花缘切边机创新设计模具专业毕业论文

　毕 业 论文 文

　 年

　 月

　 日 日

　毕业项目任务书（个人表）

　系部：

　精密工程系

　 毕业项目类别：产品的创新计 设计 毕业项目题目：计 花缘切边机的创新设计 ：

　指导教师：

　师 职称：高级工程师 类别：

　：

　学 学

　 生：

　 专 业 ：

　模 具 制 造 与计 设计 ：

　班级：

　1、毕业项目的主要任务及目标 目前市场上所使用的裁纸机切出来的纸张边缘都是很平直的，如一些宣传纸的形状都是很直板的，在宣传时吸引不了别人的眼球，人们拿到宣传纸张后可能不感兴趣就会随手扔掉，这样既浪费了纸张又污染了环境，根据目前存在的这种情况，故我们有意在目前的裁纸机基础上对其结构加以改进，尤其是花纹图案切刀可以多做几种便于更换使用。这样做既环保又低碳，以达到切出的刀口是各种花型号的，既美观又吸引人的眼球。

　2、毕业项目的主要内容

　（1）

　产品的介绍 （2）

　花缘切边机的总体设计 （3）

　产品的材料选择与工艺选择 （4）

　产品分析 （5）

　致辞

　 续表：

　3、主要参考文献 （若不需要参考文献，可注明，但不要空白）

　UG NX 6.0 CAD 情景教程 机械设计基础 机械制造工艺学基础 工程力学 数控编程技术与加工仿真 4、进度安排 毕业项目各阶段任务 起止日期 1．选题阶段 10 月 5 日—10 月 15 日 2．提交任务书阶段 11 月 1 日—12 月 20 日 3．完成正文阶段 12 月 21 日—3 月 30 日 4．初定稿阶段 4 月 1 日 5．毕业答辩阶段 5 月 15 日 注：

　此表在指导老师指导下填写。

　声

　明 明 本人所呈交的《花缘切边机的创新设计》是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其它个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

　作者签名：

　日

　期：

　摘

　要

　 本毕业项目是在当下所见的宣传材料边沿均是统一直线的基础上的创想设计，花缘切边机在参考原有的纸张切边机的基础上对机构进行改进的同时刀口也改进，（更具需要的边缘更换刀片），从而使得通过本机构切出的纸质材料边缘不同于传统型的直线，而是极大地提高了美术效应，使得本应用进行的宣传内容得以进一步地深入，久藏。本机构制作简易，实行可靠，产品展望有景。通过本项目可以综合锻炼我们学习过的机械设计及软件，数控加工技术等专业能力。

　此设计的主要意义在于可以进行废旧纸张的二次利用，节约资源，保护生态环境。可以将纸张切成花边形，符合人类的审美观， 本设计首先对产品进行了市场需求性的调查、研究，从而得到产品的在消费者心中理想的外形和产品的一些功能要求，以及消费者的心里价位。由于此产品有先行的市场调查分析，因此可以认定当本产品如果批量生产将会有一定的热卖点。

　关键词：切纸机，花边，模具设计

　 【

　abstract 】

　 This graduation project is seen in the present promotional material edges are unified on the basis of linear components design, flower edge trimming machine in reference on the basis of the original paper trimming machine to improve the institution of the blade and improve at the same time, more need to be replaced on the edge of the blade (), so as to make the edge through the agency cut out of paper material is different from the traditional linear, but greatly improve the effect of fine arts, makes the application of propaganda to further in-depth, for a long time. The agency making simple, reliable, products outlook. Through this project can be integrated to exercise the mechanical design and the software, we studied the NC machining technology and other professional skills.

　The main meaning of this design is to the secondary utilization of the waste paper, save resources, protect the ecological environment. Can cut paper into lace shape, accord with human aesthetic,

　 This design first survey of the market demand of products, research, and design the appearance and function, secondly, considering the forming method of cost accounting and other follow-up work. Through the design of the product is to understand the design requirements of product function. Due to this product have the market investigation and analysis, thus can be determined when the product if the mass production will have some hot selling point.

