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附件十： 浙江理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄表 日 期 學(xué) 院 專業(yè) / 班級 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 機械與自動控制學(xué)院 09機械設(shè)計制造及其自動化（4）班 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 SD2106鼻毛修剪器上下蓋三維造型及模具設(shè)計 答 辯 時 間 —— 答 辯 地 點 答辯記錄： 答辯記錄人： 年 月 日 答辯組成員簽字： 年 月 日 14 附件一：浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 程賽 同學(xué)（ 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)/班級：09（4） ） 現(xiàn)下達(dá)畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書，望能保質(zhì)保量地認(rèn)真按時完成。 課題名稱 SD2106鼻毛修剪器上下蓋的三維造型及模具設(shè)計 主要任務(wù)與 目標(biāo) 在本設(shè)計中主要利用計算機輔助設(shè)計。首先零件的尺寸進行大概的測量，在用Pro/E進行三維造型，然后進行模具的設(shè)計，最后用注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)形成塑料件型腔。 本課題是仿造已有塑件外觀，完成新系列產(chǎn)品造型及其模具設(shè)計，該同學(xué)在本課題中主要任務(wù)是： 1）設(shè)計零件，三維造型； 2）模流分析，設(shè)計注塑模具； 3）模仁加工仿真； 4）裝配圖及零件圖繪制。 目標(biāo)： 提出的設(shè)計方案可行，確保模具整體結(jié)構(gòu)合理、成形零件的形狀和尺寸正確、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。完成的三維、二維圖紙滿足生產(chǎn)要求，加工仿真演示。 主要內(nèi)容與基本要求 主要設(shè)計內(nèi)容有： 1）測繪模型零件，并繪制零件的二維圖和三維造型； 2）用Moldflow軟件對制件進行成形工藝性分析，確定最佳成形工藝方案； 3）注塑模具設(shè)計，完成三維、二維圖紙； 4）模仁加工仿真。 基本要求： 零件三維造型結(jié)構(gòu)合理，連接位置的形狀和尺寸正確，能夠進行裝配，完成注塑模具的總體結(jié)構(gòu)方案，完成三維、二維裝配圖和零件圖，總計不少于5張圖紙； 完成畢業(yè)設(shè)計要求的各種文檔，包括文獻綜述、開題報告、外文翻譯及畢業(yè)設(shè)計論文等。 嚴(yán)格按照進度安排，保質(zhì)保量完成所承擔(dān)的任務(wù)；遵守實驗室規(guī)定。 主要參 考資料 及文獻 閱讀任務(wù) 查閱與課題有關(guān)的文獻（論文、書籍或手冊等）不少于10篇（部），寫出符合要求的文獻綜述報告。主要參考文獻如下： [1] 周大路,黃 薇.基于Moldflow 技術(shù)的絕緣蓋注射成型分析[ J] .模具工業(yè), 2008, 34( 3) : 22-24. [2] 陳志新,黃 凡.基于Moldflow 和Ansys 的注塑模具變形模擬分析[ J] .機械設(shè)計與制造,2009(3):246-248. [3] H an X, Chen W . Research on mould CAD/ CAE/ CAM incorporate system based on Web [J]. Nongye Jixie Xuebao,2001,32(6):84-87. [4] SCHMIDT J.Use CAE in the design of plastics components [J] . Kunststoffe-German Plastics,1988 ,78(2) :3-8.. [5] 鐘皓東,徐靈杰,鄧益民.基于Moldflow流動分析的薄壁注塑件成型工藝設(shè)計［J］,塑料工業(yè),2005.(11):32~33 [6] 友剛主編pro/ENGINEER中文野火版4.0高級應(yīng)用教程（M），北京:機械工業(yè)出版社, 2008,30~50 外文 翻譯任務(wù) 閱讀2篇以上（10000字符左右）的外文材料，完成2000漢字以上的英譯漢翻譯。英文文獻參考如下： 1.A CAD/CAE-integrated injection mold design system for plastic products 2. Automatic Undercut Feature Recognition for Side Core Design of Injection Molds 計劃進度： 起止時間 內(nèi)容 2012.12.01~2012.12.14 畢業(yè)設(shè)計前期資料準(zhǔn)備、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、外文翻譯任務(wù)布置。調(diào)研，文獻查閱分析，并熟悉畢業(yè)設(shè)計中的所需的相關(guān)知識 2012.12.15~2012.12.25 文獻綜述、外文翻譯。 