車記錄儀殼體的注射模具設(shè)計(jì)及模擬分析-注塑?；瑝K抽芯含NX三維及11張CAD圖

車記錄儀殼體的注射模具設(shè)計(jì)及模擬分析-注塑模滑塊抽芯含NX三維及11張CAD圖,記錄儀,殼體,注射,模具設(shè)計(jì),模擬,分析,注塑,?；瑝K抽芯含,NX,三維,11,CAD SJ003-1 XXXX 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 二級(jí)學(xué)院：航空與機(jī)械工程學(xué)院/飛行學(xué)院 班 級(jí)： 16成單二 學(xué) 生： 顧松松 學(xué) 號(hào)： 16011306 指導(dǎo)教師： 田文彤 職 稱： 教授 課題名稱 行車記錄儀殼體的注射模擬分析及模具設(shè)計(jì) 課題類型 ? 畢業(yè)設(shè)計(jì)　 　　　　□ 畢業(yè)論文 起止時(shí)間 2020年2月-2020年6月 開題報(bào)告 1、 課題來源及現(xiàn)狀： 本次的設(shè)計(jì)課題是“行車記錄儀殼體”（材料選用ABS 塑料）。該塑件外形規(guī)整，壁厚均勻，內(nèi)壁有卡扣，側(cè)壁有通孔。成型該塑件的注射模具結(jié)構(gòu)上，既要考慮側(cè)壁通孔的抽芯問題，又要合理設(shè)計(jì)內(nèi)壁卡扣的脫模機(jī)構(gòu)。行車記錄儀較大品牌超過30家，代工廠超過1000家，各種方案供應(yīng)商超過100家，行車記錄儀目前可以大致分為智能后視鏡、帶顯示屏CDR、無屏記錄儀等，產(chǎn)品價(jià)格基本從高到低，智能后視鏡將是未來的主流產(chǎn)品。從產(chǎn)品發(fā)展角度看，最早的行車記錄儀是由手持DV衍變，之后產(chǎn)品形態(tài)越來越豐富。 模具行業(yè)是一個(gè)高新技術(shù)密集型,而且又重視經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)業(yè).特別是隨著近代工業(yè)的飛速發(fā)展,塑料制品用途日益廣泛,注塑模具工藝空前發(fā)展,依靠人工經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)模具已經(jīng)不能滿足需要,企業(yè)越來越多地利用注塑模流分析技術(shù)來輔助塑料模具的設(shè)計(jì).利用此類CAE軟件,設(shè)計(jì)人員可以仿真出塑料成型過程中的充填、保壓、冷卻及脫模后的翹曲變形等過程,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)塑料熔膠在模腔內(nèi)的流動(dòng)狀況,溫度、壓力、剪切應(yīng)力、體積收縮等變量在整個(gè)充填工程中某瞬間的分布情況.利用注塑模流分析技術(shù),能預(yù)先分析模具設(shè)計(jì)的合理性,減少試模次數(shù),加快產(chǎn)品研發(fā),提高企業(yè)效率。 2、 設(shè)計(jì)要求和工作內(nèi)容： 1．課題調(diào)研，收集相關(guān)工程設(shè)計(jì)資料，根據(jù)塑件模型對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析；選定塑件成型材料，并進(jìn)行成型工藝性分析；選擇模具分型面、確定型腔數(shù)目；選定注射成型設(shè)備；完成澆注系統(tǒng)、成型零件結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)方案；擬訂模具總體結(jié)構(gòu)、零件制造工藝過程等相關(guān)方案及時(shí)間安排，并撰寫開題報(bào)告。 2. 應(yīng)用三維軟件創(chuàng)建塑件的三維數(shù)字化幾何模型；再將該模型以STL格式導(dǎo)入CAE中，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和修改，建立該塑件模流分析的有限元模型。 3. 在CAE環(huán)境下，根據(jù)最佳澆口位置的模流分析結(jié)果，對(duì)塑件模流分析的有限元模型創(chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行注射成型模擬，經(jīng)過綜合分析，找到滿足成型要求的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和最優(yōu)工藝參數(shù)組合。 4. 將注射成型模擬結(jié)果反饋到模具設(shè)計(jì)中，驗(yàn)證和優(yōu)化已完成的注射模具總裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 5. 完成相關(guān)計(jì)算，繪制規(guī)范的注射模具總裝圖和主要零件圖。 6. 按要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫。 7. 翻譯1篇不少于15000字符的與本專業(yè)或課題相關(guān)的英文參考文獻(xiàn)。 3、 設(shè)計(jì)方案： 1.分型面選擇 如圖3所示，以A-A端面為動(dòng)、定模間的分型面。 如圖1分型面的選擇 2.