本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目：基于UG和Moldflow的電視機(jī)視放器產(chǎn)品的模具3D設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：班級(jí)：所在院系：畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告內(nèi)容課題研究的目的及意義；國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課題的目的電視機(jī)是日常生活中必不可少的家電之一，其中電視機(jī)里面的視放器是電視機(jī)的重要組成部分，通過對(duì)視放器塑件的模具結(jié)構(gòu)和模流分析，使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中能夠更好的熟悉專業(yè)知識(shí)，為今后的工作打下基礎(chǔ)。課題的意義本次設(shè)計(jì)主要是要求學(xué)生能夠利用好CAD、CAE軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，利用UG軟件進(jìn)行模具的3D設(shè)計(jì)和二維圖紙的生成，利用,Moldflow進(jìn)行合理的分析，因此要求學(xué)生熟悉注塑模的經(jīng)典結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)軟件國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平1我國塑料模具的現(xiàn)狀塑料模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具.它由幾組零件部分構(gòu)成，這個(gè)組合內(nèi)有成型模腔。注塑時(shí)，模具裝夾在注塑機(jī)上，熔融塑料被注入成型模腔內(nèi)，并在腔內(nèi)冷卻定型，然后上下模分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具，最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個(gè)注塑過程是循環(huán)進(jìn)行的。一般塑料模具由動(dòng)模和定模兩部分組成，動(dòng)模安裝在注射成型機(jī)的移動(dòng)模板上，定模安裝在注射成型機(jī)的固定模板上。在注射成型時(shí)動(dòng)模與定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔，開模時(shí)動(dòng)模和定模分離以便取出塑料制品。模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結(jié)構(gòu)以及注射機(jī)的類型等不同而可能千變?nèi)f化，但是基本結(jié)構(gòu)是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、調(diào)溫系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復(fù)雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。我國塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動(dòng)和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動(dòng)下，形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的原輔材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游的機(jī)械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機(jī)。隨著近十年制造業(yè)的發(fā)展，我國在模具工業(yè)取得了很好的成績。調(diào)查顯示，國內(nèi)模具行業(yè)塑料模具工業(yè)發(fā)展迅速，占比可達(dá)30%，在我國模具生產(chǎn)企業(yè)中，數(shù)字化設(shè)備比較齊全，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，采用高速加工的先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)也逐漸增多，預(yù)計(jì)在未來五年之內(nèi)，模具市場中塑料模具占模具總量的比例增長速度保持高漲，且市場份額是其他模具所將不及的。從進(jìn)口模具的數(shù)據(jù)來看，進(jìn)口模具中精密、大型、復(fù)雜模具占多數(shù)，所以國家對(duì)于國內(nèi)模具大力扶持，減少進(jìn)口，從提高國產(chǎn)化角度出發(fā)，高精度的塑料模具咋市場的需求空間是非常大的。而塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求。近年來，塑料模具一直保持高速發(fā)展。據(jù)有關(guān)人士預(yù)測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將進(jìn)一步提高，其發(fā)展速度將高于其他模具。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)（模具產(chǎn)值已占全國總量的70%左右）發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。我國模具生產(chǎn)總量雖然已位于日、美、德之后居世界第四，但設(shè)計(jì)水平總體上要比德、美、日、法、意等國家落后許多，和英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等國相比也有一定差距[2]。