安徽工程大学机电学院

本科毕业设计(论文)开题报告

题目：外壳落料拉伸模设计

课题类型：科研□ 论文■ 模拟□ 实践□

学生姓名：

学号： 

专业班级：机械2084

系别：机电学院

指导教师： 

开题时间：

20XX 年 3 月 日

开题报告内容与要求

一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）

内容：

模具的设计与制造过程，实际上就是模具的生产过程，也就是将原材料转为模具的过程。其主要的流程有：模具结构方案的确定，模具设计，制定工艺流程，组织生产零部件，模具装配，试模与调整，检验与包装等。至于模具设计与制造的主要内容，顾名思义，包含两大方面：模具设计与模具制造。模具设计有塑料模设计、冲压模设计等，而模具制造既包含传统的加工工艺：切削加工、铸造加工等，也包含特种加工等近现代发展起来的新兴加工工艺。其中的特种加工包括电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。

研究意义：

中国经济的持续高速发展，为模具行业的发展提供了广阔的空间，但同时也使得行业的内的竞争更加激烈。对此，专家认为要应对日益激烈的竞争，模具行业应该在今后的发展中注意以下几个问题。

首先，要更加注意产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展，没有对产品的需求及对产品更新换代的要求，就没有模具行业技术的进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。

其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用，如陕西、四川等模具生产企业的生产规模、技术水平都有了很大的发展。

第三，要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新，转换经营机制，大力发展混合所有制经济，明晰产权以及完善法人治理结构，充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部工业基础较好地区的制造业大中型企业的主辅分离，使其模具车间、分厂能在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立自主经营、适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。

第四，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD／CAE／CAM技术在模具工业中的应用以及快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。另外，模具的开发和制造水平的提高还有赖于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铣床。超精加工手段也大量用于模具加工。当前，模具加工技术的重点方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化或无人化加工和贯彻只装不配少修的原则等，逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用也日益普及。

一、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）

模具设计的研究现状：

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%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21µ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、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，还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具等精密塑料模具。

虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。20xx年，模具进出口量之比为3.7﹕1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家[11]。所幸的是，近年来，我国模具进出口结构得到持续的改善，模具制造水平不断提升，如下表所示：

表1 2005-20xx年我国模具外贸情况表

尽管情况有所改善，但相对而言，我国模具设计制造水平还是比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后[11]。究其原因，主要有以下几个方面的因素：

(1) 原材料：国产模具多采用2Cr13和3Cr13，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均优于国产材料[12] 。

(2) 软件：我国CAD/CAE/CAM软件开发进度和水平低，且CAM/CAE的发展跟不上CAD，其中三维设计的应用尚处在开始阶段，数控加工在模具制造中所占比例仍然较低。

(3) 设备：我国能提供的比较成套的高精度加工设备与国外装备相比，仍有较大差距。即使国内许多企业已引进国外许多先进设备，但总体的装备水平比国外低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。

这都导致了我国模具产品水平低于国际水平，生产周期却高于国际水平，从总体上大大落后于国外水平。

发展趋势：

随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。以及提高我国的人才培养措施和政策。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图画、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。 现从以下三个方面看现代模具制造的现状及发展趋势。

（1） 模具材料

模具中材料应用是关键，选材不当致使模具失效，占失效模具的一半。,因此，选材非常重要。现在有新型冷作模具钢有65Nb、O12A1等；模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化是重要发展趋势。

（2） 设计制造技术

现模具设计与制造应用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）设计，UG等，可以进行三维仿真，使用程序、模具拟成形过程。设计与制造之间的直接传输便于设计的修改和完成。模具设计与加工方法的发展主要有以下几方面 ：

① 模具软件功能集成化

模具软件功能的集成化实现信息的综合管理与共享，支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。软件包括：UG、CATIA和Pro/E等。新模具CAD/CAM软件技术，立体的思想、直观的感觉来设计模具结构，所生成的三维结构信息能方便地用于模具可制造性评价和数控加工，这就要求模具软件在三维参数化特征造型、成型过程模拟、数控加工过程仿真及信息交流和组织与管理方面达到相当完善的程度并有较高集成化水平。

