基于UG的BS拔叉的注塑模具设计及虚拟加工毕业设计
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本科生毕业设计开题报告书题 目 基于UG的BS拔叉的注塑模具设计及虚拟加工 学生姓名 呙 志 军 学 号 200614010133专业班级 机自 06101 班 指导老师 张 世 安 机械工程学院2009年 12 月 18 日论文（设计）题目基于UG的BS拔叉的注塑模具设计及虚拟加工课题目的、意义及相关研究动态：1.课题目的与意义：1、运用和巩固塑料成型工艺及模具设计课程及相关课程的理论知识，了解塑料模具设计的一般方法和程序，熟练运用注塑模具国家标准、注塑模具结构图册等有关技术资料。2、该模具可以注射生产出BS拔叉的金属件或塑件，现只要求生产塑料件。3、学会运用UG软件技术对注塑模具进行设计。2.课题研究动态：随着社会科学技术的进步，人们对制造业所使用的材料提出了越来越高的要求。塑料具有质量轻、比强度高、耐腐蚀、绝缘性能好以及良好的可塑性，如今她已逐渐取代木材，并部分取代金属等传统材料，成为各个领域里经常采用的结构件材料。提高塑料机械与模具的水平是塑料制品能否加快发展的关键所在。因而要切实加强引进先进设备的消化、吸收和创新工作，同时采用合资生产等多种合作方式以及购买必要的制造技术的方式，着重提高塑料机械及成套设备的技术水平。比如开发精密的大型注塑机、复合和大型中空成型机、平挤出塑料薄膜、片材、板材生产线，拉伸和共挤出技术等。同时必须抓好微电子技术在塑料机械上的应用开发，逐步实现注塑、挤出、中空、压延四类基本成型加工机械主机及后续设备程序计算机控制系统，以提高塑料机械的控制水平。制造业模式的变化，必将产生对新技术的需求，也必将导致CAD技术的发展。同时，由于网络技术的大面积应用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微机进入千家万户改变我们的生活一样，网络应用的普及将在更大程度上改变制造业的模式。随着中国加入WTO，逐渐成为世界制造业的重要基地，将要求我国的产品要有创新性，并且要有更高的质量、更低的成本并在更快的时间内提供给市场，作为产品制造的重要工艺装备、国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面队竞争的第一线，模具工业除需要“高技艺”的从业人员外，还需要更多的“高技术”来保证。1：协同创新设计将成为模具设计的重要方向2：模具制造信息将更加丰富，制造过程将更有效3：激光技术的应用日益受到重视4：模具CAD技术应用的ASP模式，将成为发展方向8 不少发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势11。业内专家预测，2004年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2005年塑料模具产值将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。据悉，深圳周边及珠江三角洲地区是中国塑料模具工业最为发达、科技含量最高的区域，预计有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。其次，浙江东部的余姚、宁海、黄岩、温州等地区的塑料模具工业发展也非常快，模具年产值70亿元。中国塑料工业年均增长速度达到10以上，塑料制品年产量位居世界第二。塑料制品在农业、塑料包装、塑料管材和异型材、汽车、家电、电子、交通等领域发展迅猛，掀起了一股投资热潮。塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展方兴未艾12。 加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，减少对进口模具的依赖，是塑料模具工业发展的方向13。虽然目前中国塑料模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与发达工业国家相比仍有较大的差距。专家认为，制造理念陈旧是其发展滞后的直接原因。 因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展，例如：组合模，即钣金和注塑一体注塑料铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源、降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化9。