基于proe的平板后盖注塑模具设计毕业论文.doc
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1、摘 要本课题主要是针对平板电脑壳体,利用Pro/E软件及其注塑模设计专家系统设计一套注塑模具。本课题介绍了注塑模具国内外发展现状,说明了本课题的研究意义和内容,并且从平板电脑壳体模具情况出发,进行塑件成型工艺分析,模具的成型零部件、浇注系统、温度调节系统,并进行了模架的选择、注塑机的选择、模具开模仿真,最后使用Pro/NGINEER软件将三维图转换成平面CAD图。使用Pro/NGINEER软件进行模具设计可大大缩短设计和制造周期,提高产品设计准确性,降低设计成本。关键词:ProE软件 注射模设计 浇注系统 平板电脑壳体AbstractThis topic mainly aimed at the
2、 plastic mold design of tablet computer casing .By using Pro/E software and expert moldbase extension, the plastic mold was designed.This topic introduced the present research condition of injection mold home and abroad, describes the research significance and contents of the project, and came from
3、the condition of the mold embarks of tablet computer casing, the technology capability of product , shaped molds parts, the pours system, adopting temperature-adjusted system, To be oriented structure, the against system,and the choose of moldbases, the choose of injection machines were designed. Fi
4、nally use the Pro/E software to three-dimensional figure into plane CAD drawings.By using ProE software in plastic mold design,the cycles of design was greatly shortened,the product design precise was improved,and the design costs was lower.Key words: Pro/E software; design of injection mold; the po
5、urs system;tablet computer casing毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入
6、学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)
7、。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订目 录1绪 论31.1国内外的研究现状3 1.1.1 国内的研究现状概述31.1.1 国外的研究现状概述31.
8、2研究内容、研究目的及意义3 1.2.1研究内容3 1.2.2研究目的及意义32基于Pro/e的平板电脑壳体的注塑模具总体方案设计32.1平板外壳的结构特征和成型工艺分析32.2模具浇注系统方案的确定3 2.2.1浇注系统设计原则3 2.2.2普通流道的组成及作用3 2.2.3普通流道浇注系统设计3 2.2.4流道及浇口设计32.3模具成型零件的设计32.4 注塑机的选择3 2.4.1塑件体积计算3 2.4.2注射机型号的选择3 2.4.3注射机参数校核3 2.4.4 标准模架选择32.5排气系统的设计32.6 温度调节系统设计3参考文献3致 谢3附 录31 绪 论模具工业在世界各国经济发展中
9、具有重要的地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一1。下面对国内外模具发展现状进行简单介绍。1.1国内外的研究现状1.1.1 国内的研究现状概述1、市场规模发展从工业产品生产行业看,模具是现代工业,特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计,利用模具制造的零件数量,在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上;在电脑、电视机、摄像机、照相机、平板电脑、录像机等电子产品中占85%以上;在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上;兵器产品中占9
