空调遥控器电池后盖的逆向造型设计、快速成型及模具毕业设计

本科毕业设计（论文）（ 2017 届）论文题目：空调遥控器电池后盖的逆向造 型设计、快速成型及模具设计 院 系： 机械工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化 3班 学 号： 2013030040122 学生姓名： 周才全 指导教师： 陈进武 讲师 完成日期： 2017 年 5 月 桂 林 航 天 工 业 学 院 教 务 处 制桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）空调遥控器电池后盖的逆向造型设计、快速成型及模具设计院 系： 机械工程学院 专业班级： 20130300403 学 号： 2013030040122 学生姓名： 周才全 指导教师： 陈进武 讲师 2017 年 5 月桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）学生毕业设计（论文）诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；所提交的毕业设计（论文）是在导师的指导下独立设计（研究）的成果，设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料及研究成果均已在设计（论文）中加以说明；在毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。与我一同工作的同组人员对本设计（论文）所作出的贡献均已在文中说明并表示了谢意。 本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。毕业设计（论文）作者（签名）： 年 月 日桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）摘 要随着计算机技术的迅速发展，逆向工程、CAD/CAM 及快速原型制造技术在产品造型设计、模具设计方面得到广泛的应用。论文以空调遥控器电池后盖为研究对象，阐述了逆向工程设计、模具设计、快速成型的一般流程及关键技术。本文主要内容如下:通过三维扫描仪完成空调遥控器电池后盖塑料件的三维测量，得到产品的点云数据,导入 Geomagic 软件进行修复和改善，完成产品的三维模型及快速原型制造，并对测量精度和成型精度的控制等关键技术作了简单的分析；其次，分析塑件的结构及成型要求，选择合适的材料及成型工艺参数，通过方案对比确定合理的模具结构，对主要零部件尺寸作了必要的工艺计算，并对成型设备进行了校核，最后利用 UG10.0 MoldWizard 模块和 Autocad 完成产品的模具设计。关键词:逆向工程；模具设计；快速成型技术 桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）AbstractWith the rapid development of computer technology, Reverse engineering ，CAD/CAM, Rapid Prototyping Manufacturing were applied widely in product design and mold design., the general process and key technology of Reverse engineering ，CAD/CAM, Rapid Prototyping Manufacturing were introduced in this paper for air conditioning remote control battery .The main contents of this paper are listed as follows: the point cloud data of the air conditioning remote control battery were obtained using the three-dimensional scanner, the data repaired and improved using Geomagic software, then, the model of part were reinstructed and Rapid Prototyping Manufacturing were completed. The key technology such as the control of measured and prototyped precision were analyzed subsequently; Secondly, the structure of plastic parts , requirement of Prototyping were analyzed, material and parameter were selected, the reasonable mold structure were defined through comparing plans, the dimension of main parts were calculated and the specification parameter of equipment were checked, Finally, the injection mold of air conditioning remote control battery cover were designed using UG Moldvizard and Autocad.Key words: reverse engineering；plastic model； model design；rapid prototyping technology 桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）目 