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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目: 遙控器后殼的注塑模具設(shè)計(jì)學(xué) 院 : 機(jī) 械 工 程 學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 、班 級(jí):
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
(設(shè)計(jì))的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計(jì))題目及研究領(lǐng)域;
2. 論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值;
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題;
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路);
3. 本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
2. 論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成;
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò);
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計(jì))工作,否則不允許參加答辯;
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(cè)(部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
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一、選題依據(jù)
1、研究領(lǐng)域
機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)。
2、論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中,是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備,它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原材料成型。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具, 稱為塑料成形模具,簡(jiǎn)稱塑料模,它是型腔模的一種類(lèi)型。塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。其地位與重要性正日益被人們所認(rèn)識(shí)。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,電子產(chǎn)品已經(jīng)遍布我們生活中的每一個(gè)角落,甚至已經(jīng)成為我們生活中必不可少的一部分,而人們的需求也隨之多樣化。同時(shí)伴隨著通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大,如:家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車(chē)工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域,塑料制品所占的比例正迅猛增加,注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。
同時(shí)在現(xiàn)代的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,人性化設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)人員的一個(gè)重要目標(biāo), 因此遙控器的出現(xiàn)也就不足為奇了,而遙控器日益多變的結(jié)構(gòu)和形狀,也對(duì)模具結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,所以作為一名機(jī)械專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生,我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)選擇了《遙控器后殼的注塑模具設(shè)計(jì)》這一課題,希望通過(guò)這次設(shè)計(jì),既能對(duì)我大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)做一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié),又能運(yùn)用我所學(xué)的知識(shí),盡可能利用最簡(jiǎn)單的模具來(lái)注出人們滿意的遙控器。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
注塑成型適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料,制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多,而且適用于多種原料,能夠成批、連續(xù)地生產(chǎn),并且具有固定的尺寸,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化,因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,注塑模具設(shè)計(jì)可以根據(jù)人們的具體要求進(jìn)行產(chǎn)品的尺寸設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)一副能夠生產(chǎn)所給塑件、結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的模具產(chǎn)品,最大程度的滿足了用戶的需求。塑料模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
國(guó)外發(fā)展概況:
下面以“歐洲模展上的先進(jìn)模具技術(shù)”的考察報(bào)告以基準(zhǔn)來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下,在EuroMold 2001 上展出的模具大部分為塑料模,許多模具巧妙的設(shè)計(jì)、高超的加工技術(shù)和卓越的質(zhì)量令人贊嘆。例如,Sermo 、EN GEL 等公司展出了多零件、多色、多材料注射模,回轉(zhuǎn)臺(tái)注射成型和帶分度板座的注射成型系統(tǒng)。利用這些模具和技術(shù)可實(shí)現(xiàn)同一模具中成型多種零件,并且可實(shí)現(xiàn)多種顏色、多種材質(zhì)塑料的注射成型。
國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及與國(guó)外先進(jìn)水平的主要差距:
我國(guó)塑料模具的發(fā)展極其迅速。塑料模具的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、CAD、CAPP 技術(shù),已有相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。我國(guó)在塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)還有很大的差距,在模具材料方面,專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全,質(zhì)量尚不穩(wěn)定。
塑料技術(shù),包括設(shè)計(jì)技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域,屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著塑料模具應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,地位的不斷提高,對(duì)此國(guó)家已經(jīng)指定出明確的奮斗目標(biāo)。
為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要,模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要,目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。注射模方面關(guān)于模具零件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等已經(jīng)制定了一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)。比如,2005 年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到 610 億元,增長(zhǎng)率保持在 25%的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的 10%,僅次于日本、美國(guó)而位列世界第三。我國(guó)注塑模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平,總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多,而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。因此注塑模具設(shè)計(jì)成了我國(guó)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展必不可缺少的行業(yè)。