　【 key words 】

　: paper cutter, lace, mold design

　 目

　录

　一．产品介绍 .................................................... 1 二．花缘切边机的总体设计方案 .................................... 2 1.1 课题存在的原因 ............................................ 2 1.2 项目设计 .................................................. 3 2.项目研究目标及主要内容 .................................. 4 3.项目创新特色概述 ........................................ 4 4.项目研究技术路线路线 .................................... 4 四．产品材料的选择与工艺选择 .................................... 5 1、材料选择 .................................................. 5 2、工艺选择 .................................................. 8 3.工艺应用 ................................................... 9 四 .产品分析 ................................................... 10 参考文献 ........................................................ 3 致谢 ............................................................ 6

　一．产品介绍

　1.产品名称：花缘切边机的创新设计 2.产品用途：本产品可将纸张的边缘切成更符合人类审美观的花边，也可将废旧纸张处理进行再次利用，既环保又节约资源。

　3.产品的外观图：图（1）

　图（1）

　4.产品加工量：没有投入生产 5.产品的性能及使用要求：

　外观要求：产品表面贴有一层薄膜来增加产品的舒适度，色彩符合市场状况，

　 底板采用 ABS 塑料材料 材料要求：ABS 板料吸塑成型(底板)，不锈钢材料（刀具）

　功能要求：操作简便，刀具可以随时跟换，可切割出不同的花边形状，可以对不同大小的纸张的进行切割。

　性能要求：刀具可以长期使用，不易于生锈，底板坚固，不

　易于出现断裂等不良情况。

　二．花缘切边机的总体设计方案

　1 1.1 课题存在的原因

　（1）目前市场上所使用的裁纸机切出来的纸张边缘都是很平直的，如一些宣传纸的形状都是很直板的，在宣传时吸引不了别人的眼球，人们拿到宣传纸张后可能不感兴趣就会随手扔掉，这样既浪费了纸张又污染了环境，根据目前存在的这种情况，故我们有意在目前的裁纸机基础上对其结构加以改进，尤其是花纹图案切刀可以多做几种便于更换使用。这样做既环保又低碳，以达到切出的刀口是各种花型号的，既美观又吸引人的眼球。

　（2）我们在学校已经系统的学习过机械产品的设计方法及相关机械设计软件，且我们具备强烈的创新创作意愿。

　（3）该项目可以锻炼我们学习从日常熟视的市场产品中发现问题，提出问题，从而寻找解决问题的方法能力。

　（4）我们已经在学校完成过 2-4 个学期项目，也有我们的学姐学长给予我们毕业项目的经验积累了一定的做项目的经验。

　（5）我们的指导老师也有丰富的项目指导经验，且已申报过专利，在我们的创新项目中会给与我们很大的帮助和为我们指明项目的发展方向 （6）对于花缘切边机的这个项目设计的构思，我们进行了市场走访、调查，主要调查的地点在学校，公司，工厂，办公室等。主要针对的人群是 20 至40 岁的青年人与中年人。把我们所考虑到的问题向他们咨询，并做了调查问卷进行寻访，也向广大群众提出我们的解决方案，聆听了需求者的建议，征寻市场的改进意见，得到 100 多位征寻者的反馈意见，我们进行了讨论，探索，改进，成就了今天我的这个设计想法，并进行了大胆的创新设计。

　2 1.2 项目设计

　具体内容包括：

　1. 项目研究背景 （国内外的研究现状及研究意义，项目已有的基础，与本项目有关的研究积累和已取得的成绩，已具备的条件，尚缺少的条件及方法等）

　目前市场上所使用的裁纸机切出来的纸张边缘都是很平直的，如一些宣传纸的形状都是很直板的，在宣传时吸引不了别人的眼球，人们拿到宣传纸张后可能不感兴趣就会随手扔掉，这样既浪费了纸张又污染了环境，根据目前存在的这种情况，故我们有意在目前的裁纸机基础上对其结构加以改进，尤其是花纹图案切刀可以多做几种便于更换使用。这样做既环保又低碳，以达到切出的刀口是各种花型号的，既美观又吸引人的眼球。

　我们在学校已经系统的学习过机械产品的设计方法及相关机械设计软件，且我们具备强烈的创新创作意愿。

　该项目可以锻炼我们学习从日常熟视的市场产品中发现问题，提出问题，从而寻找解决问题的方法能力。

　产品实物模型的设计与制作 2. 项目研究目标及主要内容

　（1）致力于一款有个性的花缘切边机，对在现有的裁纸机基础上对其机械结构加以改进，尤其是花纹图案切刀可以多做几种便于跟换使用。这样既环保又低碳，以达到切出的刀口是各种花型号的，既美观使用有吸引人的眼球。

