電器旋鈕注射模具設計【說明書+CAD+PROE+仿真】
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湖南工學院畢業(yè)設計(論文)開題報告
題 目
電器旋鈕CAD注射模設計
學生姓名
何楚星
班級學號
材料成型0702班 212070221
專業(yè)
材料成型及控制工程
畢業(yè)設計（論文）課題名稱：電器旋鈕CAD注射模設計
一、選題背景與意義
塑料制品之所以能夠在各行各業(yè)得到大規(guī)模的應用,是由于他們本身具有一系列特點。塑料相對金屬，密度小，但是比強度高，絕緣性能優(yōu)良，具有非常優(yōu)良的抗化學腐蝕性，在機械、化工汽車、航空航天等領域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件幾乎在工業(yè)、日常生活的各個領域里無處不在。塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列。其仍在不斷的開發(fā)與應用，并且隨著成型工藝的不斷成熟與發(fā)展，大大促進了塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，這就促進CAD/CAM/CAE技術的在模具行業(yè)中的應用。隨著生產(chǎn)技術水平的提高，電器模具應用越來越普遍，如何開發(fā)DVD相關結構的模具成為相關企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術完成2132front-P注射模設計模具的結構設計和模具設計，通過完成此次畢業(yè)設計的意義在于將我大學所學的知識進行歸納性總結，提高我的專業(yè)實踐能力，通過對整個設計過程的實際操作來發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下了良好的基礎。
隨著生產(chǎn)技術水平的提高，電器模具應用越來越普遍，如何開發(fā)電器模具成為相關企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術完成電器旋鈕模具的結構設計和模具設計，通過完成此次畢業(yè)設計的意義在于將我大學所學的知識進行歸納總結，提高我的專業(yè)實踐能力，通過對整個設計過程的實際操作來發(fā)現(xiàn)解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下良好的基礎。
二、課題關鍵問題及難點
該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強度、硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價格便宜，原料易得。ABS在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%~0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應用領域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達80%。
ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時可吸收0.2%~0.35%水分，雖然這種水分不至于對于機械性能構成重大影響，但注塑時若濕度超過0.3%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應小于0.3%。
注塑成型時的主要缺陷為容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；采取相關的消除措施為增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預干燥。結構上該塑件總體形狀為長方形，塑件壁厚均勻，邊緣過度圓滑。尺寸精度無特殊要求，右上方分布6個直徑為7mm的通孔，右下方對稱分布有4個6毫米的孔，同時還有幾處下沉的階梯結構，所以應設計抽芯機構。該塑件要求表面光澤，無飛邊、毛刺、縮孔、留痕。所以在成型時要注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。
三、文獻綜述
近年來，由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設計與制造專業(yè)或者相關的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。進入新世紀以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，2006年模具銷售額達到720億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國模具生產(chǎn)廠、點達到了約3萬家，從業(yè)人員近100萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當?shù)囊?guī)模。期中，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右。國內(nèi)塑料模具市場對注塑模具需求量日益增長。專家普遍預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。所以，越來越多的人開始從事塑料模具行業(yè)的設計。大大的促進了我國注塑模具技術的發(fā)展。但是我國目前和發(fā)達國家相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復雜程度、 模具的使用壽命和制造周期等。所以，我們?nèi)孕璨粩嗟呐^斗，用我們國家人民的聰明才智去開發(fā)模具行業(yè)，使我國的模具設計得到進一步的發(fā)展，逐漸縮短與發(fā)達國家的差距。
目前塑料模具主要分為種類很多，一般按照制品的成型材料性質(zhì)可分為熱固性塑料膜和熱塑性塑料膜；按照產(chǎn)品的成型工藝劃分又可分為壓縮模、壓注模和注射模，其中注射模在塑料模具應用面中較為廣泛；還有按照模具裝卸方式分類、按照模具行腔數(shù)目分類、按照分型面特征分類等多種分類方式。
塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根據(jù)受熱后其性質(zhì)不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。
模具生產(chǎn)的過程一般包括：接受任務書（通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務書提出，模具設計人員以成型塑料制件任務書、模具設計任務書為依據(jù)來設計模具）；收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工數(shù)據(jù)，例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結構是否合理等；消化工藝數(shù)據(jù)，分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規(guī)格、模具結構類型等要求是否恰當；確定成型方式，采用直壓法、鑄壓法還是注射法；選擇成型設備，初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用；確定模具類型，選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備，理想的型腔數(shù)。其中有型腔的布置、分型面的確定、選擇頂出方式、確定澆注系統(tǒng)脫模方式、主要成型零部件計算等；繪制模具結構草圖為正式繪圖做準備；最后模具的校核，包括基本結構方面和設計圖紙方面[6]。
現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展,推動了我國模具工業(yè)的前進。CAD/CAM/CAE技術的日臻完善和在模具制造上的應用,使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來越重要的作用, CAD/CAM/CAE技術已成為現(xiàn)代模具的制造的必然趨勢[7]。CAD/CAM/CAE計算機輔助設計、模擬與制造一體化, CAD/CAM/CAE一體化集成技術是現(xiàn)代模具制造中最先進、最合理的生產(chǎn)方式。使用計算機輔助設計、輔助工程與制造系統(tǒng),按設計好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設計到制造的一個必然過程?？傊?CAD/CAM/CAE集成技術就是在這種情況下應運而生的,它已成為現(xiàn)代模具制造技術發(fā)展的必然趨勢,并以科學合理的方法給模具制造者提供了一種行之有效的輔助工具。這技術的應用大大減少了設計師的工作量,節(jié)約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。
參考文獻
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[2] 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社. 2007.
[3] 伍先明，張蓉. 塑料模具設計指導[M]. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006.
[4] 石富安，龔云表. 工程塑料手冊[M]. 上海：上海科學技術出版社. 2003.
[5] 《塑料模具設計手冊》編寫組. 塑料模設計手冊[M]. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 1999.
[6] 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設計師指南[M]. 北京：國防工業(yè)出版社.1999.
[7] 陳錫棟，周小玉. 實用模具技術手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社. 2003.
[8] 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設計教程[M]. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.
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[10] 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設備[M]. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.
四、方案擬定及進度安排
一、產(chǎn)品基本要求分析
二、根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型
三、塑件材料選擇
四、成型方法及其工藝的選擇
五、注射機的選擇
六、模具相關結構的設計
七、成型零件的制造工藝分析設計
八、模具材料的選擇
九、模具工作過程分析
十、繪制相關圖紙
十一、編寫設計說明書
十二、自選一個重要模具零件編制加工工藝路線，進行相關的計算，并編制加工工藝卡和工序卡。
進度安排：
1、3月1日 選取課題及編寫開題報告；
2、3月2日 ～ 4月1日 英文論文翻譯；
3、4月2日 ～ 5月4日 查詢相關資料，產(chǎn)品基本要求分析。
根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型；
4、5月5日 ～ 5月7日 塑件材料選擇、注射機的選擇、成型方法及其工藝的選擇；
5、5月7日 ～ 5月20日 模具相關結構的設計；
6、5月21日 ～ 5月23日 成型零件的制造工藝分析設計；
7、5月24日 ～ 5月25日 整理設計說明書，按照學院得規(guī)范要求排版打印設計說明書；
7、5月26日 ～ 5月29日 準備答辯；
8、6月1日 ～ 6月10日 上交畢業(yè)設計資料，評閱。
指導教師批閱意見
指導教師(簽名)： 年 月 日
注：可另附A4紙
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編號：20843674
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