由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)塑料模具工業(yè)的要求是越來(lái)越嚴(yán)格,因此為塑料模具工業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。據(jù)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)全年塑料模具產(chǎn)值達(dá) 534 億元人民幣,這是一個(gè)已經(jīng)存在的事實(shí)。隨著汽車(chē)制造業(yè)和 IT 制造業(yè)的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)模具工業(yè)取得了飛速發(fā)展,據(jù)了解,我國(guó)模具行業(yè)中塑料模具的占比可達(dá) 30%,預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。據(jù)悉,模具工業(yè) 2000 年以來(lái)以每年 20%的速度飛速增長(zhǎng),拉動(dòng)了模具檔次的提高,精良的模具制造裝備為模具技術(shù)水平的提升提供了保障。
近年來(lái),我國(guó)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)水平相比還有很大的差距。主要集中在模具材料和標(biāo)準(zhǔn)化、制造周期、加工設(shè)備、模具制造工藝和測(cè)量技術(shù)等方面與美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家 3 有著較大差距,同時(shí)在企業(yè)員工素質(zhì)和信息化管理和物流管理等方面也與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距。
如今,我國(guó)對(duì)塑料模具需求旺盛的行業(yè)包括航空航天、國(guó)防軍工、軌道機(jī)車(chē)、工程機(jī)械等行業(yè),尤其總投資超過(guò) 300 億元投資規(guī)模的大飛機(jī)項(xiàng)目等,必將會(huì)給塑料模具行業(yè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此,塑料模具發(fā)展必須依托國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程,面向六大展業(yè)(交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)重大裝備產(chǎn)業(yè)。電站及輸配電設(shè)備產(chǎn)業(yè))及其重點(diǎn)行業(yè)。大規(guī)模開(kāi)展技術(shù)改造,技術(shù)升級(jí),提高基礎(chǔ)配套件和基礎(chǔ)工藝水平;通過(guò)加快企業(yè)兼并重組和產(chǎn)品更新?lián)Q代,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)架構(gòu)優(yōu)化升級(jí),全面提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)化零部件生產(chǎn)企業(yè)向“專(zhuān)、精、快”方向發(fā)展,形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
遙控器后殼的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和注澆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)
(1) 塑件分析,包括選擇塑件材料并對(duì)所選材料的物理及力學(xué)性能進(jìn)行分析;
(2) 注塑機(jī)的選擇及參數(shù)校核,通過(guò)塑件的體積質(zhì)量等參數(shù)選擇注射機(jī)并對(duì)其安裝參數(shù)進(jìn)行校核;
(3) 模具材料選擇,通過(guò)塑料模具對(duì)材料的使用性和加工性的要求選擇;
(4) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
(5) 注澆系統(tǒng)設(shè)計(jì);
(6) 排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì);
(9) 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)分脫出機(jī)構(gòu)(將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng))和取出機(jī)構(gòu);
(10) 分析模具工作原理并試模驗(yàn)收。
3. 本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
(1) 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遙控器后殼的注塑模具結(jié)構(gòu);
(2) 基于 CAD 軟件繪制主要零件圖和總裝配圖;
(3) 基于 SolidWorks 軟件對(duì)主要零件進(jìn)行三維建模;
(4) 基于 SolidWorks 軟件繪制總裝配圖;
(5) 編寫(xiě) 10000 字以上的說(shuō)明書(shū)。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
根據(jù)塑件的功能與用途用 SolidWorks 軟件對(duì)零件進(jìn)行三維造型、然后選擇注塑機(jī)并確定型腔數(shù)目、接著確定成型方案、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
2. 論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
(1)遙控器后殼的注塑模具總體構(gòu)想并完成開(kāi)題報(bào)告
第 1—4 周
(2)確定塑件結(jié)構(gòu)及塑件材料并分析材料性能
第 5 周
(3)選擇合適的注塑機(jī)和模具材料并對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行參數(shù)校核
第 7 周
(5)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
第 8 周
(6)設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)
第 9 周
(7)設(shè)計(jì)模具的排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
第 10 周
(8)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)并對(duì)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模
第 11 周
(9)設(shè)計(jì)大體完成并撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)并交由老師審閱
第 12 周
(10)在老師的指導(dǎo)下修改完善,并最終完成說(shuō)明書(shū)
第 13 周
(11)設(shè)計(jì)完成,答辯
第 14 周
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1]任天娟.儀表蓋注塑模具設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2015 [2]任天娟.醫(yī)用連接管注塑模具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造,2015
[3]任天娟.拖鏈板注塑模具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程,2015
[4]C.Y.Wu,Y.C.Hsu.Optimal shape design of an extrusion die using polynomial networks and genetic algorithms[J].Advancedhanufacturing Technolog.200219
[5] Lewis R W,Morgan K,Thomas H Ret al.The finite element method in heat transfer analysis.England:John Wiley &Sons Ltd,1996
[6] 任天娟.掛鉤注塑模具設(shè)計(jì)[J].模具技術(shù),2016
[7] 楊關(guān)全.模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ).北京:北京師范大學(xué)出版社,2005. [8]毛平淮.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010 [9]孫桓 陳作模 葛文杰.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,2013 [10]張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010 [11]盧炳恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007
[12]任天娟.基于工作過(guò)程的《壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)》課程改革與實(shí)踐[J].裝備制造技術(shù),2016 [13]Mathworks. Data Accquisition Toolbox User’s Guide, 2003.
