橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真任务书、开题报告、课题申报表.doc
橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真【原创含7张CAD图带开题报告】
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橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真【含7张CAD图带开题报告】
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充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609I橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真DESIGN OF INJECTION MOLDING FOR GLAZE PRESSING PRESSURE BASEMENT AND CAVITY MACHINING SIMULATION摘要橡皮泥按压器底座是家庭儿童玩具用品，日益激烈的市场竞争要求企业降低成本、高效率地开发新产品，提高对市场的响应速度。本课题要求根据提供的橡皮泥按压器底座实物进行测绘并完成零件的模型重构，然后利用模流分析软件 Moldflow 分析塑件、优化工艺参数，通过 Creo 完成模具整幅 3D 设计，结合 AutoCAD 完成模具的 2D 装配图及零件图的设计。进而改进传统注塑模具设计方法、加快模具设计速率、节约制造成本。基于 Creo 建模和 Moldflow 模流分析的橡皮泥按压器底座注塑模具设计，其方案如下：（1） 确定型腔数目和排列方式为一模两腔。（2） 应用 Creo 软件“自上而下 ”的设计理念以及其强大的模具设计功能完成橡皮泥按压器底座产品的模型重构、拔模角度分析、分型面设计、型芯型腔、滑块等关键零部件设计；利用 EMX 插件完成模架加载、浇注系统、冷却系统、侧向抽芯机构、推出机构等机构的设计。（3） 应用 Moldflow 软件分析，找出塑件的几何中心位置，模拟并计算塑件的翘曲变形，塑件熔体的流动性分析，检验冷却系统的冷却能力。若有较大的成型缺陷采取对工艺参数优化或者变更塑件结构的方法调整。（4） 使用 Creo 软件进行数控编程，并对型腔进行加工仿真。关键词 注塑模具；橡皮泥按压器底座；模流分析；加工仿真充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IIAbstractPlasticine press bases are household childrens toys, and increasingly fierce market competition requires companies to reduce costs, develop new products with high efficiency, and improve their response to the market. This project requires the physical modeling of the rubber mud presser base to be provided and the model reconstruction of the part to be completed. Then the Moldflow analysis software Moldflow is used to analyze the plastic parts and optimize the process parameters. The whole 3D design of the mold is completed by Creo, and the mold is completed with AutoCAD. 2D assembly drawing and part drawing design. Then improve the traditional injection mold design methods, speed up the mold design rate, saving manufacturing costs.Based on Creo modeling and Moldflow mold flow analysis plasticine press base injection mold design, its program is as follows:（1） Determine the number and arrangement of the cavity as one cavity and one cavity.