車記錄儀殼體的注射模具設計及模擬分析-注塑?；瑝K抽芯含NX三維及11張CAD圖

車記錄儀殼體的注射模具設計及模擬分析-注塑?；瑝K抽芯含NX三維及11張CAD圖,記錄儀,殼體,注射,模具設計,模擬,分析,注塑,模滑塊抽芯含,NX,三維,11,CAD SJ003-1 XXXX 2020屆畢業(yè)設計（論文）開題報告 二級學院：航空與機械工程學院/飛行學院 班 級： 16成單二 學 生： 顧松松 學 號： 16011306 指導教師： 田文彤 職 稱： 教授 課題名稱 行車記錄儀殼體的注射模擬分析及模具設計 課題類型 ? 畢業(yè)設計　 　　　　□ 畢業(yè)論文 起止時間 2020年2月-2020年6月 開題報告 1、 課題來源及現狀： 本次的設計課題是“行車記錄儀殼體”（材料選用ABS 塑料）。該塑件外形規(guī)整，壁厚均勻，內壁有卡扣，側壁有通孔。成型該塑件的注射模具結構上，既要考慮側壁通孔的抽芯問題，又要合理設計內壁卡扣的脫模機構。行車記錄儀較大品牌超過30家，代工廠超過1000家，各種方案供應商超過100家，行車記錄儀目前可以大致分為智能后視鏡、帶顯示屏CDR、無屏記錄儀等，產品價格基本從高到低，智能后視鏡將是未來的主流產品。從產品發(fā)展角度看，最早的行車記錄儀是由手持DV衍變，之后產品形態(tài)越來越豐富。 模具行業(yè)是一個高新技術密集型,而且又重視經驗的產業(yè).特別是隨著近代工業(yè)的飛速發(fā)展,塑料制品用途日益廣泛,注塑模具工藝空前發(fā)展,依靠人工經驗來設計模具已經不能滿足需要,企業(yè)越來越多地利用注塑模流分析技術來輔助塑料模具的設計.利用此類CAE軟件,設計人員可以仿真出塑料成型過程中的充填、保壓、冷卻及脫模后的翹曲變形等過程,準確預測塑料熔膠在模腔內的流動狀況,溫度、壓力、剪切應力、體積收縮等變量在整個充填工程中某瞬間的分布情況.利用注塑模流分析技術,能預先分析模具設計的合理性,減少試模次數,加快產品研發(fā),提高企業(yè)效率。 2、 設計要求和工作內容： 1．課題調研，收集相關工程設計資料，根據塑件模型對其進行結構工藝性分析；選定塑件成型材料，并進行成型工藝性分析；選擇模具分型面、確定型腔數目；選定注射成型設備；完成澆注系統(tǒng)、成型零件結構、冷卻系統(tǒng)設計、側抽芯機構和推出機構等的設計方案；擬訂模具總體結構、零件制造工藝過程等相關方案及時間安排，并撰寫開題報告。 2. 應用三維軟件創(chuàng)建塑件的三維數字化幾何模型；再將該模型以STL格式導入CAE中，進行網格劃分和修改，建立該塑件模流分析的有限元模型。 3. 在CAE環(huán)境下，根據最佳澆口位置的模流分析結果，對塑件模流分析的有限元模型創(chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，進行注射成型模擬，經過綜合分析，找到滿足成型要求的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和最優(yōu)工藝參數組合。 4. 將注射成型模擬結果反饋到模具設計中，驗證和優(yōu)化已完成的注射模具總裝結構設計方案。 5. 完成相關計算，繪制規(guī)范的注射模具總裝圖和主要零件圖。 6. 按要求完成畢業(yè)設計說明書的撰寫。 7. 翻譯1篇不少于15000字符的與本專業(yè)或課題相關的英文參考文獻。 3、 設計方案： 1.分型面選擇 如圖3所示，以A-A端面為動、定模間的分型面。 如圖1分型面的選擇 2.澆口位置選擇 在模流分析中CAE最佳澆口位置分析如圖2所示，考慮塑件的結構特征、向內抽芯的要求，本塑件不宜在內部設置點澆口或直澆口。