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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題 目：摩托車尾燈罩注射模設(shè)計
系 （部） 機電工程系
專 業(yè) 材料成型及控制工程
學(xué) 生
學(xué) 號
班 號
指導(dǎo)教師
開題報告日期 年10月23日
說 明
一、開題報告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：
1．通過學(xué)生對文獻論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容和要求
2．進度計劃是否切實可行；
3．是否具備畢業(yè)設(shè)計所要求的基礎(chǔ)條件。
4．預(yù)計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施；
5．主要參考文獻。
二、如學(xué)生首次開題報告未通過，需在一周內(nèi)再進行一次。
三、開題報告由指導(dǎo)教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。
指導(dǎo)教師評語：
指導(dǎo)教師簽字： 檢查日期：
一、設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求
利用proe設(shè)計軟件，完成該塑件的三維實體造型設(shè)計，在查閱相關(guān)設(shè)計資料和分析該塑件注射成型工藝性基礎(chǔ)上進行模具的總體的方案設(shè)計及可行性分析。在完成模具參數(shù)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，利用CAD設(shè)計軟件完成模具的總裝配圖、脫模機構(gòu)部裝圖及有關(guān)的零件圖設(shè)計；最后完成設(shè)計計算說明書的編寫。
技術(shù)要求：
制品材料：聚苯乙烯
二、選題的目的和意義
通過畢業(yè)設(shè)計，掌握塑料模具的設(shè)計步驟，以及斜銷和滑塊進行外側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計方法。了解和熟悉模具的加工工藝。
三、論文綜述
（一）模具工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代機械制造業(yè)中,許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù), 產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(shù)水平的重要標志之一,直接影響著國民經(jīng)濟中許多部門的發(fā)展。我國對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，國務(wù)院于1989年就將模具技術(shù)的發(fā)展列為機械行業(yè)的首要任務(wù)。充分說明了模具工業(yè)的基礎(chǔ)性和重要性。
模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1、用模具成形產(chǎn)品的工藝應(yīng)用極其廣泛。例如：模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件都是使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而成形的。壓鑄件、粉末冶金件也是在模具中充填加壓成形的。塑料、陶瓷等非金屬材料的制品多數(shù)都是由模具加工成形的。
2、模具成形可實現(xiàn)少、無切削的加工。少、無切削加工是機械制造的一個發(fā)展方向。模具成形是實現(xiàn)少、無切削工藝的有效途徑，而模具制造水平的提高是關(guān)鍵。模具制造水平的提高可以使模具成形制品的精度提高，表面粗糙度降低，從而有可能直接加工出成品，不需要再進行精加工，由此避免了切削加工。
3、模具成形制品具有高精度、高復(fù)雜性，高一致性、高生產(chǎn)率、低消耗和低成本的特點，因此應(yīng)用范圍很廣。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領(lǐng)域占60%~70%，家電產(chǎn)品占80%以上，手表、自行車等輕工產(chǎn)品占85%以上。
（二）模具的分類和占有量
按通常的分類方法如下： 塑料模具、橡膠模具、沖壓模具、壓鑄模具、鑄造模具、鍛造模具、合金模具、拉絲模具、玻璃模具、陶瓷模具和汽車模具。但是從模具的設(shè)計角度看，總體結(jié)構(gòu)特征分類更加的方便，注射磨具按結(jié)構(gòu)特征可分為：單分型面注射模具、雙分型面注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、帶側(cè)向分型抽芯的注射模具、自動卸螺紋的注射模具、推出機構(gòu)在定模的注射模具和無流道凝料的注射模具等。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領(lǐng)域占60%~70%，家電產(chǎn)品占80%以上，手表、自行車等輕工產(chǎn)品占85%以上。
（三）我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀
近年來，我國的模具工業(yè)發(fā)展較快，已能夠滿足國內(nèi)對中、低檔模具的需求。少量模具已開始向日本、美國、新加坡、泰國等地出口。模具工業(yè)逐漸發(fā)展成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。我國的模具工業(yè)雖然在十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如：精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比例較低;許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛，致使相當一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依靠進口。據(jù)統(tǒng)計我國目前的模具生產(chǎn)只能滿足需要的60%，其余40%需要進口；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高等。
