家用電風扇葉片注塑模具設計開題報告

家用電風扇葉片注塑模具設計開題報告,家用,電風扇,葉片,注塑,模具設計,開題,報告,講演,呈文 一、 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 國內(nèi)外研究動態(tài) 注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設計工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設計方法已無法適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。電腦輔助工程（CAE）技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設計及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。 美國上市公司 Moldflow 公司是專業(yè)從事注塑成型CAE 軟體和諮詢公司，自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟體以來，一直主導塑膠成型CAE軟體市場。近幾年，在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應用。 利用 CAE 技術(shù)可以在模具加工前，在電腦上對整個注塑成型過程進行類比分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)塑膠模具的設計方法一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟意義。 塑膠模具設計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用 CAE 技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設計階段（包括產(chǎn)品設計、模具設計和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設計人員憑經(jīng)驗與直覺設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料模具設計制品和塑膠模具的設計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。 總的來說，模具研究動態(tài)呈現(xiàn)出以下幾方面特點。 （1）超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發(fā)展。 （2）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 （3）為各種快速經(jīng)濟模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4）模具設計、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等將向智慧化、集成化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。 （5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設備將進一步得到發(fā)展和推廣應用。 （6）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進的加工方法。 （7）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。 （8）逆向工程、并行工程、復合加工乃至虛擬技術(shù)將進一步得到發(fā)展。 （9）熱流道技術(shù)將會迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會有所發(fā)展?！? （10）模具標準化程度將不斷提高。 （11）在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。即，今后的模具，從結(jié)構(gòu)設計、原材料選用、制造工藝及模具修復和報廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來越考慮其節(jié)約資源、重復使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。 選題的依據(jù)和意義 隨著我國制造業(yè)的國際地位的不斷提高,模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展,模具的需求量也成倍增加,其生產(chǎn)周期愈來愈短。而模具生產(chǎn)是多品種小批量生產(chǎn),乃至單件生產(chǎn)。其特點為:品種多樣化;生產(chǎn)過程多樣化;生產(chǎn)能力復雜化。為解決這一問題,首先要普及CAD 技術(shù),利用現(xiàn)代的CAD/CAM/CAE 技術(shù),才是經(jīng)濟、快捷的模具開發(fā)設計制造手段,也是其今后的發(fā)展方向。CATIA是目前最具影響力的CAD系統(tǒng)軟件之一,它已在不同的領(lǐng)域被普及,被眾多的用戶所青睞。CATIA是法國Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件,居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導地位,廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子/電器、消費品行業(yè),它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設計與制造領(lǐng)域,其特有的DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。CATIA在塑料模具設計和分析階段充分應用了參數(shù)化特征造型技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及自由形式特征技術(shù),為模具設計提供了強有力的工具。塑料模具中的標準件,如標準模具架、頂出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等都采用基于數(shù)據(jù)庫管理的參數(shù)化特征造型設計方法進行設計或建立標準件庫以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,同時滿足用戶對設計的隨時修改,使模具的設計分析快速、準確、高效。