开题报告-电视机视放器模具设计

本科生毕业设计开题报告题目：基于UG和Moldflow的电视机视放器产品的模具3D设计姓名：学号：指导教师：班级：所在院系：毕业设计开题报告内容课题研究的目的及意义；国内外技术现状及发展趋势课题的目的电视机是日常生活中必不可少的家电之一，其中电视机里面的视放器是电视机的重要组成部分，通过对视放器塑件的模具结构和模流分析，使学生在今后的学习中能够更好的熟悉专业知识，为今后的工作打下基础。课题的意义本次设计主要是要求学生能够利用好CAD、CAE软件进行辅助设计，利用UG软件进行模具的3D设计和二维图纸的生成，利用,Moldflow进行合理的分析，因此要求学生熟悉注塑模的经典结构以及计算机软件国内外研究现状及水平1我国塑料模具的现状塑料模具是一种生产塑料制品的工具.它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。一般塑料模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。我国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，从上游的原辅材料工业和加工、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，塑料模具发展一片生机。随着近十年制造业的发展，我国在模具工业取得了很好的成绩。调查显示，国内模具行业塑料模具工业发展迅速，占比可达30%，在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用，采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多，预计在未来五年之内，模具市场中塑料模具占模具总量的比例增长速度保持高涨，且市场份额是其他模具所将不及的。从进口模具的数据来看，进口模具中精密、大型、复杂模具占多数，所以国家对于国内模具大力扶持，减少进口，从提高国产化角度出发，高精度的塑料模具咋市场的需求空间是非常大的。而塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求。近年来，塑料模具一直保持高速发展。据有关人士预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将进一步提高，其发展速度将高于其他模具。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区（模具产值已占全国总量的70%左右）发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产较为集中的省份是广东和浙江。我国模具生产总量虽然已位于日、美、德之后居世界第四，但设计水平总体上要比德、美、日、法、意等国家落后许多，和英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国相比也有一定差距[2]。2国外的注塑模的发展情况国外注塑模具制造行业的最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。国外发达国家模具标准化程度达到70%～80%，实现部分资源共享，大大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。模具企业在技术上实现了专业化，在模具企业的生产管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式，降低了对模具工人技术全面性的要求，强调专业化。国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。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[3]。3塑料模具的发展趋势近年来塑料成型模具的产量迅猛增长，水平不断提升，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大，从模具设计和制造两方面来看，模具发展趋势可以归纳为以下几点：设计理论不断深化模具设计已经从传统的经验设计走向了科学化的道路，建立在理论计算基础上。其中最重要的是建立在聚合物流变学基础上对塑料熔体在流道和模腔内的充模和补料流动的计算，建立在传热学和聚合物相态变化热力学基础上的冷却凝固过程的计算，以及建立在成型收缩分子取向基础上的内应力及翘曲变形计算，建立在材料力学，弹性力学基础上的模具受力、变形、破坏的计算等。这些理论计算为模具设计计算机辅助工程奠定了基础，用于指导模具理论计算已达到实用化的水平。模具计算机辅助设计CAD、辅助工程CAE这是20世纪70年代迅速发展起来的，到20世纪80年代已进入实用化。不同的软件可分别用于挤塑、注塑、压制、传递、中空吹塑等模具的设计和对模具结构、产品质量进行分析，它由计算机硬件和专用软件组成。模具制造工艺的发展塑料模具制造中最困难的部分莫过于型腔，特别是异形复杂型腔的切削加工，若按传统方式进行机械加工，十分费时费工，且难以保证质量。为缩短制模周期，提高模具精度，减少钳工等手工操作工作量，目前已大量采用了各种坐标机床、仿形机床、光控机床和数控机床等。