我國的模具制造與國外相比，落后之處主要表現(xiàn)為以下5個方面：
1、標準化程度較低。國內(nèi)標準化程度為30%左右，標準件品種較少，缺少精密、高效標準件和商品化標準件。
2、模具制造精度低、周期長。國外模具廠都采用粗加工、精加工、測量、裝配等成套的精密設(shè)備，如CNC坐標磨床、NC電火花機床等。國內(nèi)模具廠設(shè)備陳舊不配套，NC機床、電加工機床在加工機床中占有的比例較小，模具加工新工藝采用較少，使國內(nèi)模具精度比國外低1~2級，制造周期長1~2倍。
3、模具品種少、效率低。主要是缺少大型、復(fù)雜、長壽命模具。國外模具向精密化、自動化方向發(fā)展，很多工序可以集中在一副模具中完成。
4、模具壽命短、材料利用率低。國外由于采用了冶煉和熱處理方面的新技術(shù)，模具壽命大大提高。國內(nèi)模具鋼品種不全，新鋼種很少，一般采用常規(guī)熱處理，因而質(zhì)量較低，模具材料利用率僅為60%。
5、技術(shù)力量落后、管理水平較差。我國模具生產(chǎn)技術(shù)人員比例只占7%~8%，這一比例不但低于國外的30%，而且也低于內(nèi)內(nèi)其它行業(yè)，生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理。
以上幾方面的問題說明我國模具工業(yè)的總體水平還處于較落后的狀態(tài)，還需要大力加快發(fā)展。據(jù)預(yù)測，未來我國將成為世界的制造中心，這更加給模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇與空間。為了加快我國模具工業(yè)的發(fā)展，基本任務(wù)之一就是加快人才的培養(yǎng)。我院的模具設(shè)計與制造(專)專業(yè)，就是為了適應(yīng)國家急需培養(yǎng)現(xiàn)代模具生產(chǎn)綜合素質(zhì)和綜合生產(chǎn)技能人才的需要，適應(yīng)現(xiàn)代模具生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)方式對人才的要求而設(shè)置的。
（四）國外模具工業(yè)的發(fā)展情況
據(jù)中國工業(yè)報報道，高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平在國際上是一流的。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。
1、高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計與制造
（1）CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性
在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。數(shù)控機床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機床十多臺。經(jīng)過數(shù)控機床加工的零件可直接進行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計中應(yīng)用CAE軟件，模擬金屬變形過程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時間減少了50%以上。
（2）為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術(shù)
高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。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)動的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬～3萬r/min。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進步和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為4～5年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點之一。
（3）快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用
由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設(shè)備，也有專門提供原型制造服務(wù)的機構(gòu)和公司。
在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于模具制造，即利用快速原型技術(shù)制造產(chǎn)品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具，用于少量翻制塑料件，非常適合于產(chǎn)品的試制。
2、歐美模具企業(yè)的管理經(jīng)驗值得借鑒
（1）人員精簡，“瘦”型管理
歐美模具企業(yè)大多數(shù)規(guī)模不大，員工人數(shù)超過百人的較少，所考察的模具企業(yè)人數(shù)一般都在20～50人。企業(yè)各類人員的配置十分精簡，一專多能，一人多職，企業(yè)內(nèi)部看不到閑人。精益生產(chǎn)、“瘦”型管理的思想得到了較好的體現(xiàn)。
（2）采用專業(yè)化，產(chǎn)品定位準
所考察的模具企業(yè)，大多數(shù)都是圍繞汽車、電子等產(chǎn)業(yè)對各類模具的需求，確定自己的產(chǎn)品定位和市場定位。為了在市場競爭中求生存、求發(fā)展，每個模具廠家都有自己的優(yōu)勢技術(shù)和產(chǎn)品，并都采取專業(yè)化的生產(chǎn)方式。歐美大多數(shù)模具企業(yè)既有一批長期合作的模具用戶，在大型模具公司周圍又有一批模具生產(chǎn)協(xié)作廠家。這種互惠、互利、共贏、共存的合作伙伴關(guān)系，有的已持續(xù)了30～40年。
（3）采用先進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理
歐美的模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)，基本上實現(xiàn)了計算機管理。從生產(chǎn)計劃、工藝制定，到質(zhì)檢、庫存、統(tǒng)計等，普遍使用了計算機，公司內(nèi)各部門可通過計算機網(wǎng)絡(luò)共享信息。
