注塑模具開題報(bào)告
在人們素養(yǎng)不斷提高的今天,報(bào)告十分的重要,其在寫作上具有一定的竅門。你知道怎樣寫報(bào)告才能寫的好嗎?以下是小編精心整理的注塑模具開題報(bào)告,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
注塑模具開題報(bào)告1
一、選題依據(jù)及意義
本課題為注塑模具設(shè)計(jì),模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品,其技 術(shù)水平的高低已經(jīng)是衡量一個(gè)國(guó)家制作業(yè)水平高低的重要標(biāo)志之一,而本題的研究將涉及一些二維及三維軟件軟件的應(yīng)用,如AutoCad等,以及相關(guān)軟件的應(yīng)用。在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、農(nóng)業(yè)、等各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用,對(duì)塑料模具的需求日益增加,塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。同時(shí)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)模流分析及數(shù)控加工。因此通過本次設(shè)計(jì)將對(duì)我所學(xué)的知識(shí)鞏固及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決解決實(shí)際問題有著深遠(yuǎn)的意義。
二、文獻(xiàn)綜述
摘要
模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域,本文分析和總結(jié)了塑料模設(shè)計(jì)的原理、特點(diǎn)及塑料模具的分類。隨著模具CAD/CAM技術(shù)日趨成熟,CAD/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)和模具凹凸模的自動(dòng)編程數(shù)控加工中,本文對(duì)CAD/CAM技術(shù)中的常用軟件PRO/E的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞
塑料模具 模流分析 Pro/E CAD/CAM 數(shù)控加工
1、前言
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝設(shè)備,是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品,也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域,其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。模具CAD/CAM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)工種。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式,為用戶提供一種有效的輔助工具,使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展,軟件,硬件水平的進(jìn)一步完善,為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì),制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來(lái)了質(zhì)的飛躍,已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化,集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。
2、注塑模簡(jiǎn)介
注塑成型又稱注塑模具,是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法,并且能夠成功地將某些熱固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各種形狀的塑料制品,其優(yōu)點(diǎn)包括成型周期短,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的制品,且生產(chǎn)效率高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因而廣泛應(yīng)用在塑料制品生產(chǎn)當(dāng)中。
2. 1注塑成型原理及特點(diǎn)
塑料的注塑成型過程,就是借助螺桿或柱塞的推力,將已塑化的塑料熔體以一定的壓力和速度注入模具型腔內(nèi),經(jīng)過冷卻固化定型后開模而獲得制品。因此,可以說注塑成型在塑料裝配生產(chǎn)中具有重要地位。
2. 1.1注塑成型原理
注塑成型所用的模具即為注塑模(也稱為注射模),注塑成型的原理(以螺桿式注射機(jī)為例)。首先將顆粒或粉狀的塑料加入料斗,然后輸送到外側(cè)裝有電加熱的料筒中塑化。螺桿在料筒前端原地轉(zhuǎn)動(dòng),使被加熱預(yù)塑的塑料在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下通過螺旋槽輸送至料筒前端的噴嘴附近。螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使塑料進(jìn)一步塑化,料溫在剪切摩擦熱的作用下進(jìn)一步提高并得以均勻化。當(dāng)料筒前端堆積的熔體對(duì)螺桿產(chǎn)生一定的壓力時(shí)(稱為螺桿的背壓),螺桿將轉(zhuǎn)動(dòng)后退,直至與調(diào)整好的行程開關(guān)接觸,從而使螺母與螺桿鎖緊。具有模具一次注射量的塑料預(yù)塑和儲(chǔ)料過程結(jié)束。
2. 1.2 注塑模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
塑料注塑模能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的塑料制件。在注塑件生產(chǎn)中,通常以最終塑料制品的質(zhì)量來(lái)評(píng)價(jià)模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。
注塑件質(zhì)量包括表現(xiàn)質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。表現(xiàn)質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)為塑件的形狀和尺寸精度,包括注塑件的表面粗糙度和表現(xiàn)缺陷狀況。常見的表現(xiàn)缺陷有凹陷、氣孔、無(wú)光澤、發(fā)白、銀紋、剝皮、暗斑紋、燒焦、裂紋、翹曲、溢料飛邊或可見熔合縫等。內(nèi)在質(zhì)量也就是性質(zhì)質(zhì)量,包括熔合縫強(qiáng)度、殘余應(yīng)力、密度和收縮等。 先進(jìn)的模具必須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量,并需要具備良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠,自動(dòng)化程度高,熱交換效率好,成型周期短。其次,合理選用模具材料,恰當(dāng)確定模具制造精度,簡(jiǎn)化模具加工工藝,降低模具的制造成本亦十分重要。
三、目的及意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科院校本科生培養(yǎng)計(jì)劃的最后的最關(guān)鍵最重要的環(huán)節(jié),是我們走進(jìn)社會(huì)工作或者更深層的學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的一個(gè)很好的準(zhǔn)備。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使自己對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)有個(gè)總體的概括及復(fù)習(xí)更主要的使以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的技能、解決與分析實(shí)際問題的能力、獨(dú)立鉆研能力等其主要目的為:
1、總結(jié)并鞏固在校期間的學(xué)習(xí)成果,使所學(xué)的理論知識(shí)更綜合、更系統(tǒng)。同時(shí)認(rèn)識(shí)到自己的不足使自己得到改進(jìn)。
2、通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使自己更清楚的認(rèn)識(shí)到查找資料及網(wǎng)絡(luò)資源的重要性。
3、對(duì)設(shè)計(jì)中要解決的主要問題,在獨(dú)立進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上提出自己的見解,并完成所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)經(jīng)歷一次工程師的基本訓(xùn)練。
4、通過畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)自己吃苦的精神、一絲不茍的作風(fēng)及培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。
5、通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于PRO/E,CAD/CAM等軟件有了更好的運(yùn)用和掌握。
四、進(jìn)度安排
第三周—第六周 完成實(shí)習(xí)調(diào)研、收集資料、了解課題背景;
第七周—第八周 撰寫開題報(bào)告、翻譯外文文獻(xiàn)、方案論證;
第九周—第十一周 完成設(shè)計(jì)計(jì)算;
第十二周—第十四周 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CAD制圖;
第十五周—第十六周 編寫設(shè)計(jì)說明書;
第十八周 答辯。
注塑模具開題報(bào)告2
一、選題的目的與意義
塑料相對(duì)金屬,密度小,但強(qiáng)度比較高,絕緣性能優(yōu)良,具有非常好的抗化學(xué)腐蝕性,在機(jī)械、化工、汽車、航空航天等領(lǐng)域,塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域幾乎無(wú)處不在。所以掌握模具設(shè)計(jì)這一門技巧,對(duì)于未來(lái)從事相關(guān)行業(yè)的我們極其重要。在本課題的制做過程中,我們還鍛煉使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE繪圖軟件的技巧。使我們?cè)谒芗Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設(shè)計(jì)、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造,以及資料檢索、英文翻譯等方面獲得綜合訓(xùn)練,為未來(lái)工作適應(yīng)期奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、我國(guó)模具工業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