[14]N.Tractinsky, A.S.Kattz, D.Ikar. What Is Beautiful Is Useable. Interacting with Computers 13,2000.
附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注射模具和遙控器外殼注射模具;精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具等。但與國(guó)外相比還需進(jìn)一步提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例;在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù);開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具;提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量;研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是: 大型化、 高精密度化 、多功能復(fù)合型 、熱流道模具 、氣輔模具、 高壓注射成型。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占據(jù)的地位日益顯著,可以說(shuō)人類(lèi)的衣、食、住、行,沒(méi)有任何一方面離得開(kāi)模具。模具是機(jī)械、汽車(chē)、電子、通訊、加點(diǎn)等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工業(yè)裝備,屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。作為基礎(chǔ)工業(yè),模具的質(zhì)量、 精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用,在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母”。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,作為工業(yè)品基礎(chǔ)的模具工業(yè),也得到了蓬勃發(fā)展,已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要產(chǎn)業(yè)。
模具工業(yè)不但在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位, 在世界市場(chǎng)上也
是獨(dú)樹(shù)一枝。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求,市場(chǎng)需求在 600 到
650 億美元。如今,模具工業(yè)的發(fā)展基至已經(jīng)起過(guò)了新興電子工業(yè)。
如今國(guó)外先進(jìn)注塑模具CAD/CAM/CAE 的研究現(xiàn)狀如下:
國(guó)外注塑模具的 CAD/CAE/CAM 的一體化技術(shù)是隨著通用機(jī)械 CAD/CAE/CAM 一體化技術(shù)的發(fā)展而逐步深化的。且國(guó)外的注塑模具 CAD/CAE/CAM 一體化技術(shù)是從八十年代起便已進(jìn)入了實(shí)用的階段,多年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的軟件是:
1. 美國(guó) Siemens PLM Software 公司開(kāi)發(fā)的 UG 軟件,是頗為流行的一款模具設(shè)計(jì)的集成一體化軟件,它為模具企業(yè)提供非常的解決方案。目前應(yīng)用較為廣泛的 Mold Wizard(注塑模向?qū)В?就是基于 UG 軟件開(kāi)發(fā)而來(lái)的。該模塊為用戶提供較為完整的注塑模具設(shè)計(jì)的流程,功能包括從塑料制品的導(dǎo)入、型腔的布局、模具的分模、標(biāo)準(zhǔn)模架的加載、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及工程制圖的導(dǎo)出等。
2. 美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)開(kāi)發(fā)的軟件 Pro/E,也是使用較為廣泛的集成一體化軟件,在 CAD/CAE/CAM 一體化技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位,在業(yè)界也得到了廣泛的認(rèn)可。該軟件先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)理念、基于特征的實(shí)體造型的特點(diǎn)以及龐大的數(shù)據(jù)庫(kù) 完全符合機(jī)械設(shè)計(jì)的思路。該軟件的 Pro/MOL DESIGN 模塊主要用于模具設(shè)計(jì),該模塊為設(shè)計(jì)人員注塑提供了模具設(shè)計(jì)諸多功
能,用戶可根據(jù)使用需求修改與分析模具的相關(guān)元件,并可依據(jù)
模具結(jié)構(gòu)的變化對(duì)它們進(jìn)行快速更新。
3. 歐特克公司開(kāi)發(fā)的 Moldflow 仿真軟件,是一款主要用于注塑模具設(shè)計(jì)的 CAE 分析軟件,幫助設(shè)計(jì)人員驗(yàn)證或優(yōu)化注塑成型工藝和注塑模具結(jié)構(gòu)。分析過(guò)程包含填充、保壓、冷卻、翅曲、纖維取向、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和收縮及氣體輔助成型分析等,使設(shè)計(jì)人員及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)的缺陷,極大的提高了注塑模具的 質(zhì)量。
4. 美國(guó)達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的 CATIA 軟件,是一款全參數(shù)化特征的三維軟件。該軟件開(kāi)發(fā)了一整套具備強(qiáng)大功能主要用于模具設(shè)計(jì)和分析的專(zhuān)用工具包,可幫助設(shè)計(jì)人員完成企業(yè)所需求的模 具,并支持從設(shè)計(jì)前、設(shè)計(jì)中、設(shè)計(jì)后的分析模擬、組裝及維護(hù)在內(nèi)的全部注塑模具設(shè)計(jì)的流程。使得注塑模具的開(kāi)發(fā)過(guò)程更快更精準(zhǔn)。
5. 美國(guó)達(dá)索(Dassault Systemes S.A)公司開(kāi)發(fā)的 Solid Works 軟件,是一款在世界領(lǐng)域起領(lǐng)先地位的集成一體化軟件。該軟件能夠在注塑模具的設(shè)計(jì)和分析階段利用數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)、參數(shù)化特征的造型技術(shù)及自由形式的特征技術(shù),能夠?yàn)樽⑺苣>叩脑O(shè)計(jì)提供強(qiáng)大的工具支撐。同時(shí)該軟件還能為模具企業(yè)提供其他相關(guān)軟件的整合功能,這一舉措為模具企業(yè)提供了極大的便利。
