噴墨打印機盒蓋注塑模具設計
噴墨打印機盒蓋注塑模具設計,噴墨打印機,盒蓋,注塑,模具設計
畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目:噴墨打印機盒蓋注塑模具設計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2012年 12 月 27 日
1.畢業(yè)設計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況)
1.1 題目背景:
近年來,我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當快,目前,塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右,而在整個塑料模具市場以注塑模具需求量最大【1】。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展,許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設計周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力等目標。新興的模具CAD技術很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來,CAD技術的應用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設計周期, 提高了制模質(zhì)量和復雜模具的制造能力【2】。
1.2 研究意義:
1.2.1 畢業(yè)設計在四年中的意義
畢業(yè)設計是教學計劃中最后一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié),是學生在教師的指導下,獨立從事設計工作的初步嘗試,是對即將步入社會的畢業(yè)設計能力的一次全面考核,其基本目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識、基本技能研究和處理問題的能力。是學生對前三年所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設計方案、工藝制作等過程,檢查學生的思維能力、動手能力和掌握技藝的深度,并通過畢業(yè)答辯、畢業(yè)設計和實習工作,來考核教學水平,對深化教學改革,提高教學質(zhì)量具有重要的意義。
1.2.2 本課題的意義
這次我的課題是按鈕測繪建模與模具設計和制造。我感覺所需的知識已超出了課本的知識,但正是這樣,才更有鍛煉的價值。這其中要用大量的CAD/CAM/CAE技術,Pro/E造型。能夠讓我對一副模具的設計過程有了更深一個層次的了解,檢查我對知識的掌握能力和動手能力,我想我在這次的設計中一定會盡全力做好的!
1.3 國內(nèi)研究的情況:
80 年代以來,在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13%,在未來的模具市場中,塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn)19 萬噸,上規(guī)模,高水平的企業(yè)越來越多,由于他的抗腐蝕、廉價等優(yōu)秀品質(zhì),被應用于我國現(xiàn)代化建設的各個領域[3]。精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較
[1]張魯陽.以工程思維為主線組織教學內(nèi)容.再談模具專業(yè)材料學課程改革[J].機械工業(yè)高教研究 2001753 48~51.
[2]蔣美麗.合理選用塑料模具的材料與熱處理.提高模具使用壽命[J].機床與液壓 20041 142~143.
[3]李泰蕊.塑料模具設計.西北工業(yè)大學出版社.2006年9月.
高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm~0.05mm表面粗糙度Ra0.2μm模具質(zhì)量、壽命明顯提高了[4]。非淬火鋼模壽命可達10~30 萬次。淬火鋼模達50~1000 萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展[5]。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具[6]。但總體上熱流道的采用率達不到10%,與國外的50%~80%相比,差距較大。在制造技術方面,CAD/CAM/CAE 技術的應用水平上了一個新臺階,陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM 系統(tǒng),如美國EDS 的UGⅡ、美國Parametric Technology 公司的Pro/Emgineer 軟件等等[8]。這些系統(tǒng)和軟件的引進,實現(xiàn)了CAD/CAM 的集成,并能支持CAE 技術對成型過程,取得了一定的技術經(jīng)濟效益,促進和推動了我國模具CAD/CAM 技術的發(fā)展。
1.4 國外研究情況:
我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間、分廠自產(chǎn)自配比例高達60%左右,而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式,而國外大多是“小而專”、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復雜、長壽命的模具占總量比例不足30%而國外在50%以上。2004 年,我國模具進出口之比為3.7:1,進出口相抵后的凈進口額達13.2 億美元,為世界模具凈進口量最大的國家。注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法[8-10]。二十多年來,國外的注塑模CAD 技術發(fā)展相當迅速。70年代已開始應用計算機對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進行分析[11]。80 年代初,人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動過程,使設計人員可以依據(jù)理論分析并結合自身的經(jīng)驗,在模具制造前對設計方案進行評價和修改,以減少試模時間,提高模具質(zhì)量。近十多年來,
注塑模CAD 技術在不斷進行理論和試驗研究的同時,十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展,一些商品軟件逐步推出,并在推廣和實際應用中不斷改進[13-14]。
2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 主要內(nèi)容:
2.1.1 在開始設計階段,收集和查閱有關本次設計的相關資料;
2.1.2 測繪塑料件的產(chǎn)品圖;
2.1.3 進行塑件的特點分析和成型該塑件模具的結構分析,初步完成該制品模具設計的基本結構;
[4]武兵書.我國的模具材料及其應用技術[J].機械工人 冷加工 2002(4 )16-19.
[5]吳兆祥.模具材料及表面處理[M].北京 機械工業(yè)出版社 2003.
[6]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京機械工業(yè)出版社.2003.
[7]李德群,唐志玉.中國模具設計大典.江西科學技術出版社.2003.1.
