ZM122-蛋糕切刀注塑模具设计【1.1万字+18张CAD图+PROE三维图】
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1.1万字+18张CAD图+PROE三维图
ZM122
蛋糕
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模具设计
1.1
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CAD
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大连交通大学 2017 届本科生毕业设计调研报告6大连交通大学 毕业设计调研报告 学 院_机械工程学院_ 专 业_机械工程_ 班 级_机械133_ 姓 名_吴 东_ 学 号_1304010731_ 指导教师_朱建宁_调研报告一、 课题的来源及意义放眼望去，在目前的经济发展背景下，世界上大多数国家都把注塑模具成型放在国民工业发展的优先地位。查阅相关资料可知当前工业零件的粗加工和的精加工产品都是通过注塑模具成型来完成的。很显然，我们平常生活中所用的洗衣机、冰箱、手机、笔记本、电扇等各种家庭常用电器和日常工具中大约有的零件都是属于注塑模具成型工艺产品。注塑模具成型是通过将多种多样的原材料在高温下融化后，在一定压力的作用下按原件的要求去设计制造出满足不同要求的模型，。注塑模具有良品率高、产品品质稳定、现代化程度高、成本相对较低等优点，在塑料生产中的地位居于前列，其大都可以进行重复使用且适应于大批量生产，是现代工业生产的必备装备，其在注塑成型中处于核心地位1。零件模型的设计水平、加工质量、模具材料、技术含量等都大大影响着众多相关行业生产的发展，对众多企业研究新产品、保障高质量、拉动经济的快速发展、进行技术的改革创新都有相当重要的作用。因此，注塑模具成型设计制造的应用无论是对普通百姓生活还是对国家经济的发展，都有着巨大意义。近些年塑料应用范围越来越广泛，无论是生活用品还是军事装备，到处可见塑料制品。一个国家制造业发展水平的重要标志之一就是模具行业的发展，在工业发达国家，注塑模具制造业的基本特征就是标准化、网络化、智能化2。 本设计以社会实际产品（蛋糕切刀）为课题，通过使用 Pro/E、AutoCAD 等绘图软件设计一合理的注塑模具。在设计过程中，使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索查询、论文格式方法、英文翻译等方面得到了综合训练。培养了我们设计创新的能力，提高了我们对模具设计基本原理及过程的理解和认识。二、 国内外发展状况以及发展趋势2.1 国内外发展状况就目前来说，我国的模具工业体系相对来说比较现代化，包括模具设计研发体系；模具材料研发、生产和供应体系；模具标准件生产、供应体系；专业模具制造厂商。从行业结构上来看，民营企业发展相对来说较快，国有企业对比以前更有活力，模具厂家的数量和能力都有较大提升，其产品明显有了符合市场需求的专业性。模具行业方向的工业园发展很快，相关产业彼此汇聚一起，彼此促进发展3。在技术方面，近年来，我国模具行业产品结构调整加快，以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的技术含量较高模具的发展速度高于行业总体发展速度，占模具总量的35%左右。但从总体来说高技术含量模具自给率还比较低，有很大一部分依靠进口。近年来，我国模具行业结构调整取得不小成绩，无论是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构，都在向着合理化的方向发展。目前全世界模具总产值约为680 亿美元，中国只占8%左右，为更新和提高装备水平，模具企业每年都需进口几十亿元的设备。在创新开发方面的投入仍显不足，模具行业内综合开发能力的提升已严重滞后于生产能力的提高3。从地区分布来看, 以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区, 南方的发展快于北方。目前来说广东和浙江是模具发展最快、模具生产最集中、模具水平高的省份, 其模具方面的产值约占到全国模具总产值的60 %以上。虽然我国模具总量很大，甚至居于世界前列, 但无论是设计水平还是制造水平，与工业发达国家还差很远，尤其是德、美、日、英、意等工业国家, 无论是模具产品的商品化还是制造的智能化以及模具的标准化程度，也都远低于国际水平4。在国外，模具行业是应用CAD技术比例比较高的行业之一。模具制造业正以一个高自动化、高生产效率、高经济性、高灵活性、高速计算、高速绘图和人工智能的全新面貌展现在人们面前，并迅速发展，以适应当今社会激烈的产品和市场竞争5。澳大利亚Moldflow公司的Moldflow系统,该系统具有很强大的注塑模分析模拟功能,包括绘制型腔图形的线框造型软件SMOD,有限元网格生成软件FMESH,流动分析软件FLOW,冷却分析软件COOLING,流动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件FRES以及翘曲分析模拟软件5。美国GRATEK公司的注塑模CAD/CAM/CAE 系统。该系统包括三维几何形状描述软件OPTIMOLD，二维有限元流动分析软件SIMUUFLOW，冷却分析软件SIMUCOOL，标准模架（美国DME标准）选择软件OPTMOLD等部分5。2.2发展趋势随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世模具中的地位和影响越来越重要。查阅相关资料分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面。