吹風機頭的注射模設(shè)計【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD+PROE】

吹風機頭的注射模設(shè)計【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD+PROE】,一模一腔,側(cè)抽芯,說明書+CAD+PROE,吹風,機頭,注射,設(shè)計,說明書,仿單,cad,proe 南京理工大學泰州科技學院 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯 系　　部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 張 榮 學 號： 05010144 (用外文寫) 外文出處：Int J Adv Manuf Techool(2006)28: DoI.10.1007/s00170-004-2328-8 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導教師評語： 該篇外文資料內(nèi)容與課題有一定的相關(guān)性，譯文比較正確地表達了原文的意義、概念描述基本符合漢語的習慣，語句較通暢，層次較清晰。翻譯質(zhì)量良。 簽名： 年 月 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 附件1：外文資料翻譯譯文 對于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動化表面處理 摘要 本文研究了注塑模具鋼自動研磨與球面拋光加工工序的可能性，這種注塑模具鋼PDS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測定的。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進給量500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內(nèi)部曲面的測試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0.07微米。 關(guān)鍵詞 自動化表面處理 拋光 磨削加工 表面粗糙度 田口方法 1 引言 塑膠工程材料由于其重要特點,如耐化學腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 注塑成型對于塑料制品是一個重要工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計的本質(zhì)要求,因為它直接影響了塑膠產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。 研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。自動化表面處理的球磨研磨工具將得到示范和開發(fā)。 磨削速度, 磨削深度，進給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性如圖1所示。 圖1球面研磨過程示意圖 圖2球面拋光過程示意圖 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強度[3-6]。拋光的工藝的過程是由加工中心 [3,4]和車床[5,6]共同完成的。對表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進給速率,拋光速度,潤滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼PDS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結(jié)合了油脂潤滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛， 40微米的進給量[7]。采用最佳參數(shù)進行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。通過拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。 此項目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動化流程工序，如圖3所示。我們開始自行設(shè)計和制造的球面研磨工具及加工中心的對刀裝置。利用田口正交矩陣法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實驗相應(yīng)的四個因素和三個層次。用最佳參數(shù)進行表面球研磨則適用于一個曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。為了改善表面粗糙,利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進行對表層打磨。 PDS試樣的設(shè)計與制造 選擇最佳矩陣實驗因子 確定最佳參數(shù) 實施實驗 分析并確定最佳因子 進行表面拋光 應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面 測量試樣的表面粗糙度 球研磨和拋光裝置的設(shè)計與制造 圖3自動球面研磨與拋光工序的流程圖 2 球研磨的設(shè)計和對準裝置 實施過程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應(yīng)和加工中心的Z軸相一致。球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置的設(shè)計，如圖4所示 圖4球面研磨工具及其調(diào)整裝置 電動磨床展開了兩個具有可調(diào)支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當兩個可調(diào)支撐螺絲被收緊時，其后的對準部件就可以拆除。研磨球中心坐標偏差約為5微米, 這是衡量一個數(shù)控坐標測量機性能的重要標準。 