方形盒的塑料注射模設(shè)計(jì)【注塑模具設(shè)計(jì)】,注塑模具設(shè)計(jì),方形盒的塑料注射模設(shè)計(jì)【注塑模具設(shè)計(jì)】,方形,塑料,注射,設(shè)計(jì),注塑,模具設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 題目： 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 專 業(yè)：材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2015年3月 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職 稱 所在院系 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 課題名稱 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義? 課題要求完成給定塑件的注塑模具設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要內(nèi)容有： [1] 掌握塑料的使用性能和用途及模具鋼的使用情況，完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯； [2] 使用專業(yè)常用軟件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，完成模具圖紙的繪制； [3] 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 本課題對模具設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，其研究意義如下： [1] 培養(yǎng)了我們綜合分析和解決模具專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力。 [2] 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法。 [3] 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 [4] 培養(yǎng)我們進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。 文 獻(xiàn) 綜 述 1. 注塑模設(shè)計(jì) 隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢愈演愈烈，我國的模具行業(yè)發(fā)展也變得越來越迅速，模具的設(shè)計(jì)要求也隨之變得越來越高，變得越來越快速、精密、高效、高質(zhì)，因此，在模具制造過程中，不但要注意加工設(shè)備和工人專業(yè)素質(zhì)，還要格外注意模具設(shè)計(jì)，尤其是要學(xué)會(huì)科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過程中?；谥R(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的重用和模具的快速概念設(shè)計(jì)，這樣可以優(yōu)化注塑模具的設(shè)計(jì)方案，快速提高注塑模具的設(shè)計(jì)效率，節(jié)約注塑模具的 文 獻(xiàn) 綜 述 設(shè)計(jì)時(shí)間，保證注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足模具市場對注塑模具的需求，進(jìn)而提升模具企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤和核心競爭力，因此注塑模具設(shè)計(jì)人員要了解注塑模具的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容和考慮的因素，掌握幾種常用的應(yīng)用了知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)，以提高自身的設(shè)計(jì)水平。 科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過程中具有傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式不可比擬的優(yōu)勢，這也是基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)的意義之所在。基于知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)可以一種綜合考慮選材、模具的結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)等，設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理一體化的一種設(shè)計(jì)方式；基于知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)可以利用知識(shí)工程這種先進(jìn)的平臺(tái)，有利于模具企業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的重用，具有重要的實(shí)踐意義；而目前模具行業(yè)尚未形成系統(tǒng)的、完整的標(biāo)準(zhǔn)零件體系，應(yīng)用知識(shí)工程到注塑模具設(shè)計(jì)中有利于模具行業(yè)提高零件的系列化水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平，規(guī)范模具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作；此外，科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，可以快速提高注塑模具的設(shè)計(jì)效率，節(jié)約注塑模具的設(shè)計(jì)時(shí)間，而且電子化、技術(shù)化的模具設(shè)計(jì)可以保證注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足模具市場對注塑模具的需求，進(jìn)而提升模具企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤和核心競爭力，有利于模具企業(yè)的生存和發(fā)展。 2. 論CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中現(xiàn)狀 2.1　國外 國外CAE技術(shù)已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)50年代，美國的部分學(xué)者就開始運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法，建立聚合物過程的模型。到20世紀(jì)80年代，注塑成型方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛地應(yīng)用CAE技術(shù)。如Moldflow（澳大利亞的MF公司）以及C-MOLD（美國AC-Tech公司，已被Moldflow公司合并）是目前國際上較為成熟的注塑CAE軟件，另外CADMOLD（德國）、I-DEAS（美國）等應(yīng)用也較為廣泛。 2.2　國內(nèi) 我國CAE技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣近年來也獲得了不錯(cuò)的成果，如Z-Mold軟件和HSCAE軟件。但當(dāng)前最嚴(yán)重的問題在于諸多企業(yè)對CAE技術(shù)的重視不夠，沒有認(rèn)識(shí)到使用CAE軟件的經(jīng)濟(jì)效益。另外，國內(nèi)設(shè)計(jì)的CAE軟件都是政府立項(xiàng)，研發(fā)主要依靠國家項(xiàng)目資金支持，CAE技術(shù)的繼續(xù)研發(fā)和市場推廣、應(yīng)用受到極大的限制。 3. 基于CAE技術(shù)的注塑模具設(shè)計(jì)流程 利用CAE技術(shù)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的具體步驟為：產(chǎn)品數(shù)據(jù)輸入→劃分單元、建立分析模型→設(shè)定條件→分析方案→評估→確定方案。整個(gè)設(shè)計(jì)流程的技術(shù)關(guān)鍵：（1）產(chǎn)品造型：通過三維成像設(shè)計(jì)軟件完成產(chǎn)品的建模，同時(shí)通過對使用條件進(jìn)行模擬分析、預(yù)測產(chǎn)品的使用情況等；（2）模具設(shè)計(jì)：模具以CAE結(jié)果為基礎(chǔ)利用三維CAD軟件設(shè)計(jì)模具；（3）產(chǎn)品分析：根據(jù)產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)值通過CAE技術(shù)實(shí)行模擬流動(dòng)等分析化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；（4）優(yōu)化設(shè)計(jì)：根據(jù)CAE的結(jié)果，修改模 文 獻(xiàn) 綜 述 具模型，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的模具設(shè)計(jì)結(jié)果；（5）結(jié)構(gòu)分析：利用CAE對模具結(jié)構(gòu)多方面、多角度進(jìn)行分析。 4. CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 4.1　產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化 利用CAE技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分析、評估和優(yōu)化，協(xié)助設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品的外觀、合理壁厚、原料的選擇，高效準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)最優(yōu)塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，且通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行環(huán)境模擬，通過計(jì)算機(jī)直觀地獲得產(chǎn)品的形狀和性能，并進(jìn)行機(jī)械性能檢測，預(yù)估在外界因素作用下產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、強(qiáng)度的優(yōu)化，同時(shí)也省略產(chǎn)品的原型試驗(yàn)的過程，使注塑模具的設(shè)計(jì)不再受設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人傾向的影響，節(jié)約人力物力，并獲得最優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果。 4.2　注塑模具設(shè)計(jì)的重要工具 一般進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)需要反復(fù)的試驗(yàn)，最終才能完善設(shè)計(jì)。利用CAE技術(shù)，可以對產(chǎn)品模型的大小、構(gòu)成系統(tǒng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測試。CAE可進(jìn)行注塑模具的產(chǎn)品造型、材料選擇、工藝流程、注意事項(xiàng)等的分析，設(shè)計(jì)師可以以這些信息為參考，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 4.2.1 產(chǎn)品優(yōu)化：快速檢查產(chǎn)品相關(guān)零件設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)師可以得到有關(guān)材料或幾何體、澆口位置、壁厚的信息。CAE的結(jié)果和設(shè)計(jì)建議可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)細(xì)節(jié)的最合理優(yōu)化，并消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)品外觀、連接縫隙、產(chǎn)品縮小等問題。 4.2.2 保壓和填充：各種CAE軟件最基本的分析功能之一，可實(shí)現(xiàn)注塑模具設(shè)計(jì)的實(shí)體仿真模擬。通過對產(chǎn)品溫度、生產(chǎn)時(shí)間、大氣壓力、融合時(shí)間、力量大小等的結(jié)果進(jìn)行分析，有利于選擇出口位置的系統(tǒng)，并進(jìn)行排氣位置、產(chǎn)品溫度、熔接位置選擇等的預(yù)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理塑料產(chǎn)品中存在的質(zhì)量隱患。 4.2.3 翹曲分析：翹曲變形原因很復(fù)雜，可以預(yù)測產(chǎn)品的性能、模具結(jié)構(gòu)以及工藝參數(shù)的合理性。