80年代以來(lái),在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13%,1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億,至20xx年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元,其中塑料模約30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。
我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。
在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC—
Tech公司的C—Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高檔模具的需求量很大,但要求國(guó)產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。另外,隨著近年來(lái)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人工費(fèi)用增加,其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國(guó)家特別是東南亞國(guó)家轉(zhuǎn)移。因此,只要國(guó)產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高,交貨期能夠保證,模具出口的前景是十分樂觀的。
未來(lái)我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì):一是模具日趨大型化。二是模具的精度越來(lái)越高。三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對(duì)鋼材的性能要求也越來(lái)越高。四、是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。五、是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六、是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。七、是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。八、是隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。九、是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。十、是模具技術(shù)含量將不斷提高,中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)的變化。
三、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)
1. 明確塑件設(shè)計(jì)要求
仔細(xì)閱讀塑件制品零件圖,從制品的塑料品種,塑件形狀,尺寸精度,表面
粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性,必要時(shí),要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者探討塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。
2、運(yùn)用UG及CAD軟件完成模具設(shè)計(jì)。
分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。滿足塑件的外觀質(zhì)量要求:注塑時(shí)分型面處不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合縫的痕跡,因此分型面最好不要選在塑件光亮的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。其中分模是最重要的一環(huán)。
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1). 塑件成型位置及分型面選擇;
2). 模具型腔數(shù)的確定,型腔的排列和流道布局以及澆口位置設(shè)置;
3). 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
4). 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì);
5). 拉料桿的形式選擇;
6). 排氣方式設(shè)計(jì)。
4、 模具總體尺寸的確定,選購(gòu)模架
模架已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的模架圖冊(cè),選定模架,在以上模具零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上初步繪出模具的完整結(jié)構(gòu)圖。
5、 模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制
模具總圖繪制必須符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),其畫法與一般機(jī)械圖畫法原則上沒有區(qū)別,只是為了更清楚地表達(dá)模具中成型制品的形狀,澆口位置的設(shè)置,在模具總圖的俯視圖上,可將定模拿掉,而只畫動(dòng)模部分的俯視圖。
模具總裝圖應(yīng)該包括必要尺寸,如模具閉合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(與注塑機(jī)配合的定位環(huán)尺寸),裝配尺寸,極限尺寸(活動(dòng)零件移動(dòng)起止點(diǎn))及技術(shù)條件,編寫零件明細(xì)表等。
通常主要工作零件加工周期較長(zhǎng),加工精度較高,因此應(yīng)首先認(rèn)真繪制,而其余零部件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。
四、課題研究進(jìn)程規(guī)劃
1、支座三維模型的設(shè)計(jì):根據(jù)盒蓋零件的尺寸,設(shè)計(jì)出它的三維模型,并分析模型的具體特征,確定注塑模的基本結(jié)構(gòu)。
2、分型面的設(shè)計(jì):根據(jù)盒蓋零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆模,設(shè)計(jì)型芯、模及定模的分型面。
3、創(chuàng)建塑模模具元件:生成型芯、動(dòng)模、定模等模具的成型零件。
4、模具的充模、開模仿真:通過充模仿真,檢查該模具注塑出的具有單一實(shí)體特征的塑件是否符合設(shè)計(jì)要求;通過開模仿真,檢查開模是否能夠順利進(jìn)行,
開模是否發(fā)生干涉,從而確定模具設(shè)計(jì)的合理性。
五、參考文獻(xiàn):
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注塑模具開題報(bào)告3
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
1.1課題研究背景和意義
塑料注射模具的設(shè)計(jì)是在當(dāng)今大部分塑料制品生產(chǎn)中的第一個(gè)環(huán)節(jié),各行各業(yè),各種產(chǎn)品幾乎都要用到注射模生產(chǎn)的塑料零配件,因此掌握塑料注射模的設(shè)計(jì)技能是機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的基本要求之一。 通過塑料制品的注塑模具設(shè)計(jì),能夠熟悉和掌握塑料制品設(shè)計(jì)全過程,能夠根據(jù)不同塑料材料的性能,塑料結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)哪>呓Y(jié)構(gòu),并掌握模具主要零件的強(qiáng)度計(jì)算及主要零件的尺寸確定,掌握材料的選擇,通過該設(shè)計(jì),應(yīng)能檢查外語(yǔ)翻譯及理解能力,能熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖。通過設(shè)計(jì)后,能夠完全獨(dú)立完成中等難度以上塑料注射模具設(shè)計(jì),并能在選材,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。
1.2國(guó)內(nèi)外研究情況
目前,歐洲模具業(yè)已越來(lái)越感受到來(lái)自中國(guó)同行所帶來(lái)的影響和壓力,預(yù)計(jì)到20xx年,中國(guó)將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一!睋(jù)相關(guān)研究部門調(diào)查得知,歐洲模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間要分別比中國(guó)快44%和61%左右,但中國(guó)模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91%,因?yàn)橹袊?guó)的勞動(dòng)力成本低廉,對(duì)部分國(guó)外客戶有著很強(qiáng)的吸引力。同時(shí),歐洲及世界各國(guó)之間的模具競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)加劇,像德國(guó)近兩年半內(nèi)的模具整體價(jià)格就下降了25%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì),前些年全球58%的模具是由德國(guó)等西歐國(guó)家生產(chǎn),中國(guó)等亞洲國(guó)家的比例只占到1%,但今后東歐國(guó)家的模具將會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng),而亞洲國(guó)家的生產(chǎn)比例將提高至22%左右。這位教授高興地說,鑒于中國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力成本的優(yōu)勢(shì)和整體經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的良好勢(shì)頭,中國(guó)模具發(fā)展的前景將十分廣闊。
