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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
機械工程及自動化
設(shè)計(論文)題目：
骨輪零件的注射模設(shè)計
指 導(dǎo) 教 師:
2009 年 3 月 15 日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
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，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
摘要 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，模具工業(yè)已成為國家具有相當(dāng)規(guī)模和高技術(shù)行業(yè)特征的裝備產(chǎn)業(yè)。模具工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。介紹了有關(guān)塑料模具在我國模具工業(yè)中發(fā)展的一些概況。
關(guān)鍵詞 塑料模具 CAD技術(shù) 設(shè)計 制造
1 模具發(fā)展的現(xiàn)狀
隨著機械工業(yè)（尤其是汽車、摩托車工業(yè)）、電子工業(yè)（尤其是家電工業(yè)）、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑件的需求量越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具開發(fā)、設(shè)計與制造的水平也必須越來越高[1]。近年來，我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右，而在整個塑料模具市場以注塑模具需求量最大[2]。時代潮流的發(fā)展急切地要求許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力等等目標(biāo)。新興的模具CAD技術(shù)很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來，CAD技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入，大大縮短了模具設(shè)計周期，提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力[3]。目前，我國已普遍采用CAD技術(shù)等大型軟件，它的方便、快捷、實用已在實踐中得到證實。
模具的CAD設(shè)計、分析，包括根據(jù)產(chǎn)品模型進行模具分型面的設(shè)計、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計、塑料充填過程分析等幾個方面。利用先進的特征造型軟件如PRO/E、UGII等很容易地確定分型面，生成上下模腔和模芯，再進行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。確定了這些設(shè)計數(shù)據(jù)以后，再利用模具分析軟件(CAE)，如Plastic Advisor、CFLOW進行塑料的成形過程分析。根據(jù)Plastic Advisor軟件和它的豐富的材料、工藝數(shù)據(jù)庫，通過輸入成形工藝參數(shù)，可動態(tài)仿真分析塑料在注塑模腔內(nèi)的注射過程流動情況(含多澆口注射時的塑料匯流紋分析)、分析溫度壓力變化情況、分析注塑件殘余應(yīng)力等，根據(jù)分析情況來檢查模具結(jié)構(gòu)的合理性、流動狀態(tài)的合理性、產(chǎn)品的質(zhì)量問題等[4]。模具通過CAD設(shè)計和分析，就可以將錯誤消除在設(shè)計階段，提高一次試模成功率。
模具的計算機輔助制造(CAM)技術(shù)主要應(yīng)用在數(shù)控銑削加工、線切割加工、電火花加工等方面[5]。CAM技術(shù)尤其是在復(fù)雜模具的型腔、型芯及電極的銑削加工中起著更加重要的作用。利用模具ＣＡＭ技術(shù)在電腦上模仿機床的加工過程， 能直觀反映加工的結(jié)果，能直接評估加工后零件的質(zhì)量，能檢查出加工的錯誤[6]。在檢查加工后零件的質(zhì)量時，可在電腦上對加工后的實體模型進行任意的剖切，直接測量其尺寸和精度。因此，它能把錯誤消除在加工工藝編程設(shè)計階段，減少加工后的修補和返工，大大提高模具的制造效率和質(zhì)量[7]。
綜上所述， 模具CAD集成技術(shù)就是應(yīng)用于模具制造各個環(huán)節(jié)的計算機輔助技術(shù)和實現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息集成的技術(shù)[8]。
2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢
我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，預(yù)計到2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達到50%，這些都會大大增大對模具的需求量[9]。
21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要[10]。可見，未來我國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵?