2012.12.26~2012.01.10 外文翻譯、開題報告 2012.01.11~2012.01.15 提交開題報告、文獻綜述及外文翻譯 2012.01.16~2013.01.20 開題答辯 2013.01.21~2013.02.05 塑料件模型建模、塑件的模流分析 2013.02.06~2013.02.20 模具三維圖繪制 2013.02.21~2013.03.09 二維零件圖、裝配圖的繪制 2013.03.10~2013.04.01 開模仿真、數(shù)控加工 2013.04.02~2013.04.20 結(jié)構(gòu)改進設(shè)計及畢業(yè)論文撰寫 2013.04.21~2013.05.09 完成并提交畢業(yè)論文 2013.05.10~2013.05.15 整理材料準(zhǔn)備答辯 2013.05.16~2013.05.22 論文答辯 實習(xí)地點 指導(dǎo)教師 簽 名 年 月 日 系 意 見 系主任簽名： 年 月 日 學(xué)院 蓋章 主管院長簽名： 年 月 日 班 級 機械設(shè)計制造及其自動化09（4）班 姓 名 程 賽 課題名稱 SD2106鼻毛修剪器上下蓋的三維造型及模具設(shè)計 目錄 1 引言 2 我國塑料制件的現(xiàn)狀及發(fā)展 3 塑料模具的特點、現(xiàn)狀及發(fā)展 3.1 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀與國際先進水平的主要差距 3.1.1 模具的精度、壽命和模具制造周期 3.1.2 加工設(shè)備、模具制造工藝和測量技術(shù) 3.1.3 新工藝、新材料研究和創(chuàng)新能力 3.1.4 管理及其他方面 3.2 我國塑料模具發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù) 4 塑料模具CAD/CAE/CAM技術(shù)概述、現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢 4.1 CAD/CAE/CAM在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 4.1.1 CAD在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 4.1.2 CAE在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 4.1.3 CAM在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 4.2 國內(nèi)外CAD/CAE/CAM現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢 5 總結(jié) 參考文獻 指導(dǎo)教師 審批意見 簽名： 年 月 日 附件二：浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述報告 SD2106鼻毛修剪器上下蓋的三維造型及模具設(shè)計 程 賽 (機械設(shè)計制造及其自動化09(4)班 B09300401) 1 引言 隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 現(xiàn)今各種塑料制品產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，單使用圖紙已很難正確和詳盡地表達(dá)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)，這就要求模具設(shè)計制造者必須使用計算機輔助設(shè)計文件描述的手段，如CAD是利用計算機對模具進行幾何設(shè)計、實體建模、繪圖等；CAE是利用計算機進行數(shù)值模擬分析計算進而評估和分析模型, 從而對模具模型進行優(yōu)化；CAM指設(shè)計的模具模型在經(jīng)過CAE評估分析及優(yōu)化后, 最終進行加工刀具軌跡生成與仿真, 產(chǎn)生數(shù)控加工代碼, 從而控制數(shù)控機床進行加工。同時要求模具制造者必須充分掌握產(chǎn)品的各種資料，包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。 2 我國塑料制件的現(xiàn)狀及發(fā)展 由于塑料具有質(zhì)量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點。因此塑料紙制品得到了廣泛的應(yīng)用，塑件已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中，零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品。但當(dāng)前，塑料制品技術(shù)含量不高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)老化將制約行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。加工企業(yè)利潤下滑虧損面加大，經(jīng)營潛在風(fēng)險加大。勞動力價格上升、勞動力短缺將繼續(xù)影響加工業(yè)產(chǎn)出和利潤增長。中小企業(yè)缺乏流動資金的局面仍難在短期內(nèi)解決。出口型企業(yè)面對國際市場萎縮和貨幣匯率等多因素制約的壓力持續(xù)加大。塑料制品出口市場相對萎縮，加工成本是制約企業(yè)盈利的主要因素。 針對以上狀況，我國塑料加工業(yè)必須重視技術(shù)創(chuàng)新，重視產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的增長，創(chuàng)造條件迎接挑戰(zhàn)。培育塑料加工業(yè)集群式發(fā)展應(yīng)成為行業(yè)協(xié)會和政府的工作重點，繼續(xù)深化產(chǎn)業(yè)集群服務(wù)功能，推動生產(chǎn)、技術(shù)集約化發(fā)展，倡導(dǎo)綠色低碳、創(chuàng)新發(fā)展模式，走資源節(jié)約型、環(huán)保低碳型發(fā)展之路，加快產(chǎn)業(yè)由速度增長型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。