开题报告(模具方向)

哈尔滨理工大学学士学位论文开题报告题目:基于EXM的手机上盖注塑模具设计院系荣成学院材料工程系专业材型10-1（模具）指导教师 学号 姓名 开题时间：2013年3月14日

哈尔滨理工大学学士学位论文开题报告姓名孟陈力院部所、中心荣成学院专业材料工程系学号1030050124指导教师于彦东论文方向注塑模具设计论文题目基于EXM的手机上盖注塑模具设计所涉及的学科材料科学与工程一、选题依据、背景及意义模具号称工业之父，是制造业的基础。我国模具行业起步较晚，设计制造水平较技术发达国家要低许多。随着我国工业生产和科技的快速增长，人们对汽车、家电、仪表、办公用品等各种工业产品的需求越来越大，并且对产品质量的要求越来越高。我们常用的肥皂盒、塑料果盘等塑料制品，都是利用塑料模具制成的各种形状和尺寸的塑料制件，如图1所示。(a)果盘 (b)肥皂盒图1用塑料成形模具制成的物品随着塑料制品应用的日益广泛，对塑料模具设计和制造的要求也越来越高，塑料模具工业正向着高效率、高质量、高精度的方向的发展。在手机行业中，生产厂家以手机外壳的色泽艳丽、造型美观、手感舒适、成本低等优势来占领一定的市场份额。手机上盖是手机的外观的首要表现，它是由复杂曲面组成，上盖的设计好坏和设计效率直接影响手机的质量和竞争力。因此，上盖模具是保证高质量手机外形的重要前提。此次设计是以Pro/E为设计平台的手机三维实体快速模型，并对手机上盖进行了注塑模设计。此研究方向分析了自由曲面零件手机上盖的结构，并借助曲面造型软件Pro/E对手机上盖进行建模。通过对制件的工艺分析，确定模具结构，并利用EXM完成模具的设计。通过MoldFlow分析软件，对模具的结构进行优化分析和设计，选择最合适的浇口位置，旨在为模具产品注射模具的设计和工艺参数设置提供一定的理论依据。此次设计的目的和意义在于通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。通过对手机外壳做了相关参数工艺的分析，在模具设计时使用Pro/E软件对模具进行具体的设计；并且利用EMX插件添加模架，对模具进行开模分析，并顺利实现开模。基于Pro/E环境下进行手机外壳的注塑模具设计，使用了Pro/E的外挂工具Pro/E+EXM该解决方案从产品造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析到数据库管理，彻底改变了传统的设计理念，它能让注塑模具设计人员创建、修改和仿真分析模具构件，并在模具设计变化时，快速更新它们。从而大大缩短了模具设计人员花费在创建、定制和细化模架部件以及注塑模具所需的模具组件上的时间，达到了缩短产品开发周期、提高产品设计制造质量、降低成本及灵活快速响应市场的目的。为模具设计提供了一种新方法。二、 与选题相关领域的国内外研究与发展现状、趋势及存在的问题近年来，塑料模具工业迅速发展，体现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向发展，综合技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短。但与国外塑料模具的先进水平相比，依然存在一定差距。随着现代科技的飞速发展，特别是中国加AWTO之后，计算机软件在各行业中的应用也日益广泛。Pro/E经过几十年的发展，在设计领域中，已成为当前运用最普及的CAD/CAM软件之一，被广泛运用于产品结构、外观造型，小家电、玩具、模具等行业中。模具工艺的发展的总体趋势：（1）模具产品将朝着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企业将朝着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。⑵模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化，三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化将带领模具行业进入新时代。（3）模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。（4）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，甚至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发，变被动为主动。（5）随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大变化。（6）高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺。新技术将不断得到发展。模具行业存在的问题：（1）发展不平衡，产品总体水平较低。（2）工艺装备落后，组织协调能力差。（3）大多数企业开发能力弱。（4）管理落后，甚于技术落后。（5）市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决，供不应求的局面还将持续一段时间，特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。（6）体制和人才问题的解决尚待时日。展望未来，由于国际，国内宏观环境总体良好，国内塑料模具各主要用户行业扔将持续以较快速度发展，塑料模具也必将持续高速发展。目前存在的主要问题通过国内外交流与合作，及全行业的共同努力和各方面的共同支持，一定会逐渐得到较好解决。三、 主要研究内容总体研究内容：通过对塑件（如图2所示）的形状、尺寸（此产品的厚度均为1.5mm）及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。分析自由曲面零件手机上盖的结构，在模具设计时使用Pro/E软件对模具进行具体的设计，使用Moldflow分析软件进行浇口等的分析，并且利用EMX插件添加模架，对模具进行开模分析，顺利实现开模。1、手机外壳造型设计；手机外壳工艺分析：（1）材料的选择（2）尺寸精度（3）形状，塑件几何形状应满足使用要求和尽可能使用（4）壁厚，从成本和效率来看，壁厚为1.5mm（5）脱模斜度（6）圆角的设计。手机外壳塑件有限元分析。2、 注塑机的初步选择。3、 手机外壳模具设计：(1)使用Mlodflow分析浇口类型及位置(2)创建分型面(3)浇注系统的设计(4)成型零件的设计，包括型腔、型芯等(5)推出机构的设计(6)抽芯机构的设计⑺加热和冷却系统的设计(8)加载标准模架。4、 注塑机的校核：(1)注塑机最大注射量的校核(2)注塑机注射压力的校核(3)注射机锁模力的校核(4)模具与注射机安装部分相关尺寸的校核。5、 装配图与零件图的绘制。(a)二维图 (b)三维图图2零件图四、预期思路与技术路线或设计与实验方案设计方案如图3所示。

图3设计方案五、研究进程2014.02.25参加毕业设计专题讲座；2014.02.25〜2014.03.14查阅资料文献，自定题目，完成开题报告；2014.03.15参加开题报告；2014.03.16〜2014.03.30手机外壳工艺分析；2014.03.31〜2014.04.07注塑机初步选择；2014.04.08〜2014.05.07手机外壳模具设计；2014.04.25中期答辩；2014.05.08〜2014.05.20注塑机校核；2014.05.21〜2014.06.15模具装配图与零件图绘制。；2014.06.15终期答辩。参考文献1徐云杰.注射模分型面设计中靠破孔的研究[B].模具技术.2006,22屈伟平.我国模具制造业发展现状、存在的问题及对策[J].模具技术.2006,53王钰.中国模具发展形势良好[N].机电商报.2006,34聂福荣，张涵，王晓陵.咖啡壶口衬垫注射模设计[N].模具技术.2005，65曲华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社.20026陈剑鹤.模具设计基础[M].北京：机械工业出版社.20037屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，19968余强.Pro/E模具设计基础教程[M].北京：清华大学出版社.20059申树义主编.塑料模具设计.北京:机械工业出版社,199910张佑生，王永智.塑料模具计算机辅助设计[M].北京：机械工业出版社.199811郭新玲.带孔零件注射模分型面的三维设计[J].模具工业.2005，12李倩，王松杰，申长雨等.模具设计中收缩率的预测[J].电