2、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1本課題研究的主要內(nèi)容:
2.1.1分析塑料的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響。
2.1.2進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):包括注塑機(jī)的選型,分型面得確定,澆口形式等。
2.1.3完成有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算。成型型腔壁厚計(jì)算。冷卻水道面積計(jì)算等。
2.1.4生產(chǎn)批量10萬(wàn)件。
2.1.5完成模具裝配圖及主要零件圖的繪制。
2.1.6論文撰寫符合管理規(guī)范手冊(cè)要求。
2.2擬采用的研究方案及方法:
根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單外部結(jié)構(gòu)比較單一,抽芯機(jī)構(gòu)比較難的特點(diǎn),為提高生產(chǎn)效率,模具結(jié)構(gòu)采用一模兩腔。
方案一:采用活動(dòng)鑲塊和斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)抽芯,澆注系統(tǒng)采用兩板式點(diǎn)澆口;
方案二:采用哈佛塊,斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)抽芯,澆注系統(tǒng)選用側(cè)澆口; 綜上比較,選擇第二種方法比較合適。
3、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作
3.1重點(diǎn)及難點(diǎn):
本模具設(shè)計(jì)的塑料件形狀結(jié)構(gòu)較單一,其重點(diǎn)是設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的抽芯機(jī)構(gòu),本課題的一個(gè)難點(diǎn)是考慮生產(chǎn)效率和成本設(shè)計(jì)一模多腔的行腔結(jié)構(gòu)。 3.2前期已開展工作:
3.2.1已初步查閱了資料,對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的流程有了一定的了解;
3.2.2已對(duì)保險(xiǎn)座的結(jié)構(gòu)有了初步的了解,并繪制了CAD;
4、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
第1周——查閱和收集資料,初步了解課題;
第2-3周——保險(xiǎn)座的結(jié)構(gòu)分析與繪制,初步計(jì)劃設(shè)計(jì)方案,完成開題報(bào)告;
第4-6周——尺寸計(jì)算;
第7-9周——具體結(jié)構(gòu)和模具零件的繪制,翻譯外文文獻(xiàn);
第10-11周——完成中期報(bào)告;
第12-14周——繪制零件圖及裝配圖;
第15-17周——對(duì)所有圖紙進(jìn)行校核,編寫設(shè)計(jì)說明書,撰寫畢業(yè)論文;
第18周——畢業(yè)答辯。
注塑模具開題報(bào)告4
學(xué)院:機(jī)電與信息工程學(xué)院
專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
學(xué)生姓名:
學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師
選題:機(jī)罩注塑模設(shè)計(jì)
選題的依據(jù)、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及主要參考文獻(xiàn):
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”;在日本,模具被譽(yù)為“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”,在聯(lián)邦德國(guó)模具被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱;在羅馬尼亞,有“模具就是黃金”之說;新加坡政府則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”,中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱為“模具是印鈔機(jī)”?梢娖涫苤匾暤某潭,當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所接受。
我國(guó)模具行業(yè)近年來(lái)發(fā)展十分迅速,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前模具生產(chǎn)工廠點(diǎn)共有2萬(wàn)多家,從業(yè)人員約50萬(wàn)人,全年模具產(chǎn)值約360億元,總量供不應(yīng)求,出口約2億美元,進(jìn)口約10億美元。當(dāng)前,我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征:大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平;塑料模和壓鑄模成比例增長(zhǎng);專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快;“三資”企業(yè)及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速;股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來(lái)看,以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江,其模具產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的60%以上。我國(guó)模具總量雖然已位居世界第三,但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家;模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度也低于國(guó)際水平。現(xiàn)就我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行綜述。
發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6汰5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具。精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星i唘k模具有限公司制造的多腔vcd和dvd齒輪模具,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。該公司還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02~0.05mm,表面粗糙度達(dá)到ra0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬(wàn)次,淬火鋼模50~1000萬(wàn)次,交貨期較以前縮短,但與國(guó)外相比仍有較大差距。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了c-mold氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù),F(xiàn)在,熱流道模具已逐漸開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,以及具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50%~80%相比,差距較大。
cad/cae/cam應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展,模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注,已形成一個(gè)行業(yè)。但我國(guó)模具行業(yè)缺少技術(shù)人員,存在品種少、精度低、制造周期短、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造,每年需要花幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口,制約了模具工業(yè)的發(fā)展,所以大力發(fā)展模具工業(yè)勢(shì)在必行。為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力。中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合模具企業(yè)使用的cad/cae/cam系統(tǒng)。模具設(shè)計(jì)和加工使用的cad/cae/cam系統(tǒng),不要求系統(tǒng)十分龐大,但對(duì)某些方面要求較高,如曲面造型、三軸數(shù)控加工等。一些國(guó)外的cad/cae/cam系統(tǒng),雖然具有強(qiáng)大的三維曲面造型、結(jié)構(gòu)有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等,但價(jià)格昂貴,一般企業(yè)難于承受。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要軟件有美國(guó)ptc公司的cad/cae/cam集成化系統(tǒng)pro/engineer、美國(guó)eds公司的cad/cam軟件ug-ⅱ。法國(guó)matra-datavision公司的集成化軟件、美solidworks公司的solid-works軟件、美國(guó)cv公司的cadds5軟件、美國(guó)sdrc公司集成cad/cae/cam軟件、英國(guó)delcam公司cad/cam軟件duct、以色列cimatron公司的三維cad/cam軟件cima-tron、美國(guó)ac-tech公司的注塑模cae分析軟件c-mold、澳大利亞moldflow公司的注塑模cae分析軟件mf,國(guó)內(nèi)華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的注塑cad/cae/cam集成化系統(tǒng)hsc3.1、北京航空航天大學(xué)軟件工程研究所的cad/cam軟件caxa和鄭州工業(yè)大學(xué)注塑模cae分析軟件z-mold等。
