旋鈕零件注射模具設計【說明書+CAD】

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國內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平模具工業(yè)地位很重要，是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車等工業(yè)都需要大量的模具。最近幾年我國每年進口10億美元左右的模具。我國石油工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成型，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息化技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的重要環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應用，快速成型制造技術(shù)的應用，使模具的設計制造水平發(fā)生了重大的變革1。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備 被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件50%的精加工零件由模具成型絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應用范圍十分廣泛。中國的模具工業(yè)正步入了高速發(fā)展時期，但存在的問題仍不少2。十五期間，我國模具工業(yè)的增長速度快速發(fā)展年增長速度達到20%據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭模具企業(yè)總體上訂單充足，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，比2003年增長18%、32.4%和45.9%，進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家3。目前我國的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類，即專業(yè)模具廠，專門生產(chǎn)模具外供；產(chǎn)品廠的模具分廠或車間，以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務；三資企業(yè)的模具分廠，其組織模式與專業(yè)模具廠相類似，以小而專為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè)，與專業(yè)模具廠相類似。其中以第二類數(shù)量最多，模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上4。雖然中國模具工業(yè)在過去10多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、產(chǎn)品質(zhì)量不高2、標準化水平不高3、缺乏相關(guān)人才4、受到外資的挑戰(zhàn) 5、CAD/CAE/CAM技術(shù)剛起步6、缺乏自有品牌52 中國塑料模具行業(yè)和國外對比2.1 產(chǎn)品質(zhì)量不高，發(fā)展水平有差異雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已達到或接近國際先進水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有10年以上的差距。2.2 供需關(guān)系緊張近幾年，國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率更低，估計不足60%。同時，工業(yè)發(fā)達國家的模具正在加速向中國轉(zhuǎn)移，國際采購越來越多，國際市場前景看好。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應求的局面還將持續(xù)一段時間。2.3 裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。2.4 普遍創(chuàng)新能力不足一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新6。3 塑料模具工業(yè)發(fā)展趨勢我國對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視。國務院于1989年33月頒布的關(guān)于當前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務?，F(xiàn)在，我國的模具工業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，全國已有數(shù)以千計的模具專業(yè)生產(chǎn)廠和模具生產(chǎn)點，還有數(shù)以萬計的小型模具企業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展方向很多，但主要表現(xiàn)在以下幾個方面7。3.1 協(xié)同創(chuàng)新設計將成為模具設計的主要方向制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設計、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期，使模具設計充分理解產(chǎn)品設計的意圖，在產(chǎn)品的設計階段，模具設計即同時開始，產(chǎn)品設計工程師和模具設計工程師需盡早進入?yún)f(xié)同設計狀態(tài)。另外，模具制造廠家所需要的模具標準件一般都由模具標準廠家提供，最好在模具設計階段就參照各類標準 ,充分利用模具標準件廠家提供的數(shù)據(jù)進行設計。由于在制造流程中各個環(huán)節(jié)所采用的CAD系統(tǒng)可能不一定相同，這就要求未來的 CAD系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力。對上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時交換，對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理，數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標準化。因為產(chǎn)品需要創(chuàng)新。因此，模具設計也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，如在逆向工程中更重要的是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進行創(chuàng)新再設計8。3.2模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效目前，模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進制造流程，有較多的模具制造廠開始使用多坐標數(shù)控加工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法。