38000字硕士毕业论文模具专业毕业论文示范文本——重构装饰材料模具数字化建设及应用研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：38000字

论点：木材,重组,纹理

论文概述：

本课题主要是对重组装饰材模具进行设计和研究。首先通过纹理识别的方法将珍贵树种的花纹图片进行矢量化，通过分析、计算得到模拟此纹理所需的单板厚度、模具形状和刨切角度等参数，为

论文正文：

1.介绍

1.1前言
随着生活水平的提高，人们的消费观念趋向于更接近自然。因此，对木制品装饰价值的要求越来越高。木材，尤其是具有美丽图案和颜色的珍贵树种，被越来越多地使用。然而，由于人类对木制品的特殊喜爱，对木制品的需求持续增长，导致世界森林资源的过度砍伐，天然林资源遭到严重破坏，可开发森林资源逐年减少。特别是在1970年代以后，热带雨林已经大大减少，导致自然灾害增加，人类生活环境恶化。为了满足人类的需求，许多国家和地区都颁布了法律，限制甚至禁止砍伐树木，以保护森林资源和生态环境。结果，世界木材总供应量急剧下降，供需矛盾日益尖锐。“国家天然林资源保护工程”实施以来，木材供需矛盾越来越严重，远远不能满足经济快速发展带来的日益强劲的木材需求。过去，木材工业主要依赖于天然森林资源，不得不转向培育和利用定向管理的速生林。虽然人工速生林具有重要的经济效益，但由于速生树种一般直径等级小，装饰价值和性能低，直接应用很难满足市场需求。
目前，我国仅在有限的造纸和人造板生产范围内使用，产品附加值低。因此，有必要利用科学技术手段对人工速生树种木材进行改性和重组，以提高其各方面的性能，使其成为天然珍贵树种木材的补充和替代。在这种情况下，一种新型的型材，一种以人工速生林为基材，通过染色、成型等技术制造的新型重组装饰材料应运而生。模具在重组装饰材料的生产中起着重要的作用。它决定了大多数非径向切割产品的外观和质地。产品的质地是否自然，能否达到预期效果，很大程度上受模具的影响。将胶合好的坯料压入模具中，使坯料在模具形状的作用下胶合成各种形状的重组装饰材料羊毛。这些不同形状的重组装饰材料可以在后续加工后获得预先设计的装饰纹理。因此，加强重组装饰材料的纹理和模具研究，缩短模具开发周期，提高纹理模拟的准确性，稳定产品质量，是快速推广新型木质复合装饰材料重组装饰材料的关键。

1.2重构装饰木的特征与应用
重构装饰木是一种具有天然珍贵树种木材或其他艺术图案的纹理、图案、颜色等特征的新型木材装饰材料，它是在不改变木材的自然特征和微物理结构的前提下，以人工林或普通树种木材的旋切(或切片)单板为主要原料，采用计算机三维模拟、单板配色、层压、压塑和胶合成型等技术制造而成。

1.2.1再造装饰材料的优异特性
再造装饰材料的产品在设计和制造过程中不会破坏木材的微观结构，保留了天然木材的一些自然属性和环境视觉的亲和力，如紫外线吸收、低热导率、隔热隔音，给人温暖的感觉，具有一定的弹性，通过吸湿和脱附等适当调节室内湿度。，同时使木材富有新的内涵。与天然木材相比，它具有以下特点:
(1)色彩丰富，纹理多样。本发明的重组装饰材料不仅可以模仿天然珍贵树种木材的纹理，还可以根据客户的需求改变木材的颜色，可以组合重组产生人们喜欢的图案和图案。色彩更加明亮，质感更加立体，图案更加动感，充分满足现代人多样化的个性化消费和需求。
(2)本发明具有较好物理机械性能和加工性能重组装饰材料对天然木材进行了结构优化重组，克服了天然木材易翘曲变形的缺陷，其密度、硬度、静态弯曲强度和弯曲强度等物理机械性能优于天然木材作为原料。由于木材均匀，密度适中，加工后不易变形，切削性能好，有利于后续加工的机械化和自动化。
(3)再造装饰木材原料来源广泛，生产综合利用率高，成品利用率高。重组装饰木材对原料要求低，原料来源广泛，价格低廉。此外，还可以充分利用原木旋成的单板，将木材绕成方形，从而提高木材的综合利用率。同时，可以根据不同的要求加工成所需的宽度尺寸，克服了天然木材直径等级的限制。重组装饰材料易于制造(天然木材原有缺陷除外，它克服了天然木材不可避免的缺陷，如虫洞、节、腐烂、变色、色差等。)，它们的质地和颜色有一定的规律性。在使用过程中，很好地避免了天然木材因质地和颜色不同而切割拼接的麻烦，每一寸材料都能得到充分利用。
(4)可以赋予木材各种功能的复合装饰材料，可以在制造过程中方便地进行防腐、防蛀、防潮、吸音、阻燃等改性，赋予木材各种功能，有利于将各种功能融为一体，充分发挥木材的性能。

