開(kāi)題報(bào)告(模具方向)

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告題目:基于EXM的手機(jī)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)院系榮成學(xué)院材料工程系專(zhuān)業(yè)材型10-1（模具）指導(dǎo)教師 學(xué)號(hào) 姓名 開(kāi)題時(shí)間：2013年3月14日

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告姓名孟陳力院部所、中心榮成學(xué)院專(zhuān)業(yè)材料工程系學(xué)號(hào)1030050124指導(dǎo)教師于彥東論文方向注塑模具設(shè)計(jì)論文題目基于EXM的手機(jī)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)所涉及的學(xué)科材料科學(xué)與工程一、選題依據(jù)、背景及意義模具號(hào)稱工業(yè)之父，是制造業(yè)的基礎(chǔ)。我國(guó)模具行業(yè)起步較晚，設(shè)計(jì)制造水平較技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家要低許多。隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和科技的快速增長(zhǎng)，人們對(duì)汽車(chē)、家電、儀表、辦公用品等各種工業(yè)產(chǎn)品的需求越來(lái)越大，并且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高。我們常用的肥皂盒、塑料果盤(pán)等塑料制品，都是利用塑料模具制成的各種形狀和尺寸的塑料制件，如圖1所示。(a)果盤(pán) (b)肥皂盒圖1用塑料成形模具制成的物品隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)和制造的要求也越來(lái)越高，塑料模具工業(yè)正向著高效率、高質(zhì)量、高精度的方向的發(fā)展。在手機(jī)行業(yè)中，生產(chǎn)廠家以手機(jī)外殼的色澤艷麗、造型美觀、手感舒適、成本低等優(yōu)勢(shì)來(lái)占領(lǐng)一定的市場(chǎng)份額。手機(jī)上蓋是手機(jī)的外觀的首要表現(xiàn)，它是由復(fù)雜曲面組成，上蓋的設(shè)計(jì)好壞和設(shè)計(jì)效率直接影響手機(jī)的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。因此，上蓋模具是保證高質(zhì)量手機(jī)外形的重要前提。此次設(shè)計(jì)是以Pro/E為設(shè)計(jì)平臺(tái)的手機(jī)三維實(shí)體快速模型，并對(duì)手機(jī)上蓋進(jìn)行了注塑模設(shè)計(jì)。此研究方向分析了自由曲面零件手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)，并借助曲面造型軟件Pro/E對(duì)手機(jī)上蓋進(jìn)行建模。通過(guò)對(duì)制件的工藝分析，確定模具結(jié)構(gòu)，并利用EXM完成模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)MoldFlow分析軟件，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析和設(shè)計(jì)，選擇最合適的澆口位置，旨在為模具產(chǎn)品注射模具的設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)設(shè)置提供一定的理論依據(jù)。此次設(shè)計(jì)的目的和意義在于通過(guò)對(duì)塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來(lái)進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。通過(guò)對(duì)手機(jī)外殼做了相關(guān)參數(shù)工藝的分析，在模具設(shè)計(jì)時(shí)使用Pro/E軟件對(duì)模具進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)；并且利用EMX插件添加模架，對(duì)模具進(jìn)行開(kāi)模分析，并順利實(shí)現(xiàn)開(kāi)模?；赑ro/E環(huán)境下進(jìn)行手機(jī)外殼的注塑模具設(shè)計(jì)，使用了Pro/E的外掛工具Pro/E+EXM該解決方案從產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析到數(shù)據(jù)庫(kù)管理，徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，它能讓注塑模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和仿真分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，快速更新它們。從而大大縮短了模具設(shè)計(jì)人員花費(fèi)在創(chuàng)建、定制和細(xì)化模架部件以及注塑模具所需的模具組件上的時(shí)間，達(dá)到了縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造質(zhì)量、降低成本及靈活快速響應(yīng)市場(chǎng)的目的。為模具設(shè)計(jì)提供了一種新方法。二、 與選題相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及存在的問(wèn)題近年來(lái)，塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展，體現(xiàn)在模具產(chǎn)品向著大型、精密、復(fù)雜的方向發(fā)展，綜合技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短。但與國(guó)外塑料模具的先進(jìn)水平相比，依然存在一定差距。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，特別是中國(guó)加AWTO之后，計(jì)算機(jī)軟件在各行業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛。Pro/E經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，已成為當(dāng)前運(yùn)用最普及的CAD/CAM軟件之一，被廣泛運(yùn)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外觀造型，小家電、玩具、模具等行業(yè)中。模具工藝的發(fā)展的總體趨勢(shì)：（1）模具產(chǎn)品將朝著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展；模具生產(chǎn)將朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方向發(fā)展；模具企業(yè)將朝著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。⑵模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化，三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘜ьI(lǐng)模具行業(yè)進(jìn)入新時(shí)代。（3）模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產(chǎn)周期將繼續(xù)不斷縮短。（4）大力提高開(kāi)發(fā)能力，將開(kāi)發(fā)工作盡量往前推，甚至介入到模具用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確的用戶對(duì)象之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)，變被動(dòng)為主動(dòng)。（5）隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。（6）高速加工、復(fù)合加工、精益生產(chǎn)、敏捷制造及新材料、新工藝。新技術(shù)將不斷得到發(fā)展。模具行業(yè)存在的問(wèn)題：（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。（3）大多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱。（4）管理落后，甚于技術(shù)落后。（5）市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供需矛盾一時(shí)還難以解決，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間，特別是在中高檔產(chǎn)品方面矛盾更為突出。（6）體制和人才問(wèn)題的解決尚待時(shí)日。展望未來(lái)，由于國(guó)際，國(guó)內(nèi)宏觀環(huán)境總體良好，國(guó)內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)扔將持續(xù)以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問(wèn)題通過(guò)國(guó)內(nèi)外交流與合作，及全行業(yè)的共同努力和各方面的共同支持，一定會(huì)逐漸得到較好解決。三、 主要研究?jī)?nèi)容總體研究?jī)?nèi)容：通過(guò)對(duì)塑件（如圖2所示）的形狀、尺寸（此產(chǎn)品的厚度均為1.5mm）及其精度的要求來(lái)進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。分析自由曲面零件手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)使用Pro/E軟件對(duì)模具進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，使用Moldflow分析軟件進(jìn)行澆口等的分析，并且利用EMX插件添加模架，對(duì)模具進(jìn)行開(kāi)模分析，順利實(shí)現(xiàn)開(kāi)模。1、手機(jī)外殼造型設(shè)計(jì)；手機(jī)外殼工藝分析：（1）材料的選擇（2）尺寸精度（3）形狀，塑件幾何形狀應(yīng)滿足使用要求和盡可能使用（4）壁厚，從成本和效率來(lái)看，壁厚為1.5mm（5）脫模斜度（6）圓角的設(shè)計(jì)。手機(jī)外殼塑件有限元分析。2、 注塑機(jī)的初步選擇。3、 手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)：(1)使用Mlodflow分析澆口類(lèi)型及位置(2)創(chuàng)建分型面(3)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(4)成型零件的設(shè)計(jì)，包括型腔、型芯等(5)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(6)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)⑺加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(8)加載標(biāo)準(zhǔn)模架。4、 注塑機(jī)的校核：(1)注塑機(jī)最大注射量的校核(2)注塑機(jī)注射壓力的校核(3)注射機(jī)鎖模力的校核(4)模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核。5、 裝配圖與零件圖的繪制。(a)二維圖 (b)三維圖圖2零件圖四、預(yù)期思路與技術(shù)路線或設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)方案如圖3所示。

