哈爾濱理工大學學士學位論文開題報告題目:基于EXM的手機上蓋注塑模具設計院系榮成學院材料工程系專業材型10-1（模具）指導教師 學號 姓名 開題時間：2013年3月14日

哈爾濱理工大學學士學位論文開題報告姓名孟陳力院部所、中心榮成學院專業材料工程系學號1030050124指導教師于彥東論文方向注塑模具設計論文題目基于EXM的手機上蓋注塑模具設計所涉及的學科材料科學與工程一、選題依據、背景及意義模具號稱工業之父，是制造業的基礎。我國模具行業起步較晚，設計制造水平較技術發達國家要低許多。隨著我國工業生產和科技的快速增長，人們對汽車、家電、儀表、辦公用品等各種工業產品的需求越來越大，并且對產品質量的要求越來越高。我們常用的肥皂盒、塑料果盤等塑料制品，都是利用塑料模具制成的各種形狀和尺寸的塑料制件，如圖1所示。(a)果盤 (b)肥皂盒圖1用塑料成形模具制成的物品隨著塑料制品應用的日益廣泛，對塑料模具設計和制造的要求也越來越高，塑料模具工業正向著高效率、高質量、高精度的方向的發展。在手機行業中，生產廠家以手機外殼的色澤艷麗、造型美觀、手感舒適、成本低等優勢來占領一定的市場份額。手機上蓋是手機的外觀的首要表現，它是由復雜曲面組成，上蓋的設計好壞和設計效率直接影響手機的質量和競爭力。因此，上蓋模具是保證高質量手機外形的重要前提。此次設計是以Pro/E為設計平臺的手機三維實體快速模型，并對手機上蓋進行了注塑模設計。此研究方向分析了自由曲面零件手機上蓋的結構，并借助曲面造型軟件Pro/E對手機上蓋進行建模。通過對制件的工藝分析，確定模具結構，并利用EXM完成模具的設計。通過MoldFlow分析軟件，對模具的結構進行優化分析和設計，選擇最合適的澆口位置，旨在為模具產品注射模具的設計和工藝參數設置提供一定的理論依據。此次設計的目的和意義在于通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。通過對手機外殼做了相關參數工藝的分析，在模具設計時使用Pro/E軟件對模具進行具體的設計；并且利用EMX插件添加模架，對模具進行開模分析，并順利實現開模。基于Pro/E環境下進行手機外殼的注塑模具設計，使用了Pro/E的外掛工具Pro/E+EXM該解決方案從產品造型設計、機械設計、模具設計、加工制造、機構分析、有限元分析到數據庫管理，徹底改變了傳統的設計理念，它能讓注塑模具設計人員創建、修改和仿真分析模具構件，并在模具設計變化時，快速更新它們。從而大大縮短了模具設計人員花費在創建、定制和細化模架部件以及注塑模具所需的模具組件上的時間，達到了縮短產品開發周期、提高產品設計制造質量、降低成本及靈活快速響應市場的目的。為模具設計提供了一種新方法。二、 與選題相關領域的國內外研究與發展現狀、趨勢及存在的問題近年來，塑料模具工業迅速發展，體現在模具產品向著大型、精密、復雜的方向發展，綜合技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短。但與國外塑料模具的先進水平相比，依然存在一定差距。隨著現代科技的飛速發展，特別是中國加AWTO之后，計算機軟件在各行業中的應用也日益廣泛。Pro/E經過幾十年的發展，在設計領域中，已成為當前運用最普及的CAD/CAM軟件之一，被廣泛運用于產品結構、外觀造型，小家電、玩具、模具等行業中。模具工藝的發展的總體趨勢：（1）模具產品將朝著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方向發展；模具生產將朝著信息化、無圖化、精細化、自動化方向發展；模具企業將朝著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發展。⑵模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化，三維化、智能化、網絡化和信息化方向發展。快捷高速的信息化將帶領模具行業進入新時代。（3）模具的質量、周期、價格、服務四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產周期將繼續不斷縮短。