（2） Using Creo softwares “top-down“ design concept and its powerful mold design capabilities to complete modeling remodeling, draft angle analysis, parting surface design, core cavity, slipper Blocks and other key parts design; use EMX plug-in to complete the mold loading, pouring system, cooling water, lateral core pulling mechanism, stripping mechanism and other important system design.（3） Moldflow analysis software, Moldflow, was used to analyze the optimal gate location of the plastic parts, predict the amount of warpage of the molded parts, analyze the melt flow of the plastic parts, and check the cooling capacity of the cooling system. If there are large molding defects, adjust the process parameters or change the structure of the plastic parts.（4） Use Creo software to carry on the numerical control programming, and carries on the processing simulation to the cavity.Keywords injection mold glaze pressing pressure basement modular analysis machining simulation充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609III目 录摘要 IAbstract II1 绪论 11.1 注塑模具的发展现状 11.2 注塑成型原理及工艺过程 11.3 Creo 在模具设计中的应用 11.4 注塑模具设计 CAE 技术简介 22 塑件成型工艺性分析 32.1 塑件模型重构 32.2 脱模角度分析 32.3 塑件材料的选择 42.4 塑件的工艺性 42.4.1 表面质量 42.4.2 精度等级 53 模具结构形式的确定及注射机的选择 63.1 型腔数目的选择及排列方式的确定 63.1.1 型腔数目的选择 63.1.2 型腔排列方式的确定 63.2 分型面的确定 73.3 体积质量的计算 83.4 注射机的选择 83.5 注射机相关参数的校核 94 基于 Moldflow 的模流分析 104.1 Moldflow 软件简介 104.2 模型的导入与网格的划分、处理 104.3 塑件的最佳浇口位置分析 124.4 塑件的翘曲分析 124.5 塑件的流动性分析 124.5.1 充填时间和流动前沿温度 124.5.2 锁模力和螺杆速度 134.6 塑件的冷却分析 144.7 分析结果 145 脱模、浇注、冷却及排气系统的设计 155.1 脱模机构的设计 15充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609IV5.1.1 脱模力的计算 155.1.2 塑件推出机构 155.1.3 凝料脱出机构 165.2 浇注系统设计原则 175.3 主流道、分流道、浇口设计 175.3.1 主流道设计 175.3.2 分流道设计 175.3.3 浇口设计 185.4 冷却系统的设计 195.4.1 模具温度的控制方法 195.4.2 冷却水路设计 195.5 排气系统的设计 205.5.1 设计原则 205.5.2 推杆排气设计 206 成型零件、结构件的设计及注射机校核 226.1 侧向抽芯机构的设计 226.1.1 斜导柱与抽芯距的设计计算 226.1.2 滑块的压块、楔紧与导向装置的设计 226.2 模板尺寸的确定 236.2.1 模仁尺寸的确定 236.2.2 定模板和动模板尺寸的确定 246.2.3 模具高度尺寸的确定 246.3 导向装置的设计 256.4 注塑机的校核 256.4.1 注射量的校核 256.4.2 模架外形尺寸的校核 266.4.3 模架高度的校核 266.4.4 开模行程的校核 267 基于 Creo 的型腔加工仿真 277.1 设置制造数据 277.1.1 选择加工机床 277.1.2 设置刀具数据 287.2 加工仿真 287.2.1 粗加工 287.2.2 精加工 29充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609V8 注塑模具总装设计 31结论 33致谢 34参考文献 35充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960911 绪论1.1 注塑模具的发展现状在进入 21 世纪之后科学技术的蓬勃发展，互联网技术的普及和全球信息化，带动全球经济的快速发展和全球一体化的进程不断加快。