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1、南京工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 学 院： 专 业 名 称： 材料成型及控制工程(模具设计) 南京工程学院2011年3月16日说 明1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写
2、词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。学士学位毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业指导教师姓 名李振红职 称讲师所在学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称毕业设计的内容和意义1.主要内容（1）绘制产品零件图（二维和三维）；（2）查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告；（3）完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图；（4）按规定格式和要求用Wo
3、rd打印毕业设计（论文）一份；（5）用PowerPoint或其它软件制作答辩提纲一份；（6）翻译一篇与课题相关的外文资料。2.意义（1) 毕业设计是大学学习的一个主要环节，是对我门四年学习的一次总结，在毕业设计中，需要运用我们很多以前学到的专业方面的知识，一方面巩固了这些知识内容，另一面需要我们自己学习没有学到的知识，并且把这些知识运用到毕业设计当中去。同时，在做毕业设计过程中，锻炼和提高了我们的能力，比如，查阅资料，分析和讨论问题，以及独立解决问题的能力，通过毕业设计，这几方面能力都有所提高（2）该课题主要研究.研究成果有助于，具有重要的经济意义和社会意义.文献综述文献综述文献综述文献综述文
4、献综述文献综述主要针对塑料模具设计的某一方面，比如CAE在塑料模设计中的应用、精密注塑、注塑模具寿命研究等方向的国内发展现状、国外发展现状、将来发展趋势、存在的问题及难点等进行综述，同学们可在学校图书馆上查找10篇中文期刊文章2篇英文期刊（发表时间要求是最近5年的），将其要点按上述4个方面进行归纳整理，最后加一个总结或结束语而成。然后将所用参考文献附在后面。1.我国塑料模具的发展塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的,在我国,起步较晚,但发展很快,特别是最近几年,无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展,取得了很大成绩。这可以从下列几个方面来看。1.1 CAD/ CAM/ CAE 技术的应
5、用现在CAD/ CAM/ CAE 技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍,特别是CAD/ CAM 技术的应用较为普遍,取得了很大成绩。目前,使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程等已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析(CAE) 技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等,合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等,使模具设计方案进一步优化,也缩短了模具设计和制造周期。1.2 电子信息工程技术的应用应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。国内一些主要的塑料模生产企业已经实现
6、了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、报价、设计审定、设计更改等,这不仅缩短了生产前的准备时间,而且还为扩大模具出口创造了良好的条件。由于直接利用了用户提供的产品电子信息,大大缩短了CAD/ CAM 的技术准备时间,也相应缩短了模具的设计和制造周期。1.3 气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快,更趋成熟。目前,不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术,一些厂家还使用C2MOLD 气辅软件,取得了良好效果。1.4 热流道技术的应用更加广泛近年来,热流道技术发展很快,热