塑料制品作為配套產(chǎn)品將緊隨國家經(jīng)濟健康發(fā)展而穩(wěn)步增長，從長遠(yuǎn)來看，塑料因其優(yōu)異性能在許多領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)獲得擴大應(yīng)用。 3 塑料模具的特點、現(xiàn)狀及發(fā)展 塑料制品的應(yīng)用日益廣泛, 為塑料模具提供了一個廣闊的市場 。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場中, 塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具 , 在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。 近年來模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、制品的質(zhì)量水平、新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用水平都有了很大的進步。主要表現(xiàn)出兩個重要特點:一是“聚焦推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以模具創(chuàng)新支持產(chǎn)品創(chuàng)新”。二是“高效、綠色環(huán)保、節(jié)能減排模具已成為模具技術(shù)創(chuàng)新的主要方向”，充分體現(xiàn)出模具對制造業(yè)發(fā)展的推動作用。 3.1 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀與國際先進水平的主要差距 我國塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國，起步較晚，但發(fā)展很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展，取得了很大成績。然而，由于我國模具制造基礎(chǔ)薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因此總體來看，與國際先進水平相比和與國內(nèi)外市場需求相比，差距還很大。具體體現(xiàn)在一下幾方面： 3.1.1 模具的精度、壽命和模具制造周期 國外的汽車企業(yè)都在實施2 mm工程, 在國內(nèi), 單一零件還能夠做到, 幾百個零件裝配到一起就沒有保證了。零件精度低造成修配量大, 整模故障率高、穩(wěn)定性差。日本的汽車模具精度可達(dá)0.02 mm, 塑料模分模面的精度控制在0. 01 mm。而國內(nèi)汽車模具的品牌企業(yè), 汽車模具精度控制在0. 03~ 0. 05 mm; 塑料模分模面配模精度在0. 03 mm 左右。 德國的模具制造周期在2 周~ 20天, 備料4~ 5 天,試模2~ 3 天。日、韓的模具周期要求2 周, 原因是他們有專門的模具配件城,滑塊、頂桿、澆口套組 件等均可以買到, 型腔件加工好裝上就行了。國內(nèi)配件標(biāo)準(zhǔn)化做不到;零件加工精度做不到。國外對發(fā)出去的模具進行可靠性、穩(wěn)定性跟蹤。國內(nèi)是模具出了問題, 再派人去。 3.1.2 加工設(shè)備、模具制造工藝和測量技術(shù) 德國、日本模具企業(yè)的加工設(shè)備先進,基本都是數(shù)控、高速切削、單向走絲線切割或4 軸~ 5 軸聯(lián)動的高速加工機床, 能實現(xiàn)模具型面的鏡面加工。而國內(nèi)模具企業(yè)的4 軸~ 5 軸聯(lián)動的高速加工機床占 的比例有限, 高光模具的加工與國外相比差距較大。 德國、日本汽車模具的制造工藝已標(biāo)準(zhǔn)化,制品 精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在線測量,這方面國內(nèi)至少差15~ 20 年。德國的精密品牌產(chǎn)品, 除了加工過程中的在線檢測外,手機類、剃須刀類的產(chǎn)品,全部通過可靠性測試、耐候性測試、壽命測試、剃刀表面和間隙的微觀顯微放大測試、主要零件外形和裝配后外形的激光3D測試等。這些重要數(shù)據(jù)為產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供了非常重要的依據(jù)。 3.1.3 新工藝、新材料研究和創(chuàng)新能力 國外模具企業(yè)技術(shù)人員比例很高，多數(shù)企業(yè)在25%以上，有些在50%以上，有些企業(yè)往往是大多數(shù)職工可在技術(shù)與生產(chǎn)崗位上互換，具有很高素質(zhì)，加之企業(yè)對產(chǎn)品開發(fā)很重視，經(jīng)常與產(chǎn)品廠一起共同開發(fā)產(chǎn)品與模具，因此有很強的開發(fā)能力。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，多數(shù)企業(yè)在10%一15%之間，且大多數(shù)只注重模具開發(fā)，不重視產(chǎn)品開發(fā)，因此綜合開發(fā)能力很低，在市場上常處于被動地位。 塑料加工新工藝的研究, 日本、德國、美國、意大利等發(fā)達(dá)國家處于領(lǐng)先地位, 模內(nèi)貼膜、回轉(zhuǎn)成形、業(yè)格局。雙料雙色三色注射、啤酒瓶周轉(zhuǎn)箱注射裝配集成化自動生產(chǎn)線、奶制品快餐面盒的注射- 模內(nèi)貼膜自動生產(chǎn)流水線、一模200 腔的瓶蓋疊式- 回轉(zhuǎn)成型的自動化注射生產(chǎn)線等, 在多年前就已用于批量生產(chǎn)。 3.1.4 管理及其他方面 德國、日本模具企業(yè)的車間均采用6S 管理系統(tǒng), 現(xiàn)場有塑料廢料損耗跟蹤、模具損壞跟蹤; 全廠物流采用倉儲自動化管理系統(tǒng); 車間有中央電腦室,可展示、查詢?nèi)囬g的加工工藝、質(zhì)量、產(chǎn)量、當(dāng)天、當(dāng)周、當(dāng)月的報表等,售出的產(chǎn)品跟蹤和次品跟蹤。