機床的機械振動力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝，如圖5所示。 圖5 a.球面研磨工具的圖片. b. 球拋光工具的圖片 為使球面磨削加工和拋光加工的進行，主軸通過球鎖機制而被鎖定。 3 矩陣實驗的規(guī)劃 3.1 田口正交表 利用矩陣實驗田口正交法，可以確定參數(shù)的有影響程度[8]. 為了配合上述球面研磨參數(shù)，該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進給速率，研磨深度,再次研究中電氣磨床被假定為四個因素(參數(shù))，指定為從A到D（見表1實驗因素和水平）。三個層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標明。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)來研究. 這三個數(shù)值的大小取決于每個因素實驗結(jié)果。選定L18型正交矩陣進行實驗，進而研究四——三級因素的球形研磨過程。 3.2 數(shù)據(jù)分析的界定 工程設(shè)計問題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型，目標取向類型等[8]。 信噪比(S/N)的比值，常作為目標函數(shù)來優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設(shè)計。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過適當?shù)亟M合磨削參數(shù)，應(yīng)小于原來的未加工表面。 因此,球面研磨過程屬于工程問題中的小而好類型。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義[8]: η =?10 log （平方等于質(zhì)量特性) =?10 log 這里， y——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性 n——實驗次數(shù) 從每個L18型正交實驗得到的信噪比（S/N）數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后，運用差異分析技術(shù)(變異)和方差檢驗來測定每一個主要的因素 [8]。 優(yōu)化小而好類型的工程問題更是盡量使η最大而定。各級η選擇的最大化將對最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。 4 實驗工作和結(jié)果 這項研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當于艾西塑膠模具)[9]， 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國內(nèi)汽車零件領(lǐng)域和國內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理，模具可直接用于未經(jīng)進一步加工工序而對這一材料進行加工。式樣的設(shè)計和制造,應(yīng)使它們可以安裝在底盤，來測量相應(yīng)的反力。 PDS5試樣的加工完畢后，裝在大底盤上在三坐標加工中心進行了銑削，這種加工中心是由楊鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號),配備了FANUC- 18M公司的數(shù)控控制器(OM型)[10]。用hommelwerket4000設(shè)備來測量前機加工前表面的粗糙度,使其可達到1.6微米。 圖6試驗顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 圖6 球面磨削加工工藝的設(shè)置 一個由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭，安裝在加工中心上，來測量和確定和原始式樣的協(xié)調(diào)。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)生。這些代碼經(jīng)過RS232串口界面，可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。 完成了L18型矩陣實驗后，表2 （PDS5試樣光滑表層的粗糙度）總結(jié)了光滑表面的粗糙度Ra值，計算了每一個L18型矩陣實驗的信噪比（S/N）,從而用于方程1。表2： 通過表2提供的各個數(shù)值，可以得到4中不同程度因子的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。如下圖7： 球面研磨工藝的目標，就是通過確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來使試樣光滑表層的表面粗糙度值達到最小。因為? log是一個減函數(shù)，我們應(yīng)當使信噪比（S/N）達到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達到最大。因此基于這個點陣式實驗的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是每分鐘18000轉(zhuǎn)，如表4（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。?如下表4： 通過使用數(shù)據(jù)方差分析的技術(shù)和F比檢驗方法，進一步確定了每一種因子有什么主要的影響，從而確定了它們的影響程度(見表5信噪比和表面粗糙度)。如下表5： F0.10，2，13的F比的比值是2.76，相當于10%的影響程度。（或者置信水平為90%）這個因子的自由度是2，自由度誤差是13，根據(jù)F分布表[11]。如果F比值大于2.76，就可以認為對表面粗糙度有顯著影響。結(jié)果，進給量和磨削深度都對表面粗糙度有顯著影響。 為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復(fù)性能，進行了5種不同類別的實驗，如表6所示。