2國外的注塑模的發(fā)展情況國外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70%～80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本.最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力滿足用戶需求。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。國外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化[3]。3塑料模具的發(fā)展趨勢近年來塑料成型模具的產(chǎn)量迅猛增長，水平不斷提升，高效率、自動(dòng)化、大型、精密、長壽命模具在模具總產(chǎn)量中所占比例越來越大，從模具設(shè)計(jì)和制造兩方面來看，模具發(fā)展趨勢可以歸納為以下幾點(diǎn)：設(shè)計(jì)理論不斷深化模具設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)走向了科學(xué)化的道路，建立在理論計(jì)算基礎(chǔ)上。其中最重要的是建立在聚合物流變學(xué)基礎(chǔ)上對(duì)塑料熔體在流道和模腔內(nèi)的充模和補(bǔ)料流動(dòng)的計(jì)算，建立在傳熱學(xué)和聚合物相態(tài)變化熱力學(xué)基礎(chǔ)上的冷卻凝固過程的計(jì)算，以及建立在成型收縮分子取向基礎(chǔ)上的內(nèi)應(yīng)力及翹曲變形計(jì)算，建立在材料力學(xué)，彈性力學(xué)基礎(chǔ)上的模具受力、變形、破壞的計(jì)算等。這些理論計(jì)算為模具設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工程奠定了基礎(chǔ)，用于指導(dǎo)模具理論計(jì)算已達(dá)到實(shí)用化的水平。模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、輔助工程CAE這是20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的，到20世紀(jì)80年代已進(jìn)入實(shí)用化。不同的軟件可分別用于擠塑、注塑、壓制、傳遞、中空吹塑等模具的設(shè)計(jì)和對(duì)模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析，它由計(jì)算機(jī)硬件和專用軟件組成。模具制造工藝的發(fā)展塑料模具制造中最困難的部分莫過于型腔，特別是異形復(fù)雜型腔的切削加工，若按傳統(tǒng)方式進(jìn)行機(jī)械加工，十分費(fèi)時(shí)費(fèi)工，且難以保證質(zhì)量。為縮短制模周期，提高模具精度，減少鉗工等手工操作工作量，目前已大量采用了各種坐標(biāo)機(jī)床、仿形機(jī)床、光控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床等。特別是數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)使模具加工精度取得了很大的飛躍，它是將零件加工工藝過程和幾何尺寸以數(shù)字信息的形式輸入數(shù)控裝置，通過伺服機(jī)構(gòu)控制機(jī)床刀具和工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，按照加工程序逐步加工，最終將型腔的設(shè)計(jì)造型復(fù)制在被加工零件上。這就是模具的計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。采用注射模CAM后，模具的質(zhì)量大大提高，而且成本可降低10%-30%，加工周期縮短20%-50%。電加工技術(shù)的進(jìn)步給塑料模型腔加工帶來了巨大的方便，特別是用高硬度、高強(qiáng)度材料制造的金屬型腔可在淬火后直接加工。最常見的電加工技術(shù)有電火花、線切割、電強(qiáng)化、電拋光等。用計(jì)算機(jī)程序控制電火花加工是一項(xiàng)正在發(fā)展的高效率、高精度型腔加工新技術(shù)，估計(jì)它將取代很大一部分型腔的機(jī)械切削加工工作量。塑料模的高效率自動(dòng)化大力的發(fā)展和采用各種高效率自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，如多層多型腔注射模結(jié)構(gòu)，各種能自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)、自動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)、熱流道澆注系統(tǒng)以及產(chǎn)品的高效冷卻結(jié)構(gòu)，上述技術(shù)能大大縮短成型周期。高效自動(dòng)化的模具與高速自動(dòng)化的成型設(shè)備相配合能大幅度提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。大型塑料模具隨著塑料應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，在建筑、機(jī)械、汽車、儀器、家用電器上采用了許多大型塑料制件，如汽車殼體、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)桶、包裝托盤、大周轉(zhuǎn)箱等，這就需要研制大型注塑模具，大型模具設(shè)計(jì)要求做詳細(xì)準(zhǔn)確的理論計(jì)算，由于模具自身常重達(dá)數(shù)十噸，物料流程長，型腔易變形，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要做更為周密的考慮。重量大的大型制件常需要附帶機(jī)械手取件。高精度塑料模具普通模塑塑料制件的精度比機(jī)械切削能達(dá)到的制件精度低得多。