7、流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说,热流道模具比例仍旧不高,但也有些模具企业,热流道模具已占其模具生产总量的1/ 3 左右。现在,一般内热式、外热式元件以及分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍,具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴国内也能自行设计制造。与此相应,国产商品化热流道系统元件也已出现。1.5 精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高目前,国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型压缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、多注射头塑封模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模、
8、洗衣机滚筒注塑模、塑料管路三通接头注塑模、汽车灯及汽车饰件注塑模、冰箱吸塑发泡模等一大批精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使塑件尺寸精度达到67 级的塑料模具国内已可生产,其分型面接触间隙为0.102,模板的弹性变形为0.105 mm ,型面的表面粗糙度为Ra = 0.105 mm0.1025 mm。使用CAD 三维设计、计算机模拟注塑成形、有些模具零件达到互换、抽芯脱模机构设计新颖等,对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20 吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。34 英寸彩电塑壳和48 英寸背投电视机壳模具,615kg 洗衣机塑料模具、汽车保
9、险杠和仪表盘的注塑模等大型模具,国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达50 吨。1.6 模具寿命不断提高通过采用优质模具钢、对模具工作零件进行相应的热处理、采用高质量模架再镶入淬火工具钢件等结构,近年来模具寿命不断提高,不少模具的寿命已能达到100 万次以上。1.7 模具效率不断提高挤出速度达215m/ min 以上的高速塑料异型材挤出模国内已能商品化供应。双腔共挤、多腔注塑(塑封膜已达600 腔) 、采用热流道技术等使模具效率不断提高。不少企业在自动脱模(脱流道) 方面精心设计,同时更加重视冷却系统的设计,使模具的效率大幅度提高,有的甚至能使注塑生产效率提高几倍。1.8 采用模具先进加工技术
10、及设备采用模具先进加工技术及设备,使模具制造能力大为提高。高速铣削技术及高速铣削机床在模具加工中的使用,已使模具加工效率有了显著提高。目前,主轴转速达到25000r/ min 以上的高速铣床国内已引进多台,转速达到8000r/ min 以上的机床就更多了。使用高速铣床,采用高速铣削技术,不但能使模具精度和表面质量得到大幅度提高,而且模具制造周期大为缩短。国外引进的高精度数控电加工机床的使用也使模具制造能力得到提高。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专家系统,使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制,提高了大面积加工
11、的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用,对模具制造能力的提高也起到了很大作用。2. 我国塑料模具的发展趋势由于塑料工业的快速发展及上述各方面差距的存在,因此我国今后塑料模具的发展速度必将大于模具工业总体发展速度。“十五”期间,预计每年可望达到12 %以上的市场增长率。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时“, 小而专”“、小而精”仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说,为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求,以下的发展趋势也较为明显。2
12、.1 在模具设计制造中将全面推广CAD/ CAM/ CAE技术CAD/ CAM/ CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑,实践证明,CAD/ CAM/ CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/ CAM/ CAE技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/ CAM 技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用;加大技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE 的技术应用范围。有条件的企业应积极做好模具CAD/ CAM 技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从计算机辅助工艺设计开始逐步向计算机集成制造系统乃