各行业的塑料制品需求量正在逐年增加，对塑料制品质量的要求不断提高，从而带动注塑模具行业的发展。模具工业是制造业中的一项基础产业，因此模具行业的发展水平也是整个制造业水平的重要标志之一，素有“工业之母”的称号 1。全球经济一体化、信息一体化进程的加快，使我国模具制造业的发展步伐飞速前。据悉，全国生产协会统计数据显示出，到 2015 年，所有机械加工行业中零件的精加工约有 55%由模具设计制造的，粗加工中约有 75%都是由模具设计制造的 2。模具技术的进步决定这模具工业的发展，全球多数国家，尤其是那些工业相对发达的国家，模具技术的开发使他们非常看重 3。未来注塑模具将向微型化、大型化、个人化、节能化等发展。各类产品主要往微型化的方向发展，这个趋势必然会越来越符合市场的规律。同时大型化的发展趋势同样是日后产品的发展方向，很多企业将对那些大型化注塑模具进行研究与开发，因为这不但顺应市场的需要，更是获得效益的另一个重途径。节约能源也已成为未来注塑机的发展主流，未来国际市场发展方向是全电动和两板式 4。1.2 注塑成型原理及工艺过程注塑成型的原理是将塑料从注射机的料斗送进加热的料桶中，经过加热熔融塑化，通过注射机注入闭合好的模具型腔，经一定时间的保压增密、冷却成型，最后塑件脱模得到我们设计形状的成型塑件。注塑过程中的 4 个主要阶段是熔融塑化、物料填充、保压增密和冷却，每个阶段的主要工艺参数不同。注塑成型是一个循环过程，每一周期主要包括：加料-塑化-充模-保压-冷却-脱模-合模。取出塑件后又在闭模，进行下一个循环 5。1.3 Creo 在模具设计中的应用Creo 作为一种国内最流行的三维工程设计软件，目前越来越多的工程技术人员使用它进行产品与模具的设计与开发。本文使用 Creo 的模具设计模块对橡皮泥按压器底座进行注塑模具设计。注塑模具设计的一般过程为 6：（1） 在 Creo 中零件设计或零件装配的模块先重构塑件模型。（2） 新建 mfg 文件，选择模具型腔。（3） 导入零件并进行拔模角检测，检测无误后进行后续操作，否则对零件进行修改。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196092（4） 创建工件，自动或手动添加体积块。（5） 设置收缩率，给定收缩公式，选择收缩对应的坐标系，设置所使用材料的收缩率。（6） 设计分型面，基于分型面分割并抽取体积块。（7） 在模具设计环境中绘制模具各个零件。（8） 创建流道和冷却水道和其它必要的模具特征。（9） 进入 EMX 模架加载模块，进行模架加载，调整模架尺寸参数。（10） 创建工程图，导出二维图纸。本设计依照这一过程对橡皮泥按压器底座进行了模具设计。其中模流分析使用了专门的分析软件 Moldflow。 （详细情况请参考第 4 章节）1.4 注塑模具设计 CAE 技术简介市场经济使得传统的设计方法逐步丧失竞争力，随着新材料和新成型方法的不断出现，问题更加突出。在实际生产中，对于大型、复杂、精密模具仅凭有限的经验难以对多种影响因素做综合考虑和正确处理。传统试错法的生产方式难以满足现代塑料工业蓬勃发展的需求。进而促进计算机辅助工程（Computer Aided Engineering）的发展。注塑模具 CAE 技术是通过设置相应的工艺参数对 CAD 中建立的模型进行分析，验证模具结构的合理性，并做出相应的优化分析 7。注塑 CAE 技术是 CAE 技术中的一个重要组成部分，是一种专业化的有限元分析技术。采用 CAD/CAE 技术进行模具设计制造，生产效率得到明显提高，质量水平有了显著提升，成本大幅降低，劳动强度明显减轻，极大推动了模具工业的进步 8。注塑 CAE 技术的出现使模具设计建立在科学的分析基础上，提高了模具的设计水平和效率，从而提升塑件制品质量和生产效率。 、成型过程数值模拟是模具CAE 中的基础，目前采用的数值模拟方法主要有限元法、有限差分法、边界元法、直接差分法等方法 9。用三维实体模型取代中心层模型，根据不同形状的塑件 Moldflow 提供了三种不同的有限单元模型：MIDPLANE、FUSION、3D 模型。 Moldflow2014 具有集成化和非常人性化的操作界面，用户界面具有更强的直观、直感和直觉性，操作非常方便。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960932 塑件成型工艺性分析2.1 塑件模型重构Creo 是美国 PTC 公司于 2010 年 10 月推出 CAD 设计软件包。新发布的 Creo 带来四项突破性的技术，一举解决可用性、互操作性、技术锁定和装配管理方面积聚已久的问题。采用 Creo 建立模型，对于工程师来说更加自然直观，无需采用复杂的几何设计方式，所以很多从事工程设计的人员使用它进行产品设计开发。