而國內(nèi)還很少采用計算機進行科學(xué)管理。到目前為止，通過ISO 9000認(rèn)證的模具企業(yè)全國還不到1%。另外，諸如企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)及企業(yè)運營機制等方面，國內(nèi)外差距也較大。 3.2 我國塑料模具發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù) 塑料模具的發(fā)展必須依托國家重點建設(shè)工程, 面向六大產(chǎn)業(yè)(交通運輸產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、重大裝備產(chǎn)業(yè)、電站及輸配電設(shè)備產(chǎn)業(yè)), 大力發(fā)展IT行業(yè)的精密注塑模、汽車業(yè)的覆蓋件模具和大型注塑模。大規(guī)模開展技術(shù)改造, 提高基礎(chǔ)配套件和基礎(chǔ)工藝水平; 通過加快企業(yè)兼并重組和產(chǎn)品更新?lián)Q代, 促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級, 全面提高產(chǎn)業(yè)競爭力, 引導(dǎo)專業(yè)化零部件生產(chǎn)企業(yè)向?qū)?、精、特方向發(fā)展, 形成優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。 依托十大領(lǐng)域的重點工程, 振興塑料模具制造業(yè);配合九大產(chǎn)業(yè)的重點項目( 鋼鐵、汽車、石化、船舶、輕工、紡織、有色金屬、電子信息、國防軍工) ,提升大型、精密注塑模、高檔模具標(biāo)準(zhǔn)件的制造能力;實現(xiàn)模具鋼的國產(chǎn)化和優(yōu)質(zhì)化、改善模具材料的供應(yīng)體系、提供較為全面的各種規(guī)格和牌號的材料, 大力壓縮模具生產(chǎn)企業(yè)的備料周期; 提高模具新材料、新型塑料成形工藝和新型高強、高韌、耐高溫塑料制品的研發(fā)能力; 提高企業(yè)的信息化管理和模具集成化制造的總體水平。為使我國的塑料模具行業(yè)趕上國際先進水平打下良好的基礎(chǔ)。 4 塑料模具CAD/CAE/CAM技術(shù)概述、現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢 在現(xiàn)代塑料模具設(shè)計與制造中, CAD 是利用計算機對模具進行幾何設(shè)計、實體建模、繪圖等 ； CAE是利用計算機進行數(shù)值模擬分析計算進而評估和分析模型, 從而對模具模型進行優(yōu)化 ； CAM 指設(shè)計的模具模型在經(jīng)過CAE 評估分析及優(yōu)化后, 最終進行加工刀具軌跡生成與仿真, 產(chǎn)生數(shù)控加工代碼, 從而控制數(shù)控機床進行加工。 4.1 CAD/CAE/CAM在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 4.1.1 CAD在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 三維CAD造型軟件如Pro/E、UG、CATIA等為設(shè)計師提供了方便的設(shè)計平臺,它們強大的曲面造型和編輯修改功能以及逼真的顯示效果使設(shè)計者可以自如地表現(xiàn)自己的設(shè)計意圖,真正做到所想即所得,而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)一并計算保存,為后續(xù)的模具設(shè)計和分析打下良好的基礎(chǔ)。同時,這些軟件還有專門的設(shè)計模塊,提供模具分型面工具,使得復(fù)雜的成型零件都能自動生成,而且標(biāo)準(zhǔn)模架庫、典型結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)零件庫品種齊全,調(diào)用簡單,添加方便,這些功能大大縮短了模具設(shè)計時間。下面以三維軟件Pro/ E為例,簡要介紹三維CAD 造型軟件在塑料模設(shè)計中的應(yīng)用。 Pro/ Engineer 是美國參數(shù)技術(shù)公司( PTC)推出的新一代CAD/ CAE/ CAM軟件,其強大的功能深受業(yè)內(nèi)人士歡迎。在模具設(shè)計模塊中,Pro E提供了方便又實用的工具,這些功能可以讓使用者在最短的時間內(nèi)進行模具組裝 ( Mold Assembly )、模型檢驗(Model Check)、分模面 ( Parting Surface)建立等過程,順利完成拆模的工作。 4.1.2 CAE在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 Modflow、Polyflow 等CAE軟件可以在模具制造前對模具設(shè)計的效果進行分析和預(yù)測。在注射模設(shè)計過程中利用模擬流動分析軟件。Moldflow 提前對模具的設(shè)計效果進行分析和預(yù)測,其內(nèi)容包括確定最佳澆口位置、填充、保壓、冷卻、翹曲、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、最佳成型工藝等 。通過分析, 在設(shè)計階段就預(yù)測產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷,指導(dǎo)模具設(shè)計師對已設(shè)計的模型進行修改和優(yōu)化,從而提高一次試調(diào)模的成功率,降低生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。在擠出模設(shè)計過程中可利用Polyflow 指導(dǎo)模具的優(yōu)化設(shè)計。如果將結(jié)構(gòu)分析軟件引入模具CAE中,如Ansys等。