基于UG和Moldflow的掛機空調(diào)面板造型和注塑模具設(shè)計 開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于ug和moldflow的掛機空調(diào)面板造型和注塑模具設(shè)計專 業(yè) 名 稱 材料成型及控制工程（塑性成形與模具方向）班 級 學(xué) 號 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 填 表 日 期 2011 年 4 月 01 日8一.選題的依據(jù)及意義本課題的研究將涉及塑料制品、空調(diào)、注塑模具、二維和三維應(yīng)用軟件（autocad、nx-ug）。首先說下塑料制品：塑料自發(fā)明以來因其優(yōu)異的綜合性能廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域，為社會進(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要作用，作為四大基礎(chǔ)工業(yè)材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越鋼材、水泥、木材三大產(chǎn)業(yè)，目前全球年消費塑料達(dá)2.4噸，年增長4%左右，中國年消費塑料4

2、000多萬噸，今后幾年仍將以至少8%的平均速度增長。注塑模具：塑料工業(yè)的發(fā)展帶動了塑料模具行業(yè)的發(fā)展，市場對各類模具需求巨大，塑料制品的造型和精度直線與模具設(shè)計和制造有關(guān)系，對塑料制品的要求就是對模具的要求。有人說，模具是現(xiàn)代工業(yè)之母。新的世紀(jì)已經(jīng)來臨，世界各國對模具生產(chǎn)技術(shù)非常重視，出現(xiàn)許多新工藝、新技術(shù)。空調(diào)：隨著人們生活水平的日益提高，空調(diào)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家庭以及其他領(lǐng)域，空調(diào)不僅意味著對提高勞動生產(chǎn)率、保護人體健康、創(chuàng)造舒適的工作和生活環(huán)境有重大意義，而且受控的空氣環(huán)境對各種生產(chǎn)過程的穩(wěn)定進(jìn)行和保證產(chǎn)品的質(zhì)量也有著永遠(yuǎn)的作用。而且，隨著人們生活水平提高，對空調(diào)產(chǎn)品的外觀審美要求也隨著提高

3、，所以對空調(diào)面板的設(shè)計也要跟上人們的需求。應(yīng)用軟件：本次畢業(yè)設(shè)計課題我將用到autocad、nx-ug兩種軟件。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對產(chǎn)品設(shè)計的要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的設(shè)計方法和尺規(guī)繪圖已不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，采用cad技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展可科技發(fā)展的必然趨勢。因此從事工程設(shè)計的人員應(yīng)該熟練掌握cad技術(shù)，否則將無法適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的需要，無法從事工程設(shè)計和工程管理工作。ug是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計算機輔助設(shè)計、分析和制造軟件，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的產(chǎn)品全周期管理（plm）軟件系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、日用消費品、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。所以通過本次畢業(yè)設(shè)計

4、我將會對以上兩種應(yīng)用軟件更加深入的學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用，對我以后到工作崗位有非常重要的作用。另外，通過本次畢業(yè)設(shè)計，將使我掌握寫論文的一般步驟及方法。同時也提高了我如何快速而有效的查閱相關(guān)信息的方法，不僅鍛煉了我在遇到困難時冷靜分析。獨立思考及解決問題的能力，而且培養(yǎng)了我和同學(xué)相互討論，相互學(xué)習(xí)的習(xí)慣。二.國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢2.1 首先說下注塑模具的發(fā)展。80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，在未來的模具市場中，塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能

5、生產(chǎn)19萬噸，上規(guī)模，高水平的企業(yè)越來越多！由于他的抗腐蝕、廉價等優(yōu)秀品質(zhì)，被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個領(lǐng)域。精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm0.05mm，表面粗糙度ra0.2m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)1030萬次，淬火鋼模達(dá)501000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)

6、構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國外的50%80%相比，差距較大。在制造技術(shù)方面，cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的cad/cam系統(tǒng)，如美國eds的ug、美國parametric technology公司的pro/emgineer軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，實現(xiàn)了cad/cam的集成，并能支持cae技術(shù)對成型過程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進(jìn)和推動了我國模具c

