毕业设计开题报告

     课题名称:  新能源汽车

 

                                  

第二篇：开题报告

毕 业 设 计 开 题 报 告

 

一、   课题来源、目的、意义

1．课题的来源

本课题源自上海嘉兴金诺塑业有限公司。通过针对市场现有汽车儿童安全座椅造型、结构、材料的状况、市场定位、经营策略等调研，围绕汽车儿童安全座椅进行设计，运用汽车造型设计等相关理论与方法，设计出具有市场、符合企业生产和应用实际的产品；依据材料、工艺、生产能力和技术等条件，提出一套具有实际应用价值的设计方案。以期达到功能良好，造型美观，安全的目标，且考虑成本和利润，使设计结果贴近生产实际和生活需求。完整体现出设计、推敲过程。设计以实际应用为目的。力求功能与美观相结合。

2．本课题研究目的

通过对国内外汽车儿童安全座椅的设计理念、法律法规以及汽车安全事故中多发现象的了解，针对汽车儿童安全座椅的安装的易操作性（轻量化与易识别）、安全性和实用性进行设计分析，完成汽车儿童安全座椅的设计改进工作，用以指导金诺塑业有限公司在汽车儿童安全座椅项目上的生产实践，提高该公司生产的汽车儿童安全座椅的安全性能、达到获得最大市场占有率的目标。

3．本课题研究的意义

通过上海嘉兴金诺塑业有限公司的实地走访了解与对国内外汽车儿童安全座椅的调研与分析发现存在如下主要问题：1.注塑成型机械老化2.质量缺陷3.人机功能差，孩子不愿长时间坐在里面。4.座椅的质量与体积较大，安装不方便。5. 复杂的安全带固定方式方式、ISO FIX方式以及LATCH。

基于上述原因，对汽车儿童安全座椅的研究已势在必行。通过对椅子的改良设计，不但能够降低椅子的重量，而且人机功能良好，易于安装，可有效降低汽车在高速运行时的碰撞力，防止碰撞伤害，提高安全性。

二、   国内外概况、预测和文献综述

1.    课题的国内外研究概况

国外汽车儿童安全座椅设计与制造较早，法律法规较为完善与严格，国外轿车已普遍选装儿童安全座椅。1949年德国“斯迪姆”，全球第一台儿童安全座椅的发明和制造者。国外的座椅特别注重人机工学，设计上都有相应的标准,在儿童安全座椅的性能和质量，直接关系到其对儿童的保护作用，很多国家和地区都有相应的标准。欧洲经济委员会(ECE)就有关机动车上儿童乘客的安全防护系统的论证而颁布了第44号法令，这就是ECE R44标准。最早的ECE R44标准是1982年生效的。美国的FMVSS、欧洲ECE-R44/03标准，以及日本保安基准都对儿童安全座椅（约束系统）提出了具体的法规和标准。首先他们都对座椅的动态性能有着严格的技术要求，对于试验中座椅的移动量也规定得十分明晰。当然在其他方面各自又有着自己的特点。在日本保安基准中，对于座椅的靠背高度手感和带扣的尺寸都要检查。而在美国的相关法规中，则对织物的耐磨强度、耐光强度，以及耐微生物强度提出了具体要求。并与欧洲一样，进行盐雾试验，以考验其抗腐蚀的能力。除了上述规定以外，还对座椅的能量吸收性，抗翻滚能力、耐高温性，以及安全带的调节功能、卷收功能、织带锁止功能有着严格的限制。

    我国现在儿童安全座椅的主要技术还是依靠国外，并且质量较差，从主观因素上讲我国目前还没有正式的标准法规，也没有一套完整的实验系统。一套国家安全标准的制定，不是简单翻译、照搬国外的标准那么简单，因为它必须要符合我们国家的国情，特别是要将国内的制造能力、相应的试验能力综合考虑进去，在充分消化吸收国外标准的基础上制定出我们国家自己的标准。从客观因素上讲国人文化素质较低，对儿童安全的意识较低，中国汽车技术研究中心几年前就已经意识到了儿童安全座椅在国内的发展前景和趋势，在这几年中陆续投入人员和资金进行标准法规的研究和试验能力的开发，取得了阶段性的进展。但是离汽车安全发展的要求还有这不小的差距。各种车型在儿童乘车安全方面的配置方面也是参差不齐，国内很多汽车厂家减配的“首选项目”就是儿童安全配置，近年来这种情况有所好转，一般中级车以上的车型都配备了儿童锁、座椅安全卡口等配置；而在质量方面，市场上的产品也存在鱼龙混杂的情况。这些因素严重制约了我国儿童安全座椅市场的发展。

