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畢業(yè)設計（論文）開題報告
題 目：摩托車尾燈罩注射模設計
系 （部） 機電工程系
專 業(yè) 材料成型及控制工程
學 生
學 號
班 號
指導教師
開題報告日期 年10月23日
說 明
一、開題報告應包括下列主要內容：
1．通過學生對文獻論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設計（論文）的內容和要求
2．進度計劃是否切實可行；
3．是否具備畢業(yè)設計所要求的基礎條件。
4．預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、如學生首次開題報告未通過，需在一周內再進行一次。
三、開題報告由指導教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。
指導教師評語：
指導教師簽字： 檢查日期：
一、設計的內容、技術要求
利用proe設計軟件，完成該塑件的三維實體造型設計，在查閱相關設計資料和分析該塑件注射成型工藝性基礎上進行模具的總體的方案設計及可行性分析。在完成模具參數計算和結構設計的基礎上，利用CAD設計軟件完成模具的總裝配圖、脫模機構部裝圖及有關的零件圖設計；最后完成設計計算說明書的編寫。
技術要求：
制品材料：聚苯乙烯
二、選題的目的和意義
通過畢業(yè)設計，掌握塑料模具的設計步驟，以及斜銷和滑塊進行外側抽芯機構的設計方法。了解和熟悉模具的加工工藝。
三、論文綜述
（一）模具工業(yè)在現代工業(yè)生產中的地位和作用
模具是工業(yè)生產中使用極為廣泛的基礎工藝裝備，模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。在現代機械制造業(yè)中,許多新產品的開發(fā)和生產,在很大程度上依賴于模具制造技術, 產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,已經成為衡量一個國家機械制造技術水平的重要標志之一,直接影響著國民經濟中許多部門的發(fā)展。我國對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，國務院于1989年就將模具技術的發(fā)展列為機械行業(yè)的首要任務。充分說明了模具工業(yè)的基礎性和重要性。
模具在現代工業(yè)生產中的重要作用主要表現在以下幾個方面：
1、用模具成形產品的工藝應用極其廣泛。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都是由模具加工成形的。
2、模具成形可實現少、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。模具成形是實現少、無切削工藝的有效途徑，而模具制造水平的提高是關鍵。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、高復雜性，高一致性、高生產率、低消耗和低成本的特點，因此應用范圍很廣。據有關資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領域占60%~70%，家電產品占80%以上，手表、自行車等輕工產品占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。但是從模具的設計角度看，總體結構特征分類更加的方便，注射磨具按結構特征可分為：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、帶側向分型抽芯的注射模具、自動卸螺紋的注射模具、推出機構在定模的注射模具和無流道凝料的注射模具等。
據有關資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領域占60%~70%，家電產品占80%以上，手表、自行車等輕工產品占85%以上。
（三）我國模具工業(yè)的現狀
近年來，我國的模具工業(yè)發(fā)展較快，已能夠滿足國內對中、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)展成為國民經濟的基礎工業(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：精密加工設備在模具加工設備中的比例較低;許多先進的模具技術應用不夠廣泛，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依靠進口。據統(tǒng)計我國目前的模具生產只能滿足需要的60%，其余40%需要進口；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高等。
我國的模具制造與國外相比，落后之處主要表現為以下5個方面：
1、標準化程度較低。國內標準化程度為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備，如CNC坐標磨床、NC電火花機床等。國內模具廠設備陳舊不配套，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，模具壽命大大提高。國內模具鋼品種不全，新鋼種很少，一般采用常規(guī)熱處理，因而質量較低，模具材料利用率僅為60%。
5、技術力量落后、管理水平較差。我國模具生產技術人員比例只占7%~8%，這一比例不但低于國外的30%，而且也低于內內其它行業(yè)，生產缺乏科學管理。
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。據預測，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，基本任務之一就是加快人才的培養(yǎng)。我院的模具設計與制造(專)專業(yè)，就是為了適應國家急需培養(yǎng)現代模具生產綜合素質和綜合生產技能人才的需要，適應現代模具生產技術和生產方式對人才的要求而設置的。
（四）國外模具工業(yè)的發(fā)展情況
據中國工業(yè)報報道，高新技術在歐美模具企業(yè)得到廣泛應用,歐美許多模具企業(yè)的生產技術水平在國際上是一流的。將高新技術應用于模具的設計與制造，已成為快速制造優(yōu)質模具的有力保證。
1、高新技術應用于模具的設計與制造
（1）CAD/CAE/CAM的廣泛應用，顯示了用信息技術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)普遍應用的技術。在CAD的應用方面，已經超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設計已達到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應用很普遍。應用這些軟件不僅可完成2D設計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應用3D設計，還可以在設計時進行裝配干涉的檢查，保證設計和工藝的合理性。數控機床的普遍應用，保證了模具零件的加工精度和質量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數控機床十多臺。經過數控機床加工的零件可直接進行裝配，使裝配鉗工的人數大大減少。CAE技術在歐美已經逐漸成熟。在注射模設計中應用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設計中應用CAE軟件，模擬金屬變形過程，分析應力應變的分布，預測破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術在模具設計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應用CAE技術后，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