10、5%以上2。从起步到现在,我国模具工业经历了半个多世纪的发展,已有了较大的提高,与国外的差距正在进一步缩小。纵观我国的模具工业,既存在着高速迅猛发展的良好势头,又存在着精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足,无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一,生产销量排名世界第三。目前,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人。2005年模具销售额达610亿元,同比增长25;模具出口7.4亿美元,比2004年的4.9亿美元增长约50,均居世界前列。在我国,广东、上海、浙江、江苏、安徽是主要生产中心。广东占我国模具总产量的四成,在专业人才聚集、技
11、术水平、模具生产设备和QC、QA上要领先于国内其它省份。2、成型工艺现状 除了液态模锻、粉末锻造成型工艺以外,还有多材质塑料成型模、高效多色注塑模、镶件互换结构和各种抽芯脱模机构的创新设计取得了较大进展;在陶瓷模具成型表面施以桂胶工艺,解决了模具的粘粉问题,同时采用磁吸技术,使其具有自动调整间隙的功能,保证陶瓷砖面平整,简化了模具结构。在冲压成型加工中,多功能复合模具逐渐增加。一副多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负着叠压、攻系、铆接和锁紧等组装任务,这种多功能复合生产出来的不再是单个零件,而是成批的组装件,可大大缩短产品的生产及装配周期,显著地提高生产率。3、注塑模具行业发展模具被称为工
12、业产品之母,所有工业产品莫不依赖模具才得以规模生产、快速扩张,被欧美等发达国家誉为“磁力工业”。由于模具对社会生产和国民经济的巨大推动作用和自身的高附加值,世界模具市场发展较快。塑料模具工业近20年来发展十分迅速,早在几年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和,塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成型的方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成型,世界塑料模具市场中塑料成型模具产量中约半数是注塑模具,在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。2006年,注塑模具比例进一步上升,热流道模具和气辅
13、模具水平进一步提高,注塑模具在量和质方面都有较快的发展,我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨,最精密的注塑模具精度已达到2微米。在CAD/CAM技术得到普及的同时,CAE技术应用越来越广,CAD/CAM/CAE一体化得到发展,模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,专利数量增多3。1.1.1 国外的研究现状概述随着全球经济的发展,新的技术革命不断取得新的进展和突破,技术的飞跃发展已经成为拉动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展,促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展,为了保持和加强产品在市场上的竞争力,产品的开发周期、生产周期越来越短,于是对制造各种
14、产品的关键工艺装备模具的要求越来越苛刻 。一方面企业为追求规模效益,使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展;另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要,要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展,使得快速经济制模技术如虎添翼,应用范围不断扩大,类型不断增多,创造的经济效益和社会效益越来越显著。塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成型的方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成型,世界塑料模具市场中塑料成型模具产量中约半数是注塑模具。1、模具材料和标准件国际
15、上,汽车模具已进入专业化、标准化阶段,汽车模具基本是由专业的模具制造商提供,模具商品化率在70以上,还有许多专门生产模具标准件的企业,汽车模具标准件多达几百种。国外模具的标准化率可达85(如德国、日本),中小模具的局部结构标准化程度高(如日本的手机模具)。德国的保险杠模具,模架是标准的,热流道是标准的,和国内相比,周期快,成本降低30 4。2、加工设备、模具制造工艺和测量技术德国、日本模具企业的加工设备先进,基本都是数控、高速切削、单向走丝线切割或4轴5轴联动的高速加工机床,能实现模具型面的镜面加工。外相比德国、日本汽车模具的制造工艺已标准化,制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在
16、线测量,这方面国内至少差1520年。德国的精密品牌产品,除了加工过程中的在线检测外,手机类、剃须刀类的产品,全部通过可靠性测试、耐候性测试、寿命测试、剃刀表面和间隙的微观显微放大测试、主要零件外形和装配后外形的激光3D测试等。这些重要数据为产品的更新换代提供了非常重要的依据。3、模具的精度、寿命和模具制造周期国外的汽车企业都在实施“2 mm”工程,在国内,单一零件还能够做到,几百个零件装配到一起就没有保证了。零件精度低造成修配量大,整模故障率高、稳定性差。日本的汽车模具精度可达0.02 mm,塑料模分模面的精度控制在001德国的模具制造周期在2周20天,备料45天,试模23天。日、韩的模具周期