但是在某些特殊的情況下需要高精度塑件，例如作為機(jī)械零件使用的傳動(dòng)齒輪、軸承等，這種模具的配合精度和運(yùn)動(dòng)精度要求特別高，耐磨損。成型時(shí)要求工藝條件控制精確，成型壓力高，收縮變形少簡易制模工藝的開發(fā)應(yīng)用為了及時(shí)地更新產(chǎn)品的花色品種、降低成本和適應(yīng)小批量產(chǎn)品生產(chǎn)的要求，開發(fā)了多種簡易制模工藝。其所用的材料有木材、石膏、陶瓷、塑料等非金屬，也有鑄鋼、銅合金、鋁合金、鋅合金、易熔合金。制模方法有澆鑄、噴涂、交聯(lián)固化等。新結(jié)構(gòu)形式塑料成型模具的研制隨著成型新工藝而出現(xiàn)的氣體輔助注塑成型模具、低發(fā)泡制品注塑模具、反應(yīng)注塑成型模多層多腔注塑模具、多組分多色注塑模具、變模溫注塑模具、注壓成型模具以及低發(fā)泡擠出機(jī)頭、多層復(fù)合機(jī)頭等。此外，在模具制造上采用專用模具鋼材，應(yīng)用特殊的表面處理技術(shù)如離子注入、物理積沉、噴鍍、刷鍍等提高模具的使用壽命，采用表面花紋加工新技術(shù)提高塑件外觀質(zhì)量。課題的主要任務(wù)；研究和設(shè)計(jì)中可能遇到的問題以及解決的方法和措施課題的主要任務(wù)用UG軟件對(duì)制件進(jìn)行3D建模。2.用Moldflow對(duì)制件進(jìn)行相關(guān)分析，確定最佳澆口位置3.運(yùn)用UG進(jìn)行模具的3D設(shè)計(jì)，具體如下：1)模具裝配模型；2)設(shè)計(jì)分型面；3)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；4)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)；5)拆模、生成模具成形零件。4.利用UG軟件生成模具裝配圖的工程圖及主要零件的工程圖。5.編寫說明書。研究和設(shè)計(jì)中可能遇到的問題及解決辦法1可能遇到的問題1.內(nèi)部含有卡扣結(jié)構(gòu)，如何成型。2.制件側(cè)壁有孔，如何成型。3.制件內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如何成型4.Moldflow和UG軟件不熟悉，模流分析難度較大。2解決的方法1.針對(duì)成型難度，擬采用三板式點(diǎn)澆口頂桿脫模。2.對(duì)于凸起，可直接采用型芯型腔配合成型。3.對(duì)于側(cè)壁上的孔和卡扣，模具設(shè)計(jì)側(cè)抽機(jī)構(gòu)。4.深入學(xué)習(xí)UG和Moldflow軟件，并熟練應(yīng)用。5.積極查閱文獻(xiàn)資料，不斷提高自學(xué)能力。前期的文獻(xiàn)資料收集、調(diào)研、實(shí)習(xí)及設(shè)計(jì)條件準(zhǔn)備情況1前期的文獻(xiàn)資料收集及準(zhǔn)備情況[1]申開智．塑料成型模具[M]．北京:中國輕工業(yè)出版社，2010．[2]李紹林、馬長福．實(shí)用模具技術(shù)手冊．上海：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．[3]賈雪艷、許玢．NX10.0模具設(shè)計(jì)案例實(shí)戰(zhàn)．北京:清華大學(xué)出版社，2015．[4]趙偉閣．模具設(shè)計(jì).西安;西安電子科技大學(xué)出版社，2006.8．[5]鄧明．實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡明手冊．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1．[6]楊永平．模具技術(shù)基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.11.[7]張屯國．UG模具設(shè)計(jì)案例與技巧.北京：國防工業(yè)出版社，2005.7.[8]鄭大忠、房金妹、譚平宇．模具結(jié)構(gòu)圖冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.6.[9]陳愛霞，小型斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯塑料注塑模具設(shè)計(jì)[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.37(11)：47—492調(diào)研情況1）查找資料，確定該制件的功能用處及工作條件。2）針對(duì)制件上成型困難的結(jié)構(gòu)，查找現(xiàn)有的加工方法。3）了解先進(jìn)的加工手段。3學(xué)習(xí)及設(shè)計(jì)情況1）不斷深入學(xué)習(xí)和熟悉軟件操作。2）及時(shí)向老師請教和溝通學(xué)習(xí)中遇到的疑難點(diǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作的進(jìn)度安排1-2周 準(zhǔn)備相關(guān)資料，確定制件并分析制件結(jié)構(gòu)3-4周 進(jìn)行初步的制件測繪，用UG對(duì)制件進(jìn)行三維造型5周 繪制模具草圖，準(zhǔn)備開題答辯6-7周 進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，選擇注塑機(jī)并校核相關(guān)參數(shù)8-9周 用Moldflow對(duì)制件進(jìn)行分析，用UG對(duì)模具進(jìn)行三維造型10-11周 利用UG進(jìn)行模架的裝配，并修改細(xì)節(jié)12-13周 生成二維裝配圖及零件圖14-15周 修改圖紙的細(xì)節(jié)并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16周 整理資料，查漏補(bǔ)缺，準(zhǔn)備答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)每周指導(dǎo)時(shí)間、地點(diǎn)安排及畢業(yè)