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切刀注塑設(shè)計(jì)

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關(guān) 鍵詞：: 注塑設(shè)計(jì)

資源描述：: 切刀注塑設(shè)計(jì),注塑,設(shè)計(jì)

內(nèi)容簡(jiǎn)介：: 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告6大連交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告學(xué) 院_機(jī)械工程學(xué)院_ 專業(yè)_機(jī)械工程_ 班級(jí)_機(jī)械133_ 姓名_吳東_ 學(xué) 號(hào)_1304010731_ 指導(dǎo)教師_朱建寧_調(diào)研報(bào)告一、課題的來源及意義放眼望去，在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，世界上大多數(shù)國(guó)家都把注塑模具成型放在國(guó)民工業(yè)發(fā)展的優(yōu)先地位。查閱相關(guān)資料可知當(dāng)前工業(yè)零件的粗加工和的精加工產(chǎn)品都是通過注塑模具成型來完成的。很顯然，我們平常生活中所用的洗衣機(jī)、冰箱、手機(jī)、筆記本、電扇等各種家庭常用電器和日常工具中大約有的零件都是屬于注塑模具成型工藝產(chǎn)品。注塑模具成型是通過將多種多樣的原材料在高溫下融化后，在一定壓力的作用下按原件的要求去設(shè)計(jì)制造出滿足不同要求的模型，。注塑模具有良品率高、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、現(xiàn)代化程度高、成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，在塑料生產(chǎn)中的地位居于前列，其大都可以進(jìn)行重復(fù)使用且適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的必備裝備，其在注塑成型中處于核心地位1。零件模型的設(shè)計(jì)水平、加工質(zhì)量、模具材料、技術(shù)含量等都大大影響著眾多相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)眾多企業(yè)研究新產(chǎn)品、保障高質(zhì)量、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、進(jìn)行技術(shù)的改革創(chuàng)新都有相當(dāng)重要的作用。因此，注塑模具成型設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用無論是對(duì)普通百姓生活還是對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，都有著巨大意義。近些年塑料應(yīng)用范圍越來越廣泛，無論是生活用品還是軍事裝備，到處可見塑料制品。一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一就是模具行業(yè)的發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，注塑模具制造業(yè)的基本特征就是標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化2。本設(shè)計(jì)以社會(huì)實(shí)際產(chǎn)品（蛋糕切刀）為課題，通過使用 Pro/E、AutoCAD 等繪圖軟件設(shè)計(jì)一合理的注塑模具。在設(shè)計(jì)過程中，使我們?cè)谒芗Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設(shè)計(jì)、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造，以及資料檢索查詢、論文格式方法、英文翻譯等方面得到了綜合訓(xùn)練。培養(yǎng)了我們?cè)O(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力，提高了我們對(duì)模具設(shè)計(jì)基本原理及過程的理解和認(rèn)識(shí)。二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展趨勢(shì)2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r就目前來說，我國(guó)的模具工業(yè)體系相對(duì)來說比較現(xiàn)代化，包括模具設(shè)計(jì)研發(fā)體系；模具材料研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)體系；模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)、供應(yīng)體系；專業(yè)模具制造廠商。從行業(yè)結(jié)構(gòu)上來看，民營(yíng)企業(yè)發(fā)展相對(duì)來說較快，國(guó)有企業(yè)對(duì)比以前更有活力，模具廠家的數(shù)量和能力都有較大提升，其產(chǎn)品明顯有了符合市場(chǎng)需求的專業(yè)性。模具行業(yè)方向的工業(yè)園發(fā)展很快，相關(guān)產(chǎn)業(yè)彼此匯聚一起，彼此促進(jìn)發(fā)展3。在技術(shù)方面，近年來，我國(guó)模具行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，以大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具為代表的技術(shù)含量較高模具的發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模具總量的35%左右。但從總體來說高技術(shù)含量模具自給率還比較低，有很大一部分依靠進(jìn)口。近年來，我國(guó)模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小成績(jī)，無論是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)，都在向著合理化的方向發(fā)展。