诺基亚手机3120外壳注塑模设计及数控仿真加工【一模一腔】【说明书+CAD】
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诺基亚手机3120外壳注塑模设计及数控仿真加工【一模一腔】【说明书+CAD】,一模一腔,诺基亚,手机,3120,外壳,注塑,设计,数控,仿真,加工,说明书,CAD
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1 选题的依据及意义1.1 手机外壳的发展意义 在网络化和数字化迅猛发展的今天.手机已经成为引领消费时尚的异军突起的工业产品。面对日趋激烈的竞争市场和日益挑剔的消费者.如何推动手机业的持续稳定发展.已成为手机厂商要解决的迫在眉睫的问题。英国前首相撒切尔夫人对工业设计曾有一句非常精辟的论断:“对于工业设计一分的投入.可以产生一千分的回报”。美国工业设计协会做过调查.美国平均工业设计每投入一美元.其销售收入为二千五百美元；日本日立公司的统计数字也表明.每增加一千亿日元的销售额. 工业设计的作用就占51%.而技术改造的作用仅占12%。十分显然.工业设计的创新.必然会给产品带来丰厚的利润。实现手机工业设计的突破和创新正是大势所趋。 当前.手机市场群雄并起.逐鹿中原。摩托罗拉、诺基亚、索尼爱立信、三星、LG五家品牌占领了中国手机市场75%的份额.数不胜数的其它品牌手机瓜分余下的份额。手机牌照的放开、市场竞争者的不断涌入、市场竞争环境的恶化.使手机厂商面临前所未有的巨大压力.他们纷纷打起广告战、价格战、渠道战和产品战。这其中产品战是重头戏.而产品的工业设计更是制胜的关键。 经过多年的努力.手机的功能设计基本可以满足消费者的需要。随着手机的不断普及.消费者的差异化越来越明显.多层次的需求越来越强烈.对手机外观设计的要求也越来越高。他们往往对外观设计平庸或雷同的手机不屑一顾.而对外观设计特点明显并符合自己的身份的手机情有独钟。因此.靠创新外观设计征服消费者的发展空间还是相当大的。面对市场的巨大挑战.手机的外观设计就要迎难而上。手机的外观设计在适应功能设计的前提下.把外观设计和产品工艺、色彩及文化合理有机地融合.实现手机的进一步时尚化、人性化、个性化和娱乐化.这是未来中国手机外观设计的一个新趋势。 主流仍是时尚化设计 作为通信功能产品.手机诞生之初时简单耐用是其主要特征。随着手机普及程度的提高.手机成为消费者随身携带、生活中不可或缺的伴侣.其消费电子产品特征远远大于其通信特征.设计师们将外形设计重点转移到消费电子产品特征上。对于消费电子产品来说.时尚化设计是其不变的主题.手机外观设计也应遵循这一规律。因此.设计师要深入研究和了解目前的社会环境和消费者的生活态度、审美情趣及时尚追求.增强针对性和服务性.在造型、色彩、材质、功能搭配和装饰物等的选择上竭力突出其时尚化特征.将社会上的流行趋势和时尚特征等转化成设计元素.体现到手机的外观设计上。现如今.娱乐、多媒体、游戏和商务等特征是消费者能普遍接受的功能.为了体现这些消费特征.今后几年手机外观可以千姿百态、风格多样.但其主流格调仍是时尚化。 通信技术和数字技术的发展日新月异.消费者的需要也越来越难以琢磨和难以满足.对手机的外观设计更是提出了更高的要求.期待厂商推出更多具有时尚化、个性化、人性化和娱乐化的手机.期待这些设计特点在每部手机上都能达到和谐统一。手机的工业设计者有责任.也有能力给消费者带来更多的惊喜。1.2 CAD的意义计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。2 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：2.1 模具的发展模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一.加入世贸后，各国经济往来十分频繁，世界各国经济高速发展，人类消费日趋增长，消费结构日趋复杂，消费的增长带来了全球经济的快速发展，中国也渐渐地转变为世界制造中心。 目前中国模具有了较大的发展，但与先进国家相比还存在较大的差距。如：国产模具精度低、寿命短、制造周期长，成型设备较陈旧、规格品种少；新型模具材料研发运用力度不大，CAD/CAE/CAM推广应用程度还远远落后于工业发达国家。 2.2 模具CAD/CAM技术发展趋势 21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化,追求的目标是提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高模具制造业的应变能力,满足用户需求。具体表现出以下几个特征。 1) 标准化 CAD/CAM系统可建立标准零件数据库,非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用,并采用GT(成组技术)生产。非标准零件库中存放的零件,虽然与设计所需结构不尽相同,但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修改,从而加快设计过程,典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的,按用户要求对相似模具结构进行修改,即可生成所需要的结构。 2) 集成化技术 现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。 3)智能化技术 应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、使用)各个环节的智能化,实现生产过程(包括组织、管理、计划、调度、控制等)各个环节的智能化,以及模具设备的智能化,也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。 4) 网络技术的应用 网络技术包括硬件与软件的集成实现,各种通讯协议及制造自动化协议,信息通讯接口,系统操作控制策略等,是实现各种制造系统自动化的基础。目前早已出现了通过Internet实现跨国界模具设计的成功例子。 5) 多学科多功能综合产品设计技术 未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识,而且还用到电磁学、光学、控制理论等知识。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计,以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。 