圖3設(shè)計(jì)方案五、研究進(jìn)程2014.02.25參加畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題講座；2014.02.25?2014.03.14查閱資料文獻(xiàn)，自定題目，完成開(kāi)題報(bào)告；2014.03.15參加開(kāi)題報(bào)告；2014.03.16?2014.03.30手機(jī)外殼工藝分析；2014.03.31?2014.04.07注塑機(jī)初步選擇；2014.04.08?2014.05.07手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)；2014.04.25中期答辯；2014.05.08?2014.05.20注塑機(jī)校核；2014.05.21?2014.06.15模具裝配圖與零件圖繪制。；2014.06.15終期答辯。參考文獻(xiàn)1徐云杰.注射模分型面設(shè)計(jì)中靠破孔的研究[B].模具技術(shù).2006,22屈偉平.我國(guó)模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].模具技術(shù).2006,53王鈺.中國(guó)模具發(fā)展形勢(shì)良好[N].機(jī)電商報(bào).2006,34聶福榮，張涵，王曉陵.咖啡壺口襯墊注射模設(shè)計(jì)[N].模具技術(shù).2005，65曲華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20026陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20037屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19968余強(qiáng).Pro/E模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社.20059申樹(shù)義主編.塑料模具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199910張佑生，王永智.塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.199811郭新玲.帶孔零件注射模分型面的三維設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè).2005，12李倩，王松杰，申長(zhǎng)雨等.模具設(shè)計(jì)中收縮率的預(yù)測(cè)[J].電