　（2）产品进行三维造型的设计和虚拟的装配。

　（3）制作产品工作状态的机械动画视频。

　3. 项目创新特色概述

　（1）有别于常见的各类裁纸机（常见的裁纸机切出的刀口是平直的），可以切出各种花边达到实用美观及吸引人的眼球的同时随手也避免了环境污染。

　（2）整个产品机构简单，可以单手操作，切边刀口更换方便快捷。

　（3）采用先进的加工中心和慢走丝设备进行产品实物模型的制作。

　4. 项目研究技术路线路线

　前期需要进行市场调研归纳总结市场上常用裁纸机的使用及其优缺点，并在已有产品基础对机械结构改变后让其功能的创新结构设计；待产品结构

　方案敲定后即可出产品图纸并利用所学的机械产品动画软件进行动画制作及实物产品的加工。

　四．产品材料的选择与工艺选择

　1 1 、 材料选择

　 根据产品功能的要求和工艺成型加工的需求出发，我们考虑选用塑料 ABS和不锈钢这两种材料，成型零件的方法有多钟选择，可以选择注塑成型，也可选择吸塑成型，但如果我们选择注塑成型必定要有相应的成型模具，这将是一笔不小的投入，对于产品还是处在理论性的阶段，存在着很大的成本风险，同时一旦完成模具的制作再想要改动产品将会变的不是很方便；如果选用吸塑成型，那样我们的产品在生产过程的前期模具费用投入少，出样品快，修改方便；产品的小结构部件我们选用了 ABS 材料通过数控机床来进行加工。待得到市场认可后进行大量生产之后，初期依然可以选择吸塑，待到量大之后可根据市场情况来改用注塑成型工艺，材料也可相应地改为 ABS+PC。

　花缘切边机的底座我们将采用 ABS 塑料，ABS 是在大部分工业上面都是最常用的塑料材料，它具有很好地综合性能，硬度相对比较好，耐腐蚀性好，耐高温，成型工艺成熟，性价比相对比较高，表面处理后的质感较好，必要时可以进行表面咬花处理，这通常用在比较高端仪器上，已经被广大的客户所接受。对于改性的 ABS 材料，通常是 ABS+PC（改注塑时材料选择）兼顾了 ABS 和 PC 的特性和优点，是目前在工业工程上最常见的改性材料。我们的产品中也将选用此种选材方法。

　花缘切边机的刀具我们将选用不锈钢材料，不锈钢顾名思义就是不容易生锈的钢，在众多的工业用途中，不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能，不锈钢同时也具备了许多优良特性：表面美观以及使用可能性多样化；耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用；耐腐蚀性好；强度高，因而薄板使用的可能性大；耐高温氧化以及强度高，因此能够防火；常温加工，就是容易塑性加工；因为不需要表面处理，所以操作简便、维护简单；清洁，光洁度高；焊接性能也好。而且不锈钢因为他的漂亮的外观、不易损坏的优点、耐腐蚀的特性，越来越受到人们的喜爱。因此，我们在选择刀具材料时，由于不锈钢拥有的这些特性，我们选择了不锈钢。不锈钢制品，特别是不锈钢带，很多时候工厂的最基本的加工方式就是利用冲床来进行冲压制品的加工。冲压包括直冲和拉伸这两种方式，一般硬度低于二分之一的产品都是利用拉伸和弯曲的方式，硬度高于二分之一的产品都是利用直冲的加工方式。不锈钢是我们生活中最常见的一种金属材料，做为生活中最常见的刚材料，它具备很多优秀的金属性能，最突出的表现就是它具有良好的耐腐蚀性能，耐高温性能，耐磨损性能等，由于不锈钢众多优秀的金属性能，在我们生活中就会有很多产品会选择不锈钢材料；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象。在大气中耐腐蚀， 如果是工业性气氛或重污染地区，则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。

　具有良好的加工性能和可焊性。

　板式换热器、波纹管、家庭用品，汽车配件，化学，食品工业，农业，医疗器具，建材，船舶部件等。不锈钢材料做为各大工厂所喜爱的材料，它具备了很多其他材料所不具备的性能。大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类

　型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。

　然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如，工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。

　在家用的这种比较干燥的环境下使用不锈钢材料会感觉非常的耐用，长时间都可以保持清洁，但是在大城市户外的一些建筑上使用就需要经常的清洗以便于保持建筑的清洁与耐腐蚀性。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。所以，不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用 316 不锈钢。

　不锈钢拉门，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。

　产品形状 实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。不锈钢制品的喷色美术加工法的工艺过程是：不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→丝印→氧化着色→碱处理→成品。不锈钢制品的蚀刻美术加工法工艺过程是：不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→氧化着色→成品。不锈钢的化学着色不是是染色的方法的，它既不使用颜料也不是使用染料，而是通过把不锈钢材料放在加温的浓硫酸铬溶液中，通过浸泡来对其进行上色的化学着色的方法来对不锈钢材料上色，这样做的特点就在于会使不锈钢材料的耐食品性变得更好。这样的化学加工方法中使用的材料是油墨，因为其中的特殊