對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè),它們的cad/cam應(yīng)用狀況多停留在購(gòu)買國(guó)外先進(jìn)的cad/cam系統(tǒng)和設(shè)備上,但在其上進(jìn)行的二次開發(fā)較少,資源利用率低。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些小型模具企業(yè),則很少應(yīng)用cad/cam,有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替固板繪圖。所以有必要改善國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的cad/cam應(yīng)用狀況,使它們真正做到快速、準(zhǔn)確地對(duì)市場(chǎng)做出反映,使制造出的模具產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低,即達(dá)到敏捷制造的目的。
產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
目前我國(guó)的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類,即專業(yè)模具廠,專門生產(chǎn)模具外供;產(chǎn)品廠的模具分廠或車間,以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù);三資企業(yè)的模具分廠,其組織模式與專業(yè)模具廠相類似,以小而專為主;鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專業(yè)模具廠相類似。其中以第二類數(shù)量最多,模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。
我國(guó)模具行業(yè)管理體制分散,目前有19個(gè)大行業(yè)部門制造、使用模具,卻沒有統(tǒng)一的管理部門?恐袊(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃、集中攻關(guān),跨行業(yè)、跨部門管理困難很多。模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn),而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí),中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi),技術(shù)改造后不能很快收回其投資,不少模具企業(yè)技術(shù)改造后負(fù)債累累,影響其發(fā)展。雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量較強(qiáng),設(shè)備條件較好,生產(chǎn)的模具水平也較高,但設(shè)備利用率低。
我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來(lái)與其價(jià)值不協(xié)調(diào),造成模具行業(yè)劈自身經(jīng)濟(jì)效益小,社會(huì)效益大劈的現(xiàn)象。劈干模具的不如干模具標(biāo)準(zhǔn)件的,干標(biāo)準(zhǔn)件的不如模具帶件生產(chǎn)的,干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的劈不正,F(xiàn)象嚴(yán)重存在,極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車間和分廠)職工的積極性。這也是模具行業(yè)人才留不住、青年技術(shù)人員、青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一。
主要發(fā)展方向
近年來(lái),全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國(guó)及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國(guó)正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化,必將產(chǎn)生對(duì)新技術(shù)的需求,也必將導(dǎo)致cad技術(shù)的發(fā)展。同時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大面積應(yīng)用,正如10年前由于成本的大幅度下降,使得微機(jī)進(jìn)入千家萬(wàn)戶改變我們的生活一樣,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國(guó)加入wto,逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地,將要求我國(guó)的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性,并且要有更高的`質(zhì)量、更低的成本并在更快的時(shí)間內(nèi)提供給市場(chǎng)。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的第一線,模具工業(yè)除其需要高技藝的從業(yè)人員外,還需要更多的高技術(shù)來(lái)保證。
協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向
制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期,使模具設(shè)計(jì)充分理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,模具設(shè)計(jì)即同時(shí)開始,產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和模具設(shè)計(jì)工程師需盡早進(jìn)入?yún)f(xié)同設(shè)計(jì)狀態(tài)。另外,模具制造廠家所需要的模具標(biāo)準(zhǔn)件一般都由模具標(biāo)準(zhǔn)廠家提供,最好在模具設(shè)計(jì)階段就參照各類標(biāo)準(zhǔn),充分利用模具標(biāo)準(zhǔn)件廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于在制造流程中各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的cad系統(tǒng)可能不一定相同,這就要求未來(lái)的cad系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力,對(duì)上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時(shí)交換,對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理,數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)楫a(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)新,因此,模具設(shè)計(jì)也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新,如在逆向工程中更重要的是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)。
模具制造信息將更加豐富,制造過程將更有效
目前,模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進(jìn)制造流程,有較多的模具制造廠開始使用多坐標(biāo)數(shù)控加工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法。由于制造設(shè)備的豐富,制造信息的增加,我們將看到,今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的g代碼,更重要的是,從設(shè)計(jì)開始,將進(jìn)行制造過程的設(shè)計(jì),即提供模具制造的工藝流程,不僅包含工藝表格、加工參數(shù),還包括模具加工的卡具設(shè)計(jì)、加工的裝卡過程及各工序的g代碼,并且在各部分工序過程均有仿真,還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。cam將充分利用網(wǎng)絡(luò)及仿真等技術(shù),通過合理地規(guī)劃制造過程,有效地組合機(jī)床、刀具和人的經(jīng)驗(yàn),使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力,取得最大的效益。
激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個(gè)方面。
快速成形是根據(jù)cad的數(shù)據(jù),不借助任何機(jī)械加工工具,通過逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等)快速制造出零件原型或零件實(shí)物,故也稱快速原形制造(縮寫為prm)技術(shù)?焖俪尚渭夹g(shù)主要有立體光固造型(sla),選擇性激光燒結(jié)(sls),分層實(shí)體制造(lom)等。該技術(shù)將cad技術(shù)、激光技術(shù)、cnc技術(shù)、材料加工和材料科學(xué)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),給模具制造業(yè)帶來(lái)了根本性的變革。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造相比,它能比數(shù)控加工更快、更方便地設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型,使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/2,明顯提高生產(chǎn)率。國(guó)內(nèi)的一些大型企業(yè)集團(tuán),如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
激光技術(shù)應(yīng)用于模具制造方面主要有激光切割、打孔及打標(biāo)、刻花與刻字等方面,如用于深孔、型孔、中空體以及復(fù)雜的冷卻水道加工等;在金剛石拉絲模和噴絲板本身的小孔加工中,傳統(tǒng)方法是在細(xì)鎢棒上粘金剛石粉進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研磨打孔,加工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10~25h,而若采用多脈沖激光打孔,幾分鐘即可完成。采用激光打標(biāo)、刻花和刻字,不僅速度快、成本低,而且克服了沖頭作用模具表面時(shí)常見的毛邊、尖銳的邊緣畸變。