特别是数控机床的出现使模具加工精度取得了很大的飞跃，它是将零件加工工艺过程和几何尺寸以数字信息的形式输入数控装置，通过伺服机构控制机床刀具和工件的运动轨迹，按照加工程序逐步加工，最终将型腔的设计造型复制在被加工零件上。这就是模具的计算机辅助制造（CAM）。采用注射模CAM后，模具的质量大大提高，而且成本可降低10%-30%，加工周期缩短20%-50%。电加工技术的进步给塑料模型腔加工带来了巨大的方便，特别是用高硬度、高强度材料制造的金属型腔可在淬火后直接加工。最常见的电加工技术有电火花、线切割、电强化、电抛光等。用计算机程序控制电火花加工是一项正在发展的高效率、高精度型腔加工新技术，估计它将取代很大一部分型腔的机械切削加工工作量。塑料模的高效率自动化大力的发展和采用各种高效率自动化的模具结构，如多层多型腔注射模结构，各种能自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型抽芯机构、热流道浇注系统以及产品的高效冷却结构，上述技术能大大缩短成型周期。高效自动化的模具与高速自动化的成型设备相配合能大幅度提高生产效率和产品质量，降低生产成本。大型塑料模具随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器上采用了许多大型塑料制件，如汽车壳体、保险杠、洗衣机桶、包装托盘、大周转箱等，这就需要研制大型注塑模具，大型模具设计要求做详细准确的理论计算，由于模具自身常重达数十吨，物料流程长，型腔易变形，因此在结构设计上需要做更为周密的考虑。重量大的大型制件常需要附带机械手取件。高精度塑料模具普通模塑塑料制件的精度比机械切削能达到的制件精度低得多。但是在某些特殊的情况下需要高精度塑件，例如作为机械零件使用的传动齿轮、轴承等，这种模具的配合精度和运动精度要求特别高，耐磨损。成型时要求工艺条件控制精确，成型压力高，收缩变形少简易制模工艺的开发应用为了及时地更新产品的花色品种、降低成本和适应小批量产品生产的要求，开发了多种简易制模工艺。其所用的材料有木材、石膏、陶瓷、塑料等非金属，也有铸钢、铜合金、铝合金、锌合金、易熔合金。制模方法有浇铸、喷涂、交联固化等。新结构形式塑料成型模具的研制随着成型新工艺而出现的气体辅助注塑成型模具、低发泡制品注塑模具、反应注塑成型模多层多腔注塑模具、多组分多色注塑模具、变模温注塑模具、注压成型模具以及低发泡挤出机头、多层复合机头等。此外，在模具制造上采用专用模具钢材，应用特殊的表面处理技术如离子注入、物理积沉、喷镀、刷镀等提高模具的使用寿命，采用表面花纹加工新技术提高塑件外观质量。课题的主要任务；研究和设计中可能遇到的问题以及解决的方法和措施课题的主要任务用UG软件对制件进行3D建模。2.用Moldflow对制件进行相关分析，确定最佳浇口位置3.运用UG进行模具的3D设计，具体如下：1)模具装配模型；2)设计分型面；3)设计浇注系统；4)设计冷却系统；5)拆模、生成模具成形零件。4.利用UG软件生成模具装配图的工程图及主要零件的工程图。5.编写说明书。研究和设计中可能遇到的问题及解决办法1可能遇到的问题1.内部含有卡扣结构，如何成型。2.制件侧壁有孔，如何成型。3.制件内部结构复杂，如何成型4.Moldflow和UG软件不熟悉，模流分析难度较大。2解决的方法1.针对成型难度，拟采用三板式点浇口顶杆脱模。2.对于凸起，可直接采用型芯型腔配合成型。3.对于侧壁上的孔和卡扣，模具设计侧抽机构。4.深入学习UG和Moldflow软件，并熟练应用。5.积极查阅文献资料，不断提高自学能力。前期的文献资料收集、调研、实习及设计条件准备情况1前期的文献资料收集及准备情况[1]申开智．塑料成型模具[M]．北京:中国轻工业出版社，2010．[2]李绍林、马长福．实用模具技术手册．上海：科学技术文献出版社．[3]贾雪艳、许玢．NX10.0模具设计案例实战．北京:清华大学出版社，2015．[4]赵伟阁．模具设计.西安;西安电子科技大学出版社，2006.8．[5]邓明．实用模具设计简明手册．北京:机械工业出版社，2006.1．[6]杨永平．模具技术基础.北京：化学工业出版社，2005.11.[7]张屯国．UG模具设计案例与技巧.北京：国防工业出版社，2005.7.[8]郑大忠、房金妹、谭平宇．模具结构图册.北京：机械工业出版社，1992.6.[9]陈爱霞，小型斜滑块内侧抽芯塑料注塑模具设计[J].北京：机械工业出版社，2013.37(11)：47—492调研情况1）查找资料，确定该制件的功能用处及工作条件。2）针对制件上成型困难的结构，查找现有的加工方法。3）了解先进的加工手段。3学习及设计情况1）不断深入学习和熟悉软件操作。2）及时向老师请教和沟通学习中遇到的疑难点毕业设计主要工作的进度安排1-2周 准备相关资料，确定制件并分析制件结构3-4周 进行初步的制件测绘，用UG对制件进行三维造型5周 绘制模具草图，准备开题答辩6-7周 进行相关计算，选择注塑机并校核相关参数8-9周 用Moldflow对制件进行分析，用UG对模具进行三维造型10-11周 利用UG进行模架的装配，并修改细节12-13周 生成二维装配图及零件图14-15周 修改图纸的细节并撰写毕业设计说明书16周 整理资料，查漏补缺，准备答辩毕业设计每周指导时间、地点安排及毕业