會使注射模設(shè)計的CAE具有更高的可行性、有效性、真實性,也才會使注射模設(shè)計CAE 具有更大的價值。 4.1.3 CAM在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用 模具結(jié)構(gòu)通過CAD/CAE 階段的優(yōu)化設(shè)計和分析, 將模具設(shè)計的錯誤消除在設(shè)計階段,然后再利用CAM 技術(shù),自動生成加工模具型腔的NC 代碼,實現(xiàn)數(shù)字化制造。例如,在利用Pro/ E進行注射模設(shè)計時,將設(shè)計的注射模模型經(jīng)過CAE評估分析及優(yōu)化后,最終在CAM 中進行刀具軌跡生成與仿真,產(chǎn)生數(shù)控加工代碼,從而控制數(shù)控機床進行加工。這種方法使產(chǎn)品造型設(shè)計、模具設(shè)計、加工編程及工藝設(shè)計都以3D 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,不僅能快速提高設(shè)計效率,而且能保證質(zhì)量,降低成本。 另外,也可以采用專業(yè)的CAM軟件MasterCAM來實現(xiàn)注射模的CAM。利用Pro/ E 設(shè)計的注射模模型經(jīng)過CAE評估分析及優(yōu)化后,便可在Pro/E中提取相關(guān)加工信息,通過IGES或DXF傳入MasterCAM軟件中進行模擬加工。MasterCAM是數(shù)控加工自動編程常用的軟件,它提供刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等功能,設(shè)置有關(guān)參數(shù),編輯好后處理文件,就可以自動生成加工程序并傳輸至數(shù)控機床,最終完成零件的加工。 4.2 國內(nèi)外CAD/CAE/CAM現(xiàn)狀研究及發(fā)展趨勢 國外在航空航天、汽車、造船、機床制造等工業(yè)部門都已實現(xiàn)模具CAD/ CAE/ CAM技術(shù)的應(yīng)用。如波音飛機公司應(yīng)用模具CAD/ CAE/ CAM技術(shù)，在波音777飛機上對全部零件進行了三維實體造型，設(shè)計了除發(fā)動機以外的其他機械零件，比傳統(tǒng)設(shè)計和裝配流程效率提高了一倍。 相比之下，國內(nèi)模具CAD/ CAE/ CAM技術(shù)的研究和應(yīng)用遠(yuǎn)落后于國外，但也有應(yīng)用較為成功的例子。如云馬飛機制造廠采用模具CAD/ CAE/ CAM技術(shù)，為數(shù)十個單位數(shù)控加工零件等，使得產(chǎn)品開發(fā)的周期比未采用CAD/ CAE/ CAM前平均縮短32%，設(shè)計效益提高3—5倍。 據(jù)統(tǒng)計，CAD/ CAE/ CAM技術(shù)20世紀(jì)末已應(yīng)用于近百個工業(yè)領(lǐng)域。到了21世紀(jì)，CAD/ CAE/ CAM技術(shù)將在各行各業(yè)都有所應(yīng)用，可以說在目前的各個領(lǐng)域的制造業(yè)，已離不開CAD/ CAE/ CAM技術(shù)的應(yīng)用，其中CAD/ CAE/ CAM技術(shù)在模具領(lǐng)域的應(yīng)用最為出色，其前景也將更為廣闊。 目前，隨著全球創(chuàng)新技術(shù)能力的提高和網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境的普及，針對高質(zhì)量產(chǎn)品及高生產(chǎn)效率的市場要求，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求，模具CAD/ CAE/ CAM技術(shù)的發(fā)展總體上朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、開放性、虛擬化、專業(yè)化和智能化方向發(fā)展。 5 總結(jié) 在當(dāng)下的社會環(huán)境中我們都知道創(chuàng)新能力是模具企業(yè)核心競爭力提升的關(guān)鍵，專業(yè)化是模具企業(yè)技術(shù)發(fā)展的快速之路。隨著我國先進制造業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和發(fā)展，我國模具行業(yè)技術(shù)水平正在迅速提升，快速與國際接軌。以服務(wù)制造為龍頭的模具服務(wù)化和產(chǎn)業(yè)鏈一體化解決方案的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)的模具供給方式帶來了挑戰(zhàn)。企業(yè)必須認(rèn)識和充分重視這一發(fā)展的新動向，跟著科技的步伐，啟用創(chuàng)新性人才、開發(fā)新工藝、采用新材料、引用新型先進的管理方案、研發(fā)新型設(shè)備，只有這樣我們的模具行業(yè)才能站在世界模具行業(yè)的前沿。時刻做好充分準(zhǔn)備，蓄勢待發(fā)，抓住機遇，迅速發(fā)展。 參考文獻 [1] DMC 2012模具評定評述專家組.第十四屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會模具水平評述[J]. 模具工業(yè).2012，5：10～20 [2] 劉學(xué).中國塑料加工工業(yè)協(xié)會.中國塑料工業(yè)(2011)[J].中國塑料，2012，26(4)：3～4 [3] 趙杰.第十三屆中國國際模展評定評述專家組[J].第十三屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會模具水平評述.模具工業(yè)，2010，36(10)：1、8～10 [4] 陳暉，周細(xì)應(yīng)，李名堯.模具CAD /CAE /CAM技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J].