模具cad技術(shù)應(yīng)用的asp模式,將成為發(fā)展方向。
由于今天模具行業(yè)實(shí)際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè),任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù),成本將非常高,而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會(huì)非常困難。因此,將出現(xiàn)模具cad應(yīng)用的asp模式,即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位,為模具企業(yè)提供技術(shù)服務(wù),整個(gè)社會(huì)是一個(gè)大的模具制造企業(yè),按照價(jià)值鏈和制造流程分工,將制造資源最優(yōu)發(fā)揮,應(yīng)用服務(wù)包括如逆向設(shè)計(jì)、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計(jì)、模具成型過程分析等。
結(jié)語(yǔ)
從我國(guó)國(guó)情出發(fā),認(rèn)真面對(duì)模具工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,加快模具cad/cam技術(shù)的推廣,建立起一套軟件開發(fā)、使用評(píng)價(jià)維護(hù)體系,形成區(qū)域規(guī)模優(yōu)勢(shì),相互交流與協(xié)作,組成行業(yè)集團(tuán),盡快與國(guó)際接軌,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)把協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)、激光等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到模具制造中去.我們有理由相信,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,模具行業(yè)將逐漸與國(guó)際cad行業(yè)接軌,適應(yīng)國(guó)際cad/cam/cae的要求,創(chuàng)造出具有中國(guó)特色的模具設(shè)計(jì)制造模式。
注塑模具開題報(bào)告5
一、本課題設(shè)計(jì)(研究)的目的:
模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備,隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,以及塑料制品在各個(gè)工業(yè)部門的推廣應(yīng)用,產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來(lái)越高,傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面,還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面,都具有極大的優(yōu)越性。Pro/Engineer是由美國(guó)PTC公司開發(fā)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng),具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)聯(lián)等特點(diǎn),是目前機(jī)械行業(yè)人士廣為應(yīng)用的設(shè)計(jì)軟件,在模具設(shè)計(jì)方面也得到了廣泛應(yīng)用。
塑料門軸承為冰箱上一個(gè)塑料件,研究本課題的主要任務(wù)有兩個(gè):
。1)要求在Pro/E的環(huán)境下,通過對(duì)塑料門軸承的測(cè)繪,建立起三維模型,根據(jù)給出的塑料要求和塑料的工藝性能,選擇注塑成型機(jī),并完成塑料注塑成型模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立模具的三維模型。
。2)研究塑料門軸承模具的注塑結(jié)構(gòu),包括其型腔數(shù)、位置,確定分型面、澆注系統(tǒng),澆注口的位置、尺寸,流道的位置、尺寸等各方面模具的知識(shí)。
二、設(shè)計(jì)(研究)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)(文獻(xiàn)綜述):
模具是工業(yè)生產(chǎn)之母,是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備,它是以其自身的特殊性裝通過一定的方式使原材料成型,F(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中,模具由于其加工效率搞、互換性好、節(jié)省原材料,所以得到廣泛的應(yīng)用。從某種意義上來(lái)說,模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。
隨著世界各國(guó)生產(chǎn)需要和塑料應(yīng)用的不斷擴(kuò)大,塑料已成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。在這基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的塑料加工手段中的塑料模具的設(shè)計(jì)和制作水平,對(duì)塑料制品的成型質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。從某種意義上來(lái)說,塑料市場(chǎng)的開拓、塑料制品的優(yōu)劣主要取決于模具質(zhì)量。由于塑料模具的研制工作一直受到各方面的重視,故其設(shè)計(jì)和制作水平提高很快,特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)發(fā)展很快。促進(jìn)其發(fā)展迅速的原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn):
。1)產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快,特別是家電、汽車、IT行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,使模具制造業(yè)得到迅猛的發(fā)展。
。2)現(xiàn)代產(chǎn)品對(duì)模具的種類、精度、工作和使用壽命等提出了更高的要求。我國(guó)的模具工業(yè)的發(fā)展,日益受到人們的重視和關(guān)注,在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形(型)。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗,是其它加工制造方法所不能比擬的。
(3)在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,模具制造業(yè)已成為一個(gè)專業(yè)的行業(yè),其標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化程度高,模具行業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。
。4)CAD/CAM技術(shù)已在行業(yè)中得到基本普及。
(5)CAE技術(shù)及CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)已在部分企業(yè)中應(yīng)用,等。中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,具有生產(chǎn)發(fā)展水平較低,勞動(dòng)力資源豐富,生產(chǎn)成本低廉及市場(chǎng)前景廣闊等一般發(fā)展中國(guó)家同樣的一些特點(diǎn),但中國(guó)人均GDP己超過xxxx美元,同時(shí)還具有相當(dāng)雄厚的技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ),人們聰慧、勤勞、靈巧和改革開放良好環(huán)境等一些特殊的特點(diǎn),這些特點(diǎn)很適合發(fā)展模具工業(yè),可以預(yù)設(shè),不遠(yuǎn)的將來(lái),我國(guó)將成為世界最大的制造中心,這給我國(guó)的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。因此,加快高技術(shù)設(shè)備如數(shù)控加工、快速制模特種加工在模具行業(yè)的應(yīng)用,加大新興CAM/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用比例,加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、性材料的研究和強(qiáng)化模具高級(jí)技術(shù)人員的培養(yǎng),已成為我國(guó)模具行業(yè)再上一個(gè)新臺(tái)階的關(guān)鍵。
三、設(shè)計(jì)(研究)的重點(diǎn)與難點(diǎn),擬采用的途徑(研究手段):
重點(diǎn)為模具的工藝分析,分型面的選擇,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝,脫模機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),注射成型模具和注射機(jī)的配合。難點(diǎn)為軸承各零件的三維建模及模型分析,需要在一定的平臺(tái)上進(jìn)行模擬分析及仿真開模和各種制模方案的研究,這個(gè)平臺(tái)能進(jìn)行整個(gè)模具的各種仿真過程如各種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
采用的途徑:
采用PRO/ENGINEER模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)制作三維模型,進(jìn)行軸承的各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和各種制模方案的制定。PRO/ENGINEER模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的曲面創(chuàng)建功能來(lái)創(chuàng)建主分型曲面和各種曲面創(chuàng)建。使用專家模架系統(tǒng)EMX增強(qiáng)pro/engineer模具設(shè)計(jì)和細(xì)化模架。使用EMX系統(tǒng)可以是設(shè)計(jì)者針對(duì)自己的設(shè)計(jì)要求,方便的修改細(xì)節(jié)參數(shù),最終方便設(shè)計(jì)出理想的高質(zhì)量模具,大大減少塑料模具所需的設(shè)計(jì)、定制和細(xì)化模架部件和組件的時(shí)間。使用EMX插件來(lái)設(shè)計(jì)模架有如下特點(diǎn):
