新科MP4上蓋模具設計及型腔仿真加工設計開題報告.doc

畢業(yè)設計開題論證報告專業(yè)機械設計制造及其自動化學生姓名王海榮班級B機制051班學號0510110133指導教師劉道標完成日期2009年3月31日1課題名稱：新科MP4上蓋模具設計及型腔仿真加工一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現(xiàn)狀綜述1課題來源：江蘇羽佳塑業(yè)有限公司通過本次設計學習，可以達到以下幾個方面的目的：（1）了解注射成型對塑件的設計要求，能根據(jù)不同的塑料，分析塑件設計的優(yōu)劣，對不合理處對不合理處提出改進方案，能進行一般塑件的設計。（2）掌握注射模常用結構的原理、特點及設計計算方法，能獨立進行一般結構的注射模設計。（3）熟悉熱固性塑料注射成型模具的典型結構、常用類型及特點。（4）熟悉熱塑性塑料擠出成型模具的常用結構類型及特點，能進行簡單結構的機頭設計。（5）了解試模的過程，能分析引起塑件各種缺陷的原因并提出合理的解決方法。（6）了解塑料模各零件對制模材料的要求，能合理地選擇模具材料及熱處理方法。2課題研究的主要內容（1）產(chǎn)品的注塑加工工藝（2）制品測繪、工程圖繪制、三維造型及結構優(yōu)化（3）制品模具設計（全套工程圖及三維造型）（4）上下型腔的加工工藝分析、工藝規(guī)程、數(shù)控仿真加工及下型腔的工藝卡片3國內外現(xiàn)狀綜述塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大意義。注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的50%以上,尤其是家電盒型注塑產(chǎn)品需求量不斷增加，注塑成型能一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，注塑模具的設計與制造主要依賴于設計者的經(jīng)驗和技師的制造技藝,一般需要經(jīng)過反復調試和修模才能正式投入生產(chǎn),這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長,生產(chǎn)成本增加,而且難以保證產(chǎn)品的質量，要解決這些問題,必須以科學分析的方法,研究各個成型過程的關鍵技術，塑料注塑成型是一個復雜的加工與物理過程,為實現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高企業(yè)的競爭能力,必須進行注塑模具設計與制造及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術的研究國外注塑模CAD/CAM/CAE技術研究的成果有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM技術能使設計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7%注塑模計算機模擬技術正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展,注塑CAD所構造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模CAE技術提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息,注塑模CAE的目標是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設計、材料選擇、模具設計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過2程的控制提供科學依據(jù)?，F(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；結構分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。3二、本課題擬解決的問題此次課程設計解決的問題主要有以下幾個方面：（1）塑料件幾何造型；（2）模具結構詳細設計（總裝圖及零件圖的生成）；（3）注塑過程模擬及工藝優(yōu)化；（4）模具數(shù)控加工仿真等。三、解決方案及預期效果1、解決方案:在本設計中主要利用計算機輔助設計，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設計、制造。以下是該套模具的分階段設計過程：(1)塑料制品的設計(Pro/E)：基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺，而且制品的質量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設計和分析打下了良妤的基礎。(2)模具結構設計(Pro/E、AutoCAD)：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數(shù)選擇計算公式以及標準模架等，最后給出全套模幾結構設計圖。(3)注射過程數(shù)值分析(MoldFlow)：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結果對改進模具澆注系統(tǒng)及調整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導意義，同時還可檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。(4)數(shù)控加工(MasterCAM)：利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時還可自動生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。2、預期的效果：此次選題與本專業(yè)密切相關，能結合社會生產(chǎn)實際或科研實踐，工程性強，現(xiàn)實意義明顯，具有相當?shù)南冗M性、深度和難度。通過本次設計能夠達到的預期效果是將本產(chǎn)品模型用CAD設計好，改善制品的結構設計；根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，初步確定相應的設計步驟、參數(shù)選擇。計算公式以及標準模架等；采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結果對改進模具澆注系統(tǒng)及調整注塑工藝參數(shù)，同時也檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等；最后利用數(shù)控編程軟件模擬刀具在凹模上的實時加工過程并顯示有關的形狀數(shù)據(jù)，同時還自動生成數(shù)控線切割指令等。4四、課題進度安排3月1日3月14日畢業(yè)實習階段。畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。3月15日3月31日開題階段。提出總體設計方案及草圖，填寫開題報告。4月1日5月14日設計初稿階段。完成總體設計圖、部件圖、零件圖。5月15日5月31日中期工作階段。完善設計圖紙，編寫畢業(yè)設計說明書，中期檢查。6月1日6月2日畢業(yè)設計