由于制造設備的豐富，制造信息的增加，我們將看到，今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的G代碼，更重要的是，從設計開始，將進行制造過程的設計，即提供模具制造的工藝流程，不僅包含工藝表格、加工參數(shù)，還包括模具加工的卡具設計、加工的裝卡過程及各工序的 G代碼，并且在各部分工序過程均有仿真，還可以在網(wǎng)絡上共享。CAM 將充分利用網(wǎng)絡及仿真等技術(shù)，通過合理地規(guī)劃制造過程，有效地組合機床、刀具和人的經(jīng)驗，使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力，取得最大的效益9。3.3 激光技術(shù)的應用日益受到重視激光技術(shù)在模具制造中的應用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個方面?？焖俪尚问歉鶕?jù) CAD的數(shù)據(jù) ,不借助任何機械加工工具 ,通過逐層增加材料的方法，如：聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等 快速制造出零件原型或零件實物，故也稱快速原形制造，縮寫為 PRM 技術(shù)。快速成形技術(shù)主要有立體光固造型 SLA，選擇性激光燒結(jié) SLS，分層實體制造10LOM 等 . 該技術(shù)將 CAD技術(shù)、激光技術(shù)、CNC技術(shù)、材料加工和材料科學技術(shù)有機地結(jié)合起來，給模具制造業(yè)帶來了根本性的變革。與傳統(tǒng)的模具設計制造相比，它能比數(shù)控加工更快、更方便地設計并制造出各種復雜的原型，使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/2， 明顯提高生產(chǎn)率。國內(nèi)的一些大型企業(yè)集團，如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應用激光快速成形11于新產(chǎn)品開發(fā)等方面，并取得顯著的經(jīng)濟效益。激光技術(shù)應用于模具制造方面主要有激光切割、打孔及打標、刻花與刻字等方面，如用于深孔、型孔、中空體以及復雜的冷卻水道加工等；在金剛石拉絲模和噴絲板本身的小孔加12工中，傳統(tǒng)方法是在細鎢棒上粘金剛石粉進行旋轉(zhuǎn)研磨打孔，加工時間長達 10h25h，而若采用多脈沖激光打孔，幾分鐘即可完成。采用激光打標、刻花和刻字，不僅速度快、成本低，而且克服了沖頭作用模具表面時常見的毛邊、尖銳的邊緣畸變13，14。3.4 模具 CAD技術(shù)應用的ASP模式由于今天模具行業(yè)實際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè)，任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù)，成本將非常高，而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會非常困難。因此，將出現(xiàn)模具 CAD應用的ASP模式，即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應用服務單位，為模具企業(yè)提供技術(shù)服務，整個社會是一個大的模具制造企業(yè)，按照價值鏈和制造流程分工，將制造資源最優(yōu)發(fā)揮，應用服務包括如逆向設計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設計、模具成型過程分析等15。 參 考 文 獻1徐長壽. 現(xiàn)代模具制造 M.化學工業(yè)出版社,2007.2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. 3邱建新, 李發(fā)根，李國祿.模具工業(yè)發(fā)展趨勢綜述M.模具產(chǎn)業(yè),2005.4劉少達. 我國塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J. 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學院,2004.5羅繼相. 淺析我國模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢和對策J. 模具技術(shù),2001.6屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計M.北京:機械工業(yè)出版社,1998.7黃健求. 模具制造M.機械工業(yè)出版社,2001.8王 穎. CAD 技術(shù)在模具行業(yè)的應用及其發(fā)展方向J. 天津理工院學報2003,19 254256.9陳光明. 壓鑄模 CAD/CAE/CAM的研究現(xiàn)狀與發(fā)展J. 鑄造技術(shù),2004, 2 :148149.10張海鷗. 快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢J. 模具技術(shù),2000,6 :35 37.11姚真裔. 模具 CAD/CAM/CAE集成制造在鑄造中的應用J.鑄造技術(shù),2003, 4:280281.12金滌塵 ,宋放之. 現(xiàn)代模具制造技術(shù)M. 北京機械工業(yè)出版社 ,2001.11王 都. 加速模具工業(yè)發(fā)展J. 計算機輔助設計與制造 ,2002, 3 :3537.12周華民 ,李德群.ASP: 注射模 CAE軟件應用新模式J. 塑料科技 ,2002,1 :4749.13付建勛，陳波，吳銳等.模具設計與制作技術(shù)基礎M.河南大學出版社,2003.14喻丕珠.UG在注塑模具設計與加工中的應用D.信息技術(shù)，2006.15肖祥芷，王義林等編著.模具CAD/CAE/CAMM.北京:電子工業(yè)出版社,2004. 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一、課題研究內(nèi)容塑料注射模具是成型塑料制品的主要，具有高效率、高質(zhì)量及成型后有少加工或 加工等特點。本課題是旋鈕零件注射模具設計。二、研究途徑1、測繪圖紙，完成CAD三維造型設計2、旋鈕零件注射模方案設計（1）注塑模類型的選擇現(xiàn)擬采用普通注射模。（2）分型面的選擇A-A為分型面 1.1 分型面的位置（3）澆注系統(tǒng)設計所給設計要求是一模兩腔，因此將型腔對稱放置，使用圓錐型主流道，使用球型頭的拉料桿的冷料井。將分流道對稱設置，分流道截面采用梯形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；3、注射模成型零件尺寸的計算4、完成旋鈕零件注射模的裝配圖設計和全部零件的圖紙設計5、完成該注射模的制造工藝設計 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1對“文獻綜述”的評語：2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測： 指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日