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注塑模具产品模块化设计平台的构建及其系统开发

作　者: 秦杰
导　师: 徐小明
学　校: 广东工业大学
专　业: 车辆工程
关键词: 注塑模具模块化产品族产品平台自底向上功能分析 CAD系统
分类号: TQ320.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

现代模具行业属于技术、资金密集型的工艺装备行业,注塑模具是模具行业的一个分支,随着塑料制品的广泛应用,塑料注塑成型得到了空前的发展。但是由于塑料注射成型工艺十分复杂,设计模具时考虑的因素特别多,无论是模具整体结构还是零件结构,在设计时大都没有固定不变的准则,不同的设计人员往往设计出不同的可行结构方案,灵活性很大。而且注塑模具一般是订单式生产,品种多、批量少、工期紧,因此迫切需要一种智能化、集成化程度高的设计技术,国内外许多模具企业都在采用模块化设计技术以提高产品的开发效率。面向产品平台的设计方法能够实现设计资源的共享,从而对整个产品的设计进行统一管理,通过构建一个成熟的、通用的产品平台快速向市场供应不同系列的产品,满足不断变化的市场需求。对研究注塑模具模块化设计方法来说,研究产品平台环境下的注塑模具模块化设计无疑更具有现实意义。本文在模块化设计思想的贯穿下,进行了基于模块化的注塑模具产品平台设计及其系统开发,具体内容如下：(1)查阅了大量文献资料,综述了注塑模具、模块化设计以及产品平台的相关理论和研究现状。(2)介绍了模块化产平台的组成、特点以及研究内容,基于自底向上的设计思想,提出了基于功能分析的模块化产品平台设计方法,重点介绍了其设计过程,并对其中各步骤的基本原理和方法进行了研究。(3)在分析注塑模具结构特点和各部分功能的基础上,对注塑模具产品族进行了总体规划,并建立注塑模具产品功能结构图,在此基础上应用基于功能流的模块划分方法对注塑模具进行功能模块划分,并建立了功能模块编码系统。(4)给出注塑模具模块化设计实例,并建立模块性矩阵,最后在分析模块性矩阵的基础上设计注塑模具模块化产品平台。(5)通过参考Pro/TOOLKIT一些相关理论知识以及创建Pro/TOOLKIT应用程序的基本方法,开发了注塑模具CAD系统,设计了系统的总体结构,包括功能模型和设计流程,最后演示了系统部分功能的运行实例。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
CONTENTS  10-13
第一章绪论  13-27
  1.1 认识塑料  13
  1.2 注塑模具及其国内外发展现状  13-17
  1.3 模块化设计的研究应用综述  17-21
    1.3.1 模块化设计基本概念  17-18
    1.3.2 模块化设计的研究现状  18-21
  1.4 模块化产品平台研究应用综述  21-24
    1.4.1 模块化产品平台的相关概念  21-23
    1.4.2 产品族及产品平台研究现状  23-24
  1.5 课题研究意义、内容及论文体系结构  24-26
    1.5.1 课题研究意义  24-25
    1.5.2 课题研究内容及体系结构  25-26
  1.6 本章小结  26-27
第二章模块化产品平台的设计方法  27-41
  2.1 模块化产品平台的组成及特点  27-29
    2.1.1 产品平台的组成  27-28
    2.1.2 模块化产品平台的组成  28
    2.1.3 模块化产品平台的特点  28-29
  2.2 模块化产品平台的研究内容  29-31
    2.2.1 模块化产品平台的产品族规划  29-30
    2.2.2 模块化产品平台的构建  30-31
  2.3 基于功能分析的模块化产品平台设计过程  31-40
    2.3.1 产品族规划  32-33
    2.3.2 建立产品功能结构图  33-35
    2.3.3 模块划分  35-37
      2.3.3.1 基于功能结构图的功能流模块划分原理  35-36
      2.3.3.2 基于功能结构图的功能流模块划分模型  36-37
    2.3.4 创建模块性矩阵  37-39
    2.3.5 确定产品平台及产品方案设计  39-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章注塑模具产品模块化设计平台的构建  41-65
  3.1 注塑模具产品族总体规划  41-45
    3.1.1 注塑成型原理及其工艺过程  41
    3.1.2 注塑模具典型结构及设计特点  41-43
    3.1.3 基于模块化的注塑模具功能零部件的规划  43-45
  3.2 基于功能分析的注塑模具模块化产品平台设计  45-64
    3.2.1 基于产品平台的注塑模具产品族设计过程  45-47
    3.2.2 塑料容器注塑模具产品开发特点  47
    3.2.3 注塑模具功能结构图的建立  47-50
    3.2.4 注塑模具功能模块划分  50-58
      3.2.4.1 一级模块划分  50
      3.2.4.2 二级模块划分  50-51
      3.2.4.3 主要功能模块介绍  51-54
      3.2.4.4 功能模块编码系统的设计  54-58
    3.2.5 创建注塑模具模块性矩阵  58-62
      3.2.5.1 注塑模具模块化设计实例  58-62
      3.2.5.2 模块性矩阵的建立  62
    3.2.6 注塑模具产品平台的设计  62-64
  3.3 本章小结  64-65
第四章注塑模具CAD系统的开发  65-93
  4.1 Pro/ENGINEER二次开发方式  65-72
    4.1.1 Pro/TOOLKIT简介  66-67
    4.1.2 Pro/TOOLKIT的几个重要概念  67-68
    4.1.3 创建Pro/TOOLKIT应用程序的基本方法  68-72
  4.2 系统总体结构  72-76
    4.2.1 系统功能模型  72-75
    4.2.2 系统设计流程  75-76
    4.2.3 系统开发环境  76
  4.3 系统设计实例  76-92
    4.3.1 系统开发的总体分析与设计  76-77
    4.3.2 用户管理界面的开发  77-83
      4.3.2.1 系统注册运行  77-78
      4.3.2.2 菜单系统的开发  78-82
      4.3.2.3 对话框的创建  82-83
    4.3.3 标准零件库的开发  83-90
    4.3.4 尺寸计算系统的开发  90-92
  4.4 本章小结  92-93
总结与展望  93-95
参考文献  95-99
攻读硕士学位期间发表的学术论文  99-101
致谢  101-102
附录  102-104

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