SD2106鼻毛修剪器上下蓋三維造型及模具設(shè)計(jì)【11張CAD圖紙+PDF圖】

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在模具行業(yè)中的比例將逐步提高1。近年來(lái)模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、制品的質(zhì)量水平、新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用水平都有了很大的進(jìn)步。主要表現(xiàn)出兩個(gè)重要特點(diǎn):一是“聚焦推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以模具創(chuàng)新支持產(chǎn)品創(chuàng)新”。二是“高效、綠色環(huán)保、節(jié)能減排模具已成為模具技術(shù)創(chuàng)新的主要方向”，充分體現(xiàn)出模具對(duì)制造業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用2。鼻毛修剪器是近年來(lái)新興的一個(gè)產(chǎn)品，市場(chǎng)上使用還不是很普及，目前大多用在醫(yī)學(xué)鼻科手術(shù)上。相對(duì)而言，國(guó)外對(duì)此產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展較國(guó)內(nèi)早而快，市場(chǎng)開(kāi)拓也比較廣闊。對(duì)于這個(gè)新興的產(chǎn)品的發(fā)展，我國(guó)各方面研究都還需要不斷改善，才能夠使之更加方便、普及的運(yùn)用到我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中。1.1模具工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國(guó)，起步較晚，但發(fā)展很快，特別是最近幾年，無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展，取得了很大成績(jī)3。然而，由于我國(guó)模具制造基礎(chǔ)薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因此總體來(lái)看，與國(guó)際先進(jìn)水平相比和與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求相比，差距還很大。目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑、三軸聯(lián)動(dòng)的比較多，也有五軸聯(lián)動(dòng)的。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時(shí)間，提高模具精度。更新和增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一。標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。大力開(kāi)展并行工程，快速響應(yīng)市場(chǎng)需要，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期。模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密高效和多功能方向發(fā)展。模具向著精密、復(fù)雜、大型的方向發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來(lái)越高。如高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有數(shù)字化掃描功能。加工設(shè)備也向著數(shù)字化、自動(dòng)化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展4。1.2 塑料制件的發(fā)展現(xiàn)狀由于塑料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此塑料紙制品得到了廣泛的應(yīng)用，塑件已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，零件塑料化的趨勢(shì)不斷加強(qiáng)，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品5。但當(dāng)前，塑料制品技術(shù)含量不高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)老化將制約行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。加工企業(yè)利潤(rùn)下滑虧損面加大，經(jīng)營(yíng)潛在風(fēng)險(xiǎn)加大。勞動(dòng)力價(jià)格上升、勞動(dòng)力短缺將繼續(xù)影響加工業(yè)產(chǎn)出和利潤(rùn)增長(zhǎng)。中小企業(yè)缺乏流動(dòng)資金的局面仍難在短期內(nèi)解決。出口型企業(yè)面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)萎縮和貨幣匯率等多因素制約的壓力持續(xù)加大。塑料制品出口市場(chǎng)相對(duì)萎縮，加工成本是制約企業(yè)盈利的主要因素6。針對(duì)以上狀況，我國(guó)塑料加工業(yè)必須重視技術(shù)創(chuàng)新，重視產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的增長(zhǎng)，創(chuàng)造條件迎接挑戰(zhàn)。培育塑料加工業(yè)集群式發(fā)展應(yīng)成為行業(yè)協(xié)會(huì)和政府的工作重點(diǎn)，繼續(xù)深化產(chǎn)業(yè)集群服務(wù)功能，推動(dòng)生產(chǎn)、技術(shù)集約化發(fā)展，倡導(dǎo)綠色低碳、創(chuàng)新發(fā)展模式，走資源節(jié)約型、環(huán)保低碳型發(fā)展之路，加快產(chǎn)業(yè)由速度增長(zhǎng)型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。