（4）工藝管理先進，標準化程度高
與國內(nèi)模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產(chǎn)組織模式不同，歐美的模具生產(chǎn)廠家是靠先進的工藝設(shè)備和工藝路線確保零件精度和生產(chǎn)進度。每副模具均有詳細的設(shè)計圖，包括每個零件的詳細設(shè)計，并且都制定了詳細的加工工藝。我國模具要走向世界，必須深化改革、擴大出口。
歐美模具企業(yè)的先進技術(shù)和先進管理，使其生產(chǎn)的大型、精密、復(fù)雜模具，對促進汽車、電子、通訊、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用，也給模具企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。美國的模具企業(yè)，人均年銷售額在20萬美元左右；意大利人均年銷售額也在10萬美元以上。與國內(nèi)的模具企業(yè)相比，即使扣除價格因素的影響，歐美模具企業(yè)的生產(chǎn)效率也比我們高許多倍。要縮小與先進工業(yè)國家的差距，必須加快技術(shù)進步，提高CAD/CAE/CAM的應(yīng)用程度，增加數(shù)控加工設(shè)備的比重，用信息技術(shù)進一步提高模具的設(shè)計制造水平。同時，要學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進管理經(jīng)驗，進一步深化企業(yè)改革。目前，國內(nèi)有些模具廠沖模、塑料模都做，大型、中型、小型模具都做，這樣很難干好，必須走小而專、小而精、小而特的道路。同時要增強參與國際競爭的意識，加強國際經(jīng)濟技術(shù)合作與交流，在提高模具國產(chǎn)化程度的同時，進一步擴大出口，走向世界。
通過以上介紹可以看出，模具專業(yè)是一個發(fā)展前景十分廣闊的專業(yè)，又是一個大有作為的專業(yè)。模具工業(yè)的發(fā)展，要求我們許許多多有志青年勤奮努力、刻苦鉆研，為縮小我國模具工業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家間的差距作出貢獻。
四、模具設(shè)計
（一）三維圖形：
（二）總體方案設(shè)計及可行性分析：
1、總體方案設(shè)計
（1）、型腔數(shù)目：初步定為2腔；
（2）、制品成型的自動化程度：凝料自動脫落；
（3）、采用流道的形式（冷流道或熱流道）：冷流道設(shè)計；
（4）、制品的側(cè)向型孔是同時成型還是后序加工：是同時成型；
（5）、側(cè)凹的脫模方式等：側(cè)抽芯機構(gòu)機構(gòu)；
（6）、澆口設(shè)計：由于塑件為燈罩，表面要求高，所以選定為側(cè)澆口；
（7）、分型面選擇：為了不影響制品的精度和外觀，提高制品的質(zhì)量，此設(shè)計分型面選擇在工件的下方；
（8）、塑件成型后的頂出方式：推板頂出方式。
2、塑件成型可行性分析：
聚苯乙烯電絕緣性優(yōu)良（尤其高頻絕緣性），無色透明，透光率僅次于有機玻璃，著色性，耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好，機械強度一般，但性脆，易產(chǎn)生應(yīng)力碎裂，不耐苯、汽油等有機溶劑。但價格便宜，原料易得,特別適于制作絕緣透明件，裝飾及化學(xué)儀器、光學(xué)儀器等零件。綜上所述，選用聚苯乙烯塑料是合理的。
五 進度安排
⒈第一階段：10月19日—10月30日（2周）
⑴應(yīng)完成的工作
①理解和熟悉畢業(yè)設(shè)計題目，了解所要完成的工作任務(wù)；
②查閱與畢業(yè)設(shè)計題目相關(guān)的文獻資料；
③書寫開題報告。
⒉第二階段：11月2日—12月11日（7周）
⑴總體方案設(shè)計與模具結(jié)構(gòu)布局（設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計方案）
⑵模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和強度計算）
⑶模具總裝圖設(shè)計（設(shè)備總裝圖）
⑷中期檢查
在第二階段設(shè)計中，于總圖設(shè)計完成后組織安排中期檢查，時間安排另定。
檢查時，填寫好自己的畢業(yè)設(shè)計日志，填寫好每階段的設(shè)計安排；文獻綜述主要內(nèi)容；總體方案設(shè)計；在設(shè)計過程中遇到哪些難題，在老師指導(dǎo)下如何解決的？具體的設(shè)計計算過程；零部件的設(shè)計草圖等，并需要指導(dǎo)老師的簽字和設(shè)計總圖。
⑸模具部件裝配圖（或第2套模具裝配圖）（設(shè)備部裝圖）及零件圖設(shè)計
⒊第三階段： 12月21日—12月31日（2周）
⑴撰寫畢業(yè)設(shè)計論文
塑料模設(shè)計論文主要內(nèi)容：
緒論； 塑件注射成型工藝性分析；澆注系統(tǒng)設(shè)計；注射機工藝參數(shù)校核；成型零件設(shè)計及強度校核；導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計； 凸、凹模加工工藝編制；論文結(jié)論等。
⑵結(jié)題驗收
在全部設(shè)計工作和實驗工作結(jié)束后，畢業(yè)答辯前兩天進行（2010年1月5日～1月6日））。
⒋第四階段：畢業(yè)答辯
⑴自我檢查、總結(jié)和準備答辯
在此階段中，應(yīng)完成設(shè)計圖和論文的互審。
⑵畢業(yè)答辯（2010年1月6日～1月8日）
六 主要參考文獻
1、譚雪松 林曉新 溫麗主編.新編塑料模具設(shè)計手冊.北京：人民郵電出版社，2006
2、塑料成型與模具設(shè)計（講義）. 校內(nèi)自編教材，2006
3、黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
4、中國模具設(shè)計大典編委會.中國模具設(shè)計大典第9篇.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.
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6、唐志玉主編.塑料擠塑模與注塑模優(yōu)化設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2008
7、馬曉湘 鐘均祥主編.畫法幾何及機械制圖. 南昌：華南理工大學(xué)出版社，1998