1.通過2D的特定的圖形用戶界面(GUI),快速實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、添加、修改模架部件;
2.內(nèi)建大量模架庫(kù),支持15個(gè)模型組件供應(yīng)商信息;
3.智能模具組件及組裝;
4.可自動(dòng)生成各模板的2D工程圖,自動(dòng)創(chuàng)建BOM表;
5.可進(jìn)行干涉檢查及開模仿真。
四、設(shè)計(jì)(研究)進(jìn)度計(jì)劃:
1、查閱資料,學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),構(gòu)造塑件的三維模型(第1-2周)
2、確定設(shè)計(jì)方案,寫出開題報(bào)告(第4-5周)
3、選定分型面,設(shè)計(jì)成型零件(第6周)
4、確定模架類型和各模板尺寸,把型腔和型芯裝進(jìn)模架(第7周)
5、完成其他零部件的設(shè)計(jì)裝配,仿真開模動(dòng)作(第8-10周)
6、對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善、修改,形成裝配圖、零件圖的二維圖(第11-13周)
7、完成說明書及手工圖(第14-15周)
8、修改設(shè)計(jì),準(zhǔn)備答辯(第16周)
9、答辯(第17周)
注塑模具開題報(bào)告6
課題名稱:盒蓋注塑模設(shè)計(jì)
專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)老師:
完成時(shí)間:20xx年4月5日
目 錄
一、選題的目的與意義............................................................................2
二、中國(guó)模具工業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)............................................2
三、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)........................................................................2
四、課題研究進(jìn)程規(guī)劃............................................................................3
五、參考文獻(xiàn)............................................................................................4
一、選題的目的與意義
塑料相對(duì)金屬,密度小,但強(qiáng)度比較高,絕緣性能優(yōu)良,具有非常好的抗化學(xué)腐蝕性,在機(jī)械、化工、汽車、航空航天等領(lǐng)域,塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域幾乎無(wú)處不在。所以掌握模具設(shè)計(jì)這一門技巧,對(duì)于未來(lái)從事相關(guān)行業(yè)的我們極其重要。在本課題的制做過程中,我們還鍛煉使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE繪圖軟件的技巧。使我們?cè)谒芗Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設(shè)計(jì)、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造,以及資料檢索、英文翻譯等方面獲得綜合訓(xùn)練,為未來(lái)工作適應(yīng)期奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、中國(guó)模具工業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
80年代以來(lái),在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13%,1999年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億,至20xx年中國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元,其中塑料模約30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。
中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。
在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在中國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了中國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高檔模具的需求量很大,但要求國(guó)產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。另外,隨著近年來(lái)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人工費(fèi)用增加,其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國(guó)家特別是東南亞國(guó)家轉(zhuǎn)移。因此,只要國(guó)產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高,交貨期能夠保證,模具出口的前景是十分樂觀的。
未來(lái)中國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì):一是模具日趨大型化。二是模具的精度越來(lái)越高。三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對(duì)鋼材的性能要求也越來(lái)越高。四、是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。五、是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六、是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。七、是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。八、是隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。九、是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。十、是模具技術(shù)含量將不斷提高,中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)的變化。
三、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)
1. 明確塑件設(shè)計(jì)要求
仔細(xì)閱讀塑件制品零件圖,從制品的塑料品種,塑件形狀,尺寸精度,表面
粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性,必要時(shí),要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者探討塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。
2、運(yùn)用UG及CAD軟件完成模具設(shè)計(jì)。
分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。滿足塑件的外觀質(zhì)量要求:注塑時(shí)分型面處不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合縫的痕跡,因此分型面最好不要選在塑件光亮的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。其中分模是最重要的一環(huán)。
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1). 塑件成型位置及分型面選擇;
2). 模具型腔數(shù)的確定,型腔的排列和流道布局以及澆口位置設(shè)置;
3). 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
4). 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì);
5). 拉料桿的形式選擇;
6). 排氣方式設(shè)計(jì)。
4、 模具總體尺寸的確定,選購(gòu)模架
模架已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的模架圖冊(cè),選定模架,在以上模具零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上初步繪出模具的完整結(jié)構(gòu)圖。
5、 模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制
模具總圖繪制必須符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),其畫法與一般機(jī)械圖畫法原則上沒有區(qū)別,只是為了更清楚地表達(dá)模具中成型制品的形狀,澆口位置的設(shè)置,在模具總圖的俯視圖上,可將定模拿掉,而只畫動(dòng)模部分的俯視圖。
模具總裝圖應(yīng)該包括必要尺寸,如模具閉合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(與注塑機(jī)配合的定位環(huán)尺寸),裝配尺寸,極限尺寸(活動(dòng)零件移動(dòng)起止點(diǎn))及技術(shù)條件,編寫零件明細(xì)表等。
通常主要工作零件加工周期較長(zhǎng),加工精度較高,因此應(yīng)首先認(rèn)真繪制,而其余零部件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。
四、課題研究進(jìn)程規(guī)劃
1、支座三維模型的設(shè)計(jì):根據(jù)盒蓋零件的尺寸,設(shè)計(jì)出它的三維模型,并分析模型的具體特征,確定注塑模的基本結(jié)構(gòu)。
2、分型面的設(shè)計(jì):根據(jù)盒蓋零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆模,設(shè)計(jì)型芯、模及定模的分型面。
3、創(chuàng)建塑模模具元件:生成型芯、動(dòng)模、定模等模具的成型零件。