塑料制品作為配套產(chǎn)品將緊隨國(guó)家經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展而穩(wěn)步增長(zhǎng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，塑料因其優(yōu)異性能在許多領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)獲得擴(kuò)大應(yīng)用6。1.3 鼻毛修剪器簡(jiǎn)介鼻毛修剪器使用立體拱形刀頭，它的開(kāi)放式狹縫網(wǎng)罩能捕捉任何方向的長(zhǎng)鼻毛，也可修剪耳毛，毛屑儲(chǔ)藏在鼻毛器內(nèi)，干凈衛(wèi)生，干電式使用壹節(jié)五號(hào)電池驅(qū)動(dòng)。圖1 鼻毛修剪器鼻毛修剪器的優(yōu)點(diǎn):電動(dòng)鼻毛剪具有立體拱形刀頭，開(kāi)放式狹縫網(wǎng)罩能捕捉任何方向的鼻毛，不損傷鼻茹膜。有照明燈設(shè)計(jì)，可以更加清晰地看到鼻毛，即使在光線不足的情況下亦可順利完成。剪斷的鼻毛儲(chǔ)存在鼻毛修剪器內(nèi)，不會(huì)落在鼻腔引起鼻癢、打噴嚏等不適。適用于任何鼻腔能容納鼻毛修剪器前端的使用者者，操作方便方便，安全可靠7 8。2 研究的意義、基本內(nèi)容與待解決的主要問(wèn)題2.1 選題的意義在日常生活中鼻毛長(zhǎng)出鼻孔是很正常。但是鼻毛過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響美觀，有不講衛(wèi)生或不禮貌之嫌。鼻毛是一種特殊的毛發(fā)。鼻腔是呼吸道的大門，是人體與外界進(jìn)行氣體交換的通道。鼻毛長(zhǎng)在鼻腔中，對(duì)人體有很重要的防衛(wèi)作用。如果將鼻毛拔掉，不僅失去了保護(hù)功能，還會(huì)因?yàn)榘蔚袅吮敲茐牧嗣?，?dǎo)致細(xì)菌侵入。因此，拔鼻毛、挖鼻孔是有害的。不應(yīng)拔除，如過(guò)長(zhǎng)超出鼻孔外，可用鼻毛修剪器適當(dāng)將其剪短。圖2 鼻毛修剪器使用方法在醫(yī)學(xué)上鼻毛修剪器也有著很大的影響：鼻科手術(shù)常規(guī)備皮除以鼻皮膚外，鼻前庭多毛區(qū)是重點(diǎn)解剖區(qū)之一，以往護(hù)士均采用頭帶額鏡，手持眼科拆線剪，往往會(huì)因病人，體位的變化，造成鼻毛修剪不徹底或粘膜表皮擦傷，給手術(shù)過(guò)程中造成難以窺清，會(huì)影響手術(shù)視野。經(jīng)醫(yī)學(xué)研究使用鼻毛修剪器后，改進(jìn)了以往原始的操作方法.取得了較滿意的臨床效果。術(shù)前手術(shù)區(qū)域的良好準(zhǔn)備是保證手術(shù)成功的重要環(huán)節(jié)。之前醫(yī)學(xué)上一直采用眼科小手術(shù)剪去除鼻毛，此方法雖成本低，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無(wú)法確保去除鼻毛效果，有時(shí)還損傷患者鼻腔茹膜延誤手術(shù)，給患者帶來(lái)?yè)p傷。鼻毛修剪器頭園鈍，絕不會(huì)擦傷鼻前庭皮膚及鼻腔粘膜。備皮速度快，它不會(huì)拔鼻毛造成病人不適，病人沒(méi)有任何痛苦。修剪鼻毛非常干凈、徹底，在鼻前庭不留任何鼻毛殘根，為手術(shù)提供了最為充分的手術(shù)視野9。2.2 研究的基本內(nèi)容本課題研究的對(duì)象為鼻毛修剪器上下蓋的模具設(shè)計(jì)，針對(duì)所給塑料件，按照公司的要求，對(duì)已有零件的設(shè)計(jì)做合理的變動(dòng)，設(shè)計(jì)新型系列的產(chǎn)品，迎合產(chǎn)品的更新與市場(chǎng)的需求。其中在對(duì)已有零件產(chǎn)品做合理變動(dòng)的時(shí)候，需要進(jìn)行大量資料查詢和調(diào)查研究，例如在不同國(guó)家一般人的鼻孔大小、鼻毛修剪器在鼻孔內(nèi)修剪鼻毛時(shí)震動(dòng)不高于多少能達(dá)到人體舒適度等。 圖3 塑件正面三維圖同時(shí)在外觀上要站在美學(xué)角度和人體手握舒適度來(lái)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)上下蓋要緊密配合，這需要內(nèi)部卡扣的尺寸控制和計(jì)算。上下蓋內(nèi)部空間大小也是一個(gè)需要控制的量，它需要能夠安裝下實(shí)現(xiàn)功能的一些零部件，還要設(shè)計(jì)凹凸件為安裝這些零部件提供卡位和定位方便。 圖4塑件反面三維圖接下來(lái)是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：型腔分布：為防止縮水率等一些工藝參數(shù)影響上下蓋配合問(wèn)題，所以選擇1+1形式，既上下蓋在同一個(gè)模具中成型；分模面選擇：考慮外表面的美觀和分模的難易程度，將分模面放在最大投影面積處；圖5 模具圖澆口選擇和選擇模架：考慮外表面的美觀和塑件大小尺寸，澆口選擇潛伏式澆口。同時(shí)根據(jù)已有的結(jié)構(gòu)選用兩板模的模架；選擇頂出方式：頂桿頂出抽芯方式：側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)橛锌诤鸵恍?fù)雜的外形，此模具有六個(gè)抽芯機(jī)構(gòu)；還有冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖6 模具設(shè)計(jì)流程圖最后要進(jìn)行模具零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、加工設(shè)計(jì)等。其中使用了moldflow對(duì)澆口進(jìn)行分析10 11，CAM開(kāi)模仿真，Pro/e中的NC功能進(jìn)行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼。2.3 有待解決的主要問(wèn)題 本課題選擇的一個(gè)模型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所涉及的知識(shí)面比較廣泛，基于自己本身并未較好掌握制圖軟件和模具設(shè)計(jì)知識(shí)。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨著以下困難：1、對(duì)PROE軟件掌握不夠熟練，尤其是零件的外觀曲面的設(shè)計(jì)，不僅因?yàn)槿狈?shí)際的操作能力，還因?yàn)榱慵枰獫M足模具加工技術(shù)和鼻毛修剪器各個(gè)零件之間的配合精度要求。需要考慮的方面也比較全面。2、分模面的選擇和制作掌握不夠，分型面不僅有主分型面，還有側(cè)抽輔助分型面?，F(xiàn)有知識(shí)只能對(duì)簡(jiǎn)單模具進(jìn)行分模，對(duì)于相對(duì)比較復(fù)雜的零件分模目前還是感覺(jué)比較困難。