2重构装饰材料模具的数字化设计

在再造装饰材料的生产过程中，大多数非放射状切割产品的外观和纹理都是由模具的曲面形状决定的。传统的模具制造方法是根据经验从待模拟的纹理形状中确定模具形状参数、单板厚度、切片角度等参数，然后进行生产。这种方法会影响同类重组装饰材料模具的一致性，导致批量生产的产品达不到一致性。此外，如果设计和生产的模具不能达到预期效果，模具将失去其功能，从而造成不必要的损失。目前，随着三维建模/计算机辅助制造技术的发展，三维实体建模、仿真和虚拟技术已经成为计算机辅助设计的重要发展方向，并给产品设计和制造带来了重大变化。利用计算机辅助设计/计算机辅助工程/计算机辅助制造软件实现重组装饰材料模具的设计和虚拟制造，提高模具设计的准确性，稳定产品质量。最重要的是能够提前观察到计划好的纹理。如果不满意，只需在加工模具前对模具进行重新编辑和修改，以达到期望的效果，从而大大降低模具的生产成本。

2.1重组装饰材料的类型
根据重组装饰材料的不同设计材料和图案，可以分为两类。其中一类是仿天然木材系列，其颜色和图案的设计和制造是为了模拟稀有天然木材的颜色和纹理。根据装饰面的不同纹理，仿天然木纹重组装饰材料分为放射状切割花纹重组装饰材料、弦状切割花纹重组装饰材料和特殊花纹重组装饰材料。另一种是一系列艺术图案，是结合人们的喜好和思想设计的艺术色彩和图案，也包括花岗岩和虎皮等非木质材料所拥有的图案和图案。

3模具干涉的表面特征分析............................45-49
3.1表面最小曲率半径分析...................45-46
3.2表面...................46-47
3.3曲面凹凸度分析...................47-48
3.4本章总结了的数控加工...................48-49
4樱桃树根霉菌...................49-59
4.1数控加工的基本原则...................49-50[/溴/] 4.2模具材料的选择...................50-51 [/BR/] 4.4模具加工工艺分析...................51-52
4.5零件编程...................52-57 [/BR/] 4.5.1创建刀具路径...................52-55 [/BR/] 4.5.2后处理...................55-57
4.6零件加工...................57-58
4.7本章总结了的有限元分析...................58-59
5模具和贴面...................59-69
5.1有限元分析软件ANSYS简介...................59-60
5.2模具和单板的有限元分析过程...................60-68
5.2.1模具和单板模型的建立...................61
5.2.2细胞类型和材料参数的定义...................61-63
5.2.3有限元模型的网格生成...................63-64
5.2.4负载...................64有限元模型5.2.5上的
计算结果输出至...................64-68[/比尔/] 5.2.6结果分析...................68
5.3本章概述...................68-69

结论

在再造装饰材料图案形状的决定性因素中，造型中使用的模具形状至关重要，不同颜色品种的人造单板的模拟和产品纹理的自然度主要是通过模具来实现的。本文对不同类型的重组装饰材料的纹理和模具进行了数字化设计。通过改变坯料装配方式、刨削角度等参数，对重组装饰材料木方进行刨削。选取樱桃树根纹理模具进行分析和数控加工，通过实验验证纹理效果。主要内容和结论包括以下几个方面:
(1)根据设计材料和图案的不同来源，结合纹理的设计方法，对重组后的装饰材料进行分类:一是仿天然树木系列，其颜色和图案的设计和制作是为了模拟天然珍贵树种的颜色和纹理。根据装饰表面的纹理，仿天然木纹重组装饰材料分为放射状切割花纹重组装饰材料、弦状切割花纹重组装饰材料和特殊花纹重组装饰材料；第二类是艺术图案系列，是结合人们的喜好和思想设计的艺术色彩和图案。它们还包括非木质材料拥有的图案和图案。根据影响曲面的因素，可以分为不同曲面模压成型的艺术图案和加工工艺制作的艺术图案。
(2)设计了不同种类的重组装饰材料纹理和模具，详细描述了相关木纹和模具的设计过程和方法，并用三维软件对木方进行了模拟和切片验证。木材的纹理可以预先观察到，无需加工和生产。如果您不满意，可以提出修改或更新再编辑的建议，这样可以方便快捷地模拟珍贵树种的纹理，生成艺术图案。同时，在现有模具的基础上，通过改变毛坯装配方式、切片角度等工艺参数，可以获得与天然木材完全不同的纹理，从而形成独特的装饰效果，满足人们对产品多样化和个性化的需求。这为直接用于生产的纹理数据库和模具数据库的建立奠定了基础。
(3)选择设计的樱桃树根部纹理模具进行表面特征分析，找出表面是否有干涉。同时，对曲面的曲率半径和凹凸度进行了分析，为模具的数控加工以及后续的压力传递试验和模压试验提供了依据。
(4)利用有限元分析软件对樱桃树根部纹理模型和单板进行应力分析。得出以下结论:成型过程中的压力对模具影响不大，但成型后的单板残余应力大，容易回弹，为模具材料的选择和加工工艺的研究提供了依据。
(5)对樱桃树根部模具的数控加工技术进行了分析。通过UGNX4软件的凸轮功能，创建操作，生成刀具轨迹，最后转化为适合机床的数控程序代码。利用TZ-XK125数控铣床对模具进行了实际加工试验，验证了工艺的准确性。

参考
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