1、 毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 可乐瓶底注塑模设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 国内外研究动态 注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑胶模具设计工业的迅速发展以及塑胶制品在航空、航太、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的塑胶模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。电脑辅助工程（ CAE）技术已成为塑胶产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。 美国上市公司 Moldflow 公司 是专业从事注塑成型 CAE 软体和谘询公司，自 1976 年发行了世界上第一套流动分析软体以来，一直主
2、导塑胶成型 CAE 软体市场。近几年，在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域得到了广泛应用。 除此之外，国外有名的注塑模 CAD 系统主要有 PTC公司的 Pro/E 软件，美国 EDS 公司的 UGII 软件，美国 SDRC 公司的 I-DEAS 软件等。 注塑成型分两个阶段，即开发 /设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具 装配完毕後，通常需要几次试模，发现问题後，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料模具设计制品和塑胶模具的设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期
3、。 利用 CAE 技术可以在模具加工前，在电脑上对整个注塑成型过程进行类比分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以後再返修模具。这不仅是对传统塑胶模具的设计方法一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成 本等，都有着重大的技术经济意义。 在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的 1/3
4、1/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。 我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、 CAD 技术、 CAPP 技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化 程度不高，系列化、商品化尚待规模； CAD、CAE、 Flow Cool 软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。我国多所研究部门和许多高校也在积极地开展具有自主知识产权的 CAG/CAE
5、/CAM 软件的探索研究，虽然在开发注塑模 CAD 技术方面起步较晚，但已取得可喜的研究成果。我国多所研究部门和许多高校也在积极地开展具有自主知识产权的 CAG/CAE/CAM 软件的探索研究，虽然在开发注塑模 CAD 技术方面起步较晚，但已取得可喜的研究成果。 选题依据 二十世纪的调查显示，全球最流行的三个词分别是“上帝”、“她”和“可口可乐”。可口可乐，无疑是当今世界最知名的一个品牌，也给了世界一个成功的传奇故事。在我们的生活中，可口可乐产品无处不在。其主打商标在世界范围内影响深远，标新立异，像芬达、雪碧，当然还有可口可乐，这样的商标在许多国家都家喻户晓。 在中国，自从国门敞开后，国人们从
6、未拒绝过的东西之一便是来自美国的可口可乐。如今，可口可乐正在向一个多品牌、全面的饮料公司的方向发展，并且其多品牌战略已经初见成效 。据最近由国家统计局和中华全国商业信息中心对全国各地 30个省市的 1100家大型零售企业调查结果显示，可口可乐全年销售额在碳酸饮料行业排名第一，雪碧、醒目、芬达分别排名第二、第四、第五。可口可乐系列产品在中国市场上成为最受欢迎的软饮料，占有率达 35%。 选题意义 发达国家从 30 世纪 80 年代中期就已广泛吃用计算机对塑料模具进行辅助设计和辅助制造，并对模具设计各个环节进行定量计算和数值模拟分析，藉此缩短塑料模具设计，将彻底改变传统的模具设计、制造方式，与传统
7、设计方法相比较，注塑模具 CAD/CAE/CAM 技术具 有以下几个方面的优点： 1.提高模具质量。 CAD 技术的应用，使得模具设计更加准确、快速； CAM 技术可自动生成模具成型零件的加工刀具轨迹，使零件尺寸精度高、表面粗糙度好； CAE 技术可优化模具设计方案，帮助设计人员设计出正确合理的模具结构。 2缩短模具制作周期。 CAD 系统中存储有模具标准件、常用设计计算程序库及各种设计参数的数据库，应用计算机自动绘图，可大大缩短设计时间， CAE 应用于设计，可减少因单凭经验设计而不得不反复修模花去的时间。此外，数控机床的应用，也大幅度的提高了生产效率。 3. 降低成本。计算机和 绘图仪的自
8、动化工作节省大量的劳动力， CAE 的辅助分析减少了修模和试模时间，生产周期缩短，同时大大增加了产品的市场竞争能力。 4.充分发挥设计人员的主观能动性。 CAD/CAE/CAM 有助于设计人员从繁重的计算和绘图中解放出来，去从事更多的创造性劳动。 5.提高企业的管理水平。 CAD/CAE/CAM 技术的应用，使企业的产品开发、模具设计和制造建立在科学、定量分析的基础上，减少盲目性，同时，可使整个模具生产过程中的人、财、物的管理建立在更加科学合理的基础上。 对于我国，模具工业是一个技术密集、劳动密集型行业，为了 尽快提高塑料模具的设计与制造水平及制品的质量、档次，缩短模具的设计和生产周期，就必须
9、学习研究通过 计算机对塑料模具进行辅助设计和辅助制造。在本课题中，通过 计算机对塑料模具进行辅助设计和辅助制造，对我国的注塑模具设计制造的能力提高的 帮助和意义 。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 研究的基本内容 调查研究可乐瓶底注塑模具设计方法，针对特定的可乐瓶底资料，设计可乐瓶底的注塑模具。希望在具备详细的设计过程的同时，有自己的进一步创新。在此过程中包括：学习研究注塑成型工艺、标准模架选择、分型面选择、浇注系统和排 气系统设计、分型抽芯机构设计、推出机构及冷却加热系统设计。 拟解决的主要问题 针对可乐瓶底结构的轻薄，结合参阅文献中的相关资料，对模具结构设计、相应尺寸数据获取和熟悉
10、 PROE 注塑模块等问题进行重点解决。 三、研究步骤、方法及措施： 研究步骤 首先查阅大量的相关资料，了解和学习当今关于可乐瓶底注塑的各方面的情况。重点包括可乐瓶底注塑的结构难点和模具设计方法。在进一步学习研究的基础上，利用 PROE软件便捷的注塑模具设计模块予以仿真设计。在模具设计过程中，不断深化研究主题。最后得出结论，提出相关经验。 研究方法 查阅相关文献和设计手册，同时进行研究性分析，并且利用软件进行仿真。 四、参考文献 1 马斌 .模具 CAD 技术及其发展趋势浅析 J.渝州大学学报 ,2002(19):86-89. 2 孙锡红 .我国塑料模具发展现状及发展建议 J.电加工与模具，
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