參數(shù)化特征造型不僅可以完整地描述產(chǎn)品的幾何圖形信息,而且可以獲得產(chǎn)品的精度、材料及裝配等信息,其所建立的產(chǎn)品模型是一種易于處理、能反映設計意圖和加工特征的模型。 當然對于我本身，選擇注塑模具作為畢業(yè)設計題目，也有很多積極的意義。首先模具設計還是屬于機械學科領(lǐng)域，完成一整套的注塑模具設計必然能夠鞏固并且拓展自己的專業(yè)知識，如工程圖學材料力學等。第二的話，對于熟練應用各類工程軟件有著莫大的幫助，像AUTOCAD和PROE等。第三，畢業(yè)設計是相對獨立的一次任務，對于自我各個方面都會有所提高，因為一切都要靠自己。第四，畢業(yè)之際，也就是事業(yè)生涯的開始，有利于開闊工作視野，了解生產(chǎn)實情。 終上所述，我必然以萬分的熱情去對待這次畢業(yè)設計！ 二、 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題： 基本內(nèi)容 完成家用電風扇葉片設計以及相應注塑模具設計，包括成型系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計。簡而言之，即設計一套用于加工風扇葉片的注塑模具。 要求完成不少于總量3張0號圖紙的裝配圖和零件圖紙。 設計參數(shù)：風扇直徑30CM，風扇功率45W。 擬解決的主要問題 1.家用電風扇葉片造型設計 2.工藝分析及電風扇葉片材料選擇 3.電風扇葉片三維CAD造型設計 4.電風扇注塑模具成型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 5.電風扇注塑模具導向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 6.電風扇注塑模具冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 7.電風扇注塑模具脫模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 三、研究步驟、方法及措施： 1.利用CAD軟件進行葉片形狀設計和三維造型設計 2.翻閱資料查詢并決定葉片制造材料 3.利用Pro/E軟件進行注塑模具的成型系統(tǒng)的設計。主要是成型零件分型面部分的設計。分型面設計應遵循以下原則。 （1）應使制件全部或大部分位于同一半型面內(nèi)。 （2）盡量減少分型面的數(shù)目，盡量簡化其結(jié)構(gòu)。 （3）分型面應盡量選用平直面，平直面可簡化造型過程和模具底板的造型加工。 （4）分型面通常選在制件最大的截面上火最大的投影面上，以使模芯不致做的過高。 （5）受力件的分型面選擇不應削弱制件的結(jié)構(gòu)強度。 4.利用Pro/E軟件來設計風扇注塑的澆注系統(tǒng)。熔融塑料從注塑機噴嘴進入模具型腔所流經(jīng)的通道即澆注系統(tǒng)。包括主流道、分流道、澆口及冷料穴四部分的設計。澆注系統(tǒng)的設計應遵循以下原則。 （1）首先了解塑料的成型性能。 （2）盡量避免過減少熔接痕。 （3）有利于型腔中氣體的排出。 （4）防止型芯的變形和嵌件的位移。 （5）盡量采用較短的流程充滿型腔。 （6）流動距離比的校核。 5.合模導向機構(gòu)的設計。根據(jù)實際情況設計相應的導柱、導套或內(nèi)外錐面。 6.推出機構(gòu)。將加工完的塑件推出，完成生產(chǎn)。 7.溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng)。在實際生產(chǎn)過程需要控制溫度滿足注射工藝對對模具的溫度的要求。風扇葉片注塑需要設計一冷卻水道作為冷卻系統(tǒng)。也需要設計合理的排氣系統(tǒng)保證流到氣體的排出。 8.支撐零部件設計。用來組成注射模的基本骨架。 四、研究工作進度： 序號 時間 內(nèi)容 1 2011.12.1-2012.3.1 收集資料 2 2012.3.2-2012.3.15 開題報告 3 2012.3.16-2012.3.23 電風扇葉片形狀設計與三維CAD造型設計 4 2012.3.24-2012.3.31 電風扇葉片塑料材料選擇及外文翻譯 5 2012.4.1-2012.4.7 電風扇注塑模具成型零件分型面結(jié)構(gòu)設計 6 2012.4.8-2012.4.14 電風扇注塑模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 7 2012.4.15-2012.5.1 導向機構(gòu)與分型抽芯機構(gòu)設計 8 5月2日 中期檢查 9 2012.5.3-2012.5.30 推出機構(gòu)、冷卻排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 10 5月315月30日 日 畢業(yè)設計答辯 五、主要參考文獻： [1] 張洪峰.塑料模具設計與制造[M].北京：高等教育出版社，2008. [2] 劉毅.基于Pro/E的塑料頂蓋模具設計[J].模具技術(shù)，2007,32（2）：3~6. [3] 孫建民.基于Pro/E的塑料模具設計研究[J].現(xiàn)代塑料加工應用，2006，（18）：51~56. [4] 蔡于紅.塑料轉(zhuǎn)葉零件模具設計與制造[J].模具技術(shù)，2007,（5）：23~27. [5] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].高等教育出版社，2005. [6] 張榮清.模具設計與制造[M].高等教育出版社，2003. [7] S.H.Tang.The use of Taguchi method in the design of plastic injection mould for reducing warpage[J].Journal of materials processing technology ,2007,（14）：25~30. [8] Tsan Jou.A Web-based model for developing:A mold base design system[J].Expert Systems with applications,2009,（51）：24~28強制分頁 . 六、指導教師審核意見： 指導教師簽字： 　　 年　　月　　日 七、系（教研室）評議意見： 系（教研室）主任簽字： 　　 年　　月　　日 八、開題小組評審意見： 開題小組負責人簽字：　　　　 　　　　　　　　　　　 　　 年　　月　　日 九、學院領(lǐng)導審核意見： 1．通過； 2．完善后通過；　　　　?。常赐ㄟ^ 學院領(lǐng)導簽字：　　　　 　　　　　　　　　　　 　　 年　　月　　日