Creo 涵盖了产品从概念设计、工业制造设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工产品的全过程 10。a 玩具组装 b 玩具实物图 21 橡皮泥按压器底座橡皮泥按压器底座是儿童橡皮泥玩具中的一个组件，它依靠上下两个玩具按压橡皮泥，使其得到想要的橡皮泥形状。实际外观效果和使用方法见图 21。a 斜视图 b 俯视图图 22 橡皮泥按压器底座塑件模型在注塑模具设计之前，先要使用 Creo 对塑件进行建模。基于 Creo 的橡皮泥按压器底座塑件模型见图 22。2.2 脱模角度分析如图 23 所示，在 Creo 软件中分析得到的塑件脱模角度为 3，此脱模角度满足模具塑件脱模，亦无需修改。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196094图 23 橡皮泥按压器底座模型的脱模角度2.3 塑件材料的选择塑件材料用于生产儿童玩具必须要有稳定的化学性能，对接触物橡皮泥有很好的耐腐蚀性，儿童在室温使用安全无毒，市场价格合适，产品有利润空间，所选的塑料要易于成型且成型之后表面质量要好。根据参考文献5，11 查得 ABS 其冲击强度极好、耐磨性优良、而且具有耐油性、不透水最重要的是 ABS 是无毒的（满足儿童玩具的生产要求） 。ABS 价格合适，常用作生活用品等，其缺点是耐热性差。综合考虑制造儿童玩具塑料橡皮泥按压器底座最好的材料是 ABS。ABS 塑料的相关参数见表 21。表 21 ABS 的应用与特性材料名称 典型应用范围 注射模工艺条件 化学和物理特性ABS（丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物）广泛应用于电器外壳、汽车仪表盘、机械、日用品等领域。干燥处理：注塑前必须进行干燥处理。对塑件表面要求光泽较高的须长时间预热干燥，最低温度不得低于 80最高温度不得高于 90，时间不得低于3 个小时。熔化温度：160240。模具温度：4090。注射压力： 70 100 。 a注射速度：应使用尽可能快的注射速度。各种型式的浇口都能使用。ABS 有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用;塑料 ABS 的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性。ABS 是无毒的，不透水，密度为1.051.18g/ ,收缩率3为 0.4%0.9%,弹性模量值为 2 ,泊松比值为 a0.394，吸湿性1%。 2.4 塑件的工艺性2.4.1 表面质量塑件的表面粗糙度和外观质量决定了塑件的表面质量。根据参考文献11中查到几种充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196095注塑模具材料塑件表面粗糙度，见表 22。表 22 几种常用材料塑件表面粗糙度国家标准（ GB/T14486-1993）Ra 参数范围/um材料0.025 0.05 0.10 0.20 0.40 0.80 1.60 3.20 6.30ABS PC PA PP PE 影响塑件的表面质量的因素有材料本身的质量属性、注塑成型的工艺条件和凹、凸模表面质量，其中凹、凸模的表面质量影响最大。根据表 2-2 可知 ABS 材料通过注塑成型可以得到表面粗糙度 0.0251.60 之间的塑件，完全满足儿童玩具橡皮泥按压器底座的表面质量要求。2.4.2 精度等级根据塑料自身属性，我国在 1993 年发布了塑料制件尺寸公差的国家标准，并在 2008年重新修订更名为模塑件尺寸公差表 。ABS 材料模塑件公差等级见表 2311。表 23 ABS 塑件公差等级和使用（GB/T14486-2008）公差等级标注公差尺寸材料代号 模塑材料高精度 一般精度 未注公差尺寸ABS 丙烯腈，丁二烯 和苯乙烯 MT2 MT3 MT5塑件橡皮泥按压器底座为一般儿童玩具，对精度没有过多要求，所以根据此表精度选用一般精度 MT3。I橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真DESIGN OF INJECTION MOLDING FOR GLAZE PRESSING PRESSURE BASEMENT AND CAVITY MACHINING SIMULATION摘要橡皮泥按压器底座是家庭儿童玩具用品，日益激烈的市场竞争要求企业降低成本、高效率地开发新产品，提高对市场的响应速度。本课题要求根据提供的橡皮泥按压器底座实物进行测绘并完成零件的模型重构，然后利用模流分析软件 Moldflow 分析塑件、优化工艺参数，通过 Creo 完成模具整幅 3D 设计，结合 AutoCAD 完成模具的 2D 装配图及零件图的设计。进而改进传统注塑模具设计方法、加快模具设计速率、节约制造成本。基于 Creo 建模和 Moldflow 模流分析的橡皮泥按压器底座注塑模具设计，其方案如下：（1） 确定型腔数目和排列方式为一模两腔。