② 快速原型法和快速制模技术（RPM/RMT）

该技术是一项集激光、材料、信息及控制等技术于一体的先进制造技术，其突出特点就是能直接根据产品的CAD数据快捷地制造出具有一定结构和功能的原型甚至产品，而不需要任何工装夹具，而迭加形成三维实体。RPM技术与RMT技术的结合，将是传统快速制模技术进一步深入发展的方向。RPM技术与陶瓷型精密铸造相结合。为模具型腔精铸成型提供了新途径。应用RPM/RMT技术从模具的概念设计到制造完成，仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右，因而具有广阔的发展前景。

③ 高速铣削技术

高速铣削是目前切削技术中应用最多的一种工艺技术，是一种以高主轴转速、快速进给、较小的切削深度和间距为加工特征的高效、高精度数控加工方式。高速铣削具有工件温度低、切削力小、加工平稳、质量好、效率高（为普遍铣削加工的5~10倍）及可加工硬质材料（＜60 HRC）等诸多优点，高速铣削机床（HSM）一般主要用于大、中型模具加工，如汽车覆盖件模具、变速箱体压铸模、大型注塑模等曲面加工，其曲面加工精度可达0.01mm。因而在模具加工中日益受到重视。

（3） 专业化生产及标准化

专业化生产是现代工业生产的重要特征之一，国外工业先进的国家模具专业化生产已达75%以上。。这种专业化小模具厂易于管理，反应灵活，易于提高产品质量和经济效率，有较强的竞争力。标准化是实现模具专业化生产的基本前提，能系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。

二、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）

研究方案：

1. 书籍查询

2. 网上搜索资料

3. 模具的工艺设计及计算

4. 画二维图

5.三维仿真

工作计划：

三、主要参考文献（不少于10篇，期刊类文献不少于7篇，应有一定数量的外文文献，至少附一篇引用的外文文献（3个页面以上）及其译文）

[1] 龙玲. SolidWorks环境下冲模标准件库的开发[J].成都纺织高等专科学校学报,第23卷第2期,20xx年4月

[2] 罗亚军， 郑静风 ，张永清， 何丹农.板料拉深成形过程中的变压边力技术.锻压技术 ，2003 年第2 期.

[3] 郑朔.基于CATIA V5的三维数字化通用零部件标准件库的创建与使用. 航空标准化与质量，2002(6)

[4] 汪锐 ,罗亚军, 郑晓丹, 何丹农.复杂零件多道次拉深成形的计算机仿真

[J].塑性工程学报,第23卷第2期,20xx年6月

[5] 冲模设计手册编写组．冲模设计手册[M]．北京：机械工业出版社，1988．

[6] 沈凌，王建洲.基于AutoCAD 的模具参数化设计模型研究[J].广东交通职业技术学院学报，第5卷第3期,20xx年9月

[7] 周雄辉等编著.现代模具设计制造理论预技术. 上海:上海交通大学出版社,2000

[8] 郑光文, 柳君, 白凤梅, 李军平, 俞龙海.基于知识工程的连续拉深CAD/ CAPP/ CAE 系统[J].锻压技术，第34卷第3期,20xx年6月

[9] 冯巧玲. 自动控制原理[ M] . 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003.

[10] Taisuke Akam atsu, Shizuo U KITA, Katsutoshi Miyasaka, Meng SH I. Deep Drawing of commercially pure Titanium sheet s. ISIJ International, 1995, 35 ( 1) : 56~62

第二篇：模具毕业设计开题报告范文

模具毕业设计开题报告范文

1．本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述

近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率,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等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入, 大大缩短了模具设计周期, 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。

打印机是计算机重要的文字、图形图象输出设备，是中国计算机外部设备市场上最普及、最活跃，也是竞争最为剧烈的计算机产品之一。近年，由于打印机在SOHO（小型办公和家庭办公）应用领域的不断扩大；同时，打印机自身也在技术上的集成化、网络化，以及打印速度、质量的不断提高和发展使其拥有稳定增长且又不断扩大的市场。