2.1.4 學習和熟練掌握計算機的CAD和PRO/E 等軟件,完成本次模具設計所需的
技術報告;
2.1.5 對前面所有的設計過程進行小結,完成畢業(yè)設計說明書。
2.2研究方案:
2.2.1 明確文章的研究內(nèi)容,確定研究對象;
2.2.2 繪制的三維圖形和零件圖;
圖2.1零件的三維視圖 1
圖2.2零件的三維視圖2
圖2.3零件圖1
圖2.4零件圖2
圖2.5零件圖3
圖2.6零件圖 4
2.2.3 大量收集論文相關資料,同時對所獲得材料進行分類歸納加工整理,力求條理清晰。
2.3研究方法:
2.3.1 堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻,并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料,積極開展調(diào)研論證;
2.3.2 充分利用時間,提前學習專業(yè)軟件,能夠熟練運用CAD 軟件進行設計、分析、加工等操作,使產(chǎn)品提前得到的方案可行性設計。
3.本課題研究的重點及難點,前期已開展工作
3.1 研究的重點及難點:
本課題研究的重點在:
3.1.1 模具的結構設計:根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量,模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數(shù)選擇.計算公式以及標準模架等,最后給出全套模幾結構設計圖[15];
3.1.2 塑具的結構分析 :利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應力等進行分析,改善制品的結構設計,分型面的選擇;
3.1.3 塑件設計,技術要求分析 :基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺,而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設計和分析打下了良妤的基礎;
3.1.4 分析燒口位置、燒口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設置的位置及其理由。
本課題研究的難點在于:
3.1.1 澆注系統(tǒng)設計: 參考各種資料了解各種澆注系統(tǒng),選擇最合適的澆注系統(tǒng);
3.1.2 溫控系統(tǒng)設計: 根據(jù)的模具大小和形狀,選擇合適的溫控系統(tǒng)布局,使模具溫控達到最好的效果;
3.1.3 對該設計方案各部分應作環(huán)保、經(jīng)濟技術分析;
3.1.4 確定哪些面有脫模斜度,確定各種配合的形式并說明理由。
3.2前期已展開的工作:
3.2.1 查找和閱讀大量期刊、書籍、報紙及優(yōu)秀碩士論文分析相關數(shù)據(jù);
3.2.2 利用CAD軟件完成噴墨打印機盒蓋的零件圖的繪制;
3.2.3 利用proe軟件完成模型的三維視圖的繪制。
3.2.4 在學校電子閱覽室查找有關塑料模具的外文翻譯,K.M.Au.K.M.Yu,A scaffolding architecture for conformal cooling design in rapid plastic injection moulding,Int J Adv Manuf Technol(2007)34:496-515.
3.2.5 閱讀學習了李泰蕊.塑料模具設計[M].西北工業(yè)大學出版社,2007.學習了塑料制品的工業(yè)性、注射模設計、注射模具的發(fā)展近況等章節(jié),目前還在學習中。
4.完成畢業(yè)論文的工作步驟與時間安排(按周次填寫)
完成本課題的工作方案及進度計劃
序號 起止日期 工 作 內(nèi) 容 階段成果
4.1 第一階段 2012—2013(第15周~~第16周) 調(diào)研階段,獲取感性認識; 完成模具方面知識的大體情況、完成英語翻譯。
4.2 第二階段 2012—2013(第17周~~第18周) 確定設計總體方案 ; 繪制完裝配草圖。
4.3 第三階段 2012—2013(第19周~~第20周) 理論計算和分析階段; 完成了零件的尺寸要求。
4.4 第四階段 2012—2013(第1周~~第2周) 繪制圖紙和程序設計階段; 完成圖紙了的繪制。
4.5 第五階段 2012—2013(第3周~~第5周) 按學校要求撰寫畢業(yè)設計說明書; 畢業(yè)論文撰寫,完畢。
4.6 第六階段 2012—2013(第5周~~第8周) 答辯,具體答辯時間另行通知; 仔細檢查,減少不必要的錯誤。
4.7 第七階段 2012—2013(第9周~~第10周) 根據(jù)答辯結果修改相關資料; 并整理上交歸檔,改正錯誤。
5.指導教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見):
管領導: 年 月 日
6.所在系意見:
指導教師: 年 月 日
參考文獻:
[1]張魯陽.以工程思維為主線組織教學內(nèi)容.再談模具專業(yè)材料學課程改革[J].機械工業(yè)高教研究 2001753 48~51.
[2]蔣美麗.合理選用塑料模具的材料與熱處理.提高模具使用壽命[J].機床與液壓 20041 142~143.
[3]李泰蕊.塑料模具設計.西北工業(yè)大學出版社.2006年9月.
[4]武兵書.我國的模具材料及其應用技術[J].機械工人 冷加工 2002(4 )16-19.
[5]吳兆祥.模具材料及表面處理[M].北京 機械工業(yè)出版社 2003.
[6]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京機械工業(yè)出版社.2003.
[7]李德群,唐志玉.中國模具設計大典.江西科學技術出版社.2003.1.
[8]塑料模設計手冊編寫組.塑料模設計手冊.北京機械工業(yè)出版社.1982.12.3.
[9]徐佩弘.塑料制品與模具設計.北京中國輕工業(yè)出版社.2001.7.
[10]姜勇.AutoCAD2006基礎培訓教程.人民郵電出版社.2006.3.
[11]蔣美麗.合理選用塑料模具的材料與熱處理.提高模具使用壽命[J].機床與液壓 20041 142~143.
[12] 大連理工大學工程畫教研室編《機械制圖》—4版北京:高等教育出版社1993年5月
[13] 林納 、P恩格 主編 《注射模具130例》—3版北京:化學工業(yè)出版社2005年3月
[14]《塑料模具技術手冊》編委會《塑料模具技術手冊》北京機械工業(yè)出版社2001年4月
[15]D.Y.Yang,Y.S.Kang,Analysisanddesignofindustrialhotextrusionprocess through square dies for manufacturing complicated Al alloy profiles, Ann. CIRP 45 (1996) 239.
[16]T. Altan, S.I. Oh, H.L. Gegel, Metal Forming — Fundamentals andApplications, American Society of Metals, Cleveland, OH, 1983.
[17]Kunstst offe P last Europe[J]11999,89(4).
10
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