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毕业设计(论文)开题报告

题目：彩色笔筒盖塑料模具设计

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导老师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。
2.开题报告内容必须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）填写并打印（禁止打印在其他纸上后剪贴），完成后应及时交给指导老师审阅。
3.开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少三篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文”献应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。
4.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月26日”。
5.开题报告增加封面，封面格式：题目：宋体，加粗，四号；系别的内容格式：宋体，四号，居中。
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1．课题研究的背景、意义、国内外研究现状和发展趋势
1.1课题的研究背景
模具是十分重要的基础工艺装备，模具工业是工业的基础，是装备制造业的重要组成部分，模具的发展水平已确实地成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一[1]，模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业,也是投资大、回报慢的劳动密集型和技术密集型行业。现代模具工业有“不衰亡工业”之称[2]。
1.2课题的研究意义
本课题做内容是：
（1）要求通过对塑料笔筒盖的测绘，建立起三维模型，根据给出的塑料要求和塑料的工艺性能，选择注塑成型机，并完成塑料注塑成型模具的结构设计，建立模具的三维模型。
（2）研究模具的注塑结构，包括其型腔数、位置，确定分型面、浇注系统，浇注口的位置、尺寸，流道的位置、尺寸等各方面模具的知识。
本课题的意义是：与传统的模具设计相比，计算机辅助设计（CAD）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性[3]。 本课题主要是塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练。在实际生产中主要是提高生产效率，由此，要求设计师在设计时力求结构简单，但是一定要保证其精度要求，设计一副生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的塑料模具[4]。以生活中的产品为课题，在设计的过程中，运用所学的基础理论和专业知识，熟练使用Pro-e 、CATIA 、AUTOCAD等绘图软件，进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决工艺设计方案和实际生产等问题的能力，从而得到锻炼，为更好的适应工作奠定基础。因此，通过本次课题研究将对我有着深远的意义。
1.3国内外研究现状
1.3.1国内研究现状
中国的现代模具工业自本世纪70年代末期起，在中国政府支持下， 经过30多年的发展，已经建立起了较为完整的模具工业体系，包括国家、行业和企业建立的模具技术研发机构，模具材料生产和供应体系，2万余家模具制造企业（其中规模较大的模具企业近5000家）和60余个全国（中国模具工业协会）和地区级的模具行业协会。同时，我国模具产业的鲜明特点是形成了明显的集聚式模具生产布局，在全国33个省、自治区、直辖市中，广东省、浙江省、江苏省和上海市（即珠三角、长三角地区）的模具生产能力占到全国（不含台湾省）总量的80%以上[5]。
通过引进国际工业发达国家（主要是欧洲、美国、日本等）的设计制造技术和自主创新，我国模具技术水平也有了长足进步，CAD/CAM技术已普及， CAE、CAPP、PLM、ERP等数字化技术已有一部分企业开始采用，并收到了较好的效果，高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造和标准化生产已在一些重点骨干企业实施，我国的模具行业可以生产制造业所需要的几乎全部类型的模具，部分模具的设计制造水平进入了国际先进行列。但总体水平与国际工业发达国家相比（特别是在复杂、精密、长寿命模具的设计制造技术和模具企业信息化技术应用方面），仍有10-15年的差距[6]。
我国模具的生产能力受我国制造业快速发展的需求拉动，也得到了快速增加，从改革开放初期的20亿元人民币产值，增加到2010年的1120亿元人民币销售额，其中1996-2005连续10年增长率超过20%；但我国的模具企业管理水平较低、创新能力不强、劳动生产率不高，制约着整个行业的健康发展。
进入21世纪，我国模具水平和生产能力的提高以及国外发达国家制造业转移，推动了我国模具以较快速度走向国际市场，我国模具出口额从1999年的1亿美元，快速增加到2010年的22亿美元，年平均增速超过20%，并首次实现贸易顺差。但从进出口模具类型和档次看，我国出口的模具多是中低档次的塑料模具和冲压模具，这些模具除了一些发展中国家尚不具备生产能力外，大部分工业发达国家由于成本原因而不再生产，但进口模具则主要是欧洲、日本、美国等生产的复杂、精密、长寿命模具。因此，在今后相当长时期内，中国模具的进口与出口是国际市场的相互补充[7~10]。
1.3.2国外研究现状
国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到70%～80%，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低生产成本.最大限度地提高模具制造业的应变能力 满足用户需求。模具企业在技术上实现了专业化，在模具企业的生产管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式，降低了对模具工人技术全面性的要求，强调专业化[11]。
国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化[12~15]。