澆口位置選擇 在模流分析中CAE最佳澆口位置分析如圖2所示，考慮塑件的結(jié)構(gòu)特征、向內(nèi)抽芯的要求，本塑件不宜在內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)澆口或直澆口。為了便于制造模具和脫模簡(jiǎn)單，塑件如圖3在頂部設(shè)置點(diǎn)澆口是較為合適的澆口類型。 圖2 最佳澆口位置 圖3 澆注方案 3、 模具結(jié)構(gòu)方案 基于CAE比較分析兩種澆注系統(tǒng)方案如下： 方案一：點(diǎn)澆口進(jìn)料，如圖4所示。方案二：雙點(diǎn)澆口進(jìn)料，如圖5所示。 如圖4 如圖5 3.兩種方案的模擬分析結(jié)果見表1 表1 兩種方案的模擬分析結(jié)果 澆口類型 充填時(shí)間（s） 流動(dòng)前沿溫度溫差℃ 氣穴 熔接痕 注射位置壓力(MPa) 頂出時(shí)體積收縮率（%） 方案一 單澆口 6.084 130 多 少 8.153 7.614 方案二 雙澆口 2.650 47.1 多 多 25.18 7.702 表1 兩種方案的模擬分析結(jié)果（續(xù)） 回路冷卻溫差（℃） 冷卻時(shí)間（s） 零件平均溫度差（℃） 翹曲變形總量（mm） 方案一 2.2 230.4 119.67 1.265 方案二 2.46 232.7 119.79 1.304 通過以上模擬結(jié)果的比較分析可知，綜合各方面而言方案一與方案二無較大區(qū)別。兩者氣穴均較多，但是方案一熔接痕較少。 在壓力方面，方案一優(yōu)于方案二。在頂出時(shí)收縮率，方案一要略優(yōu)于方案二。在回路冷卻溫差、冷卻時(shí)間、零件平均溫度差方面，方案一要略優(yōu)方案二，但差別不大。在翹曲變形方面，方案一優(yōu)于方案二。 綜上，考慮效率等方面因素，采用單澆口進(jìn)料更為合理，故選擇方案一。 由于塑件整體尺寸外形等因素，一側(cè)有通孔，兩側(cè)內(nèi)有卡扣，兩側(cè)都需要進(jìn)行抽芯，若采用一模兩腔布局，生產(chǎn)效率太低，模架太長(zhǎng)。最后綜合考慮塑件外形以及生產(chǎn)效率，模具采用一模一腔斜導(dǎo)柱內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)。 4、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件壁厚均勻，無特殊形狀一般采用頂桿頂出。塑件兩側(cè)的卡扣和通孔需進(jìn)行抽芯。抽芯機(jī)構(gòu)可采用滑塊、導(dǎo)柱、限位擋塊、彈簧等組成的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，便于制造，裝配，更換。 5、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模的導(dǎo)向系統(tǒng)是用來保證注塑過程中精準(zhǔn)的開合模，開合模的位置可由定距拉板和定距拉桿來控制，控制行程提高生產(chǎn)效率。使用傳統(tǒng)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)注塑過程。 6、復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本課題無特殊設(shè)計(jì)要求。采用復(fù)位桿復(fù)位即可。 7、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 動(dòng)定模上開設(shè)環(huán)形冷卻管道可以將熔融塑料固化成形過程中釋放的大部分熱量帶走，能達(dá)到快速成形制品、均勻冷卻、預(yù)防殘余應(yīng)力和不均勻收縮引起的翹曲變形、縮短成形周期的目的。 8、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)：一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。 開設(shè)排氣槽有四種方法：一是利用型腔的槽或嵌件安裝部位；二是利用側(cè)面的嵌件接縫；三是局部制成螺旋形狀；四是在縱向位置上裝上帶槽的板條心、開工藝孔。 4、 技術(shù)路線： 1、確定模具設(shè)計(jì)方： 根據(jù)課題給定的行車記錄儀殼體進(jìn)行塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析；選定塑件成型材料，并進(jìn)行成型工藝性分析；選擇模具分型面、確定型腔數(shù)目；選定注射成型設(shè)備規(guī)格；完成澆注系統(tǒng)、成型零件結(jié)構(gòu)、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。 2、繪制模具總裝圖： 在UG環(huán)境下，按照所確定的注射模具設(shè)計(jì)方案，完成模具的總裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（草案）。 3、建立模型： 在UG環(huán)境下，建立行車記錄儀殼體三維數(shù)字化幾何模型。利用通用數(shù)據(jù)接口STL，將UG模型導(dǎo)入CAE中，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和修改，建立變壓器定位零件模流分析的有限元模型。 