6) 逆向工程技术的应用 在许多情况下,一些产品并非来自设计概念,而是起源于另外一些产品或实物,要在只有产品原型或实物模型,而没有产品图样的条件下进行模具的设计和制造以便制造出产品。此时需要通过实物的测量,然后利用测量数据进行实物的CAD几何模型的重新构造,这种过程就是逆向工程RE(ReverseEngineering)。逆向工程能够缩短从设计到制造的周期,是帮助设计者实现并行工程等现代设计概念的一种强有力的工具,目前在工程上正得到越来越广泛的应用。 7) 快速成形技术 快速成形制造技术RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于层制造原理,迅速制造出产品原型,而与零件的几何复杂程度丝毫无关,尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性。它不仅能够迅速制造出原型供设计评估、装配校验、功能试验,而且还可以通过形状复制快速经济地制造出产品模具(如制造电极用于EDM加工、作为模芯消失铸造出模具等),从而避免了传统模具制造的费时、高成本的NC加工,因而RPM技术在模具制造中日益发挥着重要的作用。三、研究内容及实验方案： 内容：诺基亚3120外壳注塑模设计及数控仿真加工方案：1.设计并绘制注塑模装配图及型腔、型芯零件图,符合塑件生产要求; 2.要求英文资料翻译忠实原文； 3.利用三维CAD/CAM软件对模具型面进行CAD造型及生成数控加工程序； 4.能够进行刀具轨迹仿真模拟加工； 5.要求图纸设计规范，符合制图标准； 6.要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。四、目标、主要特色及工作进度1.查阅资料，英文资料翻译，撰写开题报告 2周 2.利用Auto CAD设计并绘制手机外壳塑件图 1周3.利用Auto CAD设计并绘制模具型腔、型芯零件图 4周4.利用Auto CAD设计并绘制手机外壳注塑模装配图 3周5.熟练掌握MasterCAM的应用并进行曲面造型设计 3周6.利用MasterCAM生成模具型面数控加工程序 1周7.编写设计计算说明书（毕业论文）一份 3周8.毕业设计审查、毕业答辩 1周五、参考文献1 严烈主编. Mastercam 8模具设计超级宝典. 北京:冶金工业出版社，2000.2 严烈主编. Mastercam 8模具设计制造. 北京:冶金工业出版社，2004.3 彭建声主编. 模具技术问答. 北京:机械工业出版社，2003.4 伊启中主编. 模具CAD/CAM . 北京:机械工业出版社，2001.5 柳燕君 秦涵. 型腔模具设计与制造实例 高等教育出版社，2008.6 John Lygers.Claire Tomlin.Shankarsastry Cemtrollers for reachability7 specifications for bybidstystems.Automatic(1999)349-37. Bress,ThomasJ.;Dowling,DavidR. ;Visualizationofinjectionmolding.JournalofReinforcedPlasticsandCompositesv17n151998. p1374-1381 P9YfIu (8)其他方面技术。如采用氮气弹簧压边、卸料、快速换模技术、冲压单元组合技术、刃口堆焊技术及实型铸造冲模刃口镶块技术等。 ct:vyT_ 4、模具材料及表面处理技术发展迅速 KxQ|?Da 模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火钢(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型热作模具钢有美国H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用钢有预硬钢(如美国P20)、时效硬化型钢(如美国P21、日本NAK55等)、热处理硬化型钢(如美国D2，日本PD613、PD555、瑞典一胜白136等)、粉末模具钢(如日本KAD18和KAS440)等；覆盖件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V铸铁等，大型模架用HT250。多工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金YG20等。在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗(如TD法)发展；由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀(刷镀)防腐强化等技术也日益受到重视。 g EWT=3 5、模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同 H C)omGw 在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。具体主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 l&fS 一、 研究内容及实验方案1.分析手机塑件以及塑件成型工艺和过程。2.设计手机塑件图，3.利用注塑成型原理对手机塑件进行成型分析，4.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。5.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。6.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23日3月6日 2 设计并绘制诺基亚3120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15日4月10日 4 设计并绘制诺基亚3120注塑模装配图 （2周）4月11日4月24日 5 熟练掌握Mastercam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. 何启中. 模具CAD/CAM .北京：机械工业出版社，2001.8 2. 黎汉明. 数控编
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