热浇道模具是将传统式模具的浇道与流道经加热，在不需要取出流道和浇道的一种崭新设计并且在注射成形模具产业中扮演关键性角色，它提供注射成形模具中从射出机的喷嘴处到模具的模穴之间塑料流动的控制。透过热流板、热嘴及其控制系统的功能，让模具在成型时能提升塑品质量、加快生产速度、降低生产成本、做出高难度产品14。课题的主要内容（观点）、创新之处：课题的主要内容：1.绘制零件图2.进行注塑工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）3.确定模具设计方案4.进行相关工艺计算：注射工艺规程（温度、压力、时间）、成型尺寸计算、模具零件结构尺寸计算、注塑机选择与校核、注塑模具标准模架的选择、模具加热和冷却系统的计算、脱模力的计算等。5.凸凹模的虚拟数控加工6.设计塑料模具图纸一套（含装配图与零件图）研究方法、设计方案：1.研究方法：1）利用三维软件即UG对注塑模进行设计 2）运用UG软件技术，自动生成加工凸凹模的刀具轨迹，生成相应的NC程序2.注塑模具设计的设计方案：1）型腔数目采用一模两腔的模具结构，分别有上盖腔和下盖腔。2）确定分型面采用水平分型方式3）浇注系统的确定1、主流道衬套的结构形式：采用延伸式浇口套。2、采用圆形截面分流道。3、分流道的布局形式采用平衡式分流道。4、浇口采用圆形侧浇口。4）成型零件的结构设计1、凹模采用整体嵌入式结构，形状，尺寸一致性好。加工容易且节约模具钢材料。2、型芯包括凸模和成型杆，凸模采用通孔台肩式，成型杆单独制造嵌入凸模中。5）合模导向机构设计采用导柱导向机构，其主要零件是导柱和导套。导柱采用带头直通式导柱，导套采用直导套形式。6）顶出系统的设计1、顶出机构采用顶杆顶出机构，且结构为直通式推杆。2、顶出系统的导向装置采用顶板导柱两端固定，同时顶板导柱与顶板导套相配合的形式。3、顶出系统的复位装置采用弹簧复位机构形式。7）侧向抽芯机构设计 采用斜滑块分型与抽芯的方式，具体斜滑块的导滑形式为镶拼式。8）温度调节系统设计 1、加热系统设计加热方法采用热水加热 2、冷却系统设计自然冷却 9）排气机构及引气系统 1、排气机构设计 利用分型面排气 2、引气系统设计 利用排气间隙设计总方案图3.凸凹模的虚拟数控加工的设计方案： 采用华中数控立式加工中心。型芯的制造方案（1）加工方法（切削方式）：仿形零件铣（型腔铣和平面铣），钻削。（2）刀具：球头铣刀，用于型腔加工；立铣刀，用于平面加工；钻头，用于孔加工。（3）走刀路线：左刀补型腔的制造方案（1）加工方法（切削方式）：仿形零件铣（型腔铣和平面铣）。（2）刀具：球头铣刀，用于型腔加工；立铣刀，用于平面加工。（3）走刀路线：左刀补完成期限和预期进度： 毕业设计课题调研阶段：（第12周，10.2.253.9）：课题调研及文献检索、完成英文翻译。 毕业设计开题报告阶段：（第34周，10.3.103.23）：完成开题报告。 毕业设计主要工作阶段：（第512周，10.3.245.18）：（1）完成系统的总体规划。（第56周）（2）模具建模设计。（第78周）（3）数控加工。（第9周）（4）图纸绘制（第10周）（5）完成设计说明书的撰写工作。（第1112周） 毕业设计答辩阶段：（第1314周，10.5.196.1）主要参考资料：1 李长春等. UGNX4.0基础教程M.北京：人民邮电出版社，20072 蒋继红. 塑料成型模具典型结构图册M. 北京：中国轻工业出版社，20063 邓昆. UGNX4中文版模具设计专家实例精讲M. 北京：中国青年出版社，20074 肖爱民. 塑料模具设计与制造完全自学手册M. 北京：兵器工业出版社，20065 王文平、池成忠. 塑料成型工艺与模具设计M. 北京：北京大学出版社，20056 洪慎章. 实用注塑成型及模具设计M. 北京：机械工业出版社，20057 王文广、田宝善. 塑料注射模具设计技巧与实例M. 北京：化学工业出版社，20038 刘少达. 我国塑料模具工业的现状及发展趋势J. 仲恺农业技术学院学报，2004(3)9 周利民. 国内外注塑模具的发展趋势J. 模具工程，2005(11)10 章信. 塑料模具潜力大J. 塑料，2005(3)11 李海天. 中国塑料模具工业蓬勃发展J. 塑胶工业，2004(2)12 奚筠. 中国塑料模具市场分析J. 模具工程，2005(12)13 庞维. 中国塑料模具需求旺盛J. 塑料加工，2005(6)14 肖新华. 基于热流道的注射模设计J. 模具工程，2006(9)15 高勇
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