7、ad/cam技術(shù)的發(fā)展。注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來，國外的注塑模cad技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計算機對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動過程，使設(shè)計人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在模具制造前對設(shè)計方案進(jìn)行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模cad技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗研究的同時，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的模具設(shè)計、高質(zhì)量的模具制造、優(yōu)良的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)

8、備等式成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注塑模具可以成型上百萬次這與上述因素有很大的關(guān)系，考察國內(nèi)外模具行業(yè)的現(xiàn)狀及我國國民經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中模具的地位，總模具的設(shè)計理論、設(shè)計實踐和制造技術(shù)出發(fā)，塑料模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)大致有以下幾個方面的發(fā)展趨勢。1. cad/cae/cam技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用2. 快速原型制造及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展3. 快速洗消加工將得到更廣泛的應(yīng)用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. 電火花加工技術(shù)將得到發(fā)展6. 熱流道技術(shù)獎得到推廣7. 超精加工和復(fù)合加工將得到發(fā)展8. 氣體輔助注射技術(shù)和高壓注塑成型等工藝將進(jìn)一步發(fā)展9.

9、 模具液壓成型技術(shù)將得到進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用10. 模具標(biāo)注化程度將不斷提高11. 模具優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將得到進(jìn)一步受到重視12. 模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展13. 模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展14. 虛擬技術(shù)將得到發(fā)展2.2 再說下空調(diào)面板的研究及發(fā)展趨勢。 2.2.1第一代格柵式面板 1988年，第一臺國產(chǎn)分體壁掛機kf-19g1a在華寶空調(diào)移機器廠誕生，當(dāng)時華寶還給它取了個很有詩意的名字雪蓮。雪蓮的誕生開啟了我國家用空調(diào)移機器行業(yè)的一個新時代，此后，春蘭也擁有了自己的掛機生產(chǎn)線。華寶和春蘭生產(chǎn)的空調(diào)移機器統(tǒng)治了從上個世紀(jì)80年代末到90年代中期近10年的時間，他們生產(chǎn)的空

10、調(diào)移機器在外觀上極其相似：扁平的大長方體結(jié)構(gòu)。與此同時，大量的進(jìn)口產(chǎn)品外觀在90年代中期以前與此也大體相仿，所以，當(dāng)時的空調(diào)移機器特別是掛機，如果不看商標(biāo)很難辨別出是哪個品牌。1988年華寶空調(diào)移機器廠研制出第一臺分體壁掛機kf19ga是格柵式面板產(chǎn)品的一個典型代表，直到1995年，春蘭的kfr22g依然是掛機市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，這也說明了當(dāng)時國產(chǎn)空調(diào)移機產(chǎn)品仍舊以格柵式面板為主流。柜機的情況也是如此，自從春蘭在1987年開發(fā)出70ds新型柜機之后，許多品牌在柜機生產(chǎn)上只是對部分細(xì)節(jié)或色澤明暗進(jìn)行微調(diào)。 2.2.2 第二代格柵式面板家用空調(diào)移機器 當(dāng)家用空調(diào)移機器漸漸普及，其外觀也在悄悄地發(fā)生著變

11、化，這種變化首先是從進(jìn)口機市場開始萌芽。20世紀(jì)80年代中國空調(diào)移機市場是進(jìn)口機一統(tǒng)天下，甚至在1991-1995年，進(jìn)口機仍然占據(jù)著舉足輕重的作用，進(jìn)口機為中國家用空調(diào)移機行業(yè)的發(fā)展起到了啟蒙作用，許多國產(chǎn)品牌的生產(chǎn)就是引進(jìn)配件加以組裝，這種啟蒙作用也包括對我國家用空調(diào)移機器產(chǎn)品室內(nèi)機外觀的改變。20世紀(jì)90年代中期，以三菱電機、日立、松下等為代表的進(jìn)口空調(diào)移機器出現(xiàn)了一種小型室內(nèi)機，這種室內(nèi)機一改以往那種龐大敦重的形象，外觀精巧整潔，與家居環(huán)境融為一體，深受消費者的青睞。隨著國內(nèi)眾多空調(diào)移機工廠對此類產(chǎn)品的普及生產(chǎn)，第二代格柵式面板空調(diào)移機器主導(dǎo)了空調(diào)移機市場并流行至今。 從第一代格柵式面