13、至向虚拟制造发展,逐步深化和提高,用于模具设计制造的计算机软件将向智能化、集成化方向发展。2.2 快速原型制造(RPM) 及相关技术将得到更好的发展快速原型制造( RPM) 技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的,是一种全新的制造技术,是基于新颖的离散/ 堆积(即材料累加) 成形思想,根据零件CAD模型, 快速自动完成复杂的三维实体(模型) 制造。RPM 技术是集精密机械制造、计算机、NC 技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术,被公认为是继NC 技术之后的一次技术革命。RPM 技术可直接或间接用于模具制造,首先是通过立体光固化(SLA)
14、、叠层实体制造(LOM) 、激光选区烧结( SLS) 、三维打印(3D2P) 、熔融沉积成形( FDM) 等不同方法得到制件原型,然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具,主要有精密铸造、粉末冶金、电铸和熔射(热喷涂) 等方法。这种方法制模具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的1/ 3 和成本的1/ 4 左右。因此,快速制模技术与快速原型制造技术的结合,将是传统快速制模技术进一步深入发展的方向。用RPM 技术制造出原型后,或用实物,使用旋转铸造(用热硬化橡胶做模具) 可快速、低成本地制造小批
15、量零件,发展前景很好。RPM 技术还可以解决石墨电级压力振动(研磨)成形法中母模(电极研具) 制造困难问题,使该法获得新生。青岛海尔模具有限公司还构建了基于RE (逆向工程技术) 及RPM 的模具并行开发系统,具有开发质量高、开发成本低及开发周期短等优点。3. 塑料工业发展建议和措施 实施上中下游同步发展，促进产业链整体协调发展 塑料制造企业要加强与上游树脂企业、下游用户企业沟通合作，才能相互协调同步发展，共同发展是行业合作的最佳途径。 要加快发展上游石油化工，就是应加快合成树脂项目建设，提高国产合成树脂的自给率，改变进口塑料树脂过半的格局。 要适度发展中游塑料制造企业，就是应控制某些行业发展
16、量缓解其部分产品产能过剩，提高行业整体盈利水平。一是应推动增量和存量两方面结构调整，坚持发展先进产能和淘汰落后产能，实施行业总量与行业健康有序发展；二是应加速总推进行业内优胜劣汰的进程，促使企业间的横向兼并和纵向整合，提升规模化经营优势，不断提高行业集中度的水平；三是应坚持科技创新技术创新和管理创新，从粗放型发展向质量效益型发展转变，走扩大再生产的内涵发展之路。 要大力拓展下游用户，就是应密切注视其用户需求的产品开发，适应用户产业发展，从而促进产业升级。 一是通过产品延伸、战略协作等多种形式加强合作，开发新品推广应用；二是企业强强联合产品整合，组建企业集团，实行一体化的研发、生产体系，形成对终
17、端市场的快速反应机制，一条龙的服务。努力加强技术创新，重视环境保护，节约能源和资源。坚持依靠科技进步，从根本上提高竞争力，尚需进一步加大推进产品的技术创新和开发应用的力度。不断提高产品的技术含量和附加值，为用户提供高档优质产品和绿色环保产品。要重视环境工作，大力节约能源和资源，创建清洁生产、节约高效企业，强化对废弃塑料产品的回收利用，应在回收技术的引进、开发和应用方面加大投入，努力提高再生利用产品的档次及拓宽应用，在保护环境的同时，节省更多的能源和资源，不断提升行业的整体综合素质。借鉴不同经济类型企业的经验，谋求不断提高适应市场的竞争力 。塑料制品加工行业系竞争性行业，不同经济类型的企业都在市
18、场竞争中角逐，客观上给企业家之间提供了彼此互相取长补短的机会，对于国有或国有控股企业要在保持发挥自身优势的同时，吸取民营企业之长，增强市场快速反应能力，建立精简效能高效的决策体系，学习三资企业先进的管理制度和科学的用人机制，向管理要效益。通过相互学习，扬长避短，自我优化，不断提升企业在全球化、市场化和本土化的激烈碰撞中的综合素质和适应能力。 重视信息化技术建设，充分利用信息化提高企业综合竞争信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，信息化建设是建立现代化企业制度、有效降低成本、加快技术进步、促进技术创新、改善管理体制等方面起着重要作用和产生深远影响，企业需要打好信息化建设的基础，努力提高企业生产
19、过程中与产品售前、售中和售后的信息化实施行业管理，发挥行业协会的桥梁与纽带作用。在中国要实施行业管理，就要大力培育和发展行业协会，发挥市场中介组织在社会和经济活动中的重要作用。行业协会是机构改革与现代社会发展的产物，在国家有关政策的指引下，增逐渐成长，发挥作用。中国加入WTO后，国际间的各种贸易摩擦会增加，反倾销、反补贴和保障措施的案例会层出不市场经济竞争更加激烈，企业需要联合起来，整合力量，自我保护，就需要发挥行业协会的作用。 实施“走出去”战略，面向经济全球化的国内外市场。各行业协会要与各有关部门密切配合，重点研究解决行业中的共性问题，抓住重点地区、重点产品和企业运行中的突出问题，并注重生
