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河南機電高等專科學校
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學生姓名： 朱 琳 學 號： 0312341
專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造技術(shù)
設(shè)計(論文)題目： 按鍵塑料模具的設(shè)計與制造
指導教師： 楊占堯
2006 年 04 月 10 日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具。
近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。
1．存在問題和主要差距
雖然我國模具總量目前已達到相當規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家許多。當前存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：
①總量供不應(yīng)求
國內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有50%左右。
②企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)均不合理
我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而專”、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。
③模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平
產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。
④開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳
我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的高達25～30萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
2．造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國有企業(yè)機制不能適應(yīng)市場經(jīng)濟之外，還有下列幾個原因：
⑴國家對模具工業(yè)的政策支持力度還不夠
雖然國家已經(jīng)明確頒布了模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，但配套政策少，執(zhí)行力度弱。目前享受模具產(chǎn)品增值稅的企業(yè)全國只有185家，大多數(shù)企業(yè)仍舊稅負過重。模具企業(yè)進行技術(shù)改造引進設(shè)備要繳納相當數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進步，而且民營企業(yè)貸款十分困難。
⑵人才嚴重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少
模具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，掌握并且熟練運用新技術(shù)的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不夠，科研單位和大專院校的眼睛盯著創(chuàng)收，導致模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大，進展不快
⑶工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低
近年來我國機床行業(yè)進步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備，但與國外裝備相比，仍有較大差距。雖然國內(nèi)許多企業(yè)已引進許多國外先進設(shè)備，但總體的裝備水平比國外許多企業(yè)低很多。由于體制和資金等方面的原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較妥善的解決。
⑷專業(yè)化、標準化、商品化程度低，協(xié)作能力差
由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，模具專業(yè)化水平低，專業(yè)分工不細致，商品化程度低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40﹪左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。模具標準化水平低，模具標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對模具制造周期有很大影響。
⑸模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后
模具材料性能、質(zhì)量和品種問題往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模具水平的提高。
3．發(fā)展展望
目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預(yù)計中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強國的行列邁進。“十一五”期間，中國模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機制以及技術(shù)進步的方面也會取得較大發(fā)展。
模具技術(shù)集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學科，是一個綜合性多學科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。我國模具行業(yè)今后仍需提高的共性技術(shù)有：
(1)建立在CAD/CAE平臺上的先進模具設(shè)計技術(shù)，提高模具設(shè)計的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標準化水平
(2)建立在CAM/CAPP基礎(chǔ)上的先進模具加工技術(shù)與先進制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動化水平與生產(chǎn)效率。
(3)模具生產(chǎn)企業(yè)的信息化管理技術(shù)。例如PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系統(tǒng)）及INTERMET平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、推廣及發(fā)展。
(4)高速、高精、復(fù)合模具加工技術(shù)的研究與應(yīng)用。例如超精沖壓模具制造技術(shù)、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等。
(5)提高模具生產(chǎn)效率、降低成本和縮短模具生產(chǎn)周期的各種快速經(jīng)濟模具制造技術(shù)。
(6)先進制造技術(shù)的應(yīng)用。例如熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、虛擬技術(shù)、納米技術(shù)、高速掃描技術(shù)、逆向工程、并行工程等技術(shù)在模具研究、開發(fā)、加工過程中的應(yīng)用。
(7)原材料在模具中成形的仿真技術(shù)。
(8)先進的模具加工和專有設(shè)備的研究與開發(fā)。
(9)模具及模具標準件、重要輔件的標準化技術(shù)。
(10)模具及其制品的檢測技術(shù)。
參考文獻
[1] 楊占堯主編. 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》. 清華大學出版社, 20004
[2] 翟德梅主編. 《模具制造技術(shù)》. 2001
[3] 許發(fā)樾主編. 《實用模具設(shè)計與制造手冊》. 機械工業(yè)出版社, 2000
[4] 陳錫棟 周小玉主編. 《實用模具技術(shù)手冊》. 機械工業(yè)出版社, 2001
[5] 黃銳主編. 《塑料工程手冊》. 機械工業(yè)出版社, 2000
[6] 賈潤禮，程志遠主編. 《實用注塑模設(shè)計手冊》. 中國輕工業(yè)出版社， 2000
[7] 屈華昌主編. 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》. 北京高等教育出版社， 2001
[8] 陳萬林主編. 《實用注塑模設(shè)計與制造》. 北京機械工業(yè)出版社， 2000
[9] 張克慧主編. 《注塑模設(shè)計》. 西北工業(yè)大學出版社， 2001
[10] 馬金俊主編. 《注塑模具設(shè)計》. 中國科學技術(shù)出版社， 1994
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：
一. 課題的設(shè)計步驟與時間安排：
1.接受任務(wù)書
成型塑料制件的任務(wù)書通常由制件設(shè)計者提出，其內(nèi)容如下：
（1）經(jīng)過審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等。
（2）塑料制件說明書或技術(shù)要求。
（3）生產(chǎn)產(chǎn)量。
（4）塑料制件樣品。
2．收集、分析、消化原始資料 ，預(yù)計用時間兩天。
收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計模具時使用。
（1）．消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析，看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。
（2）.消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當，能否落實。
3.確定成型方法 :采用直壓法、鑄壓法還是注射法，預(yù)計用時間一天。
4.選擇成型設(shè)備，預(yù)計用時間一天。
根據(jù)成型設(shè)備的種類來進行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點。例如對于注射機來說，在規(guī)格方面應(yīng)當了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。
要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
5.確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)，預(yù)計用時間七天。
（1）．型腔布置
（2）．確定分型面
（3）．確定澆注系統(tǒng)
（4）．選擇頂出方式
（5）．決定冷卻、加熱方式
（6）．根據(jù)模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導向件位置。
（7）．確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。
（8）．考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。
6．繪制模具圖 ，預(yù)計用時間四天。
7.編寫制造工藝卡片，預(yù)計用時間一天。
8.模具安裝及試模，修模，預(yù)計用時間兩天。
9．整理資料進行歸檔，預(yù)計用時間一天。
二. 課題設(shè)計要達到的目的：
模具專業(yè)的學生要求綜合知識和實踐能力較強，它既是學生大學三年所學的機械制圖、工程材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料成型工藝與設(shè)備等技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的綜合應(yīng)用，又需要學生了解大量的實踐經(jīng)驗。
本設(shè)計題目為普通零件按鍵，但對做畢業(yè)設(shè)計的畢業(yè)生有一定的設(shè)計意義，它概括了矩形形塑料零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了我的注塑模設(shè)計的基礎(chǔ)，為設(shè)計更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日