基于UG和VERICUT的手机壳零件数控加工仿真-开题报告

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1、1三 明 学 院毕 业 论 文 (设 计 )开 题 报 告学生姓名： 陈 焕 棋学号： 20080663114学院、系： 物 理 与 机 电 工 程 系专业： 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化论文（设计）题目： 基 于 UG和 VERICUT的 手 机 壳 零 件 数 控 加 工 仿 真指导教师： 邱 丽 梅2011年 11 月 29 日2三 明 学 院 2012届 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 开 题 报 告系 别 专 业 （ 方 向 ） 学 生 学 号 指 导 教 师 职 称 /学 位物 机 系 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 陈 焕 棋 20080663114 邱

2、 丽 梅 学 士题 目 基 于 UG和 VERICUT的 手 机 上 端 盖 零 件 的 数 控 加 工 仿 真一 、 选 题 的 背 景 与 意 义 ， 与 本 课 题 相 关 的 国 内 外 研 究 状 况随 着 科 学 的 发 展 ， 各 种 产 品 的 更 新 换 代 速 度 越 来 越 快 ， 而 产 品 的 更 新 是 以 新 产 品 的 造 型设 计 和 模 具 的 设 计 、 制 造 与 更 新 为 前 提 的 。 模 具 的 设 计 是 模 具 更 新 的 基 础 ， 模 具 设 计 工 作 与产 品 的 更 新 信 息 相 关 。 传 统 的 手 上 设 计 模 式 已 经

3、 不 能 很 好 地 适 应 时 代 的 需 要 ， 计 算 机 辅 助 设计 与 制 造 已 成 为 许 多 大 型 CAD CAM CAE软 件 追 求 的 目 标 。 而 在 众 多 辅 助 设 计 制 造 软 件 中 ，Unigraphics软 件 是 当 今 世 界 较 先 进 、 而 向 制 造 业 的 综 合 软 件 。该 软 件 的 功 能 覆 盖 了 整 个 产 品 的 开 发 过 程 ， 即 覆 盖 了 从 概 念 设 计 、 功 能 工 程 、 工 程 分 析 、加 上 制 造 到 产 品 发 布 的 全 过 程 ， 在 模 具 、 航 空 、 汽 车 、 机 械 、 电

4、 器 电 子 等 各 工 业 领 域 的 应 用非 常 广 泛 。 UG软 件 在 产 品 造 型 、 注 塑 模 设 计 和 冲 压 级 进 模 设 计 中 的 应 用 ， 将 体 现 该 软 件 在 产品 造 型 和 模 具 设 计 中 的 强 大 功 能 ， 展 现 它 的 灵 活 性 和 工 程 设 计 严 谨 性 的 特 点 和 优 点 。二 、 研 究 的 主 要 内 容 和 预 期 目 标模 具 是 现 代 代 工 业 生 产 中 的 重 要 工 艺 装 备 之 一 ， 模 具 工 业 是 国 民 经 济 中 重 要 的 基 础 工 业 ，模 具 设 计 与 制 造 水 平 的

5、高 低 是 衡 量 一 个 国 家 综 合 制 造 能 力 的 重 要 标 志 。 工 业 发 达 国 家 对 模 具工 业 都 极 为 重 视 ， 早 在 50年 代 开 始 就 己 使 模 具 摆 脱 了 产 品 更 新 换 代 的 重 要 工 艺 装 备 ， 模 具对 工 业 的 发 展 具 有 重 要 意 义 。 从 工 业 产 值 对 比 来 看 ， 经 济 发 达 国 家 的 模 具 总 产 值 早 己 超 过 了机 床 的 总 产 值 。 如 日 本 ， 1987年 模 具 总 产 值 为 124亿 美 元 ， 而 其 机 床 总 产 值 为 102亿 美 元 ： 1991年 前

6、 者 为 13l亿 美 元 ， 后 者 为 120亿 美 元 151。 在 各 种 模 具 产 品 中 ， 塑 料 模 和 冲 压 模 是 用 量最 大 涉 及 领 域 最 广 的 两 种 。 据 统 计 ， 日 本 一 万 多 家 模 具 企 业 中 ， 生 产 塑 料 模 和 冲 压 模 的 各 占40 左 右 ： 韩 国 模 具 专 业 厂 中 生 产 塑 料 模 的 占 43.9 ， 生 产 冲 压 模 的 占 44.8 。 在 塑 料 模 具 中 ，由 于 注 塑 模 具 能 够 一 次 成 型 形 状 复 杂 、 尺 寸 精 确 的 制 品 ， 适 用 于 高 效 率 、 大 批