　要求，所以加工时所使用的油墨要有非常好的耐酸性，这样才可以增强其耐腐蚀性，一般情况下为了拥有较强的耐酸性都是使用 UV 硫化油墨。

　2 2 、 工艺选择

　 1.对于该产品成型工艺的选择，我做了深刻的考虑。因为是体型比较大的产品，所以这个产品不适合用注塑模来成型，如果用注塑模成型的话，花费的成本将会很高，这样对于一个刚刚理论上成型的产品来说有的不切合实际，所以我在经过这样的思考过后便毅然的放弃了注塑模成型的方法。在排除了注塑模成型这个方法后我一时不知道该怎样来生产加工我的产品，一时间我被这个问题给难住了，以至于我的项目突然遇到了瓶颈，项目的进度也由此而变得缓慢，在那一段时间里我几乎全部的时间都在考虑着这个问题。直到一个偶然的机会，我到一个同学的厂里去参观，我意外的发现他们厂里有一个产品跟我的产品差不多大小，那个产品选择的工艺就是吸塑成型，并取得了良好的效果。从中得到了启示帮助，通过这一事例，我有心去了解研究吸塑成型，让我的产品尽量能够满足这种成型方法。过后经过一定的努力与老师的讨论，我们定下的现有的成型方法。

　2.吸塑模具：吸塑生产用的模具，成本最低的是石膏模，其次是电镀铜模，最贵的是铝模。模具钻有小孔，用于真空吸附热化的硬片，形成吸塑产品。

　3 吸塑成型：就是我们常讲的吸塑，采用吸塑成型机将加热软化的塑料硬片吸附于模具表面，冷却后，形成凹凸形状的塑料。

　4.在花缘切边机的创新设计中的产品当中还有很多小的配件，考虑到这些配件在起初需要的批量不大，同时也是考虑在初次创新设计中的成本问题

　以及过后可能需要一些修改，所以我选用了标准板料的机械加工工艺，尤其是 CNC 加工，在产品成熟时可再使用注塑成型来实现加工。

　5.产品中的刀具由于我们使用的是不锈钢材料，前期我们需要的刀具花型比较少，所以我们先是设计里几款，等到后期得到广泛应用时，我们将会加大研发的力度，因此我们选用了数控加工来加工刀具。

　6.除了以上的这些我们自己生产加工的零件以外，还有一些标准件比如螺钉，螺栓等一些小零件，我可以到市场上进行采购，以便于减轻生产压力和经济上的负担，这样形成一套循环的加工模式，我们的产品就可以得到最优化的市场经营。

　3 3 . . 工艺应用

　 1、吸塑工艺在作为模具的一种加工工艺，不管是在生产中还是日常生活中都是非常多的，其中在我们生活中就有很多常见的的产品，例如：电视机的外壳，洗衣机的外壳，电饭煲的外壳等一些家用的电器。之所以选择吸塑工艺，也是因为之前有做过一些吸塑产品，这些产品制作的成功，让我从中吸取到了许多相关的经验，也使得我对此次的项目更有信心，这是我选择吸塑成型的一个原因：而这次我选择吸塑成型的主要原因是考虑了这次创新的实际情况，对于一个新兴的项目，在没有得到广大群众的认可前，我们需要考虑资金，性价比等一些比较实际的问题，所以对于加工成本比较低的吸塑成型就成为我此次项目的首选。另外吸塑工艺相对于注塑成型来说，模具的成本相差较大，相比较而言，吸塑成型成本很低，符合我这个项目目前的经济情况，至于后期如果产品得到了群众的认可，销量得到

　提升，那是可以在已有的基础上进行改进与研发新的方案

　2、对于刀具由于我们选用的是不锈钢，通过分析不锈钢的特性，我们了解到不锈钢材料加工有几个难点：1 切削力打，切削温度高。2 加工硬化严重。3 容易粘刀。4 刀具磨损加快。由以上几点加工难点我们可得出，对不锈钢的加工工艺有：1 钻孔加工。2 铰孔加工。3 镗孔加工。通过这三种加工工艺，我们可以克服不锈钢的加工难点，是不锈钢在进行钻孔，铰孔，镗孔是刀具的使用寿命得到极大的提升，减少操作中磨刀，换刀的次数，在提高生产效率和孔加工质量，降低工人劳动强度和生产成本方面，能够取得令人意想不到的效果。