4、模具的充模、開模仿真:通過充模仿真,檢查該模具注塑出的具有單一實(shí)體特征的塑件是否符合設(shè)計(jì)要求;通過開模仿真,檢查開模是否能夠順利進(jìn)行,
開模是否發(fā)生干涉,從而確定模具設(shè)計(jì)的合理性。
五、參考文獻(xiàn):
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2.屈華昌主編,塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M], 機(jī)械工業(yè)出版社,20xx.4
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4.劉際澤.塑料制品內(nèi)與模具設(shè)計(jì)提案.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,20xx, 4
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注塑模具開題報(bào)告7
學(xué)院:機(jī)電與信息工程學(xué)院
專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
學(xué)生姓名:
學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師
選題:機(jī)罩注塑模設(shè)計(jì)
選題的依據(jù)、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及主要參考文獻(xiàn):
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石在日本,模具被譽(yù)為模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力,在聯(lián)邦德國(guó)模具被冠之以金屬加工業(yè)中的帝王之稱;在羅馬尼亞,有模具就是黃金之說;新加坡政府則把模具工業(yè)作為磁力工業(yè),中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱為模具是印鈔機(jī)?梢娖涫苤匾暤某潭,當(dāng)今模具就是經(jīng)濟(jì)效益的觀念已被越來(lái)越多的人所接受。
我國(guó)模具行業(yè)近年來(lái)發(fā)展十分迅速,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前模具生產(chǎn)工廠點(diǎn)共有2萬(wàn)多家,從業(yè)人員約50萬(wàn)人,全年模具產(chǎn)值約360億元,總量供不應(yīng)求,出口約2億美元,進(jìn)口約10億美元。當(dāng)前,我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征:大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平;塑料模和壓鑄模成比例增長(zhǎng);專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快;三資企業(yè)及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速;股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來(lái)看,以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江,其模具產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的60%以上。我國(guó)模具總量雖然已位居世界第三,但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家;模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度也低于國(guó)際水平,F(xiàn)就我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行綜述。
發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6汰5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具。精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星i唘k模具有限公司制造的多腔vcd和dvd齒輪模具,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。該公司還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02~0.05mm,表面粗糙度達(dá)到ra0.2m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬(wàn)次,淬火鋼模50~1000萬(wàn)次,交貨期較以前縮短,但與國(guó)外相比仍有較大差距。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了c-mold氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù),F(xiàn)在,熱流道模具已逐漸開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,以及具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50%~80%相比,差距較大。
cad/cae/cam應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展,模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注,已形成一個(gè)行業(yè)。但我國(guó)模具行業(yè)缺少技術(shù)人員,存在品種少、精度低、制造周期短、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造,每年需要花幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口,制約了模具工業(yè)的發(fā)展,所以大力發(fā)展模具工業(yè)勢(shì)在必行。為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力。中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合模具企業(yè)使用的cad/cae/cam系統(tǒng)。模具設(shè)計(jì)和加工使用的cad/cae/cam系統(tǒng),不要求系統(tǒng)十分龐大,但對(duì)某些方面要求較高,如曲面造型、三軸數(shù)控加工等。一些國(guó)外的cad/cae/cam系統(tǒng),雖然具有強(qiáng)大的三維曲面造型、結(jié)構(gòu)有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等,但價(jià)格昂貴,一般企業(yè)難于承受。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要軟件有美國(guó)ptc公司的cad/cae/cam集成化系統(tǒng)pro/engineer、美國(guó)eds公司的cad/cam軟件ug-ⅱ。法國(guó)matra-datavision公司的集成化軟件、美solidworks公司的solid-works軟件、美國(guó)cv公司的cadds5軟件、美國(guó)sdrc公司集成cad/cae/cam軟件、英國(guó)delcam公司cad/cam軟件duct、以色列cimatron公司的三維cad/cam軟件cima-tron、美國(guó)ac-tech公司的注塑模cae分析軟件c-mold、澳大利亞moldflow公司的注塑模cae分析軟件mf,國(guó)內(nèi)華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的注塑cad/cae/cam集成化系統(tǒng)hsc3.1、北京航空航天大學(xué)軟件工程研究所的cad/cam軟件caxa和鄭州工業(yè)大學(xué)注塑模cae分析軟件z-mold等。
對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè),它們的cad/cam應(yīng)用狀況多停留在購(gòu)買國(guó)外先進(jìn)的cad/cam系統(tǒng)和設(shè)備上,但在其上進(jìn)行的二次開發(fā)較少,資源利用率低。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些小型模具企業(yè),則很少應(yīng)用cad/cam,有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替固板繪圖。所以有必要改善國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的cad/cam應(yīng)用狀況,使它們真正做到快速、準(zhǔn)確地對(duì)市場(chǎng)做出反映,使制造出的模具產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低,即達(dá)到敏捷制造的目的。
產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
目前我國(guó)的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類,即專業(yè)模具廠,專門生產(chǎn)模具外供;產(chǎn)品廠的模具分廠或車間,以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù);三資企業(yè)的模具分廠,其組織模式與專業(yè)模具廠相類似,以小而專為主;鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專業(yè)模具廠相類似。其中以第二類數(shù)量最多,模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。
我國(guó)模具行業(yè)管理體制分散,目前有19個(gè)大行業(yè)部門制造、使用模具,卻沒有統(tǒng)一的管理部門。靠中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃、集中攻關(guān),跨行業(yè)、跨部門管理困難很多。模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn),而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí),中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi),技術(shù)改造后不能很快收回其投資,不少模具企業(yè)技術(shù)改造后負(fù)債累累,影響其發(fā)展。雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量較強(qiáng),設(shè)備條件較好,生產(chǎn)的模具水平也較高,但設(shè)備利用率低。