（2） 应用 Creo 软件“自上而下 ”的设计理念以及其强大的模具设计功能完成橡皮泥按压器底座产品的模型重构、拔模角度分析、分型面设计、型芯型腔、滑块等关键零部件设计；利用 EMX 插件完成模架加载、浇注系统、冷却系统、侧向抽芯机构、推出机构等机构的设计。（3） 应用 Moldflow 软件分析，找出塑件的几何中心位置，模拟并计算塑件的翘曲变形，塑件熔体的流动性分析，检验冷却系统的冷却能力。若有较大的成型缺陷采取对工艺参数优化或者变更塑件结构的方法调整。（4） 使用 Creo 软件进行数控编程，并对型腔进行加工仿真。关键词 注塑模具；橡皮泥按压器底座；模流分析；加工仿真IIAbstractPlasticine press bases are household childrens toys, and increasingly fierce market competition requires companies to reduce costs, develop new products with high efficiency, and improve their response to the market. This project requires the physical modeling of the rubber mud presser base to be provided and the model reconstruction of the part to be completed. Then the Moldflow analysis software Moldflow is used to analyze the plastic parts and optimize the process parameters. The whole 3D design of the mold is completed by Creo, and the mold is completed with AutoCAD. 2D assembly drawing and part drawing design. Then improve the traditional injection mold design methods, speed up the mold design rate, saving manufacturing costs.Based on Creo modeling and Moldflow mold flow analysis plasticine press base injection mold design, its program is as follows:（1） Determine the number and arrangement of the cavity as one cavity and one cavity.（2） Using Creo softwares “top-down“ design concept and its powerful mold design capabilities to complete modeling remodeling, draft angle analysis, parting surface design, core cavity, slipper Blocks and other key parts design; use EMX plug-in to complete the mold loading, pouring system, cooling water, lateral core pulling mechanism, stripping mechanism and other important system design.（3） Moldflow analysis software, Moldflow, was used to analyze the optimal gate location of the plastic parts, predict the amount of warpage of the molded parts, analyze the melt flow of the plastic parts, and check the cooling capacity of the cooling system. If there are large molding defects, adjust the process parameters or change the structure of the plastic parts.