12、板到第二代格柵式面板是家用空調(diào)移機器產(chǎn)品外觀的一種進(jìn)步，這種進(jìn)步不僅表現(xiàn)在體積的變小、外觀的美化上，更體現(xiàn)在對室內(nèi)機蒸發(fā)器折式的改變和空調(diào)移機器系統(tǒng)能力的提升上。從這方面也可以看出，蒸發(fā)器折式的改變是兩代格柵式面板能夠轉(zhuǎn)變的一個關(guān)鍵因素。在上個世紀(jì)90年代末時，許多企業(yè)在蒸發(fā)器的折式研究上投入了大量的人力物力。美的還在1998年申請了多折式蒸發(fā)器的專利，其許多產(chǎn)品采用的是四折式蒸發(fā)器，上?？照{(diào)回收sdqx-1xf而行業(yè)的另一個主導(dǎo)品牌格力則普遍采用五折式蒸發(fā)器。但是，從第一代格柵式面板到第二代格柵式面板在進(jìn)風(fēng)模式上并沒有發(fā)生大的轉(zhuǎn)變，依然采用正面進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)的循環(huán)風(fēng)路，當(dāng)然，這也是格柵式面板之所

13、以是格柵式面板的根本所在，技術(shù)特色決定其外觀。 2.2.3 光面板時代的來臨 翻開2005年度國內(nèi)各個工廠的新產(chǎn)品彩頁，一種嶄新的氣象躍然紙上。與往年格柵式面板占主流相比，絕大多數(shù)品牌在2005年度推出了光面板系列的空調(diào)移機產(chǎn)品，如格力的天麗系列、海爾的高效氧吧系列、美的的q2系列和v系列等等?？照{(diào)移機行業(yè)各廠家的這種集體行為將我國家用空調(diào)移機產(chǎn)品推至光面板時代。光面板系列的家用空調(diào)移機器產(chǎn)品并非在2005年度首次出現(xiàn)，國內(nèi)空調(diào)移機器廠家最早推出光面板系列產(chǎn)品的品牌是tcl。2001年度，tcl空調(diào)移機推出了其當(dāng)年度的新品“小風(fēng)俠”系列掛機，該系列掛機首次將光面板和大循環(huán)風(fēng)路作為賣點來推廣。所

14、謂大循環(huán)風(fēng)路是指將室內(nèi)機進(jìn)風(fēng)口設(shè)計在機定位置，采用上進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)的方式，增大氣流循環(huán)半徑，形成一個大循環(huán)風(fēng)路，從而加強室內(nèi)空氣對流，加快熱交換速度。2001年度，tcl空調(diào)移機推出了光面板空調(diào)移機最早的一個代表產(chǎn)品“小風(fēng)俠”系列，大循環(huán)風(fēng)路是“小風(fēng)俠”系列的一個技術(shù)特色，也是光面板產(chǎn)品的一個重要賣點。tcl此舉在當(dāng)年并沒有得到行業(yè)和市場的積極相應(yīng)，但卻提供了一種家用空調(diào)移機器產(chǎn)品的發(fā)展思路。在隨后的幾年中，部分空調(diào)移機器工廠陸續(xù)推出了各自的光面板系列的空調(diào)移機器，lg、三星、夏普、美的、春蘭等工廠的光面板空調(diào)移機在2003年度零零星星地上市，2004年度這種現(xiàn)象愈演愈烈，到2005年度便成為了一

15、種潮流。而從2006年度各工廠推出的新產(chǎn)品來看，光面板的空調(diào)移機器已經(jīng)成為一種主導(dǎo)。與格柵面板相比，光面板產(chǎn)品更加注重外觀的時尚感和現(xiàn)代感。從格柵面板向光面板的跨越，不僅是外觀上的一種進(jìn)步，更是產(chǎn)品技術(shù)上的一種轉(zhuǎn)變。光面板掛機的上進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)取代了原來的正面進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)的循環(huán)風(fēng)路，而光面板柜機的側(cè)進(jìn)風(fēng)或進(jìn)風(fēng)口開合式設(shè)計也漸漸與原來傳統(tǒng)的下進(jìn)風(fēng)上出風(fēng)的循環(huán)風(fēng)路共同主導(dǎo)柜機產(chǎn)品的設(shè)計趨勢。 2.2.4 彩色面板的異軍突起 在國內(nèi)空調(diào)移機市場，將彩色引入空調(diào)移機面板設(shè)計并形成一種傳統(tǒng)風(fēng)格是韓國品牌三星和lg的創(chuàng)舉。在2002年度，三星空調(diào)移機當(dāng)年度的新品柜機“氣派”系列中，多彩面板讓整個空調(diào)移機行業(yè)為之