(1) 大力普及、廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計、制造不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、人和管理的集成；
(2) 提高大型、精密、復(fù)雜與長壽命模具的設(shè)計與制造技術(shù)，逐步減少模具的進口量，增加模具的出口量；
(3) 在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要；
(4) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%，而先進國家均高于70%，每年我們要從國外進口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費用約占年模具進口額的3%～8%；
(5) 發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場；
(6) 積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要；
(7) 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要；
(8) 開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性；
(9) 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率；
(10) 開發(fā)新的成型工藝與模具，以滿足未來的多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計技術(shù)[11]。
3 塑料模具發(fā)展的意義
塑料具有密度小、質(zhì)量輕、絕緣性能好、耐磨耐腐蝕等特殊性能，已成為各行各業(yè)不可缺少的一種重要材料，其制品在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛地應(yīng)用。特別是在計算機、辦公機器、照相機、汽車、儀器儀表、機械制造、交通、通信、輕工、建筑、日用品以及家用電器行業(yè)中得到廣泛使用，隨著納米塑料等新材料的出現(xiàn)，今后塑料的應(yīng)用將會覆蓋國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，尤其在國防和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中將占有越來越重要的地位。
塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個主要方面，它需要產(chǎn)品設(shè)計師、模具設(shè)計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化的過程。隨著塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛,為塑料模具提供了一個廣闊的市場,同時對模具也提出了更高的要求。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、企業(yè)的效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力[12]?？梢哉f，現(xiàn)代模具工業(yè)已經(jīng)確立了作為一門新興基礎(chǔ)性工業(yè)的地位，并且擁有越來越多的市場機遇。
目前在工程塑料業(yè)中，80％采用了注射成型[13]。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對注射制品日益增長的需要，推動了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看，塑模的產(chǎn)量都在逐年增加，在塑料相關(guān)工業(yè)中占的比重最大。
加入WTO以后，將對我國塑模行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對企業(yè)來說機遇和挑戰(zhàn)并存?，F(xiàn)代先進制造技術(shù)已在改變注塑模具領(lǐng)域的許多傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，技術(shù)創(chuàng)新已成為21世紀(jì)企業(yè)競爭的焦點。由于新技術(shù)的應(yīng)用和引導(dǎo)，塑模技術(shù)在國民經(jīng)濟中的作用越來越大，在一定程度上決定了我國機械制造業(yè)在21世紀(jì)的市場競爭力，為此我們要有足夠的認識并采取得力的措施。這就要求我們積極推行專業(yè)化生產(chǎn)，改變大而全、缺乏高、精、尖的弱勢，積極研發(fā)高新塑模技術(shù),力爭走在行業(yè)前列,才能在行業(yè)競爭中落于不敗之地。
參 考 文 獻
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畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
1 研究內(nèi)容
本設(shè)計要求根據(jù)所給骨輪零件實物，使用Pro/Engineer、UG或Solid edge等大型CAD軟件測繪零件圖紙，設(shè)計一模兩腔的成型注射模具。
骨輪是以回旋體結(jié)構(gòu)為主，中間通孔的零件，對于注塑模的設(shè)計比較簡單，使用哈夫分型的設(shè)計方法就能設(shè)計出合理有效的注塑模具。
骨輪的材料：聚甲醛（POM）。
對于模具的設(shè)計，首先對要制造的骨輪進行測繪，再對尺寸進行合理的圓整，然后利用Pro\E對骨輪進行三維造型設(shè)計。
2 研究手段
2.1 測繪塑件圖紙，完成其CAD三維造型設(shè)計
2.2 模具方案設(shè)計：
(1) 注塑機類型的選擇
由于機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量以及所給的各項要求，進行綜合的考慮，采用螺旋臥式注塑機；
(2) 注塑模類型的選擇
由于有側(cè)凹，現(xiàn)擬采用斜導(dǎo)柱操作的哈夫式注射模；
(3) 澆注系統(tǒng)的選擇
因要求一模兩腔，所以將型腔對稱放置，使用圓錐型主流道和球形頭拉料桿的冷料穴。將分流道對稱設(shè)置，分流道截面采用梯形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；
(4) 分型面的選擇
骨輪形狀簡單，可選擇骨輪上下兩個端面作為分型面；
(5) 側(cè)抽芯機構(gòu)的選擇
由于骨輪有側(cè)凹，需要側(cè)抽芯機構(gòu)，使用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)，將滑塊對稱向外滑行，斜導(dǎo)柱固定在定模一側(cè)，滑塊在動模一側(cè)，并采用T型導(dǎo)軌。
2.3 成型零件尺寸的計算
2.4 完成骨輪注射模的裝配圖設(shè)計和全部零件的圖紙設(shè)計
2.5 利用Pro\E三維軟件對該注射模進行三維造型設(shè)計
2.6 完成該注射模的制造工藝設(shè)計
2.7 完成設(shè)計說明書的撰寫
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、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(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責(zé)人：
年 月 日