（4） Use Creo software to carry on the numerical control programming, and carries on the processing simulation to the cavity.Keywords injection mold glaze pressing pressure basement modular analysis machining simulationIII目 录摘要 IAbstract II1 绪论 11.1 注塑模具的发展现状 11.2 注塑成型原理及工艺过程 11.3 Creo 在模具设计中的应用 11.4 注塑模具设计 CAE 技术简介 22 塑件成型工艺性分析 32.1 塑件模型重构 32.2 脱模角度分析 32.3 塑件材料的选择 42.4 塑件的工艺性 42.4.1 表面质量 42.4.2 精度等级 53 模具结构形式的确定及注射机的选择 63.1 型腔数目的选择及排列方式的确定 63.1.1 型腔数目的选择 63.1.2 型腔排列方式的确定 63.2 分型面的确定 73.3 体积质量的计算 83.4 注射机的选择 83.5 注射机相关参数的校核 9IV4 基于 Moldflow 的模流分析 104.1 Moldflow 软件简介 104.2 模型的导入与网格的划分、处理 104.3 塑件的最佳浇口位置分析 124.4 塑件的翘曲分析 124.5 塑件的流动性分析 124.5.1 充填时间和流动前沿温度 124.5.2 锁模力和螺杆速度 134.6 塑件的冷却分析 144.7 分析结果 145 脱模、浇注、冷却及排气系统的设计 155.1 脱模机构的设计 155.1.1 脱模力的计算 155.1.2 塑件推出机构 155.1.3 凝料脱出机构 165.2 浇注系统设计原则 175.3 主流道、分流道、浇口设计 175.3.1 主流道设计 175.3.2 分流道设计 175.3.3 浇口设计 185.4 冷却系统的设计 195.4.1 模具温度的控制方法 195.4.2 冷却水路设计 19V5.5 排气系统的设计 205.5.1 设计原则 205.5.2 推杆排气设计 206 成型零件、结构件的设计及注射机校核 226.1 侧向抽芯机构的设计 226.1.1 斜导柱与抽芯距的设计计算 226.1.2 滑块的压块、楔紧与导向装置的设计 226.2 模板尺寸的确定 236.2.1 模仁尺寸的确定 236.2.2 定模板和动模板尺寸的确定 246.2.3 模具高度尺寸的确定 246.3 导向装置的设计 256.4 注塑机的校核 256.4.1 注射量的校核 256.4.2 模架外形尺寸的校核 266.4.3 模架高度的校核 266.4.4 开模行程的校核 267 基于 Creo 的型腔加工仿真 277.1 设置制造数据 277.1.1 选择加工机床 277.1.2 设置刀具数据 287.2 加工仿真 287.2.1 粗加工 28VI7.2.2 精加工 298 注塑模具总装设计 31结论 33致谢 34参考文献 3511 绪论1.1 注塑模具的发展现状在进入 21 世纪之后科学技术的蓬勃发展，互联网技术的普及和全球信息化，带动全球经济的快速发展和全球一体化的进程不断加快。各行业的塑料制品需求量正在逐年增加，对塑料制品质量的要求不断提高，从而带动注塑模具行业的发展。模具工业是制造业中的一项基础产业，因此模具行业的发展水平也是整个制造业水平的重要标志之一，素有“工业之母”的称号 1。全球经济一体化、信息一体化进程的加快，使我国模具制造业的发展步伐飞速前。据悉，全国生产协会统计数据显示出，到 2015 年，所有机械加工行业中零件的精加工约有 55%由模具设计制造的，粗加工中约有 75%都是由模具设计制造的 2。模具技术的进步决定这模具工业的发展，全球多数国家，尤其是那些工业相对发达的国家，模具技术的开发使他们非常看重 3。未来注塑模具将向微型化、大型化、个人化、节能化等发展。各类产品主要往微型化的方向发展，这个趋势必然会越来越符合市场的规律。同时大型化的发展趋势同样是日后产品的发展方向，很多企业将对那些大型化注塑模具进行研究与开发，因为这不但顺应市场的需要，更是获得效益的另一个重途径。节约能源也已成为未来注塑机的发展主流，未来国际市场发展方向是全电动和两板式 4。1.2 注塑成型原理及工艺过程注塑成型的原理是将塑料从注射机的料斗送进加热的料桶中，经过加热熔融塑化，通过注射机注入闭合好的模具型腔，经一定时间的保压增密、冷却成型，最后塑件脱模得到我们设计形状的成型塑件。注塑过程中的 4 个主要阶段是熔融塑化、物料填充、保压增密和冷却，每个阶段的主要工艺参数不同。注塑成型是一个循环过程，每一周期主要包括：加料-塑化-充模-保压-冷却-脱模-合模。取出塑件后又在闭模，进行下一个循环 5。1.3 Creo 在模具设计中的应用Creo 作为一种国内最流行的三维工程设计软件，目前越来越多的工程技术人员使用它进行产品与模具的设计与开发。本文使用 Creo 的模具设计模块对橡皮泥按压器底座进行注塑模具设计。注塑模具设计的一般过程为 6：2（1） 在 Creo 中零件设计或零件装配的模块先重构塑件模型。（2） 新建 mfg 文件，选择模具型腔。（3） 导入零件并进行拔模角检测，检测无误后进行后续操作，否则对零件进行修改。（4） 创建工件，自动或手动添加体积块。（5） 设置收缩率，给定收缩公式，选择收缩对应的坐标系，设置所使用材料的收缩率。（6） 设计分型面，基于分型面分割并抽取体积块。（7） 在模具设计环境中绘制模具各个零件。（8） 创建流道和冷却水道和其它必要的模具特征。