4、 CAE分析: 在CAE環(huán)境下，對(duì)行車記錄儀殼體模流分析的有限元模型分別建立兩到三種澆注系統(tǒng)，并創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)。設(shè)定參數(shù)（包括選擇CAE分析模塊、成型材料、成型工藝參數(shù)），進(jìn)行注射成型模擬，經(jīng)過綜合評(píng)價(jià)，找到滿足成型要求的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和最優(yōu)工藝參數(shù)組合。 5、 確定模具結(jié)構(gòu)，繪制圖紙： 行車記錄儀殼體零件成型模擬結(jié)果反饋到模具的設(shè)計(jì)中，驗(yàn)證和優(yōu)化已完成的變壓器定位零件塑件的注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。繪制CAD圖紙若干（包括模具總裝圖和成型零件圖）。 6、編制主要成型零件的加工工藝：撰寫設(shè)計(jì)說明 5、 預(yù)期目標(biāo)： 本設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，在查閱有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)行模具方案論證、模具總體裝配圖的設(shè)計(jì)、主要成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算、完成裝配圖和零件圖的繪制并形成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。要求模具總體結(jié)構(gòu)合理, 計(jì)算正確，模具的性能、精度等能夠滿足塑料件品質(zhì)對(duì)模具的要求。 6、 時(shí)間安排： 第 1 周：接受任務(wù)書，熟悉課題。 第 2 周：收集資料和翻譯英文資料。 第 3 周：確定課題方案。 第 4 周：撰寫開題報(bào)告。 第 5 周：擬定模具方案。 第 6 周：制件工藝分析。 第 7 周：建立三維塑件模型。 第 8 周：注射模擬分析。 第 9 周：進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算。 第10周：完成模具方案論證。 第11周：完成模具總體裝配圖的設(shè)計(jì)。 第12周：用計(jì)算機(jī)繪制總裝配圖。 第13周：完成模具零件圖設(shè)計(jì)。 第14周：修改完善圖紙。 第15周：修改完善設(shè)計(jì)說明書。 第16周：打印相關(guān)設(shè)計(jì)資料。 第17周：準(zhǔn)備PPT。 第18周：準(zhǔn)備答辯。 7、 參考文獻(xiàn)： 1、 伍先明,王群.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2006. 2、 申開智.塑料模具設(shè)計(jì)與制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2006. 3、 申樹義.塑料模具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2005. 4、 江昌勇,沈洪雷.塑料成型模具設(shè)計(jì)[M].北京大學(xué)出版社,2017. 5、 田文彤,劉峰,韋紅余.模具CAD/CAM[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社,2010. 6、 沈洪雷,劉峰.Moldflow注射成型過程模擬實(shí)例教程[M].電子工業(yè)出版社,2014. 7、 江華麗.基于S3C2440的行車記錄儀設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2018(01):5-36. 8、 易琨.智能行車記錄儀的功能、原理及使用[J].汽車科技,2017(03):1-19. 9、 JunyuFu,Yongsheng.Ma.A method to predict early-ejected plastic part air-cooling behavior towards quality mold design and less molding cycle time[J].Robotics and Computer Integrated Manufacturing,2019:66-74. 10、 Ali Kalyon.Sādhanā:Published by the Indian Academy of Sciences[J].Springer Journal,2020:1287-1300. 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見，設(shè)計(jì)的結(jié)果預(yù)測(cè)或論文的可行性評(píng)價(jià)）： 指導(dǎo)教師：　　　　　　　　年 月 日 系部意見： 系主任： 年 月 日 注：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，應(yīng)在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及系部審核后生效。