2.2.1 CAD/CAE/CAM 技术是模具技术发展史上的一个重要里程碑, 实践证明,CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在, 全面普CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。除了可用于建模、为数控加工提供NC 程序，也可针对不同类型的模具，通过数值模拟方法达到预测产品成型（形）过程的目的，改善模具结构、功能。从CAD/CAE/CAM 一体化上来说，其发展趋势是集成化、系统化、智能化和网络化，以便充分发挥各单元的优势和功效6。2.2.2要想改善模具制造周期，同时提高模具的总体质量和降低模具制造各项成本，应推广模具标准化及标准件的应用。模具标准件应进一步规划、完善，以满足不同行业需求，在降低成本的前提下能保证相应的质量。2.2.3 采用新型热流道技术是塑料模设计制造中的一大变革，可显著提高模具制造的生产效率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，国外模具企业已有一半用上了该项技术，甚至已达80%以上；气体辅助注射成型也是塑料成型的一种新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异较大等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本7。 2.2.4 气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺, 它具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点, 可在保证产品质量的前提下, 大幅度降低成本。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两部分, 比传统的普通注射工艺有多的工艺参数需要确定和控制, 而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品, 模具设计和控制的难度较大, 因此, 开发气体辅助成形流动分析软件显得十分重要7。 2.2.5 模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响, 手工研磨是传统模具精加工手段，也是目前普遍采用的方法。手工研磨不需要特殊的设备，操作简便，适应性较强，这种加工模式更多的是依赖有经验的技师，依靠他们的精湛技术解决技术难题，但是此种手段对于技师的体能要求较高，另外依靠经验并不是最可靠的，也会出现质量问题，大大影响了磨具加工的高水平发展。现在随着科技发展，新型加工机器不断产生应用，结合数字化的抛光机器，利用自动化控制，电子显示技术参数设置，可以根据环境情况变化，调整研磨参数和工艺参数，可以实现全自动和半自动抛光。对工人技术经验要求并不是很高，所以操作简便，另外还有其他的特点：可以实现平整功能，平整的波纹长度可达75毫米，数字化抛光机和手工抛光相比，工作效率提高一倍，其抛光质量稳定且精度高，还有对材料的适应性高，可以适合各种材料如铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金，适合加工的磨具尺寸范围宽泛8。 三、本课题的研究内容 充分利用所学知识，完成要求设计产品（蛋糕切刀）的结构与工艺分析，并进行相应塑料注射模的设计，形成比较完善的技术材料。 a 塑件成型工艺性分析b 拟定模具的结构形式c 分型面的设计d 浇注系统的设计e 成型零件的结构设计及计算f 模架的确定g 排气槽的设计h 脱模推出机构的设计i 冷却系统的设计j 导向与定位机构的设计k 总装图和零件图的绘制l 编写设计说明书四、课题的研究目标及方法分析蛋糕切刀外形尺寸及其原料成型工艺性，运用PRO/E软件生成产品根据粗略设计的产品，从外形尺寸、精度等级、脱模斜度、材料性能、材料的注射成型过程及工艺参数等方面做出合理的工艺分析，并对原产品参数作出适当的修改。通过查阅相关资料，确定加工所需工序。按照课本实例对模具进行设计及计算，并用Pro/E、AutoCAD 软件软件绘制总装图和零件图。五、进度安排第 1 周：写调研报告。第 2 周：翻译外文资料。第 3 周：确定该塑件零件尺寸，进行工艺分析，制作零件模型；设计分型面、型腔。第 4-6 周：设计模体、浇注系统、冷却系统，导向与定位机构，并进行相关计算。第 7-9 周：用 Pro/E、AutoCAD 绘制模具零件三维图、零件二维图及实体装配图。第 10-11 周：绘制模具装配图，标注尺寸。第 12 周：编写计算说明书。第 13 周：修改图纸，整理资料。第 14 周：准备答辩。参考文献1 肖微. 浅析塑料注塑成型及其模具的应用J. 科技创新与应用, 2017(2):31-31.2 徐世虎. 浅析注塑模具成型设计制造的应用J. 现代制造, 2014(15):116-117.3 夏琴香. 模具行业发展现状分析J. 机电工程技术, 2014(7):1-4.4 刘少达. 我国塑料模具工业的现状及发展趋势J. 仲恺农业工程学院学报, 2004, 17(3):66-715 陶秀, 李锋, 管锋. 注塑模具计算机辅助设计的发展与应用J. 机械工程师, 2005(7):42-45.6 洪丽华, 陈永禄. 中国模具工业现状和模具技术发展趋势J. 机电技术, 2007, 30(2):96-99.7 周永泰. 我国塑料模具现状与发展趋势J. 塑料, 2000, 29(6):23-27.8 陈明耀. 模具制造中模具表面精加工技术分析J. 中国新技术新产品, 2015(10):63-63.9 洪丽华, 陈永禄. 中国模具工业现状和模具技术发展趋势J. 机电技术, 2007, 30(2):96-99. 10 陶秀, 李锋, 管锋. 注塑模具计算机辅助设计的发展与应用J. 机械工程师, 2005(
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