6. 美國(guó) Autodesk 公司開(kāi)發(fā)的 Inventor 軟件是一款三維可視化的實(shí)體模擬軟件。該軟件包含有三維建模、信息化管理、
協(xié)同化工作以及技術(shù)支持等特征。運(yùn)用 Autodesk Inventor 軟
件可創(chuàng)建三維模型、二維工程圖、自適應(yīng)特征、零件及子部件, 該軟件還可以同時(shí)管理上千個(gè)的零件以及大型的部件。軟件最強(qiáng)大的功能在于“連接到網(wǎng)絡(luò)”的工具,他可以幫助工作人員遠(yuǎn)程協(xié)同工作,很大的方便了數(shù)據(jù)的共享和同事之間的溝通。
上述軟件的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟,在生產(chǎn)中早已得到了廣泛 的應(yīng)用,且為模具企業(yè)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
我國(guó)國(guó)內(nèi)注塑模具 CAD/CAM/CAE 的研究現(xiàn)狀:
我國(guó)注塑模具的 CAD/CAE/CAM 一體化技術(shù)起步較晚,最初我們主要依靠從國(guó)外引進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用于注塑模具設(shè)計(jì)及制造,發(fā)展 至今國(guó)內(nèi)一些高等院校和科研單位早已自行開(kāi)發(fā)了不僅從質(zhì)量 上、技術(shù)上或是設(shè)計(jì)能力上都相當(dāng)成熟的,且非常適應(yīng)與我國(guó)模具企業(yè)的 CAD/CAE/CAM 一體化集成系統(tǒng),通過(guò)多年的研究與實(shí)踐已經(jīng)逐步應(yīng)用到了我國(guó)的模具企業(yè)當(dāng)中。當(dāng)前國(guó)內(nèi)具有代表性的注塑模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)主要有以下幾種:
1. 華中科技大學(xué)自主研發(fā)了注塑模 CAD/CAE/CAM 一體化系統(tǒng),且深入研究了模流分析與模擬冷卻, 自行研制的塑料模具CAD/CAE/CAM 一體化軟件-HSCAE 可以模擬塑料成形過(guò)程中的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)及塑料三維的流動(dòng),通過(guò)分析融合紋的位置來(lái)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的翹曲及變形等制品的缺陷。目前該系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)很多家企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
2. 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 自 主 設(shè) 計(jì) 研 發(fā) 的 注 塑 模 具
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CAD/CAE/CAM 的一體化系統(tǒng),該系統(tǒng)主要涵蓋了塑料制品三維建模、注塑模具三維設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程及模具結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬分析、主要模具零件的數(shù)控加工與仿真等的功能,具有很高的實(shí)用價(jià)值。
3. 浙江大學(xué)開(kāi)發(fā)了精密注塑模具的 CAD/CAM 一體化系統(tǒng)。此系統(tǒng)是在工作站 UGII9.0 的平臺(tái)上開(kāi)發(fā)而來(lái)的,該系統(tǒng)同時(shí)配有 CAE 的接口便于實(shí)現(xiàn) CAE 的分析。該功能主要是能夠讓其在特征的信息和工藝信息不變的前提下,通過(guò)特征的反轉(zhuǎn)與映射的功能產(chǎn)生了與之對(duì)應(yīng)的型腔模型。
4. 中國(guó)科技大學(xué)研發(fā)的注塑模 CAD/CAM 一體化集成系統(tǒng)。此系統(tǒng)以 SAP 有限元的計(jì)算模塊與 Auto CAD10.0 作為支撐而建立起來(lái)的。該系統(tǒng)有效的解決了注塑模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型腔與型芯的曲面造型的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的分析 及二維裝配圖的繪制等問(wèn)題。
模具按制造的產(chǎn)品分類(lèi),可以分為塑料模具(又分為注塑模具、鑄壓模具和吹塑模具)、沖壓模具、鑄造模具、橡膠模具和玻璃模具等。其中,尤以注塑模具和沖壓模具用途廣、技術(shù)成熟、 占據(jù)的比重大。
伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)也提出了越來(lái) 越高的要求。汽車(chē)、摩托車(chē)、家電行業(yè)等是模具最大的市場(chǎng), 占整個(gè)模具市場(chǎng)的 60%以上。例如,一種型號(hào)的轎車(chē)生產(chǎn)線共需要
模具 4000-6000 套,價(jià)值述 2 億--10 億元;一臺(tái)電冰箱需要模
具生產(chǎn)的零件約 150 個(gè),共需要模具約 350 套,價(jià)值約 400 萬(wàn)元;
單臺(tái)彩電大約有 150 個(gè)零件需用模具生產(chǎn),共需模具 140 套。價(jià)
值約 700 萬(wàn)元。其中所需模具大部分為注塑模具和沖壓模具。預(yù)
計(jì) 2005 年,僅汽車(chē)行業(yè),就需要各種塑料制件 36 萬(wàn)噸;電冰箱、
洗衣機(jī)和空調(diào)年產(chǎn)量均超過(guò) 1000 萬(wàn)臺(tái);彩電的產(chǎn)量已超過(guò) 3000
萬(wàn)臺(tái)。到 2010 年,在建筑和建材行業(yè)方面,塑料門(mén)窗的普及率達(dá)到 30%,塑料管的普及率達(dá)到 50%,這些都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求比重。
近年來(lái),我國(guó)的模具工業(yè)一直在以每年 13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展.據(jù)預(yù)測(cè), 我國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到 13%-15%。模具鋼的需求量也將以每年 12%的速度遞增,全國(guó)年常求量約 70 萬(wàn)噸左右,而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占有國(guó)外模具鋼品種的 60%,每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20%左右,已超過(guò) 10 億美元,其中塑料與橡膠木居占全部進(jìn)口模具 50%以上;沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40%。由此可見(jiàn)我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹?