它的主要分析輸出結(jié)果包括變形量和應(yīng)力等，可幫助用戶找出翹曲變形成因，提高制品的尺寸精度，為用戶提供有用的參考數(shù)據(jù)，并優(yōu)化制品的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 4.2.4 冷卻分析：通過模擬監(jiān)測注塑成型的冷卻過程，預(yù)估型腔熱流分布、表面溫度和冷卻時(shí)間等，在產(chǎn)品制造之前，判斷生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否存在缺陷和不合理之處，優(yōu)化冷卻回路的鋪設(shè)，得到最佳的冷卻效果，減少成型時(shí)間，同時(shí)避免因冷卻原因?qū)е碌漠a(chǎn)品的翹曲方面的缺陷 4.2.5 優(yōu)化工藝技術(shù)參數(shù)：受到個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的局限，設(shè)計(jì)師很難實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的精確選擇，CAE通過模擬注塑模具設(shè)計(jì)的全過程，預(yù)估可能產(chǎn)生的問題，進(jìn)行定性與定量解析處理，了解模具型腔中的情況，使設(shè)計(jì)師可以此為參考，搭配原料 文 獻(xiàn) 綜 述 品種、生產(chǎn)設(shè)備等，并獲得生產(chǎn)溫度、生產(chǎn)壓力、塑料表溫、生產(chǎn)時(shí)間控制等最佳的工藝參數(shù)，進(jìn)行多方案對比后選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。 5. CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的發(fā)展 在注塑模具設(shè)計(jì)過程中，CAE技術(shù)獲得了廣泛的支持和使用，取得了理想的成績，但在未來注塑模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用過程中，CAE技術(shù)仍有待完善、發(fā)展： （1）與三維成像技術(shù)的集成：當(dāng)前CAE技術(shù)與三維成像技術(shù)間存在不同的數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)的誤差失真，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將更有利于開發(fā)專屬于注塑模具設(shè)計(jì)的CAE系統(tǒng)。 （2）耦合分析：可有機(jī)地將設(shè)計(jì)工作流程中的各個(gè)步驟，如三維成像、產(chǎn)品測試、參數(shù)調(diào)控等模塊結(jié)合起來，利用耦合分析的功能，全面細(xì)致地獲得注塑模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的實(shí)際使用情況。 （3）高效：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及更加復(fù)雜的算法和設(shè)計(jì)規(guī)劃流程軟件的應(yīng)用，將大大提高CAE技術(shù)的工作效率，從而促使在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，更加廣泛地應(yīng)用CAE技術(shù)，提高整體的效率和質(zhì)量。 （4）智能化：將電腦智能、自動(dòng)化等人工智能技術(shù)集成到CAE技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)CAE技術(shù)自主完成設(shè)計(jì)、推演參數(shù)、模擬產(chǎn)品使用情況等，大大提高注塑模具設(shè)計(jì)的合理性和質(zhì)量。CAE技術(shù)的應(yīng)用，使得模具設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的分析，大大提高模具設(shè)計(jì)的水平，CAE技術(shù)與人工智能的組合將可達(dá)到模具設(shè)計(jì)的自動(dòng)優(yōu)化的目標(biāo)，從而解決因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)、技巧等原因?qū)е碌脑O(shè)計(jì)問題，提高模具設(shè)計(jì)的合理性和產(chǎn)品的質(zhì)量，對實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用具有重大意義。 6. 我國注塑模具的發(fā)展趨勢 模具工業(yè)作為衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志，已經(jīng)獲得了越來越廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。當(dāng)前，隨著市場競爭的加劇、人們需求的不斷提高，為了適應(yīng)市場需要，模具行業(yè)也需要不斷發(fā)展創(chuàng)新。從以上的分析中可以看出，我國在注塑模具的研究方面取得了重要的進(jìn)展，先進(jìn)制造技術(shù)的采用與新材料的應(yīng)用使我國的注塑模具朝著精密、高速、節(jié)能的方向發(fā)展，具體發(fā)展方向表現(xiàn)在以下方面: (1)CAD/CAM/CAE 技術(shù)將廣泛應(yīng)用于注塑模具設(shè)計(jì)模具從設(shè)計(jì)到檢測是一個(gè)復(fù)雜的過程，隨著模具行業(yè)的發(fā)展，在注塑模具設(shè)計(jì)方面也需要越來越多新技術(shù)的投入。近些年來，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD) /計(jì)算機(jī)輔助制造( CAM) /計(jì)算機(jī)輔助工程( CAE) 技術(shù)在注塑制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，其技術(shù)也越來越成熟。近些年來的實(shí)踐表明，在注塑模具設(shè)計(jì)方面普及推廣CAD/CAM/CAE 技術(shù)，可以大大提升注塑模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化 2) 熱流道模具在注塑模具中的比重將逐漸提高 由于在模具制造中采用熱流道技術(shù)可以大幅度提高塑件的質(zhì)量，同時(shí)還可以 文 獻(xiàn) 綜 述 減少能源浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率，因此，近些年來，熱流道技術(shù)在注塑模具的應(yīng)用中快速發(fā)展，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家熱流道模具在注塑模具中的比重高達(dá)50% ～ 80%。