1、 南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名： 王伯克学 号：05010229专 业 ： 机械工程及其自动化设计 (论文 )题目 ： 插座注射模设计指 导 教 师 : 丁武学 2009 年 03 月 15 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署
2、意见；3 “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15 篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册） ；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000 字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 模具是工业生产的基础工艺装备，在电子
3、、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低。当代，模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力 1。下面针对 CAD/CAM/CAE 的应用，先进制造技术的应用，模具材料的发展等做了简要的介绍。关键词 发展现状 先进技术 发展趋势 1 我国模具技术现状20 世纪 80 年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工
4、业一直以 15% 左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其他各类模具约占 11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的
5、研究与开发。中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48in（约 122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 CAD/ CAE/CAM 技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。进入 21 世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备
6、制造业在加入 WTO 以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求 2。2 我国模具技术发展趋势2.1 CAD/CAE/CAM 的应用 模具 CAD/CAE/CAM 技术的集成及其特点现代化的模具制造加工业，应以使用模具CAD/CAE/IEAM 技术来实现优质、高效、低成本的产品生产为目标以适应用户对产品个性化的追求，在我国，有许多模具企业大都凭经验或已经在设计、
7、制造等方面分散使用 CAD、CAE、CAM 单项技术来实现生产，这种“自动化孤岛”的方法使整个生产过程资源共享率低、信息不流畅，导致研制产品周期长、更新换代慢，难以在国际竞争中生存和发展。国外推广 CAD/CAE/CAM 技术成功的经验表明：企业取得显著效益，很多是从集成应用中得到的，而不是单项应用的结果 3,4。CAD/CAE/CAM 一体化的角度来说，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现 CAD/CAE/CAM 协同作业，以便充分发挥各单元的优势和功效 5,6。2.2 现场化的模具检测技术精密模具的发展，对测量的要求越来越高。精密的三坐标测量机，
8、长期以来受环境的限制，很少在生产现场使用。新一代三坐标测量机基本上都具有温度补偿及采用抗振材料，改善防尘措施，提高环境适应性和使用可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点 7。2.3 先进制造技术的应用高速铣削技术早在 2 0 世纪 3 0 年代就已经被提出，德国切削物理学家 Carl Salomon 根据一些实验曲线，即现在被称为 SalomonI 线” ，提出了高速切削（High SpeedCutting，简称 HSC）的概念。铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小，加工平稳、如工质量良好、加工效率高（为普通铣削加工的 5 倍10 倍）及可加
9、工硬材料（60HRC）等诸多优点，因而在模具的加工中日益受到重视 8。瑞士米克朗公司 UCP710 型五轴联动加工中心，其机床定位精度可达8m，自制的具有矢量闭环控制电主轴，最大转速为 42000r/min。意大利 RAMBAUDI公司的高速铣床，其加工范围达 2500mm5000mm，转速达 20500 转/min，切削进给速度达 20m/min。HSM 一般主要用于大、中型模具加工，如汽车覆盖件模具、压铸模、大型塑料模等曲面加工，其曲面加工精度可达 0.001mm。基于 RPM 快速经济制模技术快速原型零件制造技术就是 20 世纪后期起源于美国，并很快发展起来的一种先进制造技术，RPM 技
10、术就是近 20 年来制造技术领域的一次重大突破、它是综合利用 CAD 技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术 9,10。RPM 技术发展至今天，其发展重心已从快速原型制造（RPM）向快速模具（RT）制造及金属零件快速制造方向转移，各种各样的后续制造材料及工艺不断出现。目前RPM 的快速制模主要是注射模、冲压模、压铸模等。快速经济模具制造技术乏二袤趸在快速原型（RP）与快速模具制造（RT）上。近年来，RP+ RT 的研究成为国内外 RPM界十分关注并大力开发的领域之一 11。2.4 模具材料的发展近些年来，除了传统的表面