雖然近幾年來(lái),我國(guó)模具工業(yè)水平已取得了很大的進(jìn)步,但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如,精密加工 設(shè)備還很少,許多先進(jìn)的技術(shù)如 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率還是不高,特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民 經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。
縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視,我們感受到制造理
念陳舊是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的重要原因。模具工業(yè)水平的高低,決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力,它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平高低的重要標(biāo)志。因此,模具工業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品,現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)狙擊的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè),其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。目前,我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步, 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),增加高檔模具的比重,在保證質(zhì)量的前提下力求效益最大,提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度,減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。
現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化,優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)以制造技術(shù)、專(zhuān)用的機(jī)床設(shè)備, 更重要的生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21 世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度的集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追球的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)制造及其周?chē)?,降低生產(chǎn)成本,最大限度的提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力,滿足用戶。
可見(jiàn),未來(lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向是:
1. 大力普及、廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù),逐步走向集成化?,F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、 人和管理的集成。
2. 提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù), 逐步減少模具的進(jìn)口量,增加模具的出口量。
3. 在塑料注射成型模具中,積極應(yīng)用熱流道,推廣氣輔或
水輔注射成型,以及高壓注射成型技術(shù),滿足產(chǎn)品的成型需要。
4. 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn) 件是模具基礎(chǔ),其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期,同時(shí)也顯 著提高模具的制造精度和使用性能,大大提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率低于 30%,而先進(jìn)國(guó)家均高于 70%,每年我們要從先進(jìn)國(guó)家進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件,其費(fèi)用約占年模具 進(jìn)口額的 3%-8%。
5. 發(fā)展快速制造成型與快速制造模具,即快速成型制造技 術(shù),迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具,降低成本推向市場(chǎng)。
6. 積極研究與開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料,滿足特 殊產(chǎn)品的需要。
7. 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工 藝,滿足模具制造的需要。
8. 開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù),提高模具的 可靠性。
9. 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工 程,最大限度地提高模具的開(kāi)發(fā)效率與成功率。
10. 開(kāi)發(fā)新的成型工藝與模具,以滿足未來(lái)的多科學(xué)多功能綜合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)。
綜上所述,不難看出,在科技飛速發(fā)展的今天,模具作為一
個(gè)高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活和國(guó)防建設(shè)都起著極其重要
的作用。我國(guó)的模具工業(yè)在近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,但總體上 和國(guó)際先進(jìn)水平比起來(lái)還有著較大的差距。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展給模具工業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的空間和巨大的發(fā)展?jié)摿?。選擇了注塑模具設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我現(xiàn)在的學(xué)習(xí)和將來(lái)的工作都 會(huì)有極其重要的意義。