17、要求2周,原因是他们有专门的模具配件城,滑块、顶杆、浇口套组件等均可以买到,型腔件加工好装上就行了。国外对发出去的模具进行可靠性、稳定性跟踪。国内是模具出了问题,再派人去。4、新工艺、新材料研究和创新能力塑料加工新工艺的研究,日本、德国、美国、意大利等发达国家处于领先地位,模内贴膜、回转成型、双料双色三色注射、啤酒瓶周转箱注射装配集成化自动生产线、奶制品快餐面盒的注射一模内贴膜自动生产流水线、一模200腔的瓶盖叠式一回转成型的自动化注射生产线等,在多年前就已用于批量生产。全塑型轿车赛车的塑料和整车零部件成型工艺从1995年起一直在孜孜不倦地研发。战斗机上的高强、高韧、耐高温、质量轻的新材料、新
18、工艺,美国、德国在80年代初期已应用于某些机型,1985年后,某些碳纤维塑料制品已应用于民用客机。超薄型手机PC导光板的材料、注射工艺与设备的研制,日本处于领先地位。木塑环保复合材料注射专机和注塑工艺制品的研究欧洲处于领先地位。多层、多功能复合薄膜挤出专机、薄膜厚度控制、薄膜层数控制及各种功能薄膜的材料研究,美国处于世界前沿。一个国家的创新、研发能力体现了国家的综合基础实力。国外企业对新产品开发很重视,模具厂经常会与材料厂商、产品厂共同开发新产品和模具;注射机厂会与材料厂商共同研发新机型;名牌塑料供应商会与名牌汽车公司联合研制以塑代钢的新塑料和新产品(如BAYER与宝马合作开发全塑赛车、GE与
19、克莱斯勒共同开发全塑轿车)。这种强强合作,使企业具有很强的研发能力。1.2研究内容、研究目的及意义1.2.1研究内容随着CADCAMCAE技术的快速发展及市场对模具集成需求的日益增加,在模具企业推广普及相关的CAD、CAE、CAM知识、提高其生产能力和市场竞争力是我国模具行业发展的必由之路。应用ProE机械自动化软件建立模具模型为模具制造提供必备的图纸、为后序的CAE、CAM提供基础数据支持,是模具设计制造集成化的前提。本文利用ProE软件完成了平板电脑壳体的模具设计,在对注塑件进行机构工艺性分析的基础上,完成了注塑模具的部件结构设计和总装设计。1.2.2研究目的及意义目的:以平板电脑壳体这一
20、现实产品,设计一副能够生产所给塑料、满足产品表面质量和制造精度要求的塑料模具。通过此次模具设计过程,让同学们了解如何进行模具设计,模具设计的总体思路要有一定的掌握,而且如何进行塑料成型工艺设计、运用设计软件设计塑料模具等方面有综合性的掌握,为以后从事模具设计工作做好准备。意义:模具工业是国民经济的基础产业, 是“百业之母”,是永不衰亡的行业, 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力5。我国模具工业解放后从无到有, 在经历了半个多世纪的发展, 已有了较大的提高, 发展速度十分迅速, 目前已初具规模。近年来, 对模具技术的探索和研究取得了可喜的成绩。我国模具设计与制造技术的发展经历
21、了手工作坊制造阶段、工业化生产阶段和现代化生产阶段。随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的广泛应用,产品对模具的要求越来越高。计算机辅助仿真已成为塑料产品开发、模具设计中的关键技术6 。应用计算机仿真技术,对注塑成型模具进行计算机辅助设计,并对模具设计的各个环节进行定量计算和数值分析;对整个注射过程进行工艺仿真分析,预测产品可能出现的缺陷,对于存在的问题在产品设计阶段予以解决7-10。这种方法与传统的模具设计相比,在优化注射工艺、降低试模成本、提高产品的品质、节约原材料等方面具有重要意义。伴随着计算机技术的快速发展, 数字化、信息化模具CAD/CAE
22、/CAM技术和数控加工机床已普遍采用, 模具产业正处于高速发展阶段11。虽然我国模具技术水平正在逐步提高, 但与工业较为先进的国家相比, 仍存在较大的差距, 纵观我国的模具工业, 既有高速发展的良好势头, 又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足, 无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。模具生产技术水平的高低, 已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志, 因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力12。随着塑料制品在机械、电子、农业等领域的广泛应用,我们对塑料模具的需求也随之增加。模具的设计技术在我国制造业中占据着重要的地位。从事塑料模具的设计开发具有十分
23、重要的现实意义。2 基于Pro/e的平板电脑壳体的注塑模具总体方案设计2.1 平板外壳的结构特征和成型工艺分析2.1.1塑件结构分析 平板电脑外壳的三维模型如图所示。图2-1平板电脑后盖背面图2-2平板电脑后盖正面平板外壳采用材料为ABS,该材料相对密度为1.05左右,有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用、耐磨性优良、尺寸稳定耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好,综合性能好,成型工艺好。外壳上表面和侧面有孔,但是不需要侧抽芯,模具结构简单。2.1.2塑件的注塑成型工艺性分析在Pro/E Widfire3.0中打开塑件的三维模型,进行外壳的注射成型工艺性分析。(1)
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