南京农业大学本科生毕业论文设计开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）
开题报告

题 目:
汽车车灯按钮零件塑料模具设计

姓 名:
XXXX

学 院:
南京农业大学工学院

专 业:
材料成型及控制工程

班 级:
材控102

学 号:
33310XXX

指导教师:
XXX 职称: 副教授

20 14 年3月 5日
南京农业大学教务处制

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）
意义：随着塑料非金属材料在工业产品中的广泛应用,模具工业在国民经济中的比重也越来越大。在机械、电子等行业中,有一半以上的产品是采用模具制造的方法。利用模具成型的生产方法很多, 其中注塑成型具有制成品精度高、生产效率高和可以用来生产几何形状非常复杂的产品等特点,在整个塑料制品生产行业中具有非常重要的地位。模具作为成型必须的工艺装备,其设计周期、生产效率和质量直接影响产品的进度、成本和效率。过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验, 模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能,因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷，需要设计人员对模具优化设计。
我国模具技术概况：随着科技的进步，国务院和国家有关部门对发展模具工业给予了高复重视和支持，募集工业才驶入快速发展轨道。近年来，我国模具工业发生了巨大的变化。在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具技术已经被广泛的应用，采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多。模具标准间使用覆盖率级模具商品化率都已经有了较大幅度的提高。热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。
模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。整体来看我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。
国外模具技术现状：高新技术在国外模具企业得到广泛应用,国外许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛应用，在国外，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。目前，国外模具企业在生产中广泛应用数控高速铣，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，转数一般在1.5万～3万r/min。采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面，仅需略加抛光便可使用，节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为4～5年。增加数控高速铣床，是模具企业设备投资的重点之一。快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快，快速成型和快速制模技术应运而生，并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上，快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司。
应用前景：随着塑料制品应用的日益广泛，不同的领域对塑料制品的开头精度、功能成本扽方面提出了很多更高的要求，因此在传统注塑成型技术的基础上又发展了许多特殊的新兴注塑成型技术，如低压注塑成型、熔芯射击成型、装配注射成型、磁场定向注射成型、单色多模注射成型、气体辅助注射成型、薄壳注塑成型技术等。因此必须改变注塑模具的设计和制造体系，才能够满足成型要求。

参考文献：
[1]高占华，曹巨江. 基于Pro_E 的开关盒模具设计及流动分析[D] . 陕西科技大学机电学院，2007
[2]彭广威. 基于Pro/E的连接套筒注塑模设计[J].模具制造.2008.10
[3]付云龙 王斌.基于Moldflow 的开关面板支架浇口优化设计[J]. 塑料，2013，42（3）：99-102
[4] 张坚 ,赵龙志. 基于Moldflow的汽车内饰右前开关控制面板注射成型研究[J].工程塑料应用，2009，37（12）：72-75
[5] 孙国栋，刘长华.基于Moldflow 软件的开关盒上盖浇口优化设计[J].塑料，2011，40（4）：103-105
[6]赫洪艳.基于CAD/CAE/CAM 技术的按键注塑模具设计[J].塑料科技，2008，36（12）：66-70
[7] 姜羡 ,赵明娟. 基于CAD/ CAE 的汽车右前开关控制面板注射模设计[J].模具工艺，2010，36（4）：47-51
[8] 房宏淼. CAD_CAE技术在注塑模具设计过程中的应用[D].2013
[9] 花杏华. 按钮注塑模设计. 江苏春兰机械制造有限公司[J].模具，2008，2：44-45
[10] Q: li tang. The optimal multi-cavity injection molding cooling system design [J]. Stevens institute of technology, Hoboken, New Jersey, 07030

研究的目标、内容和拟解决的关键问题
研究目标：通过此次注塑模具设计，熟练掌握运用Pro-E分析塑件结构属性、运用Moldflow分析注塑是的各类参数。
内容：本文以按键为研究对象，应用CAE分析软件moldflow对塑件的注塑成型过程进行分析，确定了最佳浇口位置、浇注系统形式、冷却系统以及成型工艺参数。基于Pro-E软件进行产品的三维分模，确定了型腔和型芯结构，并在此基础上进行了模具主要零件的模拟加工和数控编程。
需解决的关键问题：分型面的选择；计算机辅助仿真分析。

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法：分析研究Pro-E 和Moldflow 软件在汽车车灯按钮的注射模具设计中的应用,利用CAD-CAE 技术建立塑件实体模型,创建模具体积块,进行塑件浇口位置的优化,并基于模具体积块利用EMX4.1进行了模架调用与装配。
可行性：1、此次的模具设计我有充分的时间来设计；
2、在文献资料极其丰富的学校做基础；
3、有指导老师的关心与知道作为最坚强的后盾；
4、自身大学已经掌握的Pro_e、CAD、Moldflow的应用；
技术路线：
塑件的分析与建模
搜集相关文献 资料

设计方案的确定

N

模具的分析仿真

Y

撰写说明书
绘制模具零件图及装配图

模具结构设计

特色或创新之处

特色与创新：该注塑模具设计结合社会生产实际或科研实践，工程性强，现实意义明显，具有相当的先进性、深度和难度。并将模具设计内容同CAD-CAM紧密结合在一起，应用Pro_E分析塑件属性，通过Moldflow软件仿真，分析参数随时发现自己在每一步设计中的不合理处，并找出各种解决方案让设计趋于合理。使模具设计更完美高效。

研究计划及预期进展

完成本设计的工作计划及进度安排 
2月21日-3月8日：查阅有关模具资料，完成调研，写出开题报告； 
3月9日-3月18日：方案论证，确定方案，了解并画出塑件图； 
3月21日-4月3日：注塑模相关结构设计及计算，并应用软件得出相关参数； 
4月4日-4月22日：分析三维参数，完成该车灯按钮注塑模的整套模具设计；画出总装配图；
4月25日-5月29：研究车灯按钮的注塑模CAD/CAE的实现方法； 
5月1日-5月14：开发该塑件注塑模CAD/CAM多媒体演示 
5月16日-5月27：完成毕业设计说明书（论文） 
5月30日-6月8日：毕业答辩，修改毕业设计

已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括利用教学实验中心、科研实验室、实习基地、校外其它企事业单位等条件的计划与落实情况）
在该车灯按钮注塑模具设计中，我已基本掌握Pro-E、CAD、moldflow的基础应用，并能初步进行数据的整合分析。尚缺少的是暂无实验中心的实践基础。虽有一定的可行性，但付诸于实际生产还有一定差距和不解。即虽如此，但我们有与生俱来的数据王国，学校里的文献，数据实践基础。我坚信我一定能完美完成此次的车灯按钮注塑模具设计

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