7、量 的 自 动 化 生 产方 式 ， 使 其 在 塑 料 模 中 的 占 用 量 超 过 了 5 。我 国 塑 料 模 工 业 从 起 步 到 现 在 ， 历 经 半 个 多 世 纪 ， 有 了 很 大 发 展 ， 模 具 水 平 有 了 较 大 提高 。 在 大 型 模 其 方 面 已 能 生 产 48英 寸 大 屏 幕 彩 电 塑 壳 注 射 模 具 、 6.5kg大 容 量 洗 衣 机 全 套 塑 料3模 具 以 及 汽 车 保 险 杠 和 整 体 仪 表 板 等 塑 料 模 具 ； 精 密 塑 料 模 具 方 面 ， 已 能 生 产 照 相 机 塑 料 件 模具 、 多 型 腔 小 模

8、 数 齿 轮 模 具 及 塑 封 模 具 。 注 塑 模 型 腔 制 造 精 度 可 达 0.02 0.05mm， 从 而 粗 糙 度Ra0.2um， 模 具 质 量 、 寿 命 明 显 提 高 了 ， 非 淬 火 钢 模 寿 命 可 达 10 30万 次 ， 淬 火 钢 模 达 50 1000万 次 ， 交 货 期 较 以 前 缩 短 ， 但 和 国 外 相 比 仍 有 较 大 差 距 。成 型 工 艺 方 面 ， 多 材 质 塑 料 成 型 模 、 高 效 多 色 注 射 模 、 镶 件 互 换 结 构 和 抽 芯 脱 模 机 构 的创 新 设 计 方 面 也 取 得 较 大 进 展 。

9、气 体 辅 助 注 射 成 型 技 术 的 使 用 更 趋 成 熟 。 热 流 道 模 具 开 始 推广 ， 有 的 厂 采 用 率 达 20 以 上 ， 一 般 采 用 内 热 式 或 外 热 式 热 流 道 装 置 ， 少 数 单 位 采 用 具 有 世界 先 进 水 平 的 高 难 度 针 阀 式 热 流 道 装 篝 ， 少 数 单 位 采 用 具 有 世 界 先 进 水 平 的 高 难 度 针 阀 式 热流 道 模 具 。 但 总 体 上 热 流 道 的 采 用 率 达 不 到 10 ， 与 国 外 的 50 80 相 比 ， 差 距 较 大 。在 制 造 技 术 方 面 ， CAD

10、CAM CAE技 术 的 应 用 水 平 上 了 一 个 新 台 阶 ， 以 生 产 家 用 电 器 的 企业 为 代 表 ， 陆 续 引 进 了 相 当 数 量 的 CAD CAM系 统 ， 如 美 国 EDS的 UG 、 美 国 ParametricTechnology公 司 的 Pro Engineer、 美 国 CV公 司 的 CADS5、 英 国 Deltacam公 司 的 DOCT5、 日本 HZS公 司 的 CRADE、 以 色 列 公 司 的 cimatron、 美 国 Ac-Tech公 司 的 C-M0ld及 澳 大 利 亚 Moldflow公 司 的 MPA塑 模 分 析

11、软 件 等 等 。 这 些 系 统 和 软 件 的 引 进 ， 虽 花 费 了 大 量 资 金 ， 但 在 我 国 模 具 行业 中 ， 实 现 了 CAD CAM的 集 成 ， 并 能 支 持 CAE技 术 对 成 型 过 程 ， 如 充 模 和 冷 却 等 进 行 计 算 机 模拟 ， 取 得 了 一 定 的 技 术 经 济 效 益 ， 促 进 和 推 动 了 我 国 模 具 CAD CAM技 术 的 发 展 。据 有 关 方 面 预 测 ， 模 具 市 场 的 总 体 趋 热 是 平 稳 向 上 的 ， 在 未 来 的 模 具 市 场 中 ， 塑 料 模 具的 发 展 速 度 将 高 于