獲得被測試樣的表面粗糙度值Ra大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù)，可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進一步被拋光。經(jīng)過球面拋光可獲得粗糙度Ra值為0.06微米的表面。被改善了的拋光表面，可以在30×光學顯微鏡觀察下進行觀察，如下圖8: 經(jīng)過拋光工藝，工件機加工前的表面粗糙度改善了近95%。 從田口矩陣實驗獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個測試載體。對于被測物體的模具數(shù)控加工中心，由PowerMILL軟件來模擬測試。經(jīng)過精銑，通過使用從田口矩陣實驗獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù)，來對光滑曲面進行拋光工藝，進一步改善了被測物體的表面粗糙度。(見圖 9)。如下圖9： 圖9 表面粗糙度對比 模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000設(shè)備來測量。模具內(nèi)部的表面粗糙度Ra的平均值為2.15微米，光滑表面粗糙度Ra的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度Ra的平均值為0.07微米。被測物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1%，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7%。 5 結(jié)論 在這項工作中,對注塑模具的曲面進行了自動球面研磨與球面拋光加工，并將其工藝最佳參數(shù)成功地運用到加工中心上。 設(shè)計和制造了球面研磨裝置(及其對準組件)。通過實施田口L18型矩陣進行實驗，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：材料的磨料為粉紅氧化鋁，進給量料500毫米/分鐘，磨削深度20微米，轉(zhuǎn)速為每分鐘18000轉(zhuǎn)。通過使用最佳球面研磨參數(shù)，試樣的表面粗糙度Ra值從約1.6微米提高到0.35微米。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善79.1%，拋光表面改善96.7%。 附件2：外文原文（復(fù)印件） 南京理工大學泰州科技學院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學 生 姓 名： 張榮 學 號： 05010144 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目： 吹風機頭的注射模設(shè)計 指 導 教 師: 殷勁松 2009 年 3月 22日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 摘要 塑料工業(yè)近20年來發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計算已經(jīng)超過鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。隨著現(xiàn)代塑料制品的形狀越來越復(fù)雜，塑料模具的設(shè)計也越來越復(fù)雜。在現(xiàn)代模具設(shè)計制造過程中都運用了 CAD/CAE/CAM、先進設(shè)備、手工加工、檢測手段、反向工程、快速成型的方法[1]。 關(guān)鍵詞 塑料工業(yè) 注射模具 CAD/CAE/CAM 1 我國塑料模具背景 隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，全球一體化的進程不斷加快，人們對生活的質(zhì)量也提出了更新、更高的要求。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等行業(yè)的塑料制品需求量正在逐年增大，其內(nèi)容也在不停的變化中，從而促使模具制造業(yè)快速地發(fā)展，而模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)之所在，同時模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域[2]。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要的工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。一個國家模具生產(chǎn)能力的強弱、水平的高低、直接影響著許多工業(yè)部門的新產(chǎn)品和老產(chǎn)品的根新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。 在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。對塑料模具的主要是：壓塑成型模具，注塑成型模具，傳遞成型模具，中空制品吹塑成型模具，和熱成型模具六種[3]。這六種加工方法都廣泛應(yīng)用于我們的塑料制品加工中。塑料制品加工行業(yè)的顯著特點之一是高效率、大批量的生產(chǎn)、這種生產(chǎn)方式要求盡量縮短模具的生產(chǎn)周期，提高模具的制造質(zhì)量。注塑模具的設(shè)計要考慮到塑料熔體流體行為、冷卻行為等加工方面的問題，又要考慮模具制造裝配等結(jié)構(gòu)方面的問題[4]。 我們對塑料模具的全面要求是：能高效的生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。模具使用時要求高效率，自動化，操作方便等。模具的制造要求模具零件的加工工藝性能好，選材合理，制造容易，成本低廉。而且在我國的塑料模具使用上，以注塑模具的使用量最大，也最為普遍[4]。 