目前全世界模具總產(chǎn)值約為680 億美元，中國(guó)只占8%左右，為更新和提高裝備水平，模具企業(yè)每年都需進(jìn)口幾十億元的設(shè)備。在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴(yán)重滯后于生產(chǎn)能力的提高3。從地區(qū)分布來看, 以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū), 南方的發(fā)展快于北方。目前來說廣東和浙江是模具發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中、模具水平高的省份, 其模具方面的產(chǎn)值約占到全國(guó)模具總產(chǎn)值的60 %以上。雖然我國(guó)模具總量很大，甚至居于世界前列, 但無論是設(shè)計(jì)水平還是制造水平，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還差很遠(yuǎn)，尤其是德、美、日、英、意等工業(yè)國(guó)家, 無論是模具產(chǎn)品的商品化還是制造的智能化以及模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度，也都遠(yuǎn)低于國(guó)際水平4。在國(guó)外，模具行業(yè)是應(yīng)用CAD技術(shù)比例比較高的行業(yè)之一。模具制造業(yè)正以一個(gè)高自動(dòng)化、高生產(chǎn)效率、高經(jīng)濟(jì)性、高靈活性、高速計(jì)算、高速繪圖和人工智能的全新面貌展現(xiàn)在人們面前，并迅速發(fā)展，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)激烈的產(chǎn)品和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)5。澳大利亞Moldflow公司的Moldflow系統(tǒng),該系統(tǒng)具有很強(qiáng)大的注塑模分析模擬功能,包括繪制型腔圖形的線框造型軟件SMOD,有限元網(wǎng)格生成軟件FMESH,流動(dòng)分析軟件FLOW,冷卻分析軟件COOLING,流動(dòng)、冷卻分析結(jié)果和模架應(yīng)力場(chǎng)分布的可視化顯示軟件FRES以及翹曲分析模擬軟件5。美國(guó)GRATEK公司的注塑模CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三維幾何形狀描述軟件OPTIMOLD，二維有限元流動(dòng)分析軟件SIMUUFLOW，冷卻分析軟件SIMUCOOL，標(biāo)準(zhǔn)模架（美國(guó)DME標(biāo)準(zhǔn)）選擇軟件OPTMOLD等部分5。2.2發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)際交往的日益增多和外資在中國(guó)模具行業(yè)的投入日漸增加，中國(guó)模具已經(jīng)與世界模具密不可分，中國(guó)模具在世模具中的地位和影響越來越重要。查閱相關(guān)資料分析，未來十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒅饕性谝韵聨讉€(gè)方面。2.2.1 CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑, 實(shí)踐證明,CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在, 全面普CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟。除了可用于建模、為數(shù)控加工提供NC 程序，也可針對(duì)不同類型的模具，通過數(shù)值模擬方法達(dá)到預(yù)測(cè)產(chǎn)品成型（形）過程的目的，改善模具結(jié)構(gòu)、功能。從CAD/CAE/CAM 一體化上來說，其發(fā)展趨勢(shì)是集成化、系統(tǒng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，以便充分發(fā)揮各單元的優(yōu)勢(shì)和功效6。2.2.2要想改善模具制造周期，同時(shí)提高模具的總體質(zhì)量和降低模具制造各項(xiàng)成本，應(yīng)推廣模具標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)進(jìn)一步規(guī)劃、完善，以滿足不同行業(yè)需求，在降低成本的前提下能保證相應(yīng)的質(zhì)量。2.2.3 采用新型熱流道技術(shù)是塑料模設(shè)計(jì)制造中的一大變革，可顯著提高模具制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，國(guó)外模具企業(yè)已有一半用上了該項(xiàng)技術(shù)，甚至已達(dá)80%以上；氣體輔助注射成型也是塑料成型的一種新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、表面好、易于成型、壁厚差異較大等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本7。 2.2.4 氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝, 它具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質(zhì)量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn), 可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下, 大幅度降低成本。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮?dú)?注射成形兩部分, 比傳統(tǒng)的普通注射工藝有多的工藝參數(shù)需要確定和控制, 而且氣體輔助注射常用于較復(fù)雜的大型制品, 模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大, 因此, 開發(fā)氣體輔助成形流動(dòng)分析軟件顯得十分重要7。 2.2.5 模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響, 手工研磨是傳統(tǒng)模具精加工手段，也是目前普遍采用的方法。