我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來(lái)與其價(jià)值不協(xié)調(diào),造成模具行業(yè)劈自身經(jīng)濟(jì)效益小,社會(huì)效益大劈的現(xiàn)象。劈干模具的不如干模具標(biāo)準(zhǔn)件的,干標(biāo)準(zhǔn)件的不如模具帶件生產(chǎn)的,干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的劈不正常現(xiàn)象嚴(yán)重存在,極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車間和分廠)職工的積極性。這也是模具行業(yè)人才留不住、青年技術(shù)人員、青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一。
主要發(fā)展方向
近年來(lái),全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國(guó)及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國(guó)正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化,必將產(chǎn)生對(duì)新技術(shù)的需求,也必將導(dǎo)致cad技術(shù)的發(fā)展。同時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大面積應(yīng)用,正如10年前由于成本的大幅度下降,使得微機(jī)進(jìn)入千家萬(wàn)戶改變我們的生活一樣,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國(guó)加入wto,逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地,將要求我國(guó)的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性,并且要有更高的質(zhì)量、更低的成本并在更快的時(shí)間內(nèi)提供給市場(chǎng)。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的第一線,模具工業(yè)除其需要高技藝的從業(yè)人員外,還需要更多的高技術(shù)來(lái)保證。
協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向
制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期,使模具設(shè)計(jì)充分理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,模具設(shè)計(jì)即同時(shí)開始,產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和模具設(shè)計(jì)工程師需盡早進(jìn)入?yún)f(xié)同設(shè)計(jì)狀態(tài)。另外,模具制造廠家所需要的模具標(biāo)準(zhǔn)件一般都由模具標(biāo)準(zhǔn)廠家提供,最好在模具設(shè)計(jì)階段就參照各類標(biāo)準(zhǔn),充分利用模具標(biāo)準(zhǔn)件廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于在制造流程中各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的cad系統(tǒng)可能不一定相同,這就要求未來(lái)的cad系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力,對(duì)上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時(shí)交換,對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理,數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)楫a(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)新,因此,模具設(shè)計(jì)也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新,如在逆向工程中更重要的是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)。
模具制造信息將更加豐富,制造過程將更有效
目前,模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進(jìn)制造流程,有較多的模具制造廠開始使用多坐標(biāo)數(shù)控加工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法。由于制造設(shè)備的豐富,制造信息的增加,我們將看到,今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的g代碼,更重要的是,從設(shè)計(jì)開始,將進(jìn)行制造過程的設(shè)計(jì),即提供模具制造的工藝流程,不僅包含工藝表格、加工參數(shù),還包括模具加工的卡具設(shè)計(jì)、加工的裝卡過程及各工序的g代碼,并且在各部分工序過程均有仿真,還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。cam將充分利用網(wǎng)絡(luò)及仿真等技術(shù),通過合理地規(guī)劃制造過程,有效地組合機(jī)床、刀具和人的經(jīng)驗(yàn),使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力,取得最大的效益。
激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個(gè)方面。
快速成形是根據(jù)cad的數(shù)據(jù),不借助任何機(jī)械加工工具,通過逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等)快速制造出零件原型或零件實(shí)物,故也稱快速原形制造(縮寫為prm)技術(shù)?焖俪尚渭夹g(shù)主要有立體光固造型(sla),選擇性激光燒結(jié)(sls),分層實(shí)體制造(lom)等。該技術(shù)將cad技術(shù)、激光技術(shù)、cnc技術(shù)、材料加工和材料科學(xué)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),給模具制造業(yè)帶來(lái)了根本性的變革。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造相比,它能比數(shù)控加工更快、更方便地設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型,使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/2,明顯提高生產(chǎn)率。國(guó)內(nèi)的一些大型企業(yè)集團(tuán),如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
激光技術(shù)應(yīng)用于模具制造方面主要有激光切割、打孔及打標(biāo)、刻花與刻字等方面,如用于深孔、型孔、中空體以及復(fù)雜的冷卻水道加工等;在金剛石拉絲模和噴絲板本身的小孔加工中,傳統(tǒng)方法是在細(xì)鎢棒上粘金剛石粉進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研磨打孔,加工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10~25h,而若采用多脈沖激光打孔,幾分鐘即可完成。采用激光打標(biāo)、刻花和刻字,不僅速度快、成本低,而且克服了沖頭作用模具表面時(shí)常見的毛邊、尖銳的邊緣畸變。
模具cad技術(shù)應(yīng)用的asp模式,將成為發(fā)展方向。
由于今天模具行業(yè)實(shí)際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè),任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù),成本將非常高,而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會(huì)非常困難。因此,將出現(xiàn)模具cad應(yīng)用的asp模式,即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位,為模具企業(yè)提供技術(shù)服務(wù),整個(gè)社會(huì)是一個(gè)大的模具制造企業(yè),按照價(jià)值鏈和制造流程分工,將制造資源最優(yōu)發(fā)揮,應(yīng)用服務(wù)包括如逆向設(shè)計(jì)、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計(jì)、模具成型過程分析等。
結(jié)語(yǔ)
從我國(guó)國(guó)情出發(fā),認(rèn)真面對(duì)模具工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,加快模具cad/cam技術(shù)的推廣,建立起一套軟件開發(fā)、使用評(píng)價(jià)維護(hù)體系,形成區(qū)域規(guī)模優(yōu)勢(shì),相互交流與協(xié)作,組成行業(yè)集團(tuán),盡快與國(guó)際接軌,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)把協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)、激光等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到模具制造中去.我們有理由相信,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,模具行業(yè)將逐漸與國(guó)際cad行業(yè)接軌,適應(yīng)國(guó)際cad/cam/cae的要求,創(chuàng)造出具有中國(guó)特色的模具設(shè)計(jì)制造模式。
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