罩壳塑料模具毕业设计开题报告

本科生毕业论文（设计）

开题报告

题目: 罩壳注塑模设计及成型过程CAE分析

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指导教师: 职称:

2012 年02 月28 日

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）

研究意义：1.塑料具有性能优异,价格低廉,加工成型方便等特点,必将大量取代传统材料,在机械领域有更广泛的应用,因此,新型的防护板,保护罩壳,盖等制品的市场前景十分看好.在本次毕业设计中我将能够更好地了解到盖,壳类制品在机械中的作用和意义。2.调查研究中外文献检索和阅读能力,增长自己的见识,能够有力的掌握先进的,前沿的理论和实际运用。3.综合运用所学的专业理论和知识分析能力学会解决实际生产问题.这其中要用大量的CAD/CAM/CAE技术，Pro/E造型，能够让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解。4.增加自己在设计,计算与绘图方面的能力,掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工过程。5.加深自己的逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力,养成严谨,认真,细致地从事技术工作的优良作风。

研究现状：注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法，世界上注塑模的产量约占塑料成型模具中产量的50%以上。注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合高效率、大批量的生产方式，以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产，这种传统的生产方式不仅是产品的生产周期延长，生产成本增加，而且难以保证产品的质量。国外注塑模CAD/CAE/CAM技术研究的成果有关统计数据表明：采用注塑模CAD/CAE/CAM技术能使设计时间缩短50%，制造时间缩短30%，成本下降10%，塑料节省7%注塑模计算机模拟技术正朝着与CAD/CAE无缝整体集成化方向发展，注塑CAD所构造的几何模型为实现注塑模CAE技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息，注塑模CAE的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析，为塑料制品的设计、材料的选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制提供科学依据。

主要参考文献：

1.张鲁阳.以工程思维为主线组织教学内容.再谈模具专业材料学课程改革[J].机械工业高教研究2001（7）48～51.

2.蒋美丽.合理选用塑料模具的材料与热处理.提高模具使用寿命[J].机床与液压 2004（1）142～14

3.

3.陈志刚.塑料模具设计[M].北京机械工业出版社 2002.

4.武兵书.我国的模具材料及其应用技术[J].机械冷加工 2002（4）16～19.

5.吴兆祥.模具材料及表面处理[M].北京机械工业出版社. 2003.

6.屈华昌．塑料成型工艺与模具设计．北京机械工业出版社．2003．

7.李德群，唐志玉．中国模具设计大典．江西科学技术出版社．2003．1．

8.塑料模设计手册编写组．塑料模设计手册．北京机械工业出版社．1982．12．3．

9.徐佩弘．塑料制品与模具设计．北京中国轻工业出版社．2001．7．

10.姜勇．AutoCAD2006基础培训教程．人民邮电出版社．2006．3．

11.D.Y. Yang,Y.S.Kang,Analysisanddesignofindustrialhotextrusion

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12.T. Altan, S.I. Oh, H.L. Gegel, Metal Forming — Fundamentals and

Applications, American Society of Metals, Cleveland, OH, 1983.

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

研究目标与要求：1）掌握利用Pro/E等相关软件建立产品三维模型，绘制模具总装图；对模具进行模流分析。

2）自己动手完成模具型腔等的加工、装配、试模、修模工作。

3）设计说明书10000字以上。

4）与课题密切相关的英文资料翻译（3000汉字左右）。

5）不少于5000字的文献综述。

研究内容：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、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 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，如MOLDFLOW进行塑料的成形过程分析。

拟解决的问题：本课题塑件要求使用材料为 PC聚碳酸酯，属于热塑性塑料，材料成本廉价。从使用性能上看，该塑料刚度好、耐水、耐热性强，其介质性能与温度和频率无关，是理想的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，溶料的流动性较好，成型容易，但收缩率大。其难点是在成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度快，易产生内应力。

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

采用的研究思路与方法：本次塑料模具设计主要采用理论与实践相结合的方式，运用所学理论知识，以及几次课程设计的经验，在辅导老师的指导和帮助下完成本次毕业设计。

在开始设计阶段，收集和查阅有关本次设计的相关资料；分析设计制品的结构，初步完成该制品模具设计的基本结；学习和熟练掌握AUTOCAD和PRO/E软件，完成本次模具设计的3D开模图和2D的总装图以及若干零件图；对前面所有的设计过程进行小结，完成毕业论文的写作。

可行性分析：在塑料注射模制造过程中，总会遇到分型面的确定问题，它是一个很复杂的问题，受到许多因素的制约，常常是顾此失彼。所以在选择分型面时应抓住主要矛盾，放弃次要因素。我近期查阅了不少资料表明它可以按以下原则来确定：

1）保证塑料制品能够脱模2）使型腔深度最浅3）使塑件外形美观，容易清理4）尽量避免侧向抽芯5）使分型面容易加工6）使侧向抽芯尽量短7）保证塑件制品精度8）有利于排气9）使型腔内总压力较大的方向与分型面垂直。

特色或创新之处

1.近年来，许多新技术和新软件在塑料模具中的应用逐步增多，在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术，在模具设计造型方面，PRO/E和UG等软件得到了大量的应用和发展，塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。

2.在本次毕业设计，我们将全部用计算机辅助绘图来完成。其中，将使用PRO/E软件对模具型腔和型芯进行3D分模，这是本次设计的难点，也是重点。平面图许多与成型零部件有关的结构也都需要在3D开模的基础上绘出来的。

研究计划及预期进展

第一周：查阅技术文献资料了解课题相关领域的最新发展动态.翻译外文相关技术资料2000字以上。

第二周：1.了解塑件技术要求（如用途，使用环境等），确定尺寸精度，粗糙度，斜度。

2.测绘零件，绘制塑件制件图。

第三周：1.编写开题报告，开题。

2.学习pro/e软件模具设计与加工模块，计算相关数据。

第四至五周1.估算塑件体积和重量，初选成型设备。

2.分析塑料性能，拟定成型工艺。

3.模具机构初步设计，绘制模具结构装配草图。

第六至七周：模具计算与校核；成型尺寸的计算；主要零部件的强度，刚度校核；标准模假选择；模具与成型设备之间相关尺寸的校核；冷却系统的计算。

第八至九周：绘制模具装配图

第十至十一周：绘制模具所以非标准件零件图。

第十二周：编写毕业设计论文，制作ppt文件

第十三周：准备毕业答辩各项工作。

已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括利用教学实验中心、科研实验室、实习基地、校外其它企事业单位等条件的计划与落实情况）

已具备的条件：对一些软件的熟悉程度；对模具设计基础知识的了解程度；优秀的模具

设计指导教师；充足的时间。

尚缺少的条件：自己是一个大学生，没有在工厂的实习经历，所以没有实践经验，对模具的一些实际问题的处理处理不够精确。在模具设计过程中可能会出现偏差

解决途径：及时的发现问题，联系指导教师，迅速的准确的来解决实际问题。

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