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哈爾濱理工大學學士學位論文開題報告題目:基于EXM的手機上蓋注塑模具設(shè)計院系榮成學院材料工程系專業(yè)材型10-1(模具)指導教師 學號 姓名 開題時間:2013年3月14日
哈爾濱理工大學學士學位論文開題報告姓名孟陳力院部所、中心榮成學院專業(yè)材料工程系學號1030050124指導教師于彥東論文方向注塑模具設(shè)計論文題目基于EXM的手機上蓋注塑模具設(shè)計所涉及的學科材料科學與工程一、選題依據(jù)、背景及意義模具號稱工業(yè)之父,是制造業(yè)的基礎(chǔ)。我國模具行業(yè)起步較晚,設(shè)計制造水平較技術(shù)發(fā)達國家要低許多。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和科技的快速增長,人們對汽車、家電、儀表、辦公用品等各種工業(yè)產(chǎn)品的需求越來越大,并且對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。我們常用的肥皂盒、塑料果盤等塑料制品,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 (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,對塑料模具設(shè)計和制造的要求也越來越高,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。在手機行業(yè)中,生產(chǎn)廠家以手機外殼的色澤艷麗、造型美觀、手感舒適、成本低等優(yōu)勢來占領(lǐng)一定的市場份額。手機上蓋是手機的外觀的首要表現(xiàn),它是由復雜曲面組成,上蓋的設(shè)計好壞和設(shè)計效率直接影響手機的質(zhì)量和競爭力。因此,上蓋模具是保證高質(zhì)量手機外形的重要前提。此次設(shè)計是以Pro/E為設(shè)計平臺的手機三維實體快速模型,并對手機上蓋進行了注塑模設(shè)計。此研究方向分析了自由曲面零件手機上蓋的結(jié)構(gòu),并借助曲面造型軟件Pro/E對手機上蓋進行建模。通過對制件的工藝分析,確定模具結(jié)構(gòu),并利用EXM完成模具的設(shè)計。通過MoldFlow分析軟件,對模具的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化分析和設(shè)計,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)計和工藝參數(shù)設(shè)置提供一定的理論依據(jù)。此次設(shè)計的目的和意義在于通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。通過對手機外殼做了相關(guān)參數(shù)工藝的分析,在模具設(shè)計時使用Pro/E軟件對模具進行具體的設(shè)計;并且利用EMX插件添加模架,對模具進行開模分析,并順利實現(xiàn)開模?;赑ro/E環(huán)境下進行手機外殼的注塑模具設(shè)計,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、機械設(shè)計、模具設(shè)計、加工制造、機構(gòu)分析、有限元分析到數(shù)據(jù)庫管理,徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計理念,它能讓注塑模具設(shè)計人員創(chuàng)建、修改和仿真分析模具構(gòu)件,并在模具設(shè)計變化時,快速更新它們。從而大大縮短了模具設(shè)計人員花費在創(chuàng)建、定制和細化模架部件以及注塑模具所需的模具組件上的時間,達到了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品設(shè)計制造質(zhì)量、降低成本及靈活快速響應(yīng)市場的目的。為模具設(shè)計提供了一種新方法。二、 與選題相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及存在的問題近年來,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。但與國外塑料模具的先進水平相比,依然存在一定差距。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,特別是中國加AWTO之后,計算機軟件在各行業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛。Pro/E經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在設(shè)計領(lǐng)域中,已成為當前運用最普及的CAD/CAM軟件之一,被廣泛運用于產(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:(1)模具產(chǎn)品將朝著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟快速方向發(fā)展;模具生產(chǎn)將朝著信息化、無圖化、精細化、自動化方向發(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)營國際化方向發(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。快捷高速的信息化將帶領(lǐng)模具行業(yè)進入新時代。(3)模具的質(zhì)量、周期、價格、服務(wù)四要素中,已有越來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)大力提高開發(fā)能力,將開發(fā)工作盡量往前推,甚至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去,甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發(fā),變被動為主動。(5)隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高,過去以鉗工為核心,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)開發(fā)能力弱。(4)管理落后,甚于技術(shù)落后。(5)市場需求旺盛,生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上,供需矛盾一時還難以解決,供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間,特別是在中高檔產(chǎn)品方面矛盾更為突出。(6)體制和人才問題的解決尚待時日。展望未來,由于國際,國內(nèi)宏觀環(huán)境總體良好,國內(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。目前存在的主要問題通過國內(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,一定會逐漸得到較好解決。三、 主要研究內(nèi)容總體研究內(nèi)容:通過對塑件(如圖2所示)的形狀、尺寸(此產(chǎn)品的厚度均為1.5mm)及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。分析自由曲面零件手機上蓋的結(jié)構(gòu),在模具設(shè)計時使用Pro/E軟件對模具進行具體的設(shè)計,使用Moldflow分析軟件進行澆口等的分析,并且利用EMX插件添加模架,對模具進行開模分析,順利實現(xiàn)開模。1、手機外殼造型設(shè)計;手機外殼工藝分析:(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,從成本和效率來看,壁厚為1.5mm(5)脫模斜度(6)圓角的設(shè)計。手機外殼塑件有限元分析。2、 注塑機的初步選擇。3、 手機外殼模具設(shè)計:(1)使用Mlodflow分析澆口類型及位置(2)創(chuàng)建分型面(3)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(4)成型零件的設(shè)計,包括型腔、型芯等(5)推出機構(gòu)的設(shè)計(6)抽芯機構(gòu)的設(shè)計⑺加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(8)加載標準模架。4、 注塑機的校核:(1)注塑機最大注射量的校核(2)注塑機注射壓力的校核(3)注射機鎖模力的校核(4)模具與注射機安裝部分相關(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)計與實驗方案設(shè)計方案如圖3所示。
圖3設(shè)計方案五、研究進程2014.02.25參加畢業(yè)設(shè)計專題講座;2014.02.25?2014.03.14查閱資料文獻,自定題目,完成開題報告;2014.03.15參加開題報告;2014.03.16?2014.03.30手機外殼工藝分析;2014.03.31?2014.04.07注塑機初步選擇;2014.04.08?2014.05.07手機外殼模具設(shè)計;2014.04.25中期答辯;2014.05.08?2014.05.20注塑機校核;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1徐云杰.注射模分型面設(shè)計中靠破孔的研究[B].模具技術(shù).2006,22屈偉平.我國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及對策[J].模具技術(shù).2006,53王鈺.中國模具發(fā)展形勢良好[N].機電商報.2006,34聶福榮,張涵,王曉陵.咖啡壺口襯墊注射模設(shè)計[N].模具技術(shù).2005,65曲華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社.20026陳劍鶴.模具設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社.20037屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,19968余強.Pro/E模具設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].北京:清華大學出版社.20059申樹義主編.塑料模具設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,199910張佑生,王永智.塑料模具計算機輔助設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社.199811郭新玲.帶孔零件注射模分型面的三維設(shè)計[J].模具工業(yè).2005,12李倩,王松杰,申長雨等.模具設(shè)計中收縮率的預(yù)測[J].電
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