闹钟后盖注塑模的CADCAM设计开题报告.doc

一、选题的依据及意义：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义注塑模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用注塑模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。本课题将以塑料产品中最简单，日常生活中经常用到的塑料闹钟后盖作为例子，从理论上了解注塑模的设计过程，并结合Mastercam软件对模具型面进行模拟加工并生成数控加工程序，以便更好的掌握模具设计，加工的方法，为以后的工作奠定更好的基础。作为一名在校大学生，我能有这一机会接触如何设计和制造模具，理应珍惜，并为此达到以下要求：1） 能较好的培养自己理论联系实际的设计思想，训练自己综合运用机械和其他先修课程的基础理论，并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展自己有关机械设计方面的知识。2）通过对模具设计过程的理解，树立正确的设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计的能力。3）在毕业设计的实践中对自己进行设计基本技能的训练，培养自己查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。4）培养自己对一门模具设软件的自学能力，并熟练掌握它。二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：一、各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。二、我国模具技术的现状及发展趋势20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。三、国外注塑模的发展历程葡萄牙模具工业发展历史1943年，位于葡马立尼亚.格兰特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔（AnbalH.Abrantes）萌发了生产注塑模具的构想。由于未能获得其他股东的支持，阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金，并开始专注于注塑模具的研发和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。此后，在马立尼亚.格兰特市和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市(oliveiradeAzemis)（葡萄牙另一传统玻璃工业区）逐步出现其它注塑模具企业。随着国外先进技术的引进，葡模具工艺水平不断提高，并于1955年首次实现模具出口，产品销往英国。至1980年，葡模具产品已远销50多个国家，当时仅马立尼亚.格兰特市市就有54家模具企业，从业人数达2000人。（二）、葡萄牙模具企业发展现状目前葡模具业共有企业300家，以中小企业为主，大部分集中在马立尼亚.格兰特和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯两市，总从业人口7500人。其中马立尼亚.格兰特市有模具企业190家（占全国模具企业的63%），从业人员5000人，奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市有模具企业86家（占全国模具企业的29%），从业人数1600人。经过半个多世纪的发展，葡萄牙模具企业总结和积累了大量技术经验。葡模具界普遍认为，模具工业整体水平的提高主要依赖于技术发展、合理生产和质量控制计划、不断更新设备和加强专业技术投资等因素。目前，葡模具企业本着工艺竞争和整体质量至上的经营理念，率先大量使用高精度数控设备，并在模具设计过程中普遍使用CAD/CAM/CAE系统。葡模具企业利润直接再投资平均比例高达18%，在包括美国、英国、韩国、日本和法国在内的国际模具工业及专用工具协会（ISTMA）成员国中居于首位。凭借先进的信息技术支持，葡模具界内部已实现了模具项目设计及生产数据快速交换，并进一步加强了客户同生产企业间的交流与沟通。随着技术的发展与日臻完善，葡模具企业专业化程度不断提高，不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模具等特定专业领域发展。三、研究内容及实验方案： 本课题主要是塑料成型的工艺设计及制造，也就是注塑模的工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。主要是为了提高生产效率，因此在设计时要力求结构简单，但是一定要保证其精度要求。先对塑件进行结构分析，确定型腔的布局，从各方面考虑其结构布局。1. 分析闹钟后盖塑件以及塑件成型工艺和过程。2. 设计闹钟后盖塑件图，利用注塑成型原理对闹钟后盖塑件进行成型分析，并设计和绘制注塑模模具装配图及型腔、型芯等部分零件图。3. 利用Mastercam软件对模具型腔、型芯进行三维曲面造型与数控仿真加工，同时生成数控加工程序。4. 设计过程可利用计算机模拟加工检验。四、目标、主要特色及工作进度1目标设计并绘制注塑模装配图及模腔、模芯零件图并用Mastercam软件对模具进行CAD造型及生成数控加工程序,系统的把大学里的专业知识复习应用到实际设计和生产中去，提高自己的动手能力和创新能力，掌握造型软件，锻炼自己的自主能力和查阅资料的能力,以此提高自己的综合素质来适应社会发展的需求。2主要特色模具通用简单、制造成本较低。注射成型工艺可由机床按照一定程序完成，便于实现自动化,生产效率高，适于大批大量生产。注射一般可一次成形，减少了制品再加工程序。注射成形后的废品及废料可以重新加热注射，节约材料。操作易于掌握，不需要等级较高的技术操作。3工作进度1 查阅资料，英文资料翻译（6000字符），撰写开题报告 （2周）2月26日3月6日 2 设计并绘制塑料闹钟后盖塑件图 （1周）3月7日3月14日3 设计并绘制模具型腔、型芯零件图 （4周）3月14日4月10日 4 设计并绘制塑料闹钟后盖注塑模装配图 （2周）4月11日4月24日 5 熟练掌握三维软件的应用并进行曲面造型设计 （3周）4月25日5月15日6 利用Mastercam软件生成模具型面数控加工程序 （1.5周）5月16日5月26日 7 编写设计计算说明书（毕业论文）一份 （1.5周）5月27日6月7日 8 毕业设计审查、毕业答辩 （2周）6月8日 6月19日五、参考文献1. 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