開題報告(模具方向)

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文開題報告題目:基于EXM的手機(jī)上蓋注塑模具設(shè)計院系榮成學(xué)院材料工程系專業(yè)材型10-1（模具）指導(dǎo)教師 學(xué)號 姓名 開題時間：2013年3月14日

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文開題報告姓名孟陳力院部所、中心榮成學(xué)院專業(yè)材料工程系學(xué)號1030050124指導(dǎo)教師于彥東論文方向注塑模具設(shè)計論文題目基于EXM的手機(jī)上蓋注塑模具設(shè)計所涉及的學(xué)科材料科學(xué)與工程一、選題依據(jù)、背景及意義模具號稱工業(yè)之父，是制造業(yè)的基礎(chǔ)。我國模具行業(yè)起步較晚，設(shè)計制造水平較技術(shù)發(fā)達(dá)國家要低許多。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和科技的快速增長，人們對汽車、家電、儀表、辦公用品等各種工業(yè)產(chǎn)品的需求越來越大，并且對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。我們常用的肥皂盒、塑料果盤等塑料制品，都是利用塑料模具制成的各種形狀和尺寸的塑料制件，如圖1所示。(a)果盤 (b)肥皂盒圖1用塑料成形模具制成的物品隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，對塑料模具設(shè)計和制造的要求也越來越高，塑料模具工業(yè)正向著高效率、高質(zhì)量、高精度的方向的發(fā)展。在手機(jī)行業(yè)中，生產(chǎn)廠家以手機(jī)外殼的色澤艷麗、造型美觀、手感舒適、成本低等優(yōu)勢來占領(lǐng)一定的市場份額。手機(jī)上蓋是手機(jī)的外觀的首要表現(xiàn)，它是由復(fù)雜曲面組成，上蓋的設(shè)計好壞和設(shè)計效率直接影響手機(jī)的質(zhì)量和競爭力。因此，上蓋模具是保證高質(zhì)量手機(jī)外形的重要前提。此次設(shè)計是以Pro/E為設(shè)計平臺的手機(jī)三維實體快速模型，并對手機(jī)上蓋進(jìn)行了注塑模設(shè)計。此研究方向分析了自由曲面零件手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)，并借助曲面造型軟件Pro/E對手機(jī)上蓋進(jìn)行建模。通過對制件的工藝分析，確定模具結(jié)構(gòu)，并利用EXM完成模具的設(shè)計。通過MoldFlow分析軟件，對模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析和設(shè)計，選擇最合適的澆口位置，旨在為模具產(chǎn)品注射模具的設(shè)計和工藝參數(shù)設(shè)置提供一定的理論依據(jù)。此次設(shè)計的目的和意義在于通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。通過對手機(jī)外殼做了相關(guān)參數(shù)工藝的分析，在模具設(shè)計時使用Pro/E軟件對模具進(jìn)行具體的設(shè)計；并且利用EMX插件添加模架，對模具進(jìn)行開模分析，并順利實現(xiàn)開模?；赑ro/E環(huán)境下進(jìn)行手機(jī)外殼的注塑模具設(shè)計，使用了Pro/E的外掛工具Pro/E+EXM該解決方案從產(chǎn)品造型設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、模具設(shè)計、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析到數(shù)據(jù)庫管理，徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計理念，它能讓注塑模具設(shè)計人員創(chuàng)建、修改和仿真分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計變化時，快速更新它們。從而大大縮短了模具設(shè)計人員花費在創(chuàng)建、定制和細(xì)化模架部件以及注塑模具所需的模具組件上的時間，達(dá)到了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品設(shè)計制造質(zhì)量、降低成本及靈活快速響應(yīng)市場的目的。為模具設(shè)計提供了一種新方法。二、 與選題相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及存在的問題近年來，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。但與國外塑料模具的先進(jìn)水平相比，依然存在一定差距。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，特別是中國加AWTO之后，計算機(jī)軟件在各行業(yè)中的應(yīng)用也日益廣泛。Pro/E經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在設(shè)計領(lǐng)域中，已成為當(dāng)前運(yùn)用最普及的CAD/CAM軟件之一，被廣泛運(yùn)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外觀造型，小家電、玩具、模具等行業(yè)中。模具工藝的發(fā)展的總體趨勢：（1）模具產(chǎn)品將朝著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展；模具生產(chǎn)將朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動化方向發(fā)展；模具企業(yè)將朝著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。⑵模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化，三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘜ьI(lǐng)模具行業(yè)進(jìn)入新時代。（3）模具的質(zhì)量、周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產(chǎn)周期將繼續(xù)不斷縮短。（4）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，甚至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)，變被動為主動。（5）隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。（6）高速加工、復(fù)合加工、精益生產(chǎn)、敏捷制造及新材料、新工藝。新技術(shù)將不斷得到發(fā)展。模具行業(yè)存在的問題：（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。（3）大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。（4）管理落后，甚于技術(shù)落后。（5）市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供需矛盾一時還難以解決，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間，特別是在中高檔產(chǎn)品方面矛盾更為突出。（6）體制和人才問題的解決尚待時日。展望未來，由于國際，國內(nèi)宏觀環(huán)境總體良好，國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)扔將持續(xù)以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問題通過國內(nèi)外交流與合作，及全行業(yè)的共同努力和各方面的共同支持，一定會逐漸得到較好解決。三、 主要研究內(nèi)容總體研究內(nèi)容：通過對塑件（如圖2所示）的形狀、尺寸（此產(chǎn)品的厚度均為1.5mm）及其精度的要求來進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。分析自由曲面零件手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計時使用Pro/E軟件對模具進(jìn)行具體的設(shè)計，使用Moldflow分析軟件進(jìn)行澆口等的分析，并且利用EMX插件添加模架，對模具進(jìn)行開模分析，順利實現(xiàn)開模。1、手機(jī)外殼造型設(shè)計；手機(jī)外殼工藝分析：（1）材料的選擇（2）尺寸精度（3）形狀，塑件幾何形狀應(yīng)滿足使用要求和盡可能使用（4）壁厚，從成本和效率來看，壁厚為1.5mm（5）脫模斜度（6）圓角的設(shè)計。手機(jī)外殼塑件有限元分析。2、 注塑機(jī)的初步選擇。3、 手機(jī)外殼模具設(shè)計：(1)使用Mlodflow分析澆口類型及位置(2)創(chuàng)建分型面(3)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(4)成型零件的設(shè)計，包括型腔、型芯等(5)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(6)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計⑺加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(8)加載標(biāo)準(zhǔn)模架。4、 注塑機(jī)的校核：(1)注塑機(jī)最大注射量的校核(2)注塑機(jī)注射壓力的校核(3)注射機(jī)鎖模力的校核(4)模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核。5、 裝配圖與零件圖的繪制。(a)二維圖 (b)三維圖圖2零件圖四、預(yù)期思路與技術(shù)路線或設(shè)計與實驗方案設(shè)計方案如圖3所示。