11、淬火技术、热扩散技术、堆焊技术和电镀硬铬技术，还包括激光表面强化技术、物理气相沉淀技术、化学气相沉淀技术、离子注入技术、热喷涂技术、符合电镀技术、符合电刷镀技术和化学镀技术等。稀土表面工程技术和纳米表面工程技术的进展进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。在具体处理方而，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如 TD 法）发展；由一般扩散向 CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAIN、 CrN、Cr7C3、W2C：等，由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日
12、益受到重视 12。2.5 镜面抛光的模具表面工程技术模具抛光技术是模具表面工程中的重要组成部分，是模具制造过程中后处理的重要工艺。目前，国内模具抛光至 Ra0.05m 的抛光设备、磨具磨料及工艺，可以基本满足需要，而要抛至 Ra0.025m 的镜面抛光设备、磨具磨料及工艺尚处摸索阶段。随着镜面注塑模具在生产中的大规模应用，模具抛光技术就成为模具生产的关键问题。由于国内抛光工艺技术及材料等方面还存在一定问题，所以如傻瓜相机镜头注塑模、CD、VCD 光盘及工具透明度要求高的注塑模仍有很大一部分依赖进口 13。值得注意的是，模具表面抛光不单受抛光设备和工艺技术的影响，还受模具材料镜面度的影响，这一点
13、还没有引起足够的重视，也就是说，抛光本身受模具材料的制约。例如，用 45#碳素钢做注塑模时，抛光至 Ra0.2m 时，肉眼可见明显的缺陷，继续抛下去只能增加光亮度，而粗糙度已无望改善，故目前国内在镜面模具生产中往往采用进口模具材料，如瑞典的一胜百 136、日本大同的 PD555 等都能获得满意的镜面度。 镜面模具材料不单是化学成分问题，更主要的是冶炼时要求采用真空脱气、氩气保护铸锭、垂直连铸连轧、柔锻等一系列先进工艺，使镜面模具钢具内部缺陷少、杂质粒度细、弥散程度高、金属晶粒度细、均匀度好等一系列优点，以达到抛光至镜面的模具钢的要求 14。2.6 其逆向工程技术逆向工程（Reverse.Eng
14、irleering，RE）也称反向工程或反求工程，是相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程（Forward Engineering，FE）而提出的。其基本思想是：通过对实物或零件进行扫描测量以及各种先进的数据处理手段获得产品的几何信息，然后充分利用 CAD/CAM 技术快速、准确地建立产品的数学几何模型，进行数据重构设计，最后经过适当的工程分析、结构设计和 CAM 编程，就可以加工出产品模具。逆向工程是以设计方法学为指导，以现代化设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造 15。3 总结随着信息时代的到来，模具制造业全球化是发
15、展的必然趋势；其竞争不断加剧，使当前模具制造业面临极大的挑战，这一挑战主要来源于市场和技术两大方面。每个技术单元同时面向市场和合作伙伴，必须灵活地进行重组和集成，达到优势互补。高速切削、逆向工程、快速成形技术与 CAD/CAE/CAM/RP 的集成可使设计概念转换为产品的时间缩短几倍乃至几十倍，构成一个快速产品开发及其模具制造的综合系统，可以实现从产品的设计、分析、加工到管理的灵活经济的组织方式，从而推动模具制造技术的发展。参 考 文 献1 胡石玉. 模具制造技术M. 南京：东南大学出版社，19972 高佩服等. 使用模具制造技术M. 北京:中国轻工业出版社，20013 肖祥芷，王义林等. 模
16、具 CAD/CAM/CAEM. 北京:电子工业出版社，20044 何涛主. CAD/CAMM. 北京：北京大学出版社，20065 陈敬. CAD/CAM/CAE 技术基础M. 北京：机械工业出版社北京，20076 袁宁，夏琴香等. 模具设计及计算机应用M. 广州：东南大学出版社，2008 7 张发启等. 现代测试技术及应用M. 西安：西安电子科技大学，20088 张世琪等. 现代制造技术导论M. 北京：兵器工业出版社，20009 莫建华. 快速成型及快速制模M. 北京：电子工业出版社，200710 王学让. 快速成型与快速模具制造技术M. 北京：清华大学出版社，200711 王广春. 快速成型
17、与快速模具制造技术及应用M. 北京：机械工业出版社，200312 王广模. 模具材料M. 北京：机械工业出版社，200713 熊惟皓. 模具表面处理与表面加工M. 北京：化学工业出版社，200714 杨明安. 现代表面工程技术M. 北京：机械工业出版社，200715 李元等. 先进制造技术M. 北京：机械工业出版社，2006毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一 课题内容此课题的内容为塑料插座注射模的设计，注射模是成型塑料子品的主要工具，具有高效率，成型后加工少的特点。塑料插座基本形状为立方形，内为中空，有两个隔板，在一边含有一个开口，需要
18、进行侧抽芯。二 研究途径1. 尺寸的测量首先对插座的尺寸进行测量，并进行圆整。2. 注射模法案设计（1)注射模类型的选择此插座机构常见，使用常见模具结构即可。（2)分型面的选择选择此插座的最大界面处为分型面，接近插座开口一次。详细位置请看图。（3)侧抽芯机构的选择为实现大批量生产，提高效率，同时根据插座侧抽芯的位置，我选择使用斜导柱侧抽芯机构。（4)浇口的选择根据插座的形状特征，其上表面突起较多，下部为空心，拟用侧浇口。3. 注射模具尺寸的计算4. 通过 PRO-E 及其他软件，完成模具三维造型的设计及其工程图绘制。6. 完成制造工艺的设计毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师： 年 月 日所在专业审查意见：负责人： 年 月 日