12、 其 它 模 具 ， 在 模 具 行 业 中 的 比 例 将 逐 步 提 高 。 随 着 塑 料 工 业 的 不 断 发 展 ，对 塑 料 模 具 提 出 越 来 越 高 的 要 求 是 正 常 的 ， 因 此 ， 精 密 、 大 型 、 复 杂 、 长 寿 命 塑 料 模 具 的 发展 将 高 于 总 量 发 展 速 度 。 同 时 ， 由 于 近 年 来 进 口 模 具 中 ， 精 密 、 大 型 、 复 杂 、 长 寿 命 模 具 占多 数 ， 所 以 ， 从 减 少 进 口 、 提 高 国 产 化 率 角 度 出 发 ， 这 类 高 档 模 具 在 市 场 上 的 份 额 也 将 逐

13、步增 大 。 建 筑 业 的 快 速 发 展 ， 使 各 种 异 型 材 挤 出 模 具 、 PVC塑 料 管 材 管 接 头 模 具 成 为 模 具 市 场新 的 经 济 增 长 点 ， 高 速 公 路 的 迅 速 发 展 ， 对 汽 车 轮 胎 也 提 出 了 更 高 要 求 ， 因 此 子 午 线 橡 胶 轮胎 模 具 ， 特 别 是 活 络 模 的 发 展 速 度 也 将 高 丁 -总 平 均 水 平 ； 以 塑 代 木 ， 以 塑 代 金 属 使 塑 料 模 具在 汽 车 、 摩 托 车 工 业 中 的 需 求 量 巨 大 ； 家 用 电 器 行 业 在 “ 十 一 五 ” 期 间

14、将 有 较 大 、 空 调 器 和微 波 炉 发 展 ， 特 别 是 电 冰 箱 等 的 零 配 件 的 塑 料 模 需 求 很 大 ： 而 电 子 及 通 讯 产 品 方 面 ， 除 了 彩电 等 音 像 产 品 外 ， 笔 记 本 电 脑 和 网 机 顶 盒 将 有 较 大 发 展 ， 这 些 都 是 塑 料 模 具 市 场 的 增 长 点 。4三 、 主 要 研 究 方 法3.1毕 业 设 计 的 研 究 内 容 ：(1)自 行 设 计 出 一 款 手 机 的 上 盖 CAD模 型 ；(2)设 计 手 机 的 上 盖 的 注 塑 模 具 ；(3)编 制 手 机 上 盖 注 塑 模 具 的

15、 型 腔 和 型 芯 的 NC加 工 程 序 ；(4)绘 制 手 机 上 盖 的 注 塑 模 具 凸 模 的 工 程 图 和 模 具 总 装 配 图(5)绘 制 图 纸 ， 撰 写 毕 业 论 文 。3.2毕 业 设 计 的 实 验 方 案 ：手 机 上 盖 及 其 模 具 设 计 的 步 骤 ：(1)参 照 手 机 的 实 物 ， 以 人 机 工 程 学 、 注 塑 模 具 的 制 造 和 工 艺 性 为 原 则 ， 白 行 设 计 出 一款 手 机 上 盖 。(2)手 机 产 品 开 发 过 程 中 要 全 面 贯 彻 数 字 化 设 计 和 制 造 的 理 论 ， 进 行 无 纸 化 设

16、 计 制 造 ：A、 CAD建 模 过 程 中 运 用 UG NX4.0软 件 为 基 础 进 行 数 字 化 三 维 设 计 ， 完 成 手 机 的 建 模 ；B、 模 型 设 计 完 成 后 利 用 UG NX4.0的 Mold wizard模 块 进 行 手 机 上 盖 模 具 的 凸 模 型 面设 计 ， 选 择 材 料 和 注 塑 机 ， 进 行 模 架 、 定 位 环 、 推 杆 等 模 具 标 准 件 的 加 载 和 浇 注 系 统 、 冷 却系 统 的 设 计 。c、 手 机 上 盖 的 模 具 设 计 完 成 后 利 用 Solid Edge软 件 进 行 数 字 预 装 配 。D、 利 用 UG NX4.0软 件 进 行 手 机 上 盖 上 F模 型 芯 和 型 腔 的 CAM编 程 ， 生 成 NC加 工 程 序 ，并 在 计 算 机 中 模 拟 加 工 过 程 。 如 果 可 能 ， 在 数 控 机 床 上 加 工 出 手 机 上 盖 上 下 模 型 芯 和 型 腔 的实 物 。(3)利 用