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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目:吸盤式電腦攝像頭底座的磨具設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年 12 月 16 日
1. 開題綜述
1.1題目背景：
塑料注射模具是工業(yè)產(chǎn)品用的工藝設(shè)備，主要用于制造業(yè)和加工業(yè)。它是沖壓、鍛造、鑄造成型機(jī)械，同時(shí)和塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成型加工成型機(jī)械相配套，作為成型工具使用的。
塑料注塑磨具屬于精密機(jī)械產(chǎn)品，因?yàn)樗饕蓹C(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成，如成形工作零件，導(dǎo)向零件，支撐零件，應(yīng)為零件等；送料機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)，推料機(jī)構(gòu)，檢測與安全機(jī)構(gòu)等。
塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡單，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
1.2研究意義：
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類。因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
通過本次設(shè)計(jì)對(duì)吸盤式電腦攝像頭底座零件磨具設(shè)計(jì)，不僅對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的基本細(xì)節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及其工作原理。而且對(duì)CAD,PRO/E等一系列軟件的應(yīng)用熟練，為今后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們更快適應(yīng)生產(chǎn)工作。培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)基本理論，基本方法分析和解決測量與控制及其它相關(guān)工程實(shí)際問題的能力，在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。
1.3國內(nèi)外相關(guān)研究情況
1.3.1我國磨具工業(yè)的研究情況
80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和領(lǐng)導(dǎo)下，我國磨具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料膜約為百分之三十左右。在未來的磨具市場中，塑料膜在磨具總量中的比例還將逐步提高。
我國塑料膜工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)，有了很大發(fā)展，磨具水平有了較大提高。成型工藝方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parmetric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5，日本HZS公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，碎花了大量資金，但在我國磨具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國磨具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
目前國內(nèi)市場對(duì)中高檔磨具的需求量很大，但要求國產(chǎn)磨具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的要求。另外，隨著近年來工業(yè)發(fā)達(dá)國家的人工費(fèi)用增加，其磨具生產(chǎn)正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉(zhuǎn)移。因此，只要國產(chǎn)磨具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證磨具出口的前景是十分樂觀的。有專家認(rèn)為，伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級(jí)的制造業(yè)基地。
1.3.2國外磨具工業(yè)的研究情況
在模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面，工業(yè)發(fā)達(dá)國家在模具設(shè)計(jì)上已經(jīng)大量使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并普及了計(jì)算機(jī)繪圖。在注塑模具設(shè)計(jì)中,已開始普及應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工程分析軟件,對(duì)塑料的流動(dòng),填充,冷卻情況及模具的澆口配置,澆道大小,冷卻加熱系統(tǒng)和模具的剛度,強(qiáng)度等進(jìn)行科學(xué)的分析和計(jì)算,從而保證注塑制品的質(zhì)量與合理的生產(chǎn)節(jié)拍。國外的注塑模具中,多型腔,多層,大型精密模具已占50,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且節(jié)省了大量塑料原料。
在模具加工技術(shù)方面，國外已大量使用數(shù)控機(jī)床,應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助加工軟件和數(shù)控編程技術(shù)對(duì)模具,特別是對(duì)具有復(fù)雜型腔(三維曲面)的模具進(jìn)行加工,使模具的質(zhì)量和附加值大為提高。模具的加工周期減少6以上,成本降低3以上,生產(chǎn)效率提高60以上為了提高加工效率及滿足各種復(fù)雜曲面加工的要求,國外已開發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動(dòng)編程軟件并且進(jìn)了實(shí)用階段。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高,模具標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用日益普及,已實(shí)現(xiàn)商品化。模具結(jié)構(gòu)更多地采用新技術(shù),如注塑模具的熱流道技術(shù)等。針對(duì)不同制品的要求,開發(fā)出適用于各種不同模具的專用模具鋼,并實(shí)現(xiàn)商品化。根據(jù)模具生產(chǎn)的特點(diǎn),模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1研究的主要內(nèi)容