2 我國塑料注射模具的發(fā)展現(xiàn)狀 對于傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計我們普遍采用純?nèi)斯さ姆椒?，從計算到制圖等涉及完全由人靠人工完成。而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以及大型的計算機輔助軟件的日趨成熟，我們更多地采用計算機輔助技術(shù)。二十世紀50年代的出現(xiàn)到80年代的實用化，計算機輔助技術(shù)給人類的工作大大減少了工作量，并增加了設(shè)計的準確性。對于塑料制件的設(shè)計，整個的過程包括造型設(shè)計，力學分析以及圖形的繪制。這些都可以通過計算機輔助設(shè)計（CAD）進行。通過人機交互操作的方式，可以在計算機上直觀地、形象地、建立之間的三維幾何模型，并能從不同的角度觀察設(shè)計的效果。同時又可通過計算機快速準確地進行理論塑件的分析計算。利用數(shù)據(jù)庫和圖形庫進行機構(gòu)設(shè)計，最后完成詳細設(shè)計，編織技術(shù)文件，和繪制全部圖紙[5]。對于塑料注塑模具的設(shè)計，同樣可以通過計算機輔助完成，我們對不同的模具設(shè)計可以使用不同的軟件，在設(shè)計完成后還可以通過CAE軟件進行對熔體在模熱流動過程的模擬，冷卻分析軟件可以通過計算機模擬熔體冷卻凝固的過程和模內(nèi)的溫度變化，如制品缺陷，翹曲，變形，內(nèi)應(yīng)力等的設(shè)計優(yōu)化。 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)方法都在發(fā)生著顯著的變化。計算機輔助技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了我們在日常工程中不可缺少的一種工具。它主要是計算機輔助設(shè)計（CAD），計算機輔助工程(CAE)，計算機輔助制造(CAM) 等技術(shù)的有機結(jié)合。它具有高智力，知識密集，綜合型強，效益高等優(yōu)點。 2.1 現(xiàn)代塑料注射模具的設(shè)計 對一般的產(chǎn)品而言，生產(chǎn)過程可以分為初步設(shè)計，詳細設(shè)計，生產(chǎn)準備和生產(chǎn)制造四個階段。在初步設(shè)計階段，可以用計算機進行文獻的檢索，以及使用相關(guān)的軟件進行幾何建模，性能預(yù)測，機構(gòu)分析，強度分析，等數(shù)值模擬分析計算。在詳細設(shè)計階段，利用計算機進行詳細的幾何建模，性能預(yù)測，機構(gòu)分析，強度分析，等數(shù)值模擬分析計算，然后通過對存儲在數(shù)據(jù)庫中的設(shè)計標準，規(guī)范等數(shù)據(jù)進行檢索，然后進行細致的幾何形狀和結(jié)構(gòu)修改，建立幾何模型[2]。 在市場競爭日益激烈的今天，企業(yè)要想在市場競爭中占有一席之地，就必須在各方面提高自己。比如，提高生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品在開發(fā)中的成本等，而這些都可以通過采用計算機輔助技術(shù)達到。利用現(xiàn)代的CAD、CAE、CAM、CAPP、CAGP等技術(shù)可以使產(chǎn)品的設(shè)計水平和制造水平大大的提高。將計算機技術(shù)與工程中領(lǐng)域中的專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計、制造，已成為新一代發(fā)展技術(shù)的核心。而且，現(xiàn)在，計算機工程上使用的軟件在飛速的發(fā)展。有很多大公司的軟件已經(jīng)十分成熟，如美國EDS公司的UG 、美國PTC公司的 Pro/Engineer、美國SDRC的I—DEAS，法國MATRA公司的Eucld,以及數(shù)據(jù)庫管理Oracle 等大型的軟件[6]。以及在一些公司和高校中經(jīng)常使用的如Pro/Engineer、Solidworks、MasterCAM等中端的軟件，還有一些大家經(jīng)常使用如AUTOCAD等低端軟件。這些軟件都已經(jīng)為我們的工程帶來的很大的方便。在塑料注射模具的設(shè)計過程中，我們有大量的軟件可以使用，如Pro/E是融線框模型、曲面造型和實體造型為一體，是參數(shù)化和特征化的系統(tǒng)[7]。Pro/E中的Moldesign模塊提供了方便、實用的三維模具設(shè)計與分析的各種工具，可輔助設(shè)計人員由產(chǎn)品的三維模型建立模具、裝配模型，設(shè)計分型面、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)成型（即凹模和凸模）部分的設(shè)計；并利用EMX提供的標準件庫和標準模架庫，完成頂出機構(gòu)與模具總體裝配設(shè)計。另外可以在Pro/E中進行塑料模具設(shè)計。它能讓模具設(shè)計人員創(chuàng)建、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計變化時，快速將其更新。利用Pro/E進行模具設(shè)計，可以實現(xiàn)以下功能： （1）評估零件：使用“拔模檢測”和“厚度檢測”功能，分析產(chǎn)品零件是否符合開模條件。 （2）創(chuàng)建模具成型零件：裝配模具模型→對零件進行收縮率設(shè)置→創(chuàng)建分型面（包括滑塊、嵌件的分型面）→分割工件以創(chuàng)建模具體積塊→抽取模具體積塊來產(chǎn)生模具成型零件（模具零件的實體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)，可用于數(shù)控加工）。 （3）組裝模具標準件：組裝注→模具型腔的放置和陳列→頂桿及其他模具標準件的組建→流道的自動創(chuàng)建→冷卻水路的自動創(chuàng)建（包括3D冷卻水路干涉檢測）→定義開模動作，進行開模模擬及干涉檢查。 （4）創(chuàng)建模具工程圖：生成二維模具工程圖，以指導模具生產(chǎn)。 