（9） 进入 EMX 模架加载模块，进行模架加载，调整模架尺寸参数。（10） 创建工程图，导出二维图纸。本设计依照这一过程对橡皮泥按压器底座进行了模具设计。其中模流分析使用了专门的分析软件 Moldflow。 （详细情况请参考第 4 章节）1.4 注塑模具设计 CAE 技术简介市场经济使得传统的设计方法逐步丧失竞争力，随着新材料和新成型方法的不断出现，问题更加突出。在实际生产中，对于大型、复杂、精密模具仅凭有限的经验难以对多种影响因素做综合考虑和正确处理。传统试错法的生产方式难以满足现代塑料工业蓬勃发展的需求。进而促进计算机辅助工程（Computer Aided Engineering）的发展。注塑模具 CAE 技术是通过设置相应的工艺参数对 CAD 中建立的模型进行分析，验证模具结构的合理性，并做出相应的优化分析 7。注塑 CAE 技术是 CAE 技术中的一个重要组成部分，是一种专业化的有限元分析技术。采用 CAD/CAE 技术进行模具设计制造，生产效率得到明显提高，质量水平有了显著提升，成本大幅降低，劳动强度明显减轻，极大推动了模具工业的进步 8。注塑 CAE 技术的出现使模具设计建立在科学的分析基础上，提高了模具的设计水平和效率，从而提升塑件制品质量和生产效率。 、成型过程数值模拟是模具CAE 中的基础，目前采用的数值模拟方法主要有限元法、有限差分法、边界元法、直接差分法等方法 9。用三维实体模型取代中心层模型，根据不同形状的塑件 Moldflow 提供了三种不同的有限单元模型：MIDPLANE、FUSION、3D 模型。 Moldflow2014 具有集成化和非常人性3化的操作界面，用户界面具有更强的直观、直感和直觉性，操作非常方便。42 塑件成型工艺性分析2.1 塑件模型重构Creo 是美国 PTC 公司于 2010 年 10 月推出 CAD 设计软件包。新发布的 Creo 带来四项突破性的技术，一举解决可用性、互操作性、技术锁定和装配管理方面积聚已久的问题。采用 Creo 建立模型，对于工程师来说更加自然直观，无需采用复杂的几何设计方式，所以很多从事工程设计的人员使用它进行产品设计开发。Creo 涵盖了产品从概念设计、工业制造设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工产品的全过程 10。a 玩具组装 b 玩具实物图 21 橡皮泥按压器底座橡皮泥按压器底座是儿童橡皮泥玩具中的一个组件，它依靠上下两个玩具按压橡皮泥，使其得到想要的橡皮泥形状。实际外观效果和使用方法见图 21。a 斜视图 b 俯视图图 22 橡皮泥按压器底座塑件模型在注塑模具设计之前，先要使用 Creo 对塑件进行建模。基于 Creo 的橡皮泥按压器底座塑件模型见图 22。2.2 脱模角度分析1课题申报表指导教师 职称 教研室申报课题名称 橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真课题类型 工程设计类 课题来源 社会生产实践课题简介橡皮泥按压器底座是儿童常用的橡皮泥玩具装置，本课题要求根据提供塑件实物测绘及零件建模，然后利用 CREO 完成整幅模具 3D 设计、结合 AutoCAD 完成模具的 2D 总装图及零部件设计，改进了传统注射模设计过程，起到了加快模具设计进程，节约制造成本的目的。该设计主要内容包括：塑料制品基本参数的计算及注射机选用、模具类型及结构的确定、型腔的数控加工仿真、模具结构草图的绘制、模具与成型机械关系的校核、模具零件的必要计算、绘制模具装配图及零件图等。课题要求（包括所具备的条件）1要求具备 AutoCAD、CREO 或 UG、MoldFlow、MasterCAM 等工程软件的基本操作能力，并愿意学习和实践新知识，提升自我。2要求学习态度端正、责任心强，具有较强的文献查询、整理、消化能力和较好的团队合作精神。课题工作量要求1.与课题相关的英文文献翻译不少于4000字；2.设计论文（说明书）的字数不少于15000字；3.毕业答辩图纸总量不少于3张 A0图纸（其中包括计算机辅助绘图的工作量） ；4.参考文献不少于15篇（其中包含英文文献） 。教研室审定意见同意室主任签字：2学 院审定意见同意教学院长签字： 任 务 书 1毕业设计的背景：注塑成型是根据金属压铸成型原理发展而来的塑料制品的主要加工方法，其使用注塑机和注塑模具把塑料原材料转变成塑料制品。注塑成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位。注塑制品占约整个塑料制品总产量的30%。橡皮泥按压器底座是家庭儿童玩具用品，本课题要求根据提供的橡皮泥按压器底座实物进行测绘并完成零件建模，然后利用 CREO 完成整幅模具3D设计、结合 AutoCAD 完成模具的2D 总装图及零部件设计，改进了传统注射模设计过程，起到了加快模具设计进程，节约制造成本的目的。2毕业设计(论文)的内容和要求：该设计主要内容包括：塑料制品基本参数的计算及注射机选用、模具类型及结构的确定、模具结构草图的绘制、模具与成型机械关系的校核、模具零件的必要计算、型腔加工仿真，绘制模具装配图及零件图等。