（4）大力提高開發能力，將開發工作盡量往前推，甚至介入到模具用戶的產品開發中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發，變被動為主動。（5）隨著模具企業設計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現象已有了很大變化。（6）高速加工、復合加工、精益生產、敏捷制造及新材料、新工藝。新技術將不斷得到發展。模具行業存在的問題：（1）發展不平衡，產品總體水平較低。（2）工藝裝備落后，組織協調能力差。（3）大多數企業開發能力弱。（4）管理落后，甚于技術落后。（5）市場需求旺盛，生產發展一時還難以跟上，供需矛盾一時還難以解決，供不應求的局面還將持續一段時間，特別是在中高檔產品方面矛盾更為突出。（6）體制和人才問題的解決尚待時日。展望未來，由于國際，國內宏觀環境總體良好，國內塑料模具各主要用戶行業扔將持續以較快速度發展，塑料模具也必將持續高速發展。目前存在的主要問題通過國內外交流與合作，及全行業的共同努力和各方面的共同支持，一定會逐漸得到較好解決。三、 主要研究內容總體研究內容：通過對塑件（如圖2所示）的形狀、尺寸（此產品的厚度均為1.5mm）及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。分析自由曲面零件手機上蓋的結構，在模具設計時使用Pro/E軟件對模具進行具體的設計，使用Moldflow分析軟件進行澆口等的分析，并且利用EMX插件添加模架，對模具進行開模分析，順利實現開模。1、手機外殼造型設計；手機外殼工藝分析：（1）材料的選擇（2）尺寸精度（3）形狀，塑件幾何形狀應滿足使用要求和盡可能使用（4）壁厚，從成本和效率來看，壁厚為1.5mm（5）脫模斜度（6）圓角的設計。手機外殼塑件有限元分析。2、 注塑機的初步選擇。3、 手機外殼模具設計：(1)使用Mlodflow分析澆口類型及位置(2)創建分型面(3)澆注系統的設計(4)成型零件的設計，包括型腔、型芯等(5)推出機構的設計(6)抽芯機構的設計⑺加熱和冷卻系統的設計(8)加載標準模架。4、 注塑機的校核：(1)注塑機最大注射量的校核(2)注塑機注射壓力的校核(3)注射機鎖模力的校核(4)模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核。5、 裝配圖與零件圖的繪制。(a)二維圖 (b)三維圖圖2零件圖四、預期思路與技術路線或設計與實驗方案設計方案如圖3所示。

圖3設計方案五、研究進程2014.02.25參加畢業設計專題講座；2014.02.25?2014.03.14查閱資料文獻，自定題目，完成開題報告；2014.03.15參加開題報告；2014.03.16?2014.03.30手機外殼工藝分析；2014.03.31?2014.04.07注塑機初步選擇；2014.04.08?2014.05.07手機外殼模具設計；2014.04.25中期答辯；2014.05.08?2014.05.20注塑機校核；2014.05.21?2014.06.15模具裝配圖與零件圖繪制。；2014.06.15終期答辯。參考文獻1徐云杰.注射模分型面設計中靠破孔的研究[B].模具技術.2006,22屈偉平.我國模具制造業發展現狀、存在的問題及對策[J].模具技術.2006,53王鈺.中國模具發展形勢良好[N].機電商報.2006,34聶福榮，張涵，王曉陵.咖啡壺口襯墊注射模設計[N].模具技術.2005，65曲華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業出版社.20026陳劍鶴.模具設計基礎[M].北京：機械工業出版社.20037屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業出版社，19968余強.Pro/E模具設計基礎教程[M].北京：清華大學出版社.20059申樹義主編.塑料模具設計.北京:機械工業出版社,199910張佑生，王永智.塑料模具計算機輔助設計[M].北京：機械工業出版社.199811郭新玲.帶孔零件注射模分型面的三維設計[J].模具工業.2005，12李倩，王松杰，申長雨等.模具設計中收縮率的預測[J].電