采用Pro/E提供CAD/CAM和Moldesign模塊進行注塑模具的設(shè)計和加工，不僅縮短了模具的生產(chǎn)周期，而且還為模具和新產(chǎn)品開發(fā)提供了一種新的手段，從而大大地降低了產(chǎn)品和模具的生產(chǎn)成本，增加了社會效益和經(jīng)濟效益。對于制件及模具的分析我們也經(jīng)常使用MOLDFLOW軟件[8]。 對于一些中小型的企業(yè)，或者是一些基本的工程上的設(shè)計，Pro/E完全可以滿足使用的要求，并不需要太高的成本，并且更加容易入手。在一定的范圍內(nèi)還是值得推廣的，它是目前廣泛應(yīng)用的完全基于WINDOWS的CAD/CAE/CAM軟件，具有強大的基于特征的參數(shù)化實體建模功能，可以完成復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計大型產(chǎn)品的裝配過程。 對于塑料模具的設(shè)計現(xiàn)在也有了很多新的技術(shù)應(yīng)用其中，例如氣體輔助注塑成型。氣體輔助注塑成型是為了克服傳統(tǒng)注塑成型的局限性而發(fā)展起來的一種新型注塑成型工藝，自20世紀90年代以來受到了普遍的關(guān)注。它的工藝過程是先在模具型腔內(nèi)注入部分或全部的熔融樹脂，然后立即注入高壓的惰性氣體，利用氣體推動熔體完成充模過程或填補因樹脂收縮后留下的空隙，在塑件固化后在將氣體排出，再脫出中空的塑件。氣輔注塑成型工藝大致分為：樹脂注射、延時、氣體注射、氣體保壓并冷卻、排氣、脫模幾個階段。氣輔技術(shù)有很多優(yōu)點：(1)消除厚壁塑件的表面缺陷；(2)氣體保壓壓力梯度很小，保壓效果好，可降低制品內(nèi)應(yīng)力，同時減少翹曲變形；(3)塑件尺寸和形位精度高；(4)節(jié)約原料，最高可達50%;(5)減少冷卻時間，使生產(chǎn)周期縮短；(6)采用短射技術(shù)使注塑壓力降低，同時所需鎖模力也大幅下降。氣輔注塑壓力約7～25MP，而普通注塑為40～80MP或更高。 通過利用計算機輔助的設(shè)計，是設(shè)計的工作量大大的減少，同時也可以通過軟件的分析，使其結(jié)構(gòu)更加得簡單、合理，可以減少我們以往對模具進行的各種修改，在計算機上進行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能更節(jié)省所需的人力物力，同時使結(jié)構(gòu)更加合理[9]。 利用Moldflow軟件對注塑模具進行結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分主流的軟件，我們可以用MPI分析注射成型工藝，確定澆口數(shù)量。MPI是專業(yè)模流軟件，可以模擬熱塑性塑料注射成型過程中的填充，和冷卻過程，并能輸出量化的過程參數(shù)、曲線和圖表。作為分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理、怎樣選擇合適的注射材料、怎樣確定合理的澆口位置、預(yù)測熔接痕的位置、最終制品質(zhì)量如何等的依據(jù)，通過模流分析可以獲得合理的模具結(jié)構(gòu)[10]。 在注塑成型工藝以及模具的設(shè)計過程中，澆口位置是一個很重要的設(shè)計變量，它與塑料性能、塑件形狀和尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝等很多因素有關(guān)。不合理的澆口將會使塑件產(chǎn)生缺料，翹曲，熔體破碎，熔接痕、縮孔、白斑、燒焦等一系列的質(zhì)量缺陷，甚至直接產(chǎn)生廢品，因此正確選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[11]。對于模具澆口位置的確定，也有了很多好的方法，如：經(jīng)驗搜索法優(yōu)化澆口位置最簡單的是窮盡法，隨機搜索法和決策法也是經(jīng)常用的。經(jīng)驗搜索法是在搜索法和決策法的基礎(chǔ)上，融入設(shè)計者的經(jīng)驗提出的。既由設(shè)計者憑經(jīng)驗和澆口設(shè)計的使用準則給出可行方案，以這些方案為起點搜索出局部最優(yōu)；然后比較個局部最優(yōu)值得到全局最優(yōu)值[12]。 還有基于注射成型模擬技術(shù)的塑料件澆口位置的優(yōu)化。運用成型軟件MPI可以合理的確定出澆口的位置,運用MPI中的最佳澆口分析模塊初步找到一個最佳澆口位置,然后對不同澆口位置和不同過程參數(shù)設(shè)置環(huán)境下的塑料成型過程進行模擬,比較其填充效果,綜合預(yù)測缺陷和工藝條件,從而達到制件澆口位置的優(yōu)化設(shè)計[13]. 2.2 現(xiàn)代塑料注射模具的制造 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/CAE/CAM 技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用，使其在現(xiàn)代塑料模具的制造中發(fā)揮越來越重要的作用，C AD / C AE /CA M 技術(shù)已成為現(xiàn)代塑料模具的制造必然趨勢。CAD/CAE/CAM 一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代塑料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(shè)計、輔助工程與制造系統(tǒng)，按設(shè)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(shè)計到制造的一個必然過程。具有現(xiàn)代塑料模具設(shè)計制造能力的工廠，該過程都是從CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)內(nèi)進行的，其加工程序直接由聯(lián)機電纜輸入加工機臺，在編制程序時可利用系統(tǒng)中的加工模擬功能進行細致的模擬，將零件刀具、刀柄、夾具，平臺及刀具移動速度、路徑等顯示出來，以便觀察整個模具零件的切削過程和前后的形狀，以檢查程序編制的正確性，這對于復(fù)雜的多曲面的模具零件尤為重要[14]。 