鑄造技術(shù)，2010:1～3 [5] 劉方輝，錢心遠(yuǎn)，張杰.CAD/ CAE/ CAM技術(shù)在現(xiàn)代塑料模設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].模具工業(yè)，2010, 36( 1) : 1～5. 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Int J Adv Manuf Technol 40(3–4):215～225 11 附錄三：浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 班 級 09機制（4）班 姓 名 程賽 課題名稱 SD2106鼻毛修剪器上下蓋的三維造型及模具設(shè)計 開題報告（包括選題意義、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題、總體研究思路與可行性分析，預(yù)期研究成果、研究工作計劃等內(nèi)容，非藝術(shù)類不少于3000字） 1 選題的背景 1.1 模具工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 1.2 塑料制件的發(fā)展現(xiàn)狀 1.3 鼻毛修剪器簡介 2 研究的意義、基本內(nèi)容與待解決的主要問題 2.1 選題的意義 2.2 研究的基本內(nèi)容 2.3 有待解決的主要問題 3 研究方案、可行性分析及預(yù)期研究成果 3.1 研究思路方案 3.2 本課題的可行性分析 3.3 預(yù)期研究成果 4．研究工作計劃表 參考文獻 （開題報告全文附后） 成績： 答 辯 意 見 （從選題、任務(wù)工作量、質(zhì)量預(yù)期、可行性等幾個方面） 答辯組長簽名： 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽名： 年 月 日 11 SD2106鼻毛修剪器上下蓋的三維造型及模具設(shè)計 程 賽 (機械設(shè)計制造及其自動化09(4)班 B09300401 ) 1 選題的背景 塑料制品的應(yīng)用日益廣泛, 為塑料模具提供了一個廣闊的市場 。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場中, 塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具 , 在模具行業(yè)中的比例將逐步提高[1]。 近年來模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、制品的質(zhì)量水平、新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用水平都有了很大的進步。主要表現(xiàn)出兩個重要特點:一是“聚焦推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以模具創(chuàng)新支持產(chǎn)品創(chuàng)新”。二是“高效、綠色環(huán)保、節(jié)能減排模具已成為模具技術(shù)創(chuàng)新的主要方向”，充分體現(xiàn)出模具對制造業(yè)發(fā)展的推動作用[2]。 鼻毛修剪器是近年來新興的一個產(chǎn)品，市場上使用還不是很普及，目前大多用在醫(yī)學(xué)鼻科手術(shù)上。相對而言，國外對此產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展較國內(nèi)早而快，市場開拓也比較廣闊。對于這個新興的產(chǎn)品的發(fā)展，我國各方面研究都還需要不斷改善，才能夠使之更加方便、普及的運用到我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中。 1.1模具工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 我國塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國，起步較晚，但發(fā)展很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展，取得了很大成績[3]。然而，由于我國模具制造基礎(chǔ)薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因此總體來看，與國際先進水平相比和與國內(nèi)外市場需求相比，差距還很大。 目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑、三軸聯(lián)動的比較多，也有五軸聯(lián)動的。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時間，提高模具精度。更新和增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點之一。標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 大力開展并行工程，快速響應(yīng)市場需要，縮短模具設(shè)計制造周期。 模具檢測、加工設(shè)備向精密高效和多功能方向發(fā)展。模具向著精密、復(fù)雜、大型的方向發(fā)展，對檢測設(shè)備的要求越來越高。如高精度三坐標(biāo)測量機具有數(shù)字化掃描功能。加工設(shè)備也向著數(shù)字化、自動化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展[4]。 1.2 塑料制件的發(fā)展現(xiàn)狀 由于塑料具有質(zhì)量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點。