通過學(xué)習(xí)CAD/UG等制圖軟件綜合掌握和應(yīng)用塑料模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的掌握產(chǎn)品零件的成型工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟、非標(biāo)準(zhǔn)模具零件的設(shè)計(jì)等。解決的主要問題:
1UG三維建模與仿真
2確定澆注系統(tǒng)
3型腔的布置
4選擇分型面
5確定脫模方式
6確定排氣方式
7注射機(jī)類型的選擇
2.2擬采用的研究方案、研究方法及措施
注塑模具方案設(shè)計(jì)的目的是在進(jìn)行詳細(xì)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，構(gòu)思出多種模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，主要包括分型方向和分型面的選擇、模具合理的型腔數(shù)目的選擇和結(jié)構(gòu)布局、注射機(jī)和模架的選擇、注射模具一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的基本成本計(jì)算等，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合分析評(píng)估，選擇最優(yōu)方案指導(dǎo)模具的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)方向：1.澆注系統(tǒng)設(shè)2.抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.脫模機(jī)構(gòu)設(shè)4.頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.分型面的選擇
具體步驟：
1、接受任務(wù)書
2、收集、分析、消化原始資料
(1) 消化塑料制件圖了解制件的用途分析塑料制件的工藝性尺寸精度等技術(shù)要
求。
(2) 消化工藝資料分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模
具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)能否落實(shí)。
(3) 確定成型方法
(4) 選擇成型設(shè)備
(5) 具體結(jié)構(gòu)方案
3.擬定方案：
（1）課題名稱：吸盤式電腦攝像頭底座的模具設(shè)計(jì)
（2）材料選擇：ABS
（3）生產(chǎn)批量：大批量
（4）精度要求：中
（5）塑料等級(jí)：4級(jí)
方案一：選擇攝像頭底座的底面為分型面，采用整體式的直澆道，側(cè)澆口，澆口設(shè)在零件的頂面上，手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)脫模，用手動(dòng)側(cè)向分型方式抽芯。
方案二：選擇攝像頭底座的頂面為分型面，采用整體式的直澆道，點(diǎn)澆口，澆口設(shè)在分型面的底面，選用臥式注射機(jī)，選用機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)脫模，機(jī)動(dòng)側(cè)向分型方式抽芯。
方案一的優(yōu)點(diǎn)是制造方便，但操作麻煩，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
方案二生產(chǎn)效率高，操作簡便，動(dòng)作可靠，方便脫出流道凝料。
經(jīng)過兩種方案的對(duì)比，方案一的可靠性高，經(jīng)濟(jì)性價(jià)比高，適合大批量生產(chǎn)，故選此次模具設(shè)計(jì)選用方案一。
4.確定模具類型；確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)；繪制模具圖；校核整理資料；進(jìn)行歸檔
3 . 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)
3.1.1澆口選擇
3.1.2分型面的選擇
3.1.3頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.2前期已開展工作
查閱各種學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，期刊雜志，科技報(bào)紙等資料深入了解本課題內(nèi)容以及本底座的具體工作狀況。分析工件的構(gòu)成，了解其加工零件的方式，方法。
前期繪制三維零件圖（1）三維磨具圖（2）零件二維圖（3）
圖1、2吸盤式電腦攝像頭底座的零件圖
圖2吸盤式電腦攝像頭底座模具圖
圖3 零件二維圖
4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
4.1完成本課題的工作方案
1.產(chǎn)品的外形聯(lián)想。運(yùn)用PRO/E軟件生產(chǎn)成品。
2.對(duì)塑件的工藝性進(jìn)行分析。
3.選注塑機(jī)，分型面。確定磨具的結(jié)構(gòu)形成。
4.成型零件設(shè)計(jì)。
5.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
7.磨漏冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
8.推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
9.模架尺寸設(shè)計(jì)。
10.繪出零件圖合裝配圖。
4.2進(jìn)度計(jì)劃
(1) 1-3周：查閱資料，市場調(diào)查，了解國內(nèi)外吸盤式電腦攝像頭底座的發(fā)展?fàn)顩r，
了解本課題研究的作品的特點(diǎn)和工作原理，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累并撰
寫開題報(bào)告；
(2) 4-5周：方案論證，深化方案的可行性
(3) 6-8周：運(yùn)用Solidworks或者ProE三維軟件進(jìn)行電腦三維模擬設(shè)計(jì)，論證其
可行性；
(4) 9-10周：根據(jù)三維模擬設(shè)計(jì)的圖形畫出二維CAD工程圖紙及工藝卡片；
(5) 11-13周：進(jìn)行資料整理并開始撰寫畢業(yè)論文；
(6) 14-15周：進(jìn)行論文和圖紙的修改并準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
5. 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6. 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
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