我國也有很多廠家將熱流道技術(shù)應(yīng)用于注塑模具的生產(chǎn)，熱流道技術(shù)在注塑模具中的使用率將不斷提高。 (3) 專用和優(yōu)質(zhì)模具材料將不斷推陳出新 隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展，模具材料的選用也不斷得到重視。模具材料一般在整個(gè)模具價(jià)格中占10% ～ 30%，優(yōu)質(zhì)的材料可以提高塑件的成型率、延長模具的使用壽命。模具材料的選用一般要滿足耐磨性好、強(qiáng)韌性高等要求，目前采用較多的是鋼模。但是，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)不同塑件的要求，選擇不同的模具材料，加大對合金、復(fù)合材料等的研究應(yīng)用。 (4) 智能化、自動(dòng)化研磨拋光將得到應(yīng)用 對塑件的成型率以及外觀質(zhì)量有重要影響的因素之一就是模具的表面質(zhì)量。隨著人們對塑件外觀要求的不斷提高，模具表面的光整加工也越來越引起注塑行業(yè)的重視。目前，我國模具表面加工仍然以手工研磨拋光為主，手工研磨拋光存在效率低、質(zhì)量差等缺陷。因此，為了促進(jìn)我國模具制造業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)加大對新工藝的研制，促進(jìn)模具的自動(dòng)化研磨拋光。 (5) 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高 隨著新的技術(shù)在模具生產(chǎn)中的不斷應(yīng)用，很多發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已經(jīng)達(dá)到80%。為了適應(yīng)市場發(fā)展需求，標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)將成為我國模具行業(yè)的發(fā)展方向。同時(shí)，從目前模具行業(yè)的發(fā)展來看，模具還將對加工精度的要求不斷提高; 中高檔模具在總數(shù)中的比例將增大; 模具的使用壽命不斷增長; 快速成型技術(shù)在模具中的應(yīng)用越來越廣泛; 綠色制造技術(shù)將得到迅速發(fā)展; 微成型技術(shù)將成為模具技術(shù)的一個(gè)新分支等?？傊＞咧圃鞎?huì)朝著快速、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的大方向發(fā)展。 7. 總結(jié) CAE技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)以假想線、面為基礎(chǔ)，把產(chǎn)品分割成為有限個(gè)大小、數(shù)目、單元進(jìn)行研究。即是將一個(gè)完整的個(gè)體人為地分成有限個(gè)單元，在計(jì)算機(jī)中獲得產(chǎn)品的近似模型，并以此模型為藍(lán)本，經(jīng)過分析計(jì)算，從而得出各個(gè)單元的數(shù)據(jù)特征，評估、綜合后而得到產(chǎn)品實(shí)體的數(shù)據(jù)。它的主要功能是設(shè)計(jì)產(chǎn)品、管理數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、產(chǎn)品分析和生產(chǎn)的綜合。 參考文獻(xiàn) [1] 陳鵬.注塑模斜向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.機(jī)床與液壓，2014, 42(2):30-32. 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[13]Fang-Jung Shiou·Chao-Chang A.Chen·Wen-Tu Li.Automated surfacefinishing of plastic injection mold steel with spherical grinding and ball burnishingprocesses.Int J Adv Manuf Technol,2006,(28):61-66. 研 究 內(nèi) 容 [1]研究分型面位置、型腔數(shù)量及模具結(jié)構(gòu)形式。 [2]選擇注射機(jī)。 [3]設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、脫模方式、排氣部位及冷卻水道的布置形式。 [4]根據(jù)三維模型繪制塑件的二維工程圖，分析塑件的成型工藝并設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。 研 究 計(jì) 劃 第1周 布置任務(wù)，查閱有關(guān)資料。 第2周 翻譯有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的英語材料。 第3周 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 第4周 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 第5周 開始繪制注射模裝配草圖。 第6周 繪制注射模裝配草圖。 第7周 繪制注射模裝配圖。 第8周 計(jì)算機(jī)繪裝配圖。 第9周 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 第10周 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 第11周 修改模具裝配圖、修改成型零件圖。 第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，修改圖紙。 第13周 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果驗(yàn)收、論文評閱、答辯資格審查。 第14周 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 特 色 與 創(chuàng) 新 利用CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)省事、省力，減少了試模次數(shù)，縮短了模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 主任簽名： 年 月 日 院系意見 院系主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日 8