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南 京 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 課 題 名 稱 基 于 UG的 相 機(jī) 殼 注 塑 模 設(shè) 計(jì) 學(xué) 生 姓 名 潘 濤 指 導(dǎo) 教 師 林 偉 所 在 學(xué) 院 江 蘇 財(cái) 經(jīng) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 專 業(yè) 名 稱 數(shù) 控 加 工 與 模 具 設(shè) 計(jì) 南 京 工 程 學(xué) 院 2012年 2月 28日 說(shuō) 明 1 根據(jù)教育部對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)生必須撰寫 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開題報(bào)告 由指導(dǎo)教師簽署意見 教研室審查 系教學(xué)主任批準(zhǔn)后 實(shí)施 2 開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù) 材料之一 學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 工作前期內(nèi)完成 開題報(bào)告不合格 者不得參加答辯 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是 逐條認(rèn)真填寫 其中的文 字表達(dá)要明確 嚴(yán)謹(jǐn) 語(yǔ)言通順 外來(lái) 語(yǔ)要同 時(shí)用原文和中文表達(dá) 第一次 出現(xiàn)縮寫詞 須注出全稱 4 本報(bào)告中 由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述 應(yīng) 不少于 2000 字 沒有 經(jīng)過(guò)整理歸納 缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼 湊而成的開題報(bào)告按不合格論 5 開題報(bào)告檢查原則上在第 4 周完成 各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后 應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 潘濤 學(xué) 號(hào) 088810202018 專 業(yè) 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 姓名 林偉 職 稱 講師 所在系部 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課題來(lái)源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題名稱 基于 UG 的相機(jī)殼注塑模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和意義 1 主要內(nèi)容 1 編寫模具技術(shù)要求 訂料表 2 使用 UG 軟件進(jìn)行模具型芯和型腔的分模 完成模具的 2D 總裝圖和若干零件圖的 繪制 掌握流道平衡設(shè)計(jì) 3 掌握塑料的使用性能和用途 完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯 4 掌握模具鋼的使用情況 了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況 掌握新軟件使用 和模具加工的新工藝 5 利用模具分析進(jìn)行熔體模擬流動(dòng)分析 優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在教師的指導(dǎo)下 運(yùn)用已學(xué)的知識(shí) 獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng) 學(xué)會(huì)分析 和解決學(xué)術(shù)問(wèn)題的方法 鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問(wèn)題的能力 是對(duì)我們的知識(shí)能力進(jìn)行一次 全面的考核 同時(shí)也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練 培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立 地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力 為以后工作打下良好的基礎(chǔ) 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們進(jìn)行最后一次知識(shí)的全面檢驗(yàn) 是對(duì)我們基本知識(shí) 基本理 論和基本技能掌握與提高程度的一次總測(cè)試 這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一個(gè)目的 我們?cè)?學(xué)習(xí)期間 已經(jīng)按照學(xué)校的規(guī)定 學(xué)完了公共課 基礎(chǔ)課 專業(yè)課以及選修課等 每門 課程也都經(jīng)過(guò)了考試或考查 學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進(jìn)行 主要是考查我們對(duì)本門 學(xué)科所學(xué)知識(shí)的記憶程度和理解程度 但畢業(yè)設(shè)計(jì)則不同 它不是單一地對(duì)我們進(jìn)行某 一學(xué)科已學(xué)知識(shí)的考核 而是著重考查我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行探討和研究的 能力 是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論 專業(yè)知識(shí) 基本技能 研究和解決問(wèn)題的 能力 是讓我們對(duì)四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化 綜合化運(yùn)用 總結(jié)和深化的過(guò)程 通過(guò)這個(gè)過(guò)程 鍛煉了我們的思維能力 動(dòng)手能力 并加深了我們掌握知識(shí)的深度 在大學(xué)期間 我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí) 打下良好的理論基礎(chǔ) 并能堅(jiān)持很好地全部 閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料 文獻(xiàn) 并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料 積 