因此塑料紙制品得到了廣泛的應(yīng)用，塑件已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中，零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品[5]。但當(dāng)前，塑料制品技術(shù)含量不高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)老化將制約行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。加工企業(yè)利潤下滑虧損面加大，經(jīng)營潛在風(fēng)險加大。勞動力價格上升、勞動力短缺將繼續(xù)影響加工業(yè)產(chǎn)出和利潤增長。中小企業(yè)缺乏流動資金的局面仍難在短期內(nèi)解決。出口型企業(yè)面對國際市場萎縮和貨幣匯率等多因素制約的壓力持續(xù)加大。塑料制品出口市場相對萎縮，加工成本是制約企業(yè)盈利的主要因素[6]。 針對以上狀況，我國塑料加工業(yè)必須重視技術(shù)創(chuàng)新，重視產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的增長，創(chuàng)造條件迎接挑戰(zhàn)。培育塑料加工業(yè)集群式發(fā)展應(yīng)成為行業(yè)協(xié)會和政府的工作重點，繼續(xù)深化產(chǎn)業(yè)集群服務(wù)功能，推動生產(chǎn)、技術(shù)集約化發(fā)展，倡導(dǎo)綠色低碳、創(chuàng)新發(fā)展模式，走資源節(jié)約型、環(huán)保低碳型發(fā)展之路，加快產(chǎn)業(yè)由速度增長型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。塑料制品作為配套產(chǎn)品將緊隨國家經(jīng)濟健康發(fā)展而穩(wěn)步增長，從長遠(yuǎn)來看，塑料因其優(yōu)異性能在許多領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)獲得擴大應(yīng)用[6]。 1.3 鼻毛修剪器簡介 鼻毛修剪器使用立體拱形刀頭，它的開放式狹縫網(wǎng)罩能捕捉任何方向的長鼻毛，也可修剪耳毛，毛屑儲藏在鼻毛器內(nèi)，干凈衛(wèi)生，干電式使用壹節(jié)五號電池驅(qū)動。 圖1 鼻毛修剪器 鼻毛修剪器的優(yōu)點:①電動鼻毛剪具有立體拱形刀頭，開放式狹縫網(wǎng)罩能捕捉任何方向的鼻毛，不損傷鼻茹膜。②有照明燈設(shè)計，可以更加清晰地看到鼻毛，即使在光線不足的情況下亦可順利完成。③剪斷的鼻毛儲存在鼻毛修剪器內(nèi)，不會落在鼻腔引起鼻癢、打噴嚏等不適。④適用于任何鼻腔能容納鼻毛修剪器前端的使用者者，操作方便方便，安全可靠[7] [8]。 2 研究的意義、基本內(nèi)容與待解決的主要問題 2.1 選題的意義 在日常生活中鼻毛長出鼻孔是很正常。但是鼻毛過長會影響美觀，有不講衛(wèi)生或不禮貌之嫌。鼻毛是一種特殊的毛發(fā)。鼻腔是呼吸道的大門，是人體與外界進行氣體交換的通道。鼻毛長在鼻腔中，對人體有很重要的防衛(wèi)作用。如果將鼻毛拔掉，不僅失去了保護功能，還會因為拔掉了鼻毛而破壞了毛囊，導(dǎo)致細(xì)菌侵入。因此，拔鼻毛、挖鼻孔是有害的。不應(yīng)拔除，如過長超出鼻孔外，可用鼻毛修剪器適當(dāng)將其剪短。 圖2 鼻毛修剪器使用方法 在醫(yī)學(xué)上鼻毛修剪器也有著很大的影響：鼻科手術(shù)常規(guī)備皮除以鼻皮膚外，鼻前庭多毛區(qū)是重點解剖區(qū)之一，以往護士均采用頭帶額鏡，手持眼科拆線剪，往往會因病人，體位的變化，造成鼻毛修剪不徹底或粘膜表皮擦傷，給手術(shù)過程中造成難以窺清，會影響手術(shù)視野。經(jīng)醫(yī)學(xué)研究使用鼻毛修剪器后，改進了以往原始的操作方法.取得了較滿意的臨床效果。術(shù)前手術(shù)區(qū)域的良好準(zhǔn)備是保證手術(shù)成功的重要環(huán)節(jié)。之前醫(yī)學(xué)上一直采用眼科小手術(shù)剪去除鼻毛，此方法雖成本低，但費時費力，又無法確保去除鼻毛效果，有時還損傷患者鼻腔茹膜延誤手術(shù)，給患者帶來損傷。鼻毛修剪器頭園鈍，絕不會擦傷鼻前庭皮膚及鼻腔粘膜。備皮速度快，它不會拔鼻毛造成病人不適，病人沒有任何痛苦。修剪鼻毛非常干凈、徹底，在鼻前庭不留任何鼻毛殘根，為手術(shù)提供了最為充分的手術(shù)視野[9]。 2.2 研究的基本內(nèi)容 本課題研究的對象為鼻毛修剪器上下蓋的模具設(shè)計，針對所給塑料件，按照公司的要求，對已有零件的設(shè)計做合理的變動，設(shè)計新型系列的產(chǎn)品，迎合產(chǎn)品的更新與市場的需求。其中在對已有零件產(chǎn)品做合理變動的時候，需要進行大量資料查詢和調(diào)查研究，例如在不同國家一般人的鼻孔大小、鼻毛修剪器在鼻孔內(nèi)修剪鼻毛時震動不高于多少能達(dá)到人體舒適度等。 圖3 塑件正面三維圖 同時在外觀上要站在美學(xué)角度和人體手握舒適度來設(shè)計。在結(jié)構(gòu)上下蓋要緊密配合，這需要內(nèi)部卡扣的尺寸控制和計算。上下蓋內(nèi)部空間大小也是一個需要控制的量，它需要能夠安裝下實現(xiàn)功能的一些零部件，還要設(shè)計凹凸件為安裝這些零部件提供卡位和定位方便。 圖4塑件反面三維圖 接下來是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計： 型腔分布：為防止縮水率等一些工藝參數(shù)影響上下蓋配合問題，所以選擇1+1形式，既上下蓋在同一個模具中成型； 分模面選擇：考慮外表面的美觀和分模的難易程度，將分模面放在最大投影面積處； 圖5 模具圖 澆口選擇和選擇模架：考慮外表面的美觀和塑件大小尺寸，澆口選擇潛伏式澆口。