光切割 打孔及打標 刻 花與刻字等方面 如用于深孔 型孔 中空體以及復雜的冷卻水道加工等 16 模具 CAD 技術(shù)應用的 ASP 模式 將成為發(fā)展方向 由于今天模具行業(yè)實際 上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè) 任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù) 成本將非 常高 而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會非常困難 因此 將出現(xiàn) 模具 CAD 應用的 ASP 模式 即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應用服務單位 為模具企業(yè)提 供技術(shù)服務 將制造資源最優(yōu)發(fā)揮 應用服務包括如逆向設計 快速原型制造 數(shù) 控加工外包 模具設計 模具成型過程分析等 17 18 四 畢業(yè)設計 論文 提綱 題目 氣壓瓶蓋注射模設計 第一章 前言 收集資料 調(diào)查市場情況 了解市場需要什么樣的氣壓瓶蓋 用什么生產(chǎn)工藝 制造氣壓瓶蓋 才能提高生產(chǎn)效率 節(jié)省材料等 第二章 緒論 論述注塑模在工業(yè)發(fā)展的前景與在經(jīng)濟建設中所占的地位 第三章 氣壓瓶蓋的造型及其結(jié)構(gòu)設計 明確塑件的設計要求 進行塑件的外型設計 明確塑件的生產(chǎn)批量 分析塑件 的成型工藝資料 第四章 模具設計 確定分模面 型腔數(shù)量及其排列方式 澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng) 排出方式 塑件 側(cè)凹部分的處理方式 型腔和型芯工作尺寸的計算 型腔側(cè)壁和動模墊板厚度的計算 根據(jù)鎖模力選擇成形設備 根據(jù)最大注射量 模具閉合高度 注射壓力 模具 安裝尺寸 頂出裝置及尺寸 噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑 澆口套定位圈尺寸 模 具最大厚度和最小厚度 模板行程等校核注射機 繪制裝配圖 模具主要零件圖等圖紙 第五章 總結(jié)及展望 分析這次畢業(yè)設計得與失 總結(jié)經(jīng)驗 為以后實際工作 五 完成畢業(yè)設計 論文 的條件 工具 條件 圖書館藏書 期刊雜志和網(wǎng)絡資源 工具 設計所用繪圖工具主要是 PRO E4 0 AUTOCAD2008 六 畢業(yè)設計進度安排 1 在圖書館 Internet 網(wǎng)上查閱相關文獻資料 翻譯相關外文資料 3000 5000 字 1 2 周 2 整理匯總資料 進行方案設計及其比較 擬定最佳設計方案 1 2 周 3 展開具體結(jié)構(gòu)設計過程 計算設計數(shù)據(jù) 3 周 4 運用有關軟件工具進行裝配圖的繪制 1 5 周 5 撰寫設計論文 12000 15000 字 2 3 周 七 參考文獻 1 王都 學習貫徹十六大精神 提高模具工業(yè)設計制造水平 模具工業(yè) 2003 2 3 5 2 周永泰 模具工業(yè) 2003 年經(jīng)濟運行展望 模具工業(yè) 2003 1 57 58 3 韓向東 基于網(wǎng)絡的模具 CAD CAM CAE 一體化系統(tǒng)的研究 農(nóng)業(yè)機械學報 2001 6 84 87 4 杜鵑 CAD CAM CAE 技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應用 機械設計與制造 2003 1 85 5 王穎 CAD 技術(shù)在模具行業(yè)應用及其發(fā)展方向 天津理工院學報 2003 2 54 56 6 許鶴峰 閆光榮 數(shù)字化模具制造技術(shù) 北京 化學工業(yè)出版社 2001 159 164 7 CHOI B K C2spoace based CAPP algorithm for freeform die2cavity machiningJ Computer 2Aided Design 2003 2 179 189 8 MIAOHKJ SRIDHARANN SHA HJ CAD2CAMintegration using machiningfeatures J Int Jour Computer integrated Manufacturing 2002 4 296 318 9 繆德建 模具制造中 CAD CAE CAM CAT 的應用 模具技術(shù) 2002 1 44 46 10 陳煒 注塑模 CAD CAE CAM 的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 鑄造技術(shù) 2004 2 148 149 11 靖永慧 現(xiàn)代模具制造行業(yè)發(fā)展 模真技術(shù) 2001 5 68 71 12 羅繼相 淺析我國模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢和對策 模具技術(shù) 2001 3 72 75 13 馮穎彰 模具的協(xié)同設計 機械設計與制造 2003 3 34 38 14 陳光明 壓鑄模 CAD CAE CAM 的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 鑄造技術(shù) 2004 2 148 149 15 戴國洪 數(shù)控加工 CAD CAPP CAM 集成系統(tǒng)的研究 機械制造 2000 8 18 20 16 張海鷗 快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 模具技術(shù) 2000 6 35 37 17 姚真裔 模具 CAD CAM CAE 集成制造在鑄造中的應用 鑄造技術(shù) 2003 4 280 281 18 金滌塵 宋放之 現(xiàn)代模具制造技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2001 2 46 47 19 王都 加速模具工業(yè)發(fā)展 計算機輔助設計與制造 2002 3 35 37 20 周華民 李德群 注射模 CAE 軟件應用新模式 塑料科技 2002 1 47 49 21 許發(fā)樾 模具結(jié)構(gòu)設計 機械工業(yè)出版社 2003 22 伍先明 王群 塑料模具設計指導 國防工業(yè)出版社 2006 23 馬文琦 塑料成型模擬軟件技術(shù)基礎與應用 中國鐵道出版社 2006 24 任志華 深入淺出 PRO E3 0 模具設計 中國電力出版社 2007 25 劉顏召 PRO E3 0 模具設計與加工 電子工業(yè)出版社 2007 26 舒飛 PRO E2 0 模具設計白金手冊 中國電力出版社 2005 指導教師意見 指導教師簽名 年 月 日 教研室或系審核意見 教研室 系 主任簽名 年 月 日 備注 本開題報告須與學生的畢業(yè)論文 設計 一并裝訂存檔