極開展調(diào)研論證 此外 還充分利用課余時(shí)間 系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò) moldflow Mastercam UG 等軟件 但這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 沒有經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn) 一切都是紙上談兵 只有通過(guò) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和意義 畢業(yè)設(shè)計(jì) 才能更深切的理解 更靈活的運(yùn)用這些專業(yè)知識(shí) 至于那些軟件 也只 有通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中的反復(fù)運(yùn)用 才能熟練運(yùn)用 通過(guò)本次設(shè)計(jì) 應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉 塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇 一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn) 塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力 了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合 在本次相機(jī)殼模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計(jì)中的不合理 處 會(huì)找出各種解決方案讓設(shè)計(jì)趨于合理 同時(shí)掌握了最先進(jìn)的設(shè)計(jì) 加工及分析技術(shù) 提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力 使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了實(shí)際工作前的一次全過(guò)程模 擬 由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特 點(diǎn) 發(fā)展模具工業(yè)已成為當(dāng)代促進(jìn)塑料制品及機(jī)電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價(jià)生產(chǎn)的重要手段 隨著 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛 模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ) 被稱為 工業(yè)之母 模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志 它決定著 產(chǎn)品質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)極為重視 早在 50 年 代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位 使之成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門 從工業(yè)產(chǎn)值對(duì) 比來(lái)看 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具總產(chǎn)值早己超過(guò)了機(jī)床的總產(chǎn)值 如日本 1987 年模具 總產(chǎn)值為 124 億美元 而機(jī)床總產(chǎn)值為 102 億美元 1991 年前者為 131 億美元 后者為 120 億美元 我 國(guó)模 具 設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德 美 日 法 意等發(fā)達(dá)國(guó)家 落后許多 其主要原因是 一方面我國(guó)塑料模具設(shè)計(jì)與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計(jì)人員的 經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧 先進(jìn)的模具 CAD CAE CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛 技術(shù)不成 熟 而在歐美 模具 CAD CAE CAM 已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù) 該技術(shù)已較成熟 另一方面 我國(guó)塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著較大 差距 塑料模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化 專業(yè)化程度和商品化水平亦較低 文獻(xiàn)綜述 塑料制品的使用越來(lái)越泛 在很多方面 它己成為金屬制品的替代物 塑料模具 作為成型方式中的一種 是家用電器 汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工 具 并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展 人們對(duì)塑料制品的質(zhì)量要求越來(lái)越高 外形在 滿足性能要求的同時(shí)也變得越來(lái)越復(fù)雜 而且產(chǎn)品品種多 更新快 價(jià)格低 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 劇烈 據(jù)統(tǒng)計(jì) 日本一萬(wàn)多家模具企業(yè)中 生產(chǎn)塑料模具的就占 40 韓國(guó)模具專業(yè)廠 中生產(chǎn)塑料模的占 43 塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié) 也是批量 產(chǎn)品得以投放市場(chǎng)的先決條件 在塑料模具中 由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜 尺寸精確的制品 適用于高效率 大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)方式 使其在塑料模中的占用量 超過(guò)了 50 以上 是塑料制品成型的主要方法 因此 為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)塑料模具的 交貨期短 質(zhì)量好 價(jià)格低的要求 模具制造行業(yè)就必須以最快的速度 最低的成本 最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來(lái) 