作为打印机重要组成部分之一—打印机壳体，它的结构设计及质量也式非常重要的。目前，主要采用注射成型的方法得到打印机壳体，用这种方法生产的优点是：成型周期短，能一次成型外形复杂的结构，对各种塑料的适应性强，生产效率高。打印机壳体采用的材料主要有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。由于ABS综合性能好，冲击韧性好，机械强度高，易于成型和机械加工等优点，常采用其作为打印机壳体材料。

打印机壳体注射模CAD主要研究的是注射模具的结构设计及分析(CAD)、模具结构分析与优化设计(CAE)、辅助制造(CAM)。塑料模具CAD集成技术, 就是把塑料模具制造过程所涉及的各项单元技术集成起来, 统一数据库和文件传输格式, 实现信息集成和数据资源共享, 从而大大缩短模具的设计制造周期, 提高制模质量。

模具的CAD设计、分析, 包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件如PRO/E、UGII等很容易地确定分型面, 生成上下模腔和模芯, 再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后, 再利用模具分析软件(CAE), 如Plastic Advisor、CFLOW进行塑料的成形过程分析。根据Plastic Advisor软件和它的丰富的材料、工艺数据库, 通过输入成形工艺参数, 可动态仿真分析塑料在注塑模腔内的注射过程流动情况(含多浇口注射时的塑料汇流纹分析)、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等, 根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等。比如是否存在浇注系统不合理, 出现流道和浇口位置尺寸不当, 无法平衡充满型腔; 是否存在注塑工艺不对, 出现产品的翘曲变形等。模具通过CAD设计和分析, 就可以将错误消除在设计阶段, 提高一次试模成功率。

模具的计算机辅助制造(CAM)技术主要应用在数控铣削加工、线切割加工、电火花加工等方面。CAM技术尤其是在复杂模具的型腔、型芯及电极的铣削加工中起着更加重要的作用。利用模具

ＣＡＭ技术在电脑上模仿机床的加工过程, 能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段, 减少加工后的修补和返工, 大大提高模具的制造效率和质量。

综上所述, 模具CAD集成技术就是应用于模具制造各个环节的计算机辅助技术和实现各环节信息集成的技术。研究打印机壳体注射模CAD是顺应当前模具制造行业发展需要的，具有重大的意义。

2．本课题有待解决的主要关键问题

（1）打印机壳体相关结构设计及计算，完成该塑件的注射模具。

（2）打印机壳体注射模总装配图。

（3）研究打印机壳体的注射模CAM/CAE的实现方法。

（4）开发该塑件注射模CAD/CAM多媒体演示课件。

  

3．对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面)（1）通过Pro/Engineer软件设计出打印机壳体的注射模，再利用Pro/Engineer EMX软件模架构建软件，结合设计、计算的注射模的主要尺寸，调用标准模架，完成打印机壳体整套模具的设计。

（2）研究注射模CAM实现方法，主要借助MasterCam软件对关键零件进行防真加工。通过这种方法在电脑上模仿机床的加工过程，能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段，减少加工后的修补和返工，大大提高模具的制造效率和质量。

（3）研究注射模CAE实现方法应用到的是塑料顾问。塑料顾问（Plastic Advisor）是Pro/E系统的外挂程序之一，是注射成型CAE软件。通过它在计算机上模拟实际成型过程，预测可能出现的缺陷，如产品结构是否合理、怎样选择合适的注塑材料、确定合适的浇口位置，预测“气泡及熔接痕”位置、压力和温度分布、制品的填充质量、预测成本等，实现对模具CAD的优化设计。

 （4）利用FlashMX设计软件，结合文字说明、图片及动画演示等方法详细说明打印机壳体注射模的设计过程及其CAD/CAM的实现方法。

4．完成本课题的工作计划及进度安排

  第一、二周：毕业实习，完成调研报告；

第三、四周：方案论证，确定方案，完成外文翻译；

第五、六周：注射模相关结构设计及计算，画出总装配图；

第七、八、九周：采用三维参数化造型软件完成该塑件注射模CAD；

第十周：研究打印机壳体的注射模CAM/CAE的实现方法；

第十一、十二周：开发该塑件注射模CAD/CAM多媒体演示课件；

第十三周：撰写设计说明书及相关技术文件；

第十四周：交毕业设计、准备答辩；

第十五周：答辩资格评审；

第十六周：毕业答辩；

第十七周：修改毕业设计。