圖3設(shè)計方案五、研究進(jìn)程2014.02.25參加畢業(yè)設(shè)計專題講座；2014.02.25?2014.03.14查閱資料文獻(xiàn)，自定題目，完成開題報告；2014.03.15參加開題報告；2014.03.16?2014.03.30手機(jī)外殼工藝分析；2014.03.31?2014.04.07注塑機(jī)初步選擇；2014.04.08?2014.05.07手機(jī)外殼模具設(shè)計；2014.04.25中期答辯；2014.05.08?2014.05.20注塑機(jī)校核；2014.05.21?2014.06.15模具裝配圖與零件圖繪制。；2014.06.15終期答辯。參考文獻(xiàn)1徐云杰.注射模分型面設(shè)計中靠破孔的研究[B].模具技術(shù).2006,22屈偉平.我國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及對策[J].模具技術(shù).2006,53王鈺.中國模具發(fā)展形勢良好[N].機(jī)電商報.2006,34聶福榮，張涵，王曉陵.咖啡壺口襯墊注射模設(shè)計[N].模具技術(shù).2005，65曲華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20026陳劍鶴.模具設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20037屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19968余強(qiáng).Pro/E模具設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社.20059申樹義主編.塑料模具設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199910張佑生，王永智.塑料模具計算機(jī)輔助設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.199811郭新玲.帶孔零件注射模分型面的三維設(shè)計[J].模具工業(yè).2005，12李倩，王松杰，申長雨等.模具設(shè)計中收縮率的預(yù)測[J].電