在今天這樣激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中 客戶對(duì)縮短注塑模具設(shè)計(jì)和制造周期的要求日益迫 切 縮短模具設(shè)計(jì)和制造周期 成了模具企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)取勝的重要因素之一 與模具成型 零件變化多樣相比 模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多 設(shè)計(jì)中相當(dāng)一部分時(shí) 間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計(jì)和繪圖上 可見 縮短這些常用零部件的設(shè)計(jì)時(shí)間 能極 大地提高模具設(shè)計(jì)的效率和縮短模具的交貨期 因此 對(duì)引進(jìn) CAD CAE CAM 系統(tǒng) 進(jìn)行本地化 用戶化的二次開發(fā)具有重要的實(shí)際意義 通過(guò)建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù) 充 分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)和 CAD 軟件的功能 才能達(dá)到縮短模具設(shè)計(jì)周期 提高模具設(shè)計(jì)水平 的目的 使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力 模具 CAD CAE CAM 技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù) 是一項(xiàng)高科技 高效益的系統(tǒng)工程 塑料模 CAD CAE CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期 降 低生產(chǎn)成本 提高產(chǎn)品質(zhì)量 塑料模 CAD CAE CAM 技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所 認(rèn)識(shí) 其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目 據(jù)統(tǒng)計(jì) 在國(guó)外 注射模采用 CAD 技 術(shù)的比例約占所有不同模具 CAD 技術(shù)的 75 在我國(guó) 注射模 CAD 技術(shù)也在不斷地 應(yīng)用和推廣中 國(guó)外注射模 CAD 技術(shù)發(fā)展很快 從 70 年代起 注射模 CAD CAE CAM 技術(shù)就成 為熱門的研究課題 注塑流動(dòng)模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國(guó) AC Tech 公司 的 C MOLD 軟件 澳大利亞 Moldflow 公司的 MOLDFLOW 軟件 三維模具 CAD CAE CAM 集成軟件中比較突出的有美國(guó) PTC 公司的 Pro E 軟件 美國(guó) UGS 公司 的 UG 軟件 法國(guó)達(dá)索公司的 CATA 軟件等等 我國(guó)在開發(fā)注射模 CAD 技術(shù)上起步較 晚 但經(jīng)過(guò)不斷的努力 一些 大學(xué)和研究所已有長(zhǎng)足的進(jìn)步 并取得了一批科研成果 通過(guò)引入國(guó)外先進(jìn)的 CAD CAE CAM 軟件 并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行消化吸收與進(jìn) 一步的二次開發(fā) 實(shí)踐證明是提高我國(guó)制造業(yè)水平的有效途徑之一 利用 CAD CAE CAM 技術(shù)來(lái)改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法 可以明顯提高模具設(shè)計(jì)效率 文獻(xiàn)綜述 研究?jī)?nèi)容 率和質(zhì)量 縮短模具制造周期 能盡快縮小國(guó)內(nèi)模具水平與國(guó)外的差距 據(jù)統(tǒng)計(jì)一 采 用模具 CAD CAE CAM 技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì) 制造 設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了 50 制造時(shí)間縮 短了 30 模具成本下降了 10 由于模具設(shè)計(jì)質(zhì)量提高 可靠性增強(qiáng) 零件加工精 度得到保證 模具裝配與返修時(shí)間能大幅度地縮短 參考文獻(xiàn) 1 王剛 單巖 MOLDFLOW 模具分析應(yīng)用實(shí)例 M 北京 清華大學(xué)出版社 2005 2 陳立亮 材料加工 CAD CAE CAM 技術(shù)基礎(chǔ) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 3 王剛 單巖 MOLDFLOW 模具分析應(yīng)用基礎(chǔ) M 北京 清華大學(xué)出版社 2005 4 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) M 第 2 版 北京 高等教育出版社 2007 5 馬文琦 孫紅鐿 塑料成型模擬軟件技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用 M 北京 中國(guó)鐵道出版社 2006 6 黃虹 塑料成型加工與模具 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 7 李志剛 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 第一卷 M 南昌 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2003 8 B H Lee B H Kim Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection 一 molded parts based on the modified complex method J Polymor plastics technology engineering 1995 34 5 793 9 B H Lee B H Kim Automated design for the runner systerm of injection molds based on packing simulation J Polymer plastics technology engineering 1996 35 l 147 10 B H Lee B H Kim Automated selection of gate location based on desired quality of injection molded part J Polymer plastics technology engineering 1996 35 2 253 11 B H