為了便于制造模具和脫模簡單，塑件如圖3在頂部設置點澆口是較為合適的澆口類型。 圖2 最佳澆口位置 圖3 澆注方案 3、 模具結構方案 基于CAE比較分析兩種澆注系統(tǒng)方案如下： 方案一：點澆口進料，如圖4所示。方案二：雙點澆口進料，如圖5所示。 如圖4 如圖5 3.兩種方案的模擬分析結果見表1 表1 兩種方案的模擬分析結果 澆口類型 充填時間（s） 流動前沿溫度溫差℃ 氣穴 熔接痕 注射位置壓力(MPa) 頂出時體積收縮率（%） 方案一 單澆口 6.084 130 多 少 8.153 7.614 方案二 雙澆口 2.650 47.1 多 多 25.18 7.702 表1 兩種方案的模擬分析結果（續(xù)） 回路冷卻溫差（℃） 冷卻時間（s） 零件平均溫度差（℃） 翹曲變形總量（mm） 方案一 2.2 230.4 119.67 1.265 方案二 2.46 232.7 119.79 1.304 通過以上模擬結果的比較分析可知，綜合各方面而言方案一與方案二無較大區(qū)別。兩者氣穴均較多，但是方案一熔接痕較少。 在壓力方面，方案一優(yōu)于方案二。在頂出時收縮率，方案一要略優(yōu)于方案二。在回路冷卻溫差、冷卻時間、零件平均溫度差方面，方案一要略優(yōu)方案二，但差別不大。在翹曲變形方面，方案一優(yōu)于方案二。 綜上，考慮效率等方面因素，采用單澆口進料更為合理，故選擇方案一。 由于塑件整體尺寸外形等因素，一側有通孔，兩側內有卡扣，兩側都需要進行抽芯，若采用一模兩腔布局，生產效率太低，模架太長。最后綜合考慮塑件外形以及生產效率，模具采用一模一腔斜導柱內抽芯機構。 4、脫模機構的設計 塑件壁厚均勻，無特殊形狀一般采用頂桿頂出。塑件兩側的卡扣和通孔需進行抽芯。抽芯機構可采用滑塊、導柱、限位擋塊、彈簧等組成的斜導柱抽芯機構，便于制造，裝配，更換。 5、導向系統(tǒng)的設計 注塑模的導向系統(tǒng)是用來保證注塑過程中精準的開合模，開合模的位置可由定距拉板和定距拉桿來控制，控制行程提高生產效率。使用傳統(tǒng)的導柱、導套即可實現整個注塑過程。 6、復位機構的設計 本課題無特殊設計要求。采用復位桿復位即可。 7、冷卻系統(tǒng)的設計 動定模上開設環(huán)形冷卻管道可以將熔融塑料固化成形過程中釋放的大部分熱量帶走，能達到快速成形制品、均勻冷卻、預防殘余應力和不均勻收縮引起的翹曲變形、縮短成形周期的目的。 8、排氣系統(tǒng)的設計 排氣槽的作用主要有兩點：一是在注射熔融物料時，排除模腔內的空氣；二是排除物料在加熱過程中產生的各種氣體。 開設排氣槽有四種方法：一是利用型腔的槽或嵌件安裝部位；二是利用側面的嵌件接縫；三是局部制成螺旋形狀；四是在縱向位置上裝上帶槽的板條心、開工藝孔。 4、 技術路線： 1、確定模具設計方： 根據課題給定的行車記錄儀殼體進行塑件的結構工藝性分析；選定塑件成型材料，并進行成型工藝性分析；選擇模具分型面、確定型腔數目；選定注射成型設備規(guī)格；完成澆注系統(tǒng)、成型零件結構、模具溫度調節(jié)系統(tǒng)和推出機構的設計方案。 2、繪制模具總裝圖： 在UG環(huán)境下，按照所確定的注射模具設計方案，完成模具的總裝結構設計（草案）。 3、建立模型： 在UG環(huán)境下，建立行車記錄儀殼體三維數字化幾何模型。利用通用數據接口STL，將UG模型導入CAE中，進行網格劃分和修改，建立變壓器定位零件模流分析的有限元模型。 4、 CAE分析: 在CAE環(huán)境下，對行車記錄儀殼體模流分析的有限元模型分別建立兩到三種澆注系統(tǒng)，并創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)。