3、對(duì)于數(shù)控加工自動(dòng)編程軟件幾乎從未接觸過(guò)，所以進(jìn)行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼這一整個(gè)過(guò)程需要從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)。3 研究方案及預(yù)期研究成果3.1 研究思路方案1）仔細(xì)分析現(xiàn)有塑件，了解其特性，并結(jié)合需要改進(jìn)要點(diǎn)，對(duì)要求設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品塑件進(jìn)行分析，尺寸、公差、粗糙度、技術(shù)要求等參數(shù)的初步確定；2） 鼻毛修剪器上下蓋三維造型和出二維圖；3）選擇分型面；4）確定模具結(jié)構(gòu)類型（型腔布置、澆注系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)、定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、分模機(jī)構(gòu)）等；5）確定設(shè)備型號(hào)（計(jì)算出注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑）13 14 17 18；應(yīng)用CAE 分析軟件對(duì)注塑件進(jìn)行填充 、流動(dòng)、冷卻、翹曲等模擬分析15 16；6） 繪制模仁；7） 選擇合理的模架20，將模仁及模架兩大部分組合在一起；8） 出模具二維零件圖； 9） 對(duì)模具進(jìn)行虛擬開(kāi)模19；10）進(jìn)行模具型腔的數(shù)控編程，生成數(shù)控代碼；11）復(fù)核圖紙。3.2 可行性分析鼻毛修剪器上下蓋的三維造型和模具的設(shè)計(jì)，從產(chǎn)品造型到模具設(shè)計(jì)，已經(jīng)形成了完整的系統(tǒng)體系。借鑒原有的鼻毛修剪器上下蓋模型，利用逆向?qū)崿F(xiàn)二次開(kāi)發(fā)，具有一定的可操作性。再次結(jié)合所學(xué)的模具設(shè)計(jì)理論知識(shí)，按照模具設(shè)計(jì)的一般步驟，完成此類設(shè)計(jì)還是不會(huì)很難的。在此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中涉及的知識(shí)主要為模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖方面的，以及Pro/ E、MoldFlow等設(shè)計(jì)工具，本人已學(xué)習(xí)了其中一些相關(guān)課程，取得了較好的成績(jī)。也積極參加了一些機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，對(duì)于設(shè)計(jì)的理念和軟件繪圖有一定的基礎(chǔ)。對(duì)于未曾接觸過(guò)的軟件，也在積極學(xué)習(xí)但中。因此也算是基本具備了本設(shè)計(jì)所需的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)要求。并且指導(dǎo)老師在的相關(guān)研究領(lǐng)域具有豐富的知識(shí)和指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，我相信在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下，一定能夠?qū)厴I(yè)設(shè)計(jì)的順利完成并取得預(yù)期的研究成果。3.3 預(yù)期研究成果（1）將書本知識(shí)運(yùn)用到整個(gè)模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，并熟悉注塑模具設(shè)計(jì)的流程，掌握注塑模具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，能合理運(yùn)用所學(xué)的二維和三維軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)繪圖，鍛煉獨(dú)立設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力；（2）對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，并完成塑料模具開(kāi)模仿真動(dòng)畫。（3）完成塑件和模具二維,三維圖的繪制，生成模具型腔的加工代碼，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。4完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排起止時(shí)間內(nèi)容2012.12.012012.12.14調(diào)研、信息匯總，文獻(xiàn)查閱分析，并熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)中的所需的相關(guān)知識(shí)2012.12.152012.12.25外文翻譯、文獻(xiàn)綜述2012.12.262012.01.10外文翻譯、開(kāi)題報(bào)告2012.01.112012.01.15提交開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述及外文翻譯2012.01.162013.01.20開(kāi)題答辯2013.01.212013.02.05塑料件模型建模、塑件的模流分析2013.02.062013.02.20模具三維圖繪制2013.02.212013.03.09數(shù)控加工、開(kāi)模仿真2013.03.102013.04.01二維零件圖、裝配圖的繪制2013.04.022013.04.20結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)及畢業(yè)論文撰寫2013.04.212013.05.09完成并提交畢業(yè)論文2013.05.102013.05.15整理材料準(zhǔn)備答辯2013.05.162013.05.22論文答辯 參考文獻(xiàn)1 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向J.科技資訊，2009,1.2 DMC 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