手柄模型塑料模具设计与加工开题报告.docx

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1、开题报告手柄模型塑料模具设计与加工一、选题的依据：UG NX是一个交互式CAD/CAM （计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。而今天，网络科技迅猛发展，通信技术的应用也十分广泛，基于现状，我们深入研究手柄模具的塑料模具设计与加工。二、模具设计行业情况：模具是工业之母，现在的产品绝大部分都用模具生产的，只有用模具才能使产品达到量产，提高效率，降低成本。也有极个别的手版或是标榜手工的产品才不用或是少用模具。

2、现代已是高速工业化的世界，是没有办法离开模具的。也就是说，模具就工业世界最重要的基石之一，是不可能被淘汰的行业。特别是在目前中国工业化进程高速发展的时代，模具行业仍然是个朝阳行业，仍然是个充满机遇的行业！未来模具的发展主要有这么几个发展方向：1.高精度尺寸的精度能否达到，是制造高精密高质量，高科技含量产品最重要的因素。以前做的最好的是日本，德国。随着几十年不断的学习，创新，我们中国模具行业也出现了一大批专门从事高精度模具制造的公司。要做高精密模具，主要要素有两个，一个是设备，一个是人才。随着高档设备在中国的数量急剧增加，这点已经没有问题了。人才也有了，他们很多都是从外资或是合资企业里出来创业，

3、或是老板，或是主管，凭借学习到的技术来跟原来的老东家竞争而来。目前在最精密的领域跟国外还有一定距离，但是，可以想见，这样的距离随着我们的追赶，将在不远的将来追平乃是超越！这个只是时间问题而已。毕竟，制造业也是一个国家综合国力的体现，尤其是大国，一个制造业落后的大国是畸形的，是不稳定的。尤其是我们这样人口众多的大国。还有就是，这样高端的制造业是可以在战时随时转换为生产军工用品的，同样是一个国家的战争潜力的重要组成部分，国家是不可能不重视的。1=1也就是高自动化。随着各种配合模具生产的自动化设备（主要是机械手）的普及，还有模具内部标准件的智能化程度提升（主要是热流道），模具生产的效率是越来越高了，

4、而且会朝着更高，跟好的境界发展。而在这个过程中,对模具设计人员的要求也会越来越高，那个时候，模具设计人员对自动化设备不能仅仅是了解了，还要参与到设计中才行。不仅如此，在设计的过程中，对周期的要求也会越来越高，这也就要求模具设计人员的素质也需要不断的提升才行。同时，在这个过程中，对注塑厂的普工会是个很大的打击。因为都是机械化配合，已经不需要这么多工人了，注塑厂的员工会越来越少，甚至发展到像现在的发达国家企业一样，一个工厂才几个人，然后全是机器，电脑。也就是说，在机械化程度高度发展的未来，普工这个名词也将可能消失了。以后的工厂，只有三种人：管理人，技术人，机器人。3 .新型模具随着技术革新不断进步

5、，很多原来需要很复杂，很曲折的方式达到的模具可以变得很简单。也有很多原来认为是不可能的结构成为可能。这些都是模具行业新的机遇与挑战，具体来说，是模具设计师们的机遇与挑战，掌握了这些新型模具设计与制造技术的模具厂，将有着更多的主动。掌握模具高新技术需要深厚的设计和制造底蕴，这些新型模具丰厚的利润会很好的回报为此投入不菲的公司，而这些高新技术也很好的成为公司打名气的资源，争取更优质客户的筹码！4 .产品研发与模具融合这个趋势也是必然的，这种改变是比之流水线代替全能模具师傅更能影响制造业模式的一种改变。简单的说，就是模具设计讲和产品研发融合成一个新的岗位，一个能够负责整个产品从外观到机构，再到模具，

6、到模具加工，模具生产，产品组装一系列工作的一个全新的岗位。成为制造业绝对的核心。三、UG的发展：Unigraphics Solutions公司（简称UGS）是全球著名的MCAD供应商，主要为汽车与交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发（VPD）的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。Unigraphics （简称UG）是集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。UG公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从

7、设计、分析到制造应用的Uni graphics软件、基于Windows的设计与制图产品Solid Edge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术Productvision以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心Parasolid在内的全线产品。以下是UG软件的发展历史：1960 年，McDonnell Douglas Automation 公司成立。1976 年，收购 Uni graphics CAD/CAM/CAE 系统的开发商UnitedComputer公司，Unigraphics雏形产品问世。1983 年,Unigraphics II 进入市场。1986年，Unigra