同時根據(jù)已有的結(jié)構(gòu)選用兩板模的模架； 選擇頂出方式：頂桿頂出 抽芯方式：側(cè)抽芯機構(gòu)，因為有卡口和一些復(fù)雜的外形，此模具有六個抽芯機構(gòu)； 還有冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖6 模具設(shè)計流程圖 最后要進行模具零件設(shè)計、裝配設(shè)計、加工設(shè)計等。其中使用了moldflow對澆口進行分析[10] [11]，CAM開模仿真，Pro/e中的NC功能進行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼。 2.3 有待解決的主要問題 本課題選擇的一個模型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所涉及的知識面比較廣泛，基于自己本身并未較好掌握制圖軟件和模具設(shè)計知識。所以在設(shè)計過程中面臨著以下困難： 1、對PROE軟件掌握不夠熟練，尤其是零件的外觀曲面的設(shè)計，不僅因為缺乏實際的操作能力，還因為零件需要滿足模具加工技術(shù)和鼻毛修剪器各個零件之間的配合精度要求。需要考慮的方面也比較全面。 2、分模面的選擇和制作掌握不夠，分型面不僅有主分型面，還有側(cè)抽輔助分型面?，F(xiàn)有知識只能對簡單模具進行分模，對于相對比較復(fù)雜的零件分模目前還是感覺比較困難。 3、對于數(shù)控加工自動編程軟件幾乎從未接觸過，所以進行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼這一整個過程需要從頭開始學(xué)習(xí)。 3 研究方案及預(yù)期研究成果 3.1 研究思路方案 1）仔細(xì)分析現(xiàn)有塑件，了解其特性，并結(jié)合需要改進要點，對要求設(shè)計的新產(chǎn)品塑件進行分析，尺寸、公差、粗糙度、技術(shù)要求等參數(shù)的初步確定； 2） 鼻毛修剪器上下蓋三維造型和出二維圖； 3）選擇分型面； 4）確定模具結(jié)構(gòu)類型（型腔布置、澆注系統(tǒng)、頂出機構(gòu)、冷卻機構(gòu)、定位導(dǎo)向機構(gòu)、分模機構(gòu)）等； 5）確定設(shè)備型號（計算出注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑）[13] [14] [17] [18]； 應(yīng)用CAE 分析軟件對注塑件進行填充 、流動、冷卻、翹曲等模擬分析[15] [16]； 6） 繪制模仁； 7） 選擇合理的模架[20]，將模仁及模架兩大部分組合在一起； 8） 出模具二維零件圖； 9） 對模具進行虛擬開模[19]； 10）進行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼； 11）復(fù)核圖紙。 3.2 可行性分析 鼻毛修剪器上下蓋的三維造型和模具的設(shè)計，從產(chǎn)品造型到模具設(shè)計，已經(jīng)形成了完整的系統(tǒng)體系。借鑒原有的鼻毛修剪器上下蓋模型，利用逆向?qū)崿F(xiàn)二次開發(fā)，具有一定的可操作性。再次結(jié)合所學(xué)的模具設(shè)計理論知識，按照模具設(shè)計的一般步驟，完成此類設(shè)計還是不會很難的。 在此次設(shè)計的過程中涉及的知識主要為模具設(shè)計、機械制圖方面的，以及Pro/ E、MoldFlow等設(shè)計工具，本人已學(xué)習(xí)了其中一些相關(guān)課程，取得了較好的成績。也積極參加了一些機械設(shè)計大賽、三維創(chuàng)新設(shè)計大賽，對于設(shè)計的理念和軟件繪圖有一定的基礎(chǔ)。對于未曾接觸過的軟件，也在積極學(xué)習(xí)但中。因此也算是基本具備了本設(shè)計所需的相關(guān)知識和技術(shù)要求。 并且指導(dǎo)老師在的相關(guān)研究領(lǐng)域具有豐富的知識和指導(dǎo)經(jīng)驗，我相信在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下，一定能夠?qū)厴I(yè)設(shè)計的順利完成并取得預(yù)期的研究成果。 3.3 預(yù)期研究成果 （1）將書本知識運用到整個模具設(shè)計當(dāng)中，并熟悉注塑模具設(shè)計的流程，掌握注塑模具設(shè)計的基本原理和方法，能合理運用所學(xué)的二維和三維軟件進行模具設(shè)計繪圖，鍛煉獨立設(shè)計產(chǎn)品的能力； （2）對塑件進行模流分析，并完成塑料模具開模仿真動畫。 （3）完成塑件和模具二維,三維圖的繪制，生成模具型腔的加工代碼，提交畢業(yè)設(shè)計論文。 4．完成本課題的工作計劃及進度安排 起止時間 內(nèi)容 2012.12.01~2012.12.14 調(diào)研、信息匯總，文獻查閱分析，并熟悉畢業(yè)設(shè)計中的所需的相關(guān)知識 2012.12.15~2012.12.25 外文翻譯、文獻綜述 2012.12.26~2012.01.10 外文翻譯、開題報告 2012.01.11~2012.01.15 提交開題報告、文獻綜述及外文翻譯 2012.01.16~2013.01.20 開題答辯 2013.01.21~2013.02.05 塑料件模型建模、塑件的模流分析 2013.02.06~2013.02.20 模具三維圖繪制 2013.02.21~2013.03.09 數(shù)控加工、開模仿真 2013.03.10~2013.04.01 二維零件圖、裝配圖的繪制 2013.04.02~2013.04.20 結(jié)構(gòu)改進設(shè)計及畢業(yè)論文撰寫 2013.04.21~2013.05.09 完成并提交畢業(yè)論文 2013.05.10~2013.05.15 整理材料準(zhǔn)備答辯 2013.05.16~2013.05.22 論文答辯 參考文獻 [1] 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技資訊，2009,1. 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