20、产和市场中的热点、难点问题，做好综合协调和分类指导工作。塑料行业协会要把握行业正确的发展方向并为政府决策提供依据，要利用各种现代知识传播的媒介电视、报纸、新闻发布会等进行各种宣传工作，传播科学知识，捍卫行业的荣誉，要面向全社会，为行业和企业服务，为塑料行业发展争取更加适宜生存与发展的空间。4.结束语 综上所述，蓬勃发展的中国塑料工业取得了辉煌的成就，为中国乃至世界经济的发展起到了应有的作用。2005年国家制定的“十一五”规划，阐明了发展重点与方向，要求我们要根据国民经济各部门发展对塑料制品的需求，采取行之有效的政策和措施加快塑料工业的发展。为适应中国现代化快速发展要求和积极参与国际竞争，我们要
21、加倍重视人力资源开发，提高全行业员工整体素质；要依靠科技进步，加快产业升级和技术创新；要不断调整产业结构，提高加工装备技术水平；实施名牌战略打造中国名牌企业，争取使更多的产品能够成为国家名牌免检产品，提高全国塑料产业的竞争实力，走从大国向强国迈进之路，在激烈的国内外市场竞争中立于世界之林。参考文献：1 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计M. 北京: 高等教育出版社, 20052 R. Balendra. Nett-shape Forming: state of the artJ. Journal of Materials Processing Technology, 2001, 115(2):1
22、72-1793 蒋鹏, 罗守靖, 谢谈, 等. 国内精密锻造技术的近期状况第1届全国精密锻造学术研讨会论文综述J. 锻压技术, 2002, (3):12-154 张质良. 精锻控制成形工艺的研究与应用C. 第一届全国精锻会议, 20015 汪选国, 严新平, 李涛生, 等. 磨损数值仿真技术的研究进展J. 摩擦学学报, 2004, 24(2): 188-1926 周琨, 陈国学. 伞齿轮精密成形模具变形的数值模拟分析J. 塑性工程学报, 2002, 9(1):74-777 李洪波, 吕玫, 骆俊廷. 精锻齿轮弹性回复的理论分析及有限元模拟J. 模具技术, 2003, (1):7-98 Y. Q
23、in, R. Balendra. FE simulation of the influence of die-elasticity on component dimensions in forward extrusionJ. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 1997, 37(2):183-192.9 K. Kuzman. Problems of accuracy control in cold formingJ. Journal of Materials Processing Technology, 2001. 1
24、13(1-3):10-15.参考文献请用自己查到的10篇中文和2篇英文文献，格式按上面的格式来J代表期刊，即文章来源于期刊M代表出版的书籍D代表硕士或博士论文C代表会议论文集研究内容1.设计、研究思路：首先进行模具设计，可以按模具总体结构设计注塑机的选择浇注系统的设计分型面选择导向和定位机构的设计侧向分型及抽芯机构的设计温度调节系统的设计模具总装图。再用Moldflow进行模拟分析。可绘制一幅设计流程图2.课题研究的主要内容本课题的主要研究内容是根据产品的结构熟练运用Pro/E软件完成模具设计，此零件导轮使用侧滑块成型，其余的可以直接成型，浇口采用点浇口，重点是选取好的分型面，并利用Moldf
25、low软件进行注塑分析，优化模具设计结构，进行浇口最佳位置的确定，做冷却分析等。此处可附上需要侧抽芯或侧成型的零件位置图片3.解决的关键问题本课题的关键是用三维Pro/E软件进行三维分模，如何利用Moldflow软件对模具零件进行分析，并确定模拟分析后熔接痕分布，气泡的分布，最大剪切应力的分布，以及锁模力的分布等，还要很好的熟练掌握并运用这类软件。研究计划第一周 收集、查阅相关中英文文献资料，完成英文资料翻译第二周 收集、查阅相关中英文文献资料，完成文献综述第三周 拟定设计方案，提交设计思路第四周 确定设计方案，提交开题报告第五周 产品分析及有关计算，初选设备，确定成型方案第六周 绘制模具装配
26、图的结构草图第七周 绘制模具装配图的结构草图第八周 有关计算与校核，确定设备第九周 绘制模具装配图第十周 绘制模具装配图第十一周 绘制二维和三维零件图第十二周 绘制二维和三维零件图第十三周 该产品注塑成形过程的模拟第十四周 该产品注塑成形过程的模拟第十五周 撰写毕业论文，进行答辩准备工作第十六周 毕业答辩 特色与创新采用pro/e三维软件进行造型，用三维软件对并模具进行脱模拆模；在模具设计之前，参阅了教学教材上众多的设计事例，优化了设计理念；采用CAE对本设计成型设计和模拟检验，包括进行流道设计，应力分析，翘曲变形分析以及充模等动态模拟演示；思考模具材料的选用，以及各种加工工艺成本与性能优化的统一；大概计算出模具的报价，寿命以及生产率。本设计首先要对产品的面进行修补处理；这样创建分型面以后可直接拆模，获得所需要的型芯、型腔。拆模后再对型芯、型腔进行建模处理，获得所需要的效果，直接选用模架进行模具装配。拆模后可利用molflow进行浇口、流道设计。指导教师意 见 指导教师签名： 2011 年 3月16日教研室意 见 主任签名： 2011年3月17日学院意见 教学院长签名： 2011年3月18日