2.    课题的研究设计预测

     汽车儿童安全座椅的研究与设计，首先了解国内外的儿童安全座椅的类别、功能等调研中国市场，产品定位之后开始草图的设计，草图设计的过程中会出现座椅的曲面参数与受力分析，特别是注意考虑舒适性与碰撞时的安全性，然后再进行计算机的模型设计，材料的特性分析，注塑模型的设计，设计的座椅一定要可以满座注塑磨具的成型，在座椅内部注塑支撑部分做好以后，就可以开始外部的附加件的安装，主要包括海绵垫，外附件的主要作用是缓冲和舒适，在外附件的设计上会有很大的问题。

三、   系统设计方案及可行性分析

1． 系统设计方案

本课题的系统设计方案（线框图）

2． 可行性分析

1）本课题重点解决人机工学与座椅固定装置问题，研究技术路线包括座椅的曲面度，受力部分的数据参数，注塑模具数据部分。

2）座椅靠背曲面人机工学建立具体路线如下图2

四、   预计达到的要求及预计的关键技术 

1.预计需达到要求

儿童束带或儿童约束连接带利用了已安装在成人安全带上的固定件的情况，有效的安全带固定件按规章得到批准；设备的有效操作不受其他设备影响；成人和附加系统的拔扣不得互换。 

 对于CRS利用杆形物或附加装置连接到经过规章批准的固定件，其有效固定位置超出规章定义范围的情况，应满足以下几点：这类设备只能作为半通用或专用类加以批准；动态测试应包括杆形物，负载施加到杆形物的中间位置。杆形物可调，将它调至最长位置。 

  成人固定件(杆形物通过其固定)的有效位置和操作不被破坏。带有支撑腿的CRS只能作为“半通用”或“专用”类批准。增压垫必须用成人安全带或其他方式固定，以书面的形式申明，产品所用材料和被约束儿童所能触及到的材料的毒性符合玩具安全法案。以书面的形式申明，产品所用材料的可燃性符合ECE 对车辆结构的要求。

  应用符合规定长度的安全带把CRS固定在试验台上。不安装假人，除非系带的设计会使安装假人后要增加安全带的用量。将CRS安装到位，安装有标准卷收器，离开施力点的安全带无张力。使用带有卷收器的安全带时，符合留在卷轴中的带长至少有150mm的条件。   

  系带在系统任何有要求的位置有防护：对“专用系带”，不使用附加约束装置，主要约束装置在任何有要求的位置施加防护。儿童能够快速的安放和抱走。对于用吊带或Y型带约束（没有卷收器）的CRS，每个肩带和腰带在规定的程序中能做相对运动。儿童系带总成设计成有两个或多个连接件。对“专用系带”附加的约束装置将限制安放和抱走儿童的速度，附加装置应设计成能尽快地释放。可以改变CRS的倾角，这个改变不需要手工再次调整系带。一次手动来调整CRS的倾角。 

  CRS保证儿童的安放，即使当儿童睡着时，也能提供所要求的防护。为了防止由于受到撞击或烦躁不安引起的儿童从底部滑出，所有结合完整级吊带系统面向前的Ⅰ组CRS有裆带。裆带的最长位置，不能将腰带调整到9到15kg人的骨上方。所有的系带在正常使用时不引起乘员的不适或发生危险。颈部附近两肩带之间的距离是人颈部的宽度。吊带不会使儿童身体的薄弱部位（腹部、胯部等）受到过量的力。设计在发生碰撞时，压力不会施加到儿童头顶上。Y型带只能用于背向前和侧面向前的CRS（提篮）。系带的设计和安装做到： 车辆中的儿童或其他乘员遭受锐边或突出部位的危险和伤害减到最低。没有损坏车辆座椅或乘客衣物的尖角或突出物。不能挤压儿童身体的薄弱部位（腹部、腿部等）。保证刚性件与系带的接触点没有会磨损系带的尖角。必须保证当儿童安顿好之后，儿童不能轻易松开约束其盆骨的装置。

  ISOFIX儿童安全座椅的最大长宽高和其安装尺寸（包括连接件）必须根据本规范所定义的车辆座椅设备（VSF）为ISOFIX儿童安全座椅生产商定义。通用和半通用类的ISOFIX安全座椅的重量不能超过15kg。ISOFIX系统的两个固定装置应该有完全锁定指示。指示可以是听觉、触觉或视觉或其中的两种或全部。视觉上的指示必须在任何光线条件下都是可见的。 

  总结本课题预期成果实现符合国家标准，安全性良好，经济适用的汽车儿童安全用品。

2.预计的关键问题

1）座椅的曲面数据分析。

2）注塑模具的加工和座椅外附件的安装的舒适性与安全性。

3）符合儿童用品的材料标准。

4）Y型安全带的材料与安装方法。

5）安装与拆卸的简易性。

五、   课题研究进展计划

毕业设计具体进度安排见表1。

表1  毕业设计具体进度安排表 

六、   现有的条件及设备

1.设备

      材料与注塑成型设备老旧，注(射模)塑(或称注射成型)是塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后由柱塞或往复式螺杆将熔体推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。A注塑机的基本功能：注塑是通过注塑机来实现的。注塑机的基本功能是：1。加热塑料，使其达到熔融状态;2。对熔体施加高压，使其射出而充满模腔。B注塑过程/设备：热塑性塑料的注塑操作一般是由塑炼。充模。压实和冷却等所组成的。所用设备是由注塑机。注塑模具及辅助设备(如物料干燥等)组成的。  