Lee B H Kim Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection molded part robust design against process variability J Polymer plastics technology engineering 1997 36 5 791 1 設(shè)計(jì) 研究思路 本 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 分 以 下 步 驟 進(jìn) 行 a 認(rèn) 真 跟 老 師 溝 通 了 解 所 要 設(shè) 計(jì) 的 產(chǎn) 品 b 復(fù) 習(xí) 以 前 學(xué) 過(guò) 的 知 識(shí) 理 順 設(shè) 計(jì) 的 大 概 思 路 c 查 閱 大 量 資 料 細(xì) 致 化 自 己 的 思 路 d 查 閱 網(wǎng) 上 最 新 資 料 開 動(dòng) 腦 筋 看 能 不 能 走 出 自 己 的 路 e 跟 老 師 溝 通 看 有 無(wú) 出 錯(cuò) f 熟 悉 各 類 軟 件 如 AutoCAD PRO E MOLDFLOW 等 g 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 一 系 列 任 務(wù) 2 課題研究的主要內(nèi)容 圖 1 1 為 相 機(jī) 殼 零 件 圖 零 件 雖 小 但 有 著 復(fù) 雜 的 外 形 和 光 滑 的 外 表 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 應(yīng) 該 從 產(chǎn) 品 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 和 模 具 的 制 造 加 工 工 藝 出 發(fā) 盡 量 簡(jiǎn) 化 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 研究?jī)?nèi)容 相 機(jī) 殼 厚 度 為 2 mm 最 大 長(zhǎng) 度 寬 度 高 度 分 別 為 180 100 126mm 要 求 塑 件 表 面 美 觀 光 潔 無(wú) 明 顯 熔 接 痕 銀 絲 和 流 痕 同 時(shí) 不 產(chǎn) 生 明 顯 的 翹 曲 變 形 該 塑 件 材 料 為 ABS 收 縮 率 為 0 45 為 了 提 高 生 產(chǎn) 效 率 故 采 用 一 模 兩 腔 成 型 為 避 免 分 模 的 接 合 痕 跡 留 在 塑 件 的 表 面 而 影 響 外 觀 模 具 的 分 型 面 設(shè) 置 在 頂 面 的 下 曲 面 對(duì) 于 孔 的 截 面 與 分 模 方 向 相 垂 直 的 一 般 采 取 碰 穿 的 方 式 由 于 塑 件 的 下 部 的 側(cè) 面 存 在 側(cè) 孔 必 須 采 用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) 3 解決的關(guān)鍵問(wèn)題 本 塑 件 主 要 有 兩 個(gè) 曲 面 結(jié) 構(gòu) 一 個(gè) 加 強(qiáng) 筋 及 帶 有 側(cè) 孔 的 中 空 四 棱 柱 組 成 且 相 應(yīng) 部 位 有 倒 角 有 可 能 遇 到 的 主 要 問(wèn) 題 1 確 定 型 腔 的 數(shù) 目 2 確 定 澆 注 系 統(tǒng) 3 型 腔 的 布 置 4 選 擇 分 型 面 5 側(cè) 孔 的 成 型 6 確 定 脫 模 方 式 7 確 定 開 模 方 向 8 塑 料 充 模 的 流 動(dòng) 分 析 這 些 問(wèn) 題 都 是 設(shè) 計(jì) 該 模 具 的 關(guān) 鍵 問(wèn) 題 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 本 人 將 通 過(guò) 查 閱 有 關(guān) 文 獻(xiàn) 資 料 來(lái) 解 決 4 預(yù)期成果 1 該塑料件模具技術(shù)要求一份 訂料表文件一份 2 開題報(bào)告一份 外文翻譯資料一份 3 3D 開模圖一份 4 2D 裝配圖一份和零件圖若干份 不少于 3 張 A0 圖紙 5 畢業(yè)論文一份 6 熔體模擬流動(dòng)分析 優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)報(bào)告 研究計(jì)劃 第一周 調(diào)研 圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)資料 第二周 熟悉模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù) 第三周 撰寫開題報(bào)告 第四周 英文文獻(xiàn)資料的翻譯 第五周 熟悉 CAD 及 PRO E 軟件的使用 第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計(jì) 第七周 開模 3D 圖完成 第八周 模具技術(shù)要求 訂料表的完成 第九周 2D 總裝圖的繪制及修改 第十周 若干零件圖的繪制及修改 第十一周 完成熔體模擬流動(dòng)分析 優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 第十二周 畢業(yè)論文的撰寫 第十三周 畢業(yè)論文的撰寫 第十四周 修改論文 制作論文 PPT 準(zhǔn)備答辯 第十五周 畢業(yè)答辯 特色與創(chuàng)新 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟 模具 CAD CAM 技術(shù)日益深入人心 并且發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用 因此 對(duì)于大型復(fù)雜的模 具設(shè)計(jì)是必不可少的技術(shù) 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 本人將全部應(yīng)用CAD CAE CAM技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)與制造模具 在模具設(shè) 計(jì)方面 應(yīng)用UG軟件對(duì)模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模 并完成三維模具總裝圖 使用 MOLDFLOW軟件對(duì)注射成型過(guò)程進(jìn)行了3D數(shù)值模擬 從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu) 由于學(xué)習(xí)該軟 件需要一定的塑件成型實(shí)踐知識(shí) 在使用上要多查閱這方面的資料 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名 2012 年 3 月 2 日 教研室意見 主任簽名 2012 年 3 月 4 日 學(xué)院意見 教學(xué)主任簽名 2012 年 3 月 5 日