材料加工论文开题报告范文
开题报告是课题负责人在调查研究的基础上撰写的报请上级批准的选题计划，下面是小编搜集整理的材料加工论文开题报告范文，供大家阅读参考。
论文题目：方形灯盒注射模设计
一、研究背景
本课题为注塑模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志之一，而本题的研究将涉及一些二维及三维软件软件的应用，如AutoCad等，以及相关软件的应用。在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计还设计模流分析及数控加工。因此通过本次设计将对我所学的知识巩固及灵活运用所学知识来解决解决实际问题有着深远的意义。
二、文献综述
模具工业是高新技术产业化的重要领域，本文分析和总结了塑料模设计的原理、特点及塑料模具的分类。随着模具CAD/CAM/CAE技术日趋成熟，CAD/CAM/CAE技术广泛应用于模具设计和模具凹凸模的自动编程数控加工中，本文对CAD/CAM/CAE技术中的常用软件UG及MoldFlow的特点及应用进行了总结。
1前言
模具是工业生产中的基础工艺设备，是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。模具CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计，制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。
2注塑模简介
注塑成型又称注塑模具，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法，并且能够成功地将某些热固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各种形状的塑料制品，其优点包括成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的制品，且生产效率高，易于实现自动化，因而广泛应用在塑料制品生产当中。
2.1注塑成型原理及特点
塑料的注塑成型过程，就是借助螺杆或柱塞的推力，将已塑化的塑料熔体以一定的压力和速度注入模具型腔内，经过冷却固化定型后开模而获得制品。因此，可以说注塑成型在塑料装配生产中具有重要地位。
2.1.1注塑成型原理
注塑成型所用的模具即为注塑模(也称为注射模)，注塑成型的原理(以螺杆式注射机为例)。首先将颗粒或粉状的塑料加入料斗，然后输送到外侧装有电加热的料筒中塑化。螺杆在料筒前端原地转动，使被加热预塑的塑料在螺杆的转动作用下通过螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近。螺杆的转动使塑料进一步塑化，料温在剪切摩擦热的作用下进一步提高并得以均匀化。当料筒前端堆积的熔体对螺杆产生一定的压力时(称为螺杆的背压)，螺杆将转动后退，直至与调整好的行程开关接触，从而使螺母与螺杆锁紧。具有模具一次注射量的塑料预塑和储料过程结束。
这时，马达带动气缸前进，与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中。熔体通过喷嘴注入闭合模具型腔后，必须经过一定时间的保压，熔融塑料才能冷却固化，保持模具型腔所赋予的形状和尺寸。当合模机构打开时，在推出机构的作用下，即可顶出注塑成型的塑料制品。
2.1.2注塑模设计的特点
塑料注塑模能够一次成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的塑料制件。在注塑件生产中，通常以最终塑料制品的质量来评价模具的设计和制造质量。
注塑件质量包括表现质量和内在质量。表现质量的衡量标准为塑件的形状和尺寸精度，包括注塑件的'表面粗糙度和表现缺陷状况。常见的表现缺陷有凹陷、气孔、无光泽、发白、银纹、剥皮、暗斑纹、烧焦、裂纹、翘曲、溢料飞边或可见熔合缝等。内在质量也就是性质质量，包括熔合缝强度、残余应力、密度和收缩等。
先进的模具必须在使用寿命期限内保证制品质量，并需要具备良好的技术经济指标。这就要求模具动作可靠，自动化程度高，热交换效率好，成型周期短。其次，合理选用模具材料，恰当确定模具制造精度，简化模具加工工艺，降低模具的制造成本亦十分重要。
2.2注塑模具分类
凡是注塑模具，均可分为动模和定模两大部件。注塑充模时，动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统;开模时，动模与定模分离并取出制件。定模安装在注射机的固定模板上，而动模则安装在注射机的移动模板上。按照模具上各个零件的功能划分，注塑模具主要由以下7个系统或机构组成:
1.成型零件成型零件是指构成型腔、直接与熔体相接触并分型塑料制件的零件。成型零件通常包括凸模、型芯、成型杆、凹模、成型环、镶件等零件。
2.浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道、分
3.流道、浇口和冷料井组成。