2.工艺

 注射装置在注塑机过程中主要实现塑炼。计量。注射和保压补缩等功能。螺杆式注射装置用得最多，它是将螺杆塑炼和注射用柱塞统一成为一根螺杆而成的。实质上，应称为同轴往复复杆式注射装置。它在工作时，料斗内的塑料靠自身的重量落入加热料筒内，通过螺杆的转动，塑料沿螺槽向前移动，这时物料受到加热料筒外部加热器加热，同时内部还有剪切产生的热，温度上升在成为熔融状态。随着加热料筒前端材料的贮存，这些材料产生的反作用力(背压)将螺杆向后推，利用限位开关限制其后退量，当后退到一定位置时，使螺杆停止转动，由此决定(计量)一次的注射量。模内的材料冷却后，制品一经取出，就再次合上模具，进入注射工序，这时注射装置的液压缸(注射油缸)向螺杆施力，在高压下螺杆成为射料杆，将其前端的熔体从喷嘴注入模具内。螺杆式注射装置是由螺杆，料筒，喷嘴和驱动装置等部分构成的。注射用螺杆一般分加料，压缩，和计量三段，压缩比为2~3，长径比为16~18。当熔体从喷嘴射出去时，由于加压熔体上的注射力怕反作用力，一部分熔体会通过螺杆的螺槽逆流到后部。为防止这种现象，在螺杆的端部装上止逆阀。对于硬聚氯乙烯，则采用锥形螺杆头。料筒是装纳螺杆的部分，它是由耐热。耐高压的钢材制的。在料筒的外围安装数组电热圈以加热筒内的物料，用热电偶控制温度，使塑料具有适宜的温度。喷嘴是联接料筒和模具的过渡部分，其上装有独立的加热圈，因为它是直接影响塑料熔融状的重要部分。一般注塑多采用敞开喷嘴对于低粘度聚酉先胺。则采用针阀式喷嘴。驱动螺杆的转动可用电动机或液压马达，螺杆的往复运动是借助液压力实现的。

七、 课题的难点和重点

        本课题的难点和重点主要有1.产品的草图绘制完成后的模型曲面建立是否符合吹塑模具的的合模线。这直接关系到产品在转折处面的凹凸平整度2.安全带的穿插孔附件的安装位置是否便于安装。3.ISOFIX连接带的穿插位置的合理性分析。3.该产品的材料选择上是用EPS还是HDPE材料，选材不同价格偏差巨大4.产品上是否要安装ISOFIX或是LATCH连接，关系到安全程度。5.是否要增加产品的趣味性，大部分儿童不愿意做在座椅里面。

八、 参考文献

  1. 王受之著 《世界现代设计史》 中国青年出版社  20##-03

2. 简召全主编 《工业设计方法学》  北京理工大学出版社  20##-03

3. 陈慎任等著《设计形态语义学——艺术形态语义》 化工出版社  20##-07 

4. 王惠军主编 《汽车造型设计》 国防工业出版社  20##-08

5. (英国)彭妮·斯帕克著《设计百年——20世纪汽车设计的先驱》中国建筑工业出版社  20##-06

6. 谷蒸气主编《轿车车身》人民交通出版社 20##-10

7. 王绍强 《设计定位》 岭南美术出版社 20##-12

8. 张锡著 《设计材料与加工工艺》 化工出版社 20##-08

9．方念等编著 《汽车一百年》内蒙古人民出版社 20##-11

10. 徐恒醇著 《设计美学》 清华大学大学出版社 20##-07

11. 章利国著《现代设计美学》河南美术出版社 20##-07

12. [德]爱娃·海勒《色彩的文化》中央编译出版社 20##-04

13. 杜海滨编著《汽车造型设计》辽宁美术出版社 20##-01

14．相关设计网 站检索和查询

15. 丁玉兰著 《人机工程学》北京理工大学出版社， 20##-07

16. 沈法著，《产品色彩设计》，中国轻工业出版社， 20##-02

开 题 报 告 要 求

1、   开题报告必须在收集和阅读有关资料，考查生产现场，参考类似产品，进行分析、对比、论证的基础上进行撰写。

2、       开题报告的内容一般包括：课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展；进行可行性分析及系统设计方案；系统达到的功能要求、技术指标；新工艺、新装置等及关键技术；模型研究的重点和难点；预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。

3、       开题报告不得少于3000汉字，并附有毕业设计计划安排。

4、       开题报告要求在毕业设计前四周内完成。