模具设计周期.doc

毕业设计开题报告 1．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述 近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入, 大大缩短了模具设计周期, 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。 打印机是计算机重要的文字、图形图象输出设备，是中国计算机外部设备市场上最普及、最活跃，也是竞争最为剧烈的计算机产品之一。近年，由于打印机在SOHO（小型办公和家庭办公）应用领域的不断扩大；同时，打印机自身也在技术上的集成化、网络化，以及打印速度、质量的不断提高和发展使其拥有稳定增长且又不断扩大的市场。 作为打印机重要组成部分之一打印机壳体，它的结构设计及质量也式非常重要的。目前，主要采用注射成型的方法得到打印机壳体，用这种方法生产的优点是成型周期短，能一次成型外形复杂的结构，对各种塑料的适应性强，生产效率高。打印机壳体采用的材料主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。由于ABS综合性能好，冲击韧性好，机械强度高，易于成型和机械加工等优点，常采用其作为打印机壳体材料。 打印机壳体注射模CAD主要研究的是注射模具的结构设计及分析CAD、模具结构分析与优化设计CAE、辅助制造CAM。塑料模具CAD集成技术, 就是把塑料模具制造过程所涉及的各项单元技术集成起来, 统一数据库和文件传输格式, 实现信息集成和数据资源共享, 从而大大缩短模具的设计制造周期, 提高制模质量。 模具的CAD设计、分析, 包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件如PRO/E、UGII等很容易地确定分型面, 生成上下模腔和模芯, 再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后, 再利用模具分析软件CAE, 如Plastic Advisor、CFLOW进行塑料的成形过程分析。根据Plastic Advisor软件和它的丰富的材料、工艺数据库, 通过输入成形工艺参数, 可动态仿真分析塑料在注塑模腔内的注射过程流动情况含多浇口注射时的塑料汇流纹分析、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等, 根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等。比如是否存在浇注系统不合理, 出现流道和浇口位置尺寸不当, 无法平衡充满型腔; 是否存在注塑工艺不对, 出现产品的翘曲变形等。模具通过CAD设计和分析, 就可以将错误消除在设计阶段, 提高一次试模成功率。 模具的计算机辅助制造CAM技术主要应用在数控铣削加工、线切割加工、电火花加工等方面。CAM技术尤其是在复杂模具的型腔、型芯及电极的铣削加工中起着更加重要的作用。利用模具 ＣＡＭ技术在电脑上模仿机床的加工过程, 能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段, 减少加工后的修补和返工, 大大提高模具的制造效率和质量。 综上所述, 模具CAD集成技术就是应用于模具制造各个环节的计算机辅助技术和实现各环节信息集成的技术。研究打印机壳体注射模CAD是顺应当前模具制造行业发展需要的，具有重大的意义。 2．本课题有待解决的主要关键问题 （1）打印机壳体相关结构设计及计算，完成该塑件的注射模具。 （2）打印机壳体注射模总装配图。 （3）研究打印机壳体的注射模CAM/CAE的实现方法。 （4）开发该塑件注射模CAD/CAM多媒体演示课件。 3．对课题要求及预期目标的可行性分析 包括解决关键问题技术和所需条件两方面（1）通过Pro/Engineer软件设计出打印机壳体的注射模，再利用Pro/Engineer EMX软件模架构建软件，结合设计、计算的注射模的主要尺寸，调用标准模架，完成打印机壳体整套模具的设计。 （2）研究注射模CAM实现方法，主要借助MasterCam软件对关键零件进行防真加工。通过这种方法在电脑上模仿机床的加工过程，能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段，减少加工后的修补和返工，大大提高模具的制造效率和质量。 （3）研究注射模CAE实现方法应用到的是塑料顾问。塑料顾问（Plastic Advisor）是Pro/E系统的外挂程序之一，是注射成型CAE软件。通过它在计算机上模拟实际成型过程，预测可能出现的缺陷，如产品结构是否合理、怎样选择合适的注塑材料、确定合适的浇口位置，预测“气泡及熔接痕”位置、压力和温度分布、制品的填充质量、预测成本等，实现对模具CAD的优化设计。 （4）利用FlashMX设计软件，结合文字说明、图片及动画演示等方法详细说明打印机壳体注射模的设计过程及其CAD/CAM的实现方法。 4．完成本课题的工作计划及进度安排 第一、二周毕业实习，完成调研报告； 第三、四周方案论证，确定方案，完成外文翻译； 第五、六周注射模相关结构设计及计算，画出总装配图； 第七、八、九周采用三维参数化造型软件完成该塑件注射模CAD； 第十周研究打印机壳体的注射模CAM/CAE的实现方法； 第十一、十二周开发该塑件注射模CAD/CAM多媒体演示课件； 第十三周撰写设计说明书及相关技术文件； 第十四周交毕业设计、准备答辩； 第十五周答辩资格评审； 第十六周毕业答辩； 第十七周修改毕业设计。 5．指导教师审阅意见 指导教师签字 年 月 日 6．指导小组意见 指导小组组长签字 年 月 日 说明 1. 本报告前4项内容由承担毕业论文设计课题任务的学生独立撰写； 2. 本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见； 3. 学生须在小组内进行报告，并进行讨论； 4. 本报告作为指导教师、毕业论文设计指导小组审查学生能否承担该毕业设计论文课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校的抽查。 3