設定參數（包括選擇CAE分析模塊、成型材料、成型工藝參數），進行注射成型模擬，經過綜合評價，找到滿足成型要求的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和最優(yōu)工藝參數組合。 5、 確定模具結構，繪制圖紙： 行車記錄儀殼體零件成型模擬結果反饋到模具的設計中，驗證和優(yōu)化已完成的變壓器定位零件塑件的注射模具結構設計方案。繪制CAD圖紙若干（包括模具總裝圖和成型零件圖）。 6、編制主要成型零件的加工工藝：撰寫設計說明 5、 預期目標： 本設計要求學生根據制件的結構特點，結合所學知識，在查閱有關文獻的基礎上，熟練應用計算機軟件，進行模具方案論證、模具總體裝配圖的設計、主要成型零件的設計與計算、完成裝配圖和零件圖的繪制并形成畢業(yè)設計說明書。要求模具總體結構合理, 計算正確，模具的性能、精度等能夠滿足塑料件品質對模具的要求。 6、 時間安排： 第 1 周：接受任務書，熟悉課題。 第 2 周：收集資料和翻譯英文資料。 第 3 周：確定課題方案。 第 4 周：撰寫開題報告。 第 5 周：擬定模具方案。 第 6 周：制件工藝分析。 第 7 周：建立三維塑件模型。 第 8 周：注射模擬分析。 第 9 周：進行有關工藝計算。 第10周：完成模具方案論證。 第11周：完成模具總體裝配圖的設計。 第12周：用計算機繪制總裝配圖。 第13周：完成模具零件圖設計。 第14周：修改完善圖紙。 第15周：修改完善設計說明書。 第16周：打印相關設計資料。 第17周：準備PPT。 第18周：準備答辯。 7、 參考文獻： 1、 伍先明,王群.塑料模具設計指導[M].國防工業(yè)出版社,2006. 2、 申開智.塑料模具設計與制造[M].化學工業(yè)出版社,2006. 3、 申樹義.塑料模具設計[M].機械工業(yè)出版社,2005. 4、 江昌勇,沈洪雷.塑料成型模具設計[M].北京大學出版社,2017. 5、 田文彤,劉峰,韋紅余.模具CAD/CAM[M].北京化學工業(yè)出版社,2010. 6、 沈洪雷,劉峰.Moldflow注射成型過程模擬實例教程[M].電子工業(yè)出版社,2014. 7、 江華麗.基于S3C2440的行車記錄儀設計[J].實驗室研究與探索,2018(01):5-36. 8、 易琨.智能行車記錄儀的功能、原理及使用[J].汽車科技,2017(03):1-19. 9、 JunyuFu,Yongsheng.Ma.A method to predict early-ejected plastic part air-cooling behavior towards quality mold design and less molding cycle time[J].Robotics and Computer Integrated Manufacturing,2019:66-74. 10、 Ali Kalyon.Sādhanā:Published by the Indian Academy of Sciences[J].Springer Journal,2020:1287-1300. 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見，設計的結果預測或論文的可行性評價）： 指導教師：　　　　　　　　年 月 日 系部意見： 系主任： 年 月 日 注：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一，應在導師的指導下，由學生填寫，經導師簽署意見及系部審核后生效。