图1 塑件三维图
2.研究内容、方法及措施
2.1研究内容
设计工程实际零件——以日常生活中放置彩色笔的笔筒盖为模具设计适用对象，用于对笔的保护，该零件内侧有止扣，与笔筒座配合，必须考虑到用抽芯机构才能完成，如图1所示。
初步需要研究的问题有材料选择问题、选择分型面、型腔数目、浇注系统、塑件推出的问题。
2.2研究方法
初步观察分析塑件特点，提出方案并分析选择，重难点查阅相关资料及教材，并请指导老师指点探讨，也通过与同学研究讨论，不断完善解决方案。零件如图2：

图2 塑件三视图
2.3.研究措施
材料选取问题：该零件需要透光，作为后盖应具有一定强度，且要求要有较好的经济性，应采用透明且质地硬的材料，而且笔筒盖薄壳结构，需要流动性好，所以选择PS。
分型面选择：有零件顶、零件底、零件体轴向三种分型方案，本零件为筒形零件，使零件开模时留在动模上且保持零件表面质量，采用筒底分型方式。如下图：

图3 塑件分型面示意图

浇口的选择：该零件的表面需要具有一定的光洁度，且大批量生产需要自动化程度高，故采用点浇口，浇口位置选择为零件顶端中心的位置。
如何完成侧抽芯：侧抽芯距离短，侧抽芯结构简单，采用斜导柱滑块机构。
塑件推出的问题：由于该零件的壁厚较薄，推杆推出易损伤塑件，所以采用推板从底部推出。
3.重点、难点及前期已开展工作
3.1研究重点
研究零件特点绘制零件图，制定不同方案，比较选择分型面，浇口形式、位置、数量，型腔数量及布置，选择浇注系统，脱模方式，设计模具的成型零件和结构件，以及脱模系统排气系统，研究选择合理侧抽芯方案。
3.2研究难点
分型面选择，确定浇口形式、位置、数量，侧抽芯结构，成型零件的设计，结构件的设计。
3.3前期已开展的工作
（1）绘制塑件零件图、三维图
（2）选择分型面
（3）确定型腔的数目
（4）确定型腔的布置方式
（5）确定浇注系统
（6）确定脱模方式
4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
查阅资料 第1周
塑料零件分析并测绘图 （二维和三维） 第2~3周
模具方案选择与确定 第4周
型腔设计，计算及总装配图 （二维和三维） 第5~7 周
绘制模具型腔零件图（二维和三维） 第8~10周
编制工艺过程卡（一个典型零件） 第11周
撰写论文 第12~14周
打印并交主审教师审阅 第15周
5.指导教师审阅意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

指导教师： 年 月 日
6.所在系审查意见：
闰土机械外文翻译成品某宝店

系主管领导： 年 月 日
参考文献
[1] 高汉华.塑料成型工艺与模具设计[M].大连：大连理工大学出版社, 2007.
[2] 谈桂春.2006年我国工程塑料加工技术进展[J]. 2006.
[3] 房宏淼.CAD_CAE技术在注塑模具设计过程中的应用[J].2005.
[4] 杨化林.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[J].2003.
[5] 陈少有.塑料成型工艺与模具设计[M].电子工业出版社,2012.
[6] 胡治钰.固定支架连接板连续模设计[J].2000.
[7] 宋满仓.面向先进制造技术的注塑模具设计与制造新理念[J].科技文化出版社,2007.
[8] 刘建飞.谈注塑模具的浇口设计[J].工业出版社,2005.
[9] 王志强.注塑成型工艺试验优化方法及应用研究[J].高等教育出版社,2011.
[10] 宋满仓.注塑模具设计与制造标准化体系的研究[J].电子工业出版社,2004.
[11] 伍先明,张蓉等.塑料模具设计指导.第二版.北京:国防工业出版社,2010.
[12] 李邵林,马长福.实用模具技术手册.上海:科学技术文献出版社,1998.
[13] P.A.Tres. Designing Plastic Part for Assembly[M]. Cal Hanser. New York,1994.
[14] 高为国.模具制造工艺.北京:机械工业出版社,2009.
[15] 大连理工大学工程图学教研室.机械制图.高等教育出版社,2007.
[16] 章飞,陈国平型腔模具设计与制造.北京:化学工业出版社,2003.
[17] HaiFeng Xu and WeiQiang Tang. A glass milling machine and multi-functionalFixture
design[J]. South China university of technology, mechanical automotive engineering
school, 2010.
[18] Advanceinprocessing technology of engineering plastics of china,2006.

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