8、phics吸取了业界领先的、为实践所证实的实体建模核心Parasolid的部分功能1989年，Unigraphics宣布支持UNIX平台及开放系统结构。1990年，Unigraphics作为McDonnell Douglas （现在的波音公司）的机械CAD/CAM/CAE 的标准。1991年，Unigraphics开始了从CADCAM大型机版本到工作站版本的移植1993年，Unigraphics引入复合建模的概念，可将实体建模、曲面建模、线框建模、半参数化及参数化建模融为一体。主要内容包括UGCAD基础入门、曲线的建立、曲线的操作与编辑、三维实体建模与编辑、草图的建立及约束管理、表达式、工程图

9、的建立、工程图的编辑与注释、组件装配、组件爆炸视图、组件克隆及明细表、自由形状特征的建立与编辑等。1995 年，Unigraphics 首次发布 Windows NT 版本。1996年，Unigraphics发布了能够自动进行干涉检查的高级装配功能模块、最先进的CAM模块以及具有A类曲面造型能力的工业造型模块。1997年,Unigraphics新增了包括WAVE在内的一系列工业领先的新功能,WAVE这一功能可以定义、控制和评估产品模板；被认为是在未来五年中业界最有影响的新技术。2000年，发布新版本一UGV17。2001年，发布新版本一UGV18,新版本中对旧版本中对话框做了大量的调整，使在更

10、少的对话框中完成更多的工作从而使设计更加便捷。自从UG出现以后，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。另外，UG软件在航空领域也有很好的的表现：在美国的航空业，安装了超过10, 000套UG软件；在俄罗斯航空业，UG软件具有90%以上的市场；在北美汽轮机市场，UG软件占80虹UGS在喷气发动机行业也占有领先地位，拥有如Pratt & Whitney和GE喷气发动机公司这样的知名客户。航空业的其它客户还有：B/E航空公司、波音公司、以色列飞机公司、英国航空公司、Northrop Grumman、伊尔飞机和 Anto

11、nov。四、UG功能介绍：L工业设计NX为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用NX建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。2 .产品设计NX包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。NX具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。NX优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、镀金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。3 .仿真、确认和优化NX允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程

12、。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。4 . CNC加工UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和像孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化

13、，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。5 .模具设计模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向五、设计思路与阶段：(1)数据分析阶段：首先进行手柄测量与数据采集，使用手工方式进行三维参数采集。(2)模型构建阶段：将采集来的参数用于UG建模功能上，进行三维模型的构建，模型构建的同时基于理论进行模型的修改与优化，使得模型更加利于设计与加工。(3)模具设计阶段：建模完成后，在UG注塑模功能下进行分模，产生凸模和凹模两个件

14、，将这两个件单独导出保存用于加工，接着在注塑模功能下运用LKM-SG下C系列模架，并依次导入顶杆、螺栓、螺杆、定位圈、定位环、浇口套等标准件，导入成功进行定位操作和腔体操作。(4)凹模加工阶段：打开导出的凹模件进行加工，第一步使用直径D10铳刀,进行型腔铳开粗；第二步使用直径为1的刀具，进行深度轮廓铳。在用D1的刀进行最后固定轴轮廓铳。(5)凸模加工阶段：打开导出的凸模件进行加工，第一步使用直径为10的铳刀，进行型腔铳开粗；第二步使用直径为1的刀具，进行深度轮廓铳，再用D1的刀进行固定轴轮廓铳。六、研究内容及目标：课题研究的主要内容：(1)手柄模型的参数和三维建模。(2)手柄模型的分模设计。(

15、3)手柄凹模的自动编程与加工。(4)手柄凸模的自动编程与加工。目标：在规定的时间内完成任务，在规定的时间之前提交毕业设计所有材料，并取得指导老师的确定和认可。七、参考文献1贾东勇.UG模具设计基础教程.北京：清华大学出版社，2010.2李军.UG模具设计师寻教程.北京：北京航空航天大学，2011.3赵华,模具设计与制造,北京：电子工业出版社，2012.4宋清亮.UGNX9.0模具设计应用教程,北京：清华大学出版社，2014八、进度计划1)2017年10月18日-2015年10月20日，选定课题题目交给指导老师,通过老师确认毕业设计题目是否合适。做撰写开题报告和说明书的前期准备工作。2) 2017年10月20日-2017年10月26日,根据指导老师给的材料，进行模型的初步设计。3) 2017年10月28日-2017年11月6日，根据设计思路开始第三、四步：凸模凹模加工部分和后处理，操作过程截图并写说明书，并录制视频。4) 2017年11月2日-2017年11月5日，将毕业设计论文完稿，将