4.导向和定位机构为确保动模和定模在闭合时能够准确导向和定位对中，通常需要在动模和定模上分别设置导柱和导套。如果使用的是深腔注塑模，那么还需要在主分型面上设置锥面定位。有时为保证脱模机构的准确运动和复位，还需要设置导向零件。脱模机构脱模机构是指在开模过程的后期将塑件从模具中脱出的机构。脱模机构由顶杆、拉料杆、顶出固定板、顶出板和回程杆组成。
5.侧向分型抽芯机构带有侧凹槽或侧孔的塑件在脱出模具之前，必须先进行侧向分型，或者拔出侧向凹模或抽出侧型芯。
6.温度调节系统为了满足注塑工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热的温度调节系统。冷却模具时，通常是在模板内开设冷却水道，而加热则是在模具内或周边安装电加热元件。具有特殊要求的注塑模，还需要配备模温自动调节装置。
7.排气系统为了在注塑充模过程中将型腔内原有空气排出，通常在分型面处开设排
气槽。由于小型腔排气量不大，可直接利用分型面排气，也可以利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间的间隙排气，而大型注塑模则需要预先设置专用排气槽。
3UG/NX简介
UGNX(原名：Unigraphics)是一个由西门子UGSPLM软件开发，集CAD/CAE/CAM于一体的产品生命周期管理软件。UGSNX支持产品开发的整个过程，从概念(CAID)，到设计(CAD)，到分析(CAE)，到制造(CAM)的完整流程。
UG从CAM发展而来。20世纪70年代，美国麦道飞机公司成立了解决自动编程系统的数控小组，后来发展成为CAD/CAM一体化的UG1软件。90年代被EDS公司收并，为通用汽车公司服务。2007年5月正式被西门子收购;因此，UG有着美国航空和汽车两大产业的背景。
自UG19版以后，此产品更名为NX。NX是UGS新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。NX独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。
NX可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。NX建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。NX使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。
4MoldFlow软件的应用
AutodeskMoldflow是欧特克公司开发的一款用于塑料产品、模具的设计与制造的行业软件。Moldflow为企业产品的设计及制造的优化提供了整体的解决方案，帮助工程人员轻松的完成整个流程中各个关键点的优化工作。
在产品的设计及制造环节，Moldflow提供了两大模拟分析软件：AMA(Moldflow塑件顾问)和AMI(Moldflow高级成型分析专家)。AMA简便易用，能快速响应设计者的分析变更，因此主要针对注塑产品设计工程师，项目工程师和模具设计工程师，用于产品开发早期快速验证产品的制造可行性，AMA主要关注外观质量(熔接线、气穴等)、材料选择、结构优化(壁厚等)、浇口位置和流道(冷流道和热流道)优化等问题。AMI用于注塑成型的深入分析和优化，是全球应用最广泛的模流分析软件。企业通过Moldflow这一有效的优化设计制造的工具，可将优化设计贯穿于设计制造的全过程，彻底改变传统的依靠经验的“试错”的设计模式，使产品的设计和制造尽在掌握之中。AutodeskMoldflow
Adviser透过简化注塑成型的模拟帮助设计者优化模具设计的诸多特征，如浇口，流道，模穴的排位。引导设计者从分析的开始建立直到结果的解析，并帮助他们认识到通过壁厚，浇口位置，材料，产品几何的变更是如何影响产品的制造可行性的。通过对成型工艺的模拟能够帮助设计者找出并解决潜在的问题，AutodeskMoldflowAdviser使得每一位设计工程师都能自信的完成注塑件的设计。
三、设计任务目的与要求
设计模具装配图1张，要求CAD绘图。
绘制全部零件图，并注明各个零件的材料、尺寸、公差、表面粗糙度和热处理等技术要求。
编写设计说明书一份(约2万字)，打印成册。设计说明书按给定形式编写和装订，设计图纸可以单独装订。全部毕业论文件汇总袋装。
四、设计时间安排
20XX.3.1—20XX.3.26：搜集资料和确定工艺方案，性能方面的资料和有关注塑工艺方面的资料，主要有《机械工程材料》、《塑料成型工艺及模具设计》、《模具制造工艺学》等。
20XX.3.27—20XX.4.30：注塑工艺设计，模具结构设计及计算，注塑机选择及画模具装配图和各零件图。
20XX.5.1—20XX.5.14:写设计说明书。
20XX.5.15—20XX.6.5:检查修改说明书，准备答辩。
20XX.6.5-20XX.6.10:答辩。
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