　 四

　. . 产品分析

　 经过一些列的观察与对比，我们对市场上原有的切纸机和我们的切纸机做一了一些信息的采集与对比，如图（2）是我们如今市场上最常见的一种切纸机，这种切纸机操作简单，使用方便，非常适合个人，学校，办公室等小户型的群体使用。

　这种切纸机的特点在于裁切幅面一般在 430mm 左右，而且小巧，既方便使用也不占用太大的空间，另外它对裁切无的精度要求不是很高，最重要的是这种切纸机的价格便宜，经济又实惠。但是这款切边机的缺点便是，切出来的纸张都是平

　直的，比较单一，不能够吸引人的眼球，也缺乏视觉上的冲击。

　 （ 2 ）

　而我们的花缘切边机同样操作简单，使用也很方便，也是适用于个人，学校，办公室等小型的群体使用，但是花缘切纸机还可以将纸张切成花边形，这样会使切出来的纸张更具艺术化，可以增强审美观，更加的吸引广大群众的眼球。

　图（3）

　 而且我们设计的花缘切边机可以随时更换刀片，可以切出不同花边，在后期产品投入市场时，我们依旧可开发不同的刀片来切出更多更具视觉冲击的花边，这样可以让我们的产品可以随着时代的发展而不断地前进，不会

　因 为 时 代 而 让 我 们 的 产 品 落 伍 。

　图（4）

　 图（5）

　 花缘切边机切出的花边形纸张

　由图（5）（6），我们可以看出我们使用花缘切边机切出来的纸张很有特色，看起来比普通平直边缘的纸张更加美观，这样的纸张在使用或者宣传的时候才能够让使用者眼球一亮，从而对我们的产品关注。

　图 （ 6 ）

　 图（7）

　下图为产品的一些零件图，图（８）为固定刀板，这个零件是用来固定刀具的，图（9）为底板，是作为其他零件的底座，一般要切的纸张可以放到这个板上,如图（10）为定位板,是用来锁定纸张的。如图（11）为滑条，是用来放在定位板上的，定位板可以随着滑条滑动。

　图(８)

　 图(9)

　 图(10)

　 图(11)

　参考文献

　[1] 宋玉衡.注塑模模具设计手册[S]．北京：航天工业出版社，2003

　[2] 唐立山. UG 计算机辅助设计. 国防工业出版社, 2010.7 [3] 李勇峰. 模具 CAD UG. 清华大学出版社, 2013.1 [4] 齐从谨. CAD/CAE/CAM 实用教程. 机械工业出版社, 2008.9 [5] 段绍娥. AutoCAD2010 实用教程. 中南大学出版社, 2008.7

　 [6]黄大宇, 梅瑛.机械设计课程设计.长春：吉林大学出版社,2006.12. [7] 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社，1995

　[8] 彭建声. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社，1993 [9] 唐志玉. 模具设计师指南. 国防工业出版社，1999

　 [10] 《塑料模设计手册》编写组. 塑料模设计手册. 机械工业出版 社，1994

　 [11] 贾润礼，程志远. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社， 2000

　 [12] 黄毅宏. 模具制造工艺. 机械工业出版社，1999

　[13]徐灏. 机械设计手册. 机械工业出版社，1991

　[14]邹继强.塑料制品及其成型模具设计.(第一版) .北京：清华大学出版社，2005.

　致谢

　在这次毕业项目中，我学到了许多东西，既增长了自己的专业知识，又锻炼了自己独立思考独立动手的能力。在整个项目设计的过程中，我去了查阅了很多资料和书籍，尤其是我们的专业课本给我带来了很大的帮助，以前并没有察觉到书籍有时候后会是我们最好的朋友，但在这次项目中我深刻的认识到知识是学无止境，我们的生活，学习，工作都离不开知识，让我懂得了活到老，学到老这句话的深刻意义。

　在这里，我还要感谢我的项目指导老师 老师，他为人和善，平易近人，治学严谨细心，常常可以和我们聊好久，和他聊天的时候，我们可以学到很多模具方面的知识。同时，刘老师在和我们聊天中也会告诉我们许多社会上的现实，让我们能够正确的摆正自己的态度，是我们能够更好的适应社会的大环境，从而比其他人更快的获得社会经验，让我因此受益匪浅。

　在 IVT 的大学生活已经要结束了，大学的三年我觉得自己并不是很完美的，但是我觉得，过去的已经过去，我们需要的不是沉浸在对过去的懊恼，我们需要的是总结过去，计划未来，为自己的将来做好一个规划，作为一名IVT 人，我们需要与众不同，要做的比别人更好，让我们的未来成为学院的骄傲，让我们的明天成为学院的骄傲。最后，希望所有的同学都能够有一个良好的前程。