現(xiàn)代塑料模具制造的必然趨勢，就是機械加工盡可能地取代人工加工，這就確定了先進設(shè)備在現(xiàn)代制造中的作用，尤其現(xiàn)在加工中心、數(shù)控高速成型銑床、數(shù)控銑床、數(shù)控車床、多軸聯(lián)動機床、數(shù)控模具雕刻機、電火花加工機床、數(shù)控精密磨床、三坐標測量機、掃描儀等現(xiàn)代化設(shè)備在工廠中的廣泛使用，而且這些設(shè)備大部分所用的程序基本上都是應(yīng)用 C A D /CAE/CAM 系統(tǒng)產(chǎn)生的，機臺與計算機聯(lián)機，加工程序是通過聯(lián)機電纜輸入機臺的，操作人員按照規(guī)定的程序裝夾工件，配備刀具和操作，機臺就能自動地完成該機臺上應(yīng)該完成的加工任務(wù)，并將理想的模具零件制造出來或為下一加工工序完成規(guī)定的部分。操作人員的熟練程度和情緒變化不太影響加工質(zhì)量和加工效益，這也是現(xiàn)代模具加工優(yōu)于傳統(tǒng)機械加工的一個方面。 3 我國塑料模具的發(fā)展趨勢 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為650億美元，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。雖然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進步，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。目前，我國模具工業(yè)的當務(wù)之急是加快技術(shù)進步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，通過求品質(zhì)來求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進口模具的依賴[15]。未來我國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵海?）大力普及、廣泛應(yīng)用C A D /CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計制造不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、人和管理的集成；（2）提高大型、精密、復(fù)雜與長壽命模具的設(shè)計與制造技術(shù)，逐步減少模具的進口量，增加模具的出口量；（3）在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要；（4）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。模具標準件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計制造周期，同時也會顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國模具商品化、標準化率均低于30%，而先進國家均高于70% ，每年我們要從國外進口相當數(shù)量的模具標準件，其費用約占年模具進口額的3%～8%；（5）發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，以便迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本；（6）積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要；（7）推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要；（8）開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)， 提高模具的可靠性；（9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率；（10）開發(fā)新的成型工藝與模具，以滿足未來的多學科、多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計技術(shù)。 參 考 文 獻 [1] 李學鋒.模具設(shè)計與制造實訓教程.北京：化學工業(yè)出版社，2004.7 [2] 浙江精誠模具機械有限公司.淺談模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].塑料工業(yè)，2006，34(10):68-69. [3] 申開智.塑料成型模具（第二版）[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002，9. [4] 廖正品.中國塑料工業(yè)“十五”回顧與“十一五”發(fā)展思路.塑料工業(yè)，2006，34:1-8. [5] 王定標，郭茶秀，向颯. CAD/CAE/CAM技術(shù)與應(yīng)用[M].化學工業(yè)出版社，2005，6. [6] 寧汝新，趙汝嘉，歐宗瑛.CAD/CAM技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，1999，11. [7] 王江濤.基于Pro/E塑料注射模具設(shè)計的研究與開發(fā)[D].中南林學院，2004 [8] 張小浦.基于Pro/E的注射模CAD集成系統(tǒng)的開發(fā)[D].蘭州理工大學，2005 [9] 周永泰.中國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀與出口前景.中美塑料高峰論壇（三），2008，8 [10] 金滌塵.現(xiàn)代模具制造技術(shù).北京：機械工程出版社，2001 [11] 李茹娟，李萌盛.基于CAE注射模澆口與保壓的優(yōu)化設(shè)計[J].塑料工業(yè)，2006,34(10):32-35. [12] 黃曉燕.注塑模澆口位置新方法——經(jīng)驗搜索法[J].塑料工業(yè)，2006，34(5):28-33. [13] 鐘佩思,趙國強,武迎迎.基于注射成型模擬技術(shù)的塑料件澆口位置的優(yōu)化[J].