录第 1 章 绪论 .111 逆向工程 .112 模具工业 .113 快速成型技术概述 .214 快速成型技术对模具工业的影响 .3第 2 章 模型创建 .421 三维扫描 .422 逆向设计的原理与操作 .4第 3 章 塑件材质和工艺分析 .631 塑件材质 .632 塑件的工艺成型分析 .633 塑件的尺寸精度分析 .7第 4 章 主要工件的计算和注塑机的选用 .941 计算塑件的体积重量 .942 型芯和型腔的设计 .1043 注塑机的确定 .11第 5 章 模具结构设计 .1451 分型面的设计 .1452 浇注系统的设计 .1553 导向机构设计 .2054 推出机构设计 .2155 冷却系统设计 .2156 顶出系统设计 .22第 6 章 安装与试模 .2361 模具的工作过程 .2362 模具的安装试模 .23桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）第 7 章 快速成型技术 .2571 快速成型加工的设计 .2572 快速成型的原理 .2573 FDM 快速成型的打印产品 .26结语 .26参考文献 .28致谢 .29桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）1第 1 章 绪 论11 逆向工程1.1.1 逆向工程的概述 逆向工程也被称为逆向工程或反向工程，是一种产品还原的技术，根据产品、原型结构部分是模型，分析、理解和改进现有产品的基础上，对现有的重新设计。逆向分析和研究了一个目标产品、过程、组织结构、功能特点和技术规格，设计元素来解释产品和图形产生类似的功能，但产品不完全一样。从商业和军事硬件分析逆向工程。主要目的是获取必要的生产信息，而不需要直接分析产品设计原则。1.1.3 发展前景 逆向工程的研究越来越重要，在数据处理、曲面拟合、几何特征识别、商业软件和坐标测量机等方面的研究和开发取得了巨大的成就。但在实践中，整个过程仍需要大量的人机交互工作，操作员的经验和质量会影响产品的质量，表面粗糙度的自动重建使得难以确保某些关键技术逆向工程项目的主要发展；逆向工程的特点见如表 1.1所示：表 1.1 逆向工程的特点逆向工程的特点 逆向工程的主要发展项目数据测量为实现高速、高精度、三维数字化产品几何和自动测量和规划路径，建立了逆向工程的自测量装置。数据处理的要点根据测量数据的不同类型，开发了通用的数据处理软件，并对现有的数据处理算法进行了改进。表面拟合 有可能控制表面光滑，使其光滑。集成技术 1、模型重构技术；2、数字化制造技术；3、基于网络的协同设计；4、测量技术等一些技术。反、逆的设计 开创了逆向思路，就反向和行动结合实现。12 模具工业1.2.1 模具工业的概况模具工业是国民经济的基础工业，模具生产技术水平，制造业已经成为衡量一个国家的产品水平的一个重要标志。由于塑料模具产业的快速发展，这些差距的存在，桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）2在中国塑料模具的发展将高于模具工业的整体发展。塑料模具制造企业在面对大规模和现代发展的同时，专业化和精细化仍然是发展的必然趋势。 塑料模具是塑料加工设备或工具。根据塑料成型方法的不同，塑料模具通常分为注塑模具、压铸模具、挤压模具、热成型模具等。特别是，塑料模具，以满足塑料成型工艺的要求，以确保塑料制品的质量，降低生产成本发挥重要作用。一个高品质的塑料模具可以塑造数十万倍，甚至数百万倍。这与模具设计，材料选择，制造和维护有很大的关系。塑料模具设计要求见如表 1.2 所示：表 1-2 塑料模具设计要求方向 设计要求1、外在要求 精美的外观、精确的尺寸、结构合理、制造容易、操作方便、生产效率高。2、内在要求 良好的物理性能和化学性能、寿命长、成本低、制造产品要优质制件。1.2.2 我国塑料模具工业技术现状及与国外的差距一般来说，无论在数量上还是质量上中国的塑料模具、工艺等方面都取得了很大的进步，但与国民经济发展的需要，与世界先进水平仍有很大差距。一些大型、复杂、寿命长的高档塑料模具，我国每年还要进口一定用量。我国模具产品近几年到十年来也取得巨大的进步，发展制造业正向发达国家接近。塑料模具行业的快速发展，反映在模具产品要向大，复杂的方向，综合技术含量的不断提高，模具制造周期缩短。然而，与国外先进的塑料模具相比，仍然有差距。国内外塑料模具技术比较表 1.3 所示：表 1.3 国内外塑料模具技术比较项目 国内 国外型腔表面粗糙度 Ra0.20 Ra0.5 Ra0.01Ra0.05淬火钢模具寿命 50100 万次 160 300 万次注塑模型腔精度 0.020.05mm 0.0050.01mm淬火钢模具寿命 1030 万次 10 60 万次13 快速成型技术概述1.3.1 快速成型技术概述快速成型技术又称快速原型制造简称 RP 技术。诞生于 20 世纪 80 年代后期的一项先进制造技术，RP 技术给工业带来了推动性作用。RP 技术是一种高新制造技术，它基桂林航天工业学院本科毕业设计（论文）3于材料堆积法，被称为近几十来制造领域的一个重大成果。它汇集许多技术为一身，把一层层的材料制造，从而积累材料成为一个实体原型。RP 技术可以缩短产品开发周期，降低成本，提高产品的质量。同时，RP 技术是已经在发达国家的制造业中得到了普遍应用。RP 技术加工原理基本都是一样的“分层制造，逐层叠加” ，类是盖楼一样。RP 技术的优越性：从传统工业解放出来，无任何刀具、模具和工装卡具的情况下，能制造出新产品，但是要产品设计的（CAD）数据。1.3.2 快速成型的特点（1） 、快速性。（2） 、高度柔性。（3） 、与复杂程度无关。（4） 、设计制造一体化。（5） 、材料的广泛性。1.3.3 快速成型的经济效益（1） 、缩短产品加工时间。（2） 、增加使用构想具体化能力。（3） 、降低原型生产周期。（4） 、降低设计错误的发生及所花费成本。（5） 、增加在设计过程中了解产品特性的能力。14 快速成型技术对模具工业的影响快速成型技术发展迅速，正向打印金属发展前进。进行快速模具或成品打印可是