16、眼前一亮，特別是在其他品牌無一例外的“白色”籠罩下，三星的彩板柜機格外引人注目。在隨后的幾年中，三星和lg均有彩色面板的家用空調(diào)移機器新品面市。與此同時，其他工廠開始逐一效仿。至2005年度，絕大多數(shù)工廠都有彩色面板的產(chǎn)品面市；而且，面板的顏色種類也開始變得異彩粉紛呈，其中又多款彩色面板產(chǎn)品堪稱經(jīng)典，如海爾的彩屏雙新風(fēng)、格力的天麗、志高的花好月圓、tcl的君蘭系列和海蒂娜系列等等。2006年度，工廠對彩色面板產(chǎn)品的開發(fā)和推廣更為大膽和豪放，格蘭仕甚至將彩板空調(diào)移機申請了專利；而從現(xiàn)已面市的新產(chǎn)品來堪，單一白色的產(chǎn)品少之又少。家用空調(diào)移機正與傳統(tǒng)的白色家電出生背道蛻變。家用空調(diào)移機產(chǎn)品在技術(shù)的發(fā)

17、展一直倍受爭議，變頻、節(jié)能、環(huán)保三大技術(shù)發(fā)展趨勢在目前的行業(yè)環(huán)境下缺乏支持其大規(guī)模突圍的市場基礎(chǔ)，換句話講，家用空調(diào)移機產(chǎn)品難以通過革命性的技術(shù)創(chuàng)新來創(chuàng)造新的需求。相反，技術(shù)的微調(diào)所帶來的產(chǎn)品外觀的改變正成為一種不可阻擋的潮流，而這種潮流之所以能成為現(xiàn)實，與新時代中人民居住環(huán)境的改變和審美觀念的變化相吻合；況且，對于工廠來講，改變產(chǎn)品外觀所需的成本并不是很高。但是，需要提醒的是，從家用空調(diào)移機的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，外觀的改變并非技術(shù)發(fā)展的主流，它只不過是技術(shù)的改良，更重要的是，最近幾年中空調(diào)移機產(chǎn)品的質(zhì)量問題越來越嚴(yán)重。 “高效節(jié)能、智能健康、變頻舒適”這將成為空調(diào)以后的發(fā)展局趨勢?？照{(diào)面板也將

18、向外型美觀，面板強度高但有要求質(zhì)量很輕方向發(fā)展。三.研究內(nèi)容及實驗方案本次論文研究的內(nèi)容是應(yīng)用nx-ug軟件進(jìn)行掛機空調(diào)面板三維建模以及對其進(jìn)行注塑模具設(shè)計和成型分析。對所設(shè)計的空調(diào)面板零件要到達(dá)外形美觀，流線清楚但結(jié)構(gòu)不要太復(fù)雜以便降低模具設(shè)計及制造難度和成本。模具要設(shè)計得合理以及模具加工工藝簡單合理。模具的總體結(jié)構(gòu)大致由下面幾部分或者系統(tǒng)組成：1. 成型系統(tǒng)2. 澆注系統(tǒng)3. 導(dǎo)向機構(gòu)4. 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)5. 退出機構(gòu)6. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)7. 排氣系統(tǒng)8. 支撐零部件四.目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度目標(biāo)：設(shè)計出掛機空調(diào)面板三維模型零件以及注塑模具。主要特色：本次設(shè)計完全基于ug建模和模具設(shè)計。工作進(jìn)度：13月21日4月4日 查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告；24月5日4月12日 翻譯英文文獻(xiàn)一篇；34月13日4月20日 空調(diào)掛機面板零件三維建模44月21日5月10日 設(shè)計空調(diào)掛