工作量要求：1.与课题相关的英文文献翻译不少于4000字；2.设计论文（说明书）的字数不少于15000字；3.毕业答辩图纸总量不少于3张 A0图纸（其中包括计算机辅助绘图的工作量） ；4.参考文献不少于15篇（其中至少包含1篇英文文献） 。3主要参考文献：31 周丹薇.塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社，2015年.2 詹友刚. Creo 3.0模具设计教程M. 北京：机械工业出版社， 2014年.3 赵龙志、赵明娟、付伟.现代注塑模具设计实用技术手册M. 北京：机械工业出版社，2013年.4 王静.注塑模具设计基础M. 北京：电子工业出版社，2013年.5 刘朝福.注塑成型实用手册M. 北京：化学工业出版社,2013年.6 张荣清.模具制造工艺M. 北京：高等教育出版社，2016年. 7 应学成. Creo 3.0模具设计完全自学宝典M. 北京：机械工业出版社，2016年.8 钟日铭. Creo 3.0从入门到精通 M. 北京：电子工业出版社， 2016年.9 石世铫. 注塑模具设计与制造教程M. 北京：化学工业出版社，2017.10 CAX 技术联盟.Moldflow 2015模流分析从入门到精通 M. 北京：电子工业出版社，2015年.11 吴梦陵、张珑 .Moldflow 模具分析实用教程M. 北京：电子工业出版社，2013年.12 夏建生, 痘沙沙,陈青.塑料成型工艺和三维模具设计M.北京:电子工业出版社,2015年.13 孙筱,张信群 ,余斌.模具设计指导M.天津:天津大学出版社,2014年.14 P. Peas, I. Ribeiro , R. Folgado , E. Henriques. A Life Cycle Engineering model for technology selection: a case study on plastic injection moulds for low production volumes J. Cleaner Production, 2009，17:846-856. 4毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：第1周 根据指导老师布置课题调查研究，查询、收集资料；并分析老师提供的原始资料和数据，了解材料的性质。提交开题报告和英文翻译。第2周 对塑件的结构和成型工艺进行分析，选择合适的注射机的型号并进行校核。第3周 根据零件的结构和实际年生产量确定型腔的数目及布局；通过比较法4并通过软件分析选出最合理的分型面。第4周 设计浇注系统选择合适的分流道和浇口；确定各成型零部件的结构形式然后计算其工作尺寸。用 MOLDFLOW 进行模流分析。第5周 注射模具导向机构和推出机构的设计。第6周 设计冷却系统，包括结构形式、组成及连通方式。第7周 利用三维软件 CREO 绘制模具总局总装图及各个成型零部件。第8周 绘制模具总装图（要求3D 图）及开模模拟。第9周 绘制模具总装图（要求3D 图） 。第10周 绘制零件图，包括塑件、凹模、凸模等（要求2D 图） 。第11周 绘制零件图，包括动、定模垫板等（要求2D 图） 。第12周 校验图纸，图纸正确无误后编写设计说明书。第13周 完善设计说明书回顾设计过程，加深理解，准备答辩。教研室审查意见：室主任签名： 年 月 日学院审查意见：5教学院长签名： 年 月 日6开题报告课题名称 橡皮泥按压器底座注塑模具设计及型腔加工仿真课题来源 社会生产实践 课题类型 工程设计类1选题的背景及意义：注塑成型是根据金属压铸成型原理发展而来的塑料制品的主要加工方法，其使用注塑机和注塑模具把塑料原材料转变成塑料制品。注塑成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位。注塑制品占约整个塑料制品总产量的30%。（1）本课题是对橡皮泥按压器底座注塑模具的设计。课题贴近于生活，有助于我们进一步的对周围的塑料产品进行认识。（2）随着科技的发展，计算机辅助工具普遍应用于模具的设计当中，无论是制图软件还是仿真软件，都对我们的产品设计有很大的帮助。本课题能锻炼我们使用 AutoCAD、CREO、MASTERCAM、MOLDFLOW 等工程建模及分析软件的能力。(3) 注射成型是塑料制品的主要制作方法，本课题有助于我们进一步对注塑模具的了解，也对今后的就业有很大的帮助。(4) 计算机三维仿真可以节省费用，提高经济效益；同时也缩短了实验的周期，节约时间。2研究内容拟解决的主要问题：本课题使用 CREO 完成对橡皮泥按压器底座的结构分析，运用 CREO 及MOLDFLOW 软件完成整幅模具3D 设计及相关模流分析，通过 AutoCAD 完成零件的装备图以及零件的设计，并使用 MASTERCAM 软件进行数控编程以及加工仿真。本设计主要解决以下问题：71. 应用材料力学知识结合 CREO 软件，分析橡皮泥按压器底座的结构与工艺
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