塑料工業(yè),2006,34(7):29-31. [14] 李光耀.淺談現(xiàn)代模具的設(shè)計與制造.橡塑技術(shù)與裝備[j],2005,32:25 [15] 周永泰.我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.塑料，2000，6  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本設(shè)計要求使用Pro/E大型CAD軟件對所給吹風機頭實物進行三維造型，并進行測繪零件圖紙，設(shè)計成型注射模具。 吹風機頭是主要以回轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)為主的零件，對于注塑模的設(shè)計比較簡單，使用常規(guī)的設(shè)計方法就能夠設(shè)計出合理簡單有效的模具。 吹風機頭的材料：ABS 對于模具的設(shè)計，首先對要制造的吹風機頭進行測繪，然后對尺寸進行合理的圓整，然后利用Pro/E對塑料吹風機頭進行三維造型設(shè)計。 根據(jù)要求模具的基本方案是： 一、對于注塑機的選擇，由于機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量以及所給的各項要求，進行綜合的考慮，采用臥式注塑機； 二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1. 注射模類型選擇 本課題宜采用哈夫分型注射模 2．澆注系統(tǒng)設(shè)計 所給設(shè)計要求是一模一腔，因此將型腔對稱放置，使用圓錐型主流道，將分流道對稱設(shè)置，分流道截面采用梯形截面，澆口采用直接澆口，利用分型面或配合間隙排氣； 3．成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于結(jié)構(gòu)的上下結(jié)構(gòu)特征，在下模板設(shè)計了型芯； 4．脫模機構(gòu)設(shè)計 使用頂桿進行脫模，可使用四處頂桿，同時在吹風機頭的下側(cè)使用一推板，使用一推板可防止在推模時對塑件造成破壞； 5.注塑模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 對型芯使用噴流式冷卻回路，凹模使用多層水道。 三、零件圖的繪制 在對模具的結(jié)構(gòu)進行了基本的設(shè)計后，首先要對吹風機頭進行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。 四、對模具進行模具的CAD設(shè)計 在對模具進行基本設(shè)計之后，就要進行相關(guān)的設(shè)計計算，在得到正確的數(shù)據(jù)后，利用Pro/E進行相關(guān)的設(shè)計，通過進行人機交互，即可得到簡單又優(yōu)良的設(shè)計。在對模具進行設(shè)計完成之后，我們得到了模具的三維圖。通過Pro/E可以生成模具的裝配圖，同時生成我們所需要的所有零件的圖紙。完成以上的工作之后，還要進行注射模具的制造工藝設(shè)計,在完成所有的設(shè)計之后進行設(shè)計說明書的撰寫。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 通過對文獻資料的查詢與總結(jié)，從對國內(nèi)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了綜述,介紹了模具設(shè)計與制造方面的新技術(shù)、新工藝,并就今后模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向進行了展望。文獻綜述基本反映了我國模具制造業(yè)尤其是塑料模具制造的情況，通過分析完成了模具的初步設(shè)計方案，為課題的研究作了先期準備。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 課題主要根據(jù)給定吹風機頭零件進行測繪，按塑件成型完成模具設(shè)計與制造工藝，結(jié)合課題學習和運用模具制造中流行的CAD軟件，并完成一定的設(shè)計任務(wù)。 課題具有較強的工程訓練性，塑件外形、結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，因此成型注射模具也不太復(fù)雜，需要采用哈夫結(jié)構(gòu)。設(shè)計要涉及模具設(shè)計、制造工藝及CAD等方面，涉及面較廣，難度適中，工作量適中，根據(jù)該學生的現(xiàn)有基礎(chǔ)，通過設(shè)計期間的努力可以較好地完成課題設(shè)計任務(wù)。 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 南京理工大學泰州科技學院 學生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 學生姓名 張榮 學 號 05010144 指導教師 殷勁松 選題情況 課題名稱 吹風機頭的注射模設(shè)計 難易程度 偏難 適中 √ 偏易 工作量 較大 合理 √ 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 √ 無 開題報告 有 √ 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 √ 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 √ 差 工作進度 快 按計劃進行 √ 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 √ 中 差 中期成績評定：良 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 南京理工大學泰州科技學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 學 生 姓 名： 學 號： 05010144 設(shè)計(論文)題目： 吹風機頭的注射模設(shè)計 