手工研磨不需要特殊的設(shè)備，操作簡(jiǎn)便，適應(yīng)性較強(qiáng)，這種加工模式更多的是依賴有經(jīng)驗(yàn)的技師，依靠他們的精湛技術(shù)解決技術(shù)難題，但是此種手段對(duì)于技師的體能要求較高，另外依靠經(jīng)驗(yàn)并不是最可靠的，也會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，大大影響了磨具加工的高水平發(fā)展?，F(xiàn)在隨著科技發(fā)展，新型加工機(jī)器不斷產(chǎn)生應(yīng)用，結(jié)合數(shù)字化的拋光機(jī)器，利用自動(dòng)化控制，電子顯示技術(shù)參數(shù)設(shè)置，可以根據(jù)環(huán)境情況變化，調(diào)整研磨參數(shù)和工藝參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)和半自動(dòng)拋光。對(duì)工人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)要求并不是很高，所以操作簡(jiǎn)便，另外還有其他的特點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)平整功能，平整的波紋長(zhǎng)度可達(dá)75毫米，數(shù)字化拋光機(jī)和手工拋光相比，工作效率提高一倍，其拋光質(zhì)量穩(wěn)定且精度高，還有對(duì)材料的適應(yīng)性高，可以適合各種材料如鑄鋼、鍛鋼、鋁合金及鋅基合金，適合加工的磨具尺寸范圍寬泛8。三、本課題的研究?jī)?nèi)容充分利用所學(xué)知識(shí)，完成要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品（蛋糕切刀）的結(jié)構(gòu)與工藝分析，并進(jìn)行相應(yīng)塑料注射模的設(shè)計(jì)，形成比較完善的技術(shù)材料。 a 塑件成型工藝性分析b 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式c 分型面的設(shè)計(jì)d 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)e 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算f 模架的確定g 排氣槽的設(shè)計(jì)h 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)i 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)k 總裝圖和零件圖的繪制l 編寫設(shè)計(jì)說明書四、課題的研究目標(biāo)及方法分析蛋糕切刀外形尺寸及其原料成型工藝性，運(yùn)用PRO/E軟件生成產(chǎn)品根據(jù)粗略設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，從外形尺寸、精度等級(jí)、脫模斜度、材料性能、材料的注射成型過程及工藝參數(shù)等方面做出合理的工藝分析，并對(duì)原產(chǎn)品參數(shù)作出適當(dāng)?shù)男薷?。通過查閱相關(guān)資料，確定加工所需工序。按照課本實(shí)例對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)及計(jì)算，并用Pro/E、AutoCAD 軟件軟件繪制總裝圖和零件圖。五、進(jìn)度安排第 1 周：寫調(diào)研報(bào)告。第 2 周：翻譯外文資料。第 3 周：確定該塑件零件尺寸，進(jìn)行工藝分析，制作零件模型；設(shè)計(jì)分型面、型腔。第 4-6 周：設(shè)計(jì)模體、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。第 7-9 周：用 Pro/E、AutoCAD 繪制模具零件三維圖、零件二維圖及實(shí)體裝配圖。第 10-11 周：繪制模具裝配圖，標(biāo)注尺寸。第 12 周：編寫計(jì)算說明書。第 13 周：修改圖紙，整理資料。第 14 周：準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)1 肖微. 淺析塑料注塑成型及其模具的應(yīng)用J. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2017(2):31-31.2 徐世虎. 淺析注塑模具成型設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用J. 現(xiàn)代制造, 2014(15):116-117.3 夏琴香. 模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析J. 機(jī)電工程技術(shù), 2014(7):1-4.4 劉少達(dá). 我國(guó)塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2004, 17(3):66-715 陶秀, 李鋒, 管鋒. 注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展與應(yīng)用J. 機(jī)械工程師, 2005(7):42-45.6 洪麗華, 陳永祿. 中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)J. 機(jī)電技術(shù), 2007, 30(2):96-99.7 周永泰. 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)J. 塑料, 2000, 29(6):23-27.8 陳明耀. 模具制造中模具表面精加工技術(shù)分析J. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品, 2015(10):63-63.9 洪麗華, 陳永祿. 中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)J. 機(jī)電技術(shù), 2007, 30(2):96-99. 10 陶秀, 李鋒, 管鋒. 注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展與應(yīng)用J. 機(jī)械工程師, 2005(

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