高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術，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)在生產中廣泛應用數控高速銑，三軸聯動的比較多，也有一些是五軸聯動的，轉數一般在1.5萬～3萬r/min。采用高速銑削技術，可大大縮短制模時間。經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)十分重視技術進步和設備更新。設備折舊期限一般為4～5年。增加數控高速銑床，是模具企業(yè)設備投資的重點之一。
（3）快速成型技術與快速制模技術獲得普遍應用
由于市場競爭日益激烈，產品更新換代不斷加快，快速成型和快速制模技術應運而生，并迅速獲得普遍應用。在歐洲模具展上，快速成型技術和快速制模技術占據了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設備，也有專門提供原型制造服務的機構和公司。
在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術和快速制模技術結合起來應用于模具制造，即利用快速原型技術制造產品零件的原型。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，非常適合于產品的試制。
2、歐美模具企業(yè)的管理經驗值得借鑒
（1）人員精簡，“瘦”型管理
歐美模具企業(yè)大多數規(guī)模不大，員工人數超過百人的較少，所考察的模具企業(yè)人數一般都在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)內部看不到閑人。精益生產、“瘦”型管理的思想得到了較好的體現。
（2）采用專業(yè)化，產品定位準
所考察的模具企業(yè)，大多數都是圍繞汽車、電子等產業(yè)對各類模具的需求，確定自己的產品定位和市場定位。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)勢技術和產品，并都采取專業(yè)化的生產方式。歐美大多數模具企業(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協作廠家。這種互惠、互利、共贏、共存的合作伙伴關系，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)，基本上實現了計算機管理。從生產計劃、工藝制定，到質檢、庫存、統(tǒng)計等，普遍使用了計算機，公司內各部門可通過計算機網絡共享信息。
（4）工藝管理先進，標準化程度高
與國內模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產組織模式不同，歐美的模具生產廠家是靠先進的工藝設備和工藝路線確保零件精度和生產進度。每副模具均有詳細的設計圖，包括每個零件的詳細設計，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)的先進技術和先進管理，使其生產的大型、精密、復雜模具，對促進汽車、電子、通訊、家電等產業(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，必須加快技術進步，提高CAD/CAE/CAM的應用程度，增加數控加工設備的比重，用信息技術進一步提高模具的設計制造水平。同時，要學習和借鑒國外的先進管理經驗，進一步深化企業(yè)改革。目前，國內有些模具廠沖模、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，加強國際經濟技術合作與交流，在提高模具國產化程度的同時，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、模具設計
（一）三維圖形：
（二）總體方案設計及可行性分析：
1、總體方案設計
（1）、型腔數目：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）：冷流道設計；
（4）、制品的側向型孔是同時成型還是后序加工：是同時成型；
（5）、側凹的脫模方式等：側抽芯機構機構；
（6）、澆口設計：由于塑件為燈罩，表面要求高，所以選定為側澆口；
（7）、分型面選擇：為了不影響制品的精度和外觀，提高制品的質量，此設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,化學穩(wěn)定性良好，機械強度一般，但性脆，易產生應力碎裂，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，裝飾及化學儀器、光學儀器等零件。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應完成的工作
①理解和熟悉畢業(yè)設計題目，了解所要完成的工作任務；
②查閱與畢業(yè)設計題目相關的文獻資料；
③書寫開題報告。
⒉第二階段：11月2日—12月11日（7周）
⑴總體方案設計與模具結構布局（設備結構設計方案）
⑵模具結構設計計算（設備結構設計計算和強度計算）
⑶模具總裝圖設計（設備總裝圖）
⑷中期檢查
在第二階段設計中，于總圖設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)設計日志，填寫好每階段的設計安排；文獻綜述主要內容；總體方案設計；在設計過程中遇到哪些難題，在老師指導下如何解決的？具體的設計計算過程；零部件的設計草圖等，并需要指導老師的簽字和設計總圖。
⑸模具部件裝配圖（或第2套模具裝配圖）（設備部裝圖）及零件圖設計
⒊第三階段： 12月21日—12月31日（2周）
⑴撰寫畢業(yè)設計論文
塑料模設計論文主要內容：
緒論； 塑件注射成型工藝性分析；澆注系統(tǒng)設計；注射機工藝參數校核；成型零件設計及強度校核；導向與脫模機構設計； 凸、凹模加工工藝編制；論文結論等。
⑵結題驗收
在全部設計工作和實驗工作結束后，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、總結和準備答辯
在此階段中，應完成設計圖和論文的互審。
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.新編塑料模具設計手冊.北京：人民郵電出版社，2006
2、塑料成型與模具設計（講義）. 校內自編教材，2006
3、黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學工業(yè)出版社，2003.
4、中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典第9篇.南昌：江西科學技術出版社，2003.
5、靖永慧.現代模具制造行業(yè)發(fā)展[J].模真技術.2001.
6、唐志玉主編.塑料擠塑模與注塑模優(yōu)化設計.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：華南理工大學出版社，1998