起 迄 日 期: 2009年3月9日 ~ 2009年6月14日 設(shè)計(論文)地點: 南京理工大學泰州科技學院 指 導 教 師: 殷勁松 專業(yè)負責人: 龔光容 發(fā)任務(wù)書日期: 2009年2月26日  任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、系部領(lǐng)導簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在第七學期結(jié)束前填好并發(fā)給學生； 2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設(shè)計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當經(jīng)過所在專業(yè)及系部主管領(lǐng)導審批后方可重新填寫； 4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號； 5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應(yīng)按照國標GB 7714—2005《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： 塑料件在各行業(yè)及日常生活廣泛使用，塑料模具的設(shè)計制造的社會需求也日益增長，而且要求越來越高。通過對吹風機頭的注射模設(shè)計，培養(yǎng)學生檢索資料，綜合應(yīng)用所學知識，并根據(jù)工程實際的要求解決工程實際問題的方法與能力，訓練學生模具設(shè)計制造的基本技能和模具CAD設(shè)計能力，提高獨立工作的能力，適應(yīng)社會需求。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 本課題的任務(wù)內(nèi)容是要求設(shè)計一副帶哈夫分型機構(gòu)、斜導柱驅(qū)動滑塊的注射模，以此為基礎(chǔ)，完成模具制造的工藝設(shè)計。課題工作量較大，難度適中。具體內(nèi)容包括： （1）調(diào)查研究、查閱及翻譯文獻資料，撰寫開題報告； （2）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求進行塑件設(shè)計； （3）模具總體方案論證（至少設(shè)計3個方案）； （4）模具裝配圖及全部零件圖； （5）模具制造工藝； （6）文檔整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及使用說明書。 對模具的要求： （1）順序開模 （2）動力——利用開模動作 （3）自動脫凝料 （4）一模一件 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 3．對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等〕： （1）開題報告、文獻綜述、資料翻譯； （2）模具總體方案圖（至少3個）； （3）模具裝配圖及全部零件圖； （4）模具制造工藝文件； （5）畢業(yè)設(shè)計說明書。 4．主要參考文獻： [1] 成都科技大學等.塑料成型模具[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1982. [2] [西德]H.蓋斯特羅編著,王文展譯.注射模設(shè)計102例[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1990. [3] [日]葉屋臣一等,許鶴峰等譯.注射模具設(shè)計和應(yīng)用[M]. 北京：輕工業(yè)出版社，1989. [4] 成都科技大學.塑料成型工藝學[M]. 北京：輕工業(yè)出版社，1989. [5]《塑料模具設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模具設(shè)計手冊[S]. 北京：機械工業(yè)出版社,1982. [6]《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組. 機械設(shè)計手冊[S]. 第2版，北京：機械工業(yè)出版社,1987. [7] 成都科技大學，北京化工學院，天津輕工業(yè)學院合編.塑料成型模具[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1982. [8] 胡石玉.模具制造技術(shù)[M].南京：東南大學出版社，1997. [9] 駱志斌.模具工手冊[M].南京：江蘇科學技術(shù)出版社，2000. [10] 林清安.Pro/ENGINEER零件設(shè)計（基礎(chǔ)篇上、下）[M].北京：北京大學出版社，2000. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2009年 3月09日 ～ 3 月30 日 3月31日 ～ 4 月07 日 4月08日 ～ 4 月15 日 4月16日 ～ 4 月23 日 4月24日 ～ 5 月15日 5月16日 ～ 5月23日 5月24日 ～ 6 月07日 6月07日 ～ 6 月10日 6月11日 ～ 6月14日 接受畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，熟悉畢業(yè)設(shè)計要求。查閱資料，完成外文資料翻譯工作 撰寫開題報告及文獻綜述 按照模具結(jié)構(gòu)要求進行塑件設(shè)計，進行模具初步方案考慮。 模具總體方案論證：畫出模具總體方案圖（至少3個），優(yōu)選一種（應(yīng)有文字說明）。同時熟悉CAD軟件。 模具裝配圖和全部零件圖 制定模具制造工藝文件 文檔整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 提交畢業(yè)設(shè)計成果 準備論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 學院（系）意見： 院（系）領(lǐng)導： 年 月 日