哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：系（部）機電工程系專業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生王曉峰學(xué)號1069360102班號0693601指導(dǎo)教師晁紅潁開題報告日期2009.10.27哈工大華德學(xué)院說明一、開題報告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1通過學(xué)生對文獻(xiàn)論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容和要求2進度計劃是否切實可行；3是否具備畢業(yè)設(shè)計所要求的基礎(chǔ)條件。4預(yù)計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施；5主要參考文獻(xiàn)。二、如學(xué)生首次開題報告未通過，需在一周內(nèi)再進行一次。三、開題報告由指導(dǎo)教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師簽字：檢查日期：一、設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求利用Pro/E設(shè)計軟件，完成該塑件的三維實體造型設(shè)計，在查閱相關(guān)設(shè)計資料和分析該塑件注射成型工藝性基礎(chǔ)上進行模具的總體的方案設(shè)計及可行性分析。在完成模具參數(shù)計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，利用CAD設(shè)計軟件完成模具的總裝配圖、脫模機構(gòu)部裝圖及有關(guān)的零件圖設(shè)計；最后完成設(shè)計計算說明書的編寫。該畢業(yè)設(shè)計所要沖壓的零件，如下圖。材料為08F，厚度為1mm。08F中F表示是沸騰鋼，08表示為含碳量為萬分之八。08F鋼強度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。因為08F鋼的塑性很好，所以主要用來制造冷沖壓件技術(shù)要求：1、中心孔尺寸精度要求較高。2、外圓尺寸精度要保證。零件二維圖二、選題的目的和意義端蓋是某種通用機械上的一種零件，使用數(shù)量較多（每臺6-8）件，原為鑄鐵件，為了節(jié)約工序、降低生產(chǎn)成本，同時還能保證零件性能，對其進行了改善，如下圖。改進設(shè)計后沖壓工藝要點：1，采取預(yù)沖中心孔，以改善4個凸臺內(nèi)側(cè)及凸臺之間的材料流動；2將毛坯下成方形，一邊四角從外側(cè)補充4個凸臺用料；3，采取先將4個凸臺拉伸到一定高度時在落制件外園料的方法，使得在拉伸過程中材料易于得到補充且外圓相對準(zhǔn)確（后一工序進行前，不必在修整圓邊）。這種設(shè)計既讓學(xué)生鞏固了所學(xué)的知識，又鍛煉了實戰(zhàn)的能力。同時，該工藝可行性好，效率高，成本低，經(jīng)濟效益顯著。三、論文綜述（一）模具工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代機械制造業(yè)中,許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國民經(jīng)濟中許多部門的發(fā)展。我國對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，國務(wù)院于1989年就將模具技術(shù)的發(fā)展列為機械行業(yè)的首要任務(wù)。充分說明了模具工業(yè)的基礎(chǔ)性和重要性。模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、用模具成形產(chǎn)品的工藝應(yīng)用極其廣泛。例如：模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件都是使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而成形的。壓鑄件、粉末冶金件也是在模具中充填加壓成形的。塑料、陶瓷等非金屬材料的制品多數(shù)都是由模具加工成形的。2、模具成形可實現(xiàn)少、無切削的加工。少、無切削加工是機械制造的一個發(fā)展方向。模具成形是實現(xiàn)少、無切削工藝的有效途徑，而模具制造水平的提高是關(guān)鍵。模具制造水平的提高可以使模具成形制品的精度提高，表面粗糙度降低，從而有可能直接加工出成品，不需要再進行精加工，由此避免了切削加工。3、模具成形制品具有高精度、高復(fù)雜性，高一致性、高生產(chǎn)率、低消耗和低成本的特點，因此應(yīng)用范圍很廣。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領(lǐng)域占60%70%，家電產(chǎn)品占80%以上，手表、自行車等輕工產(chǎn)品占85%以上。（二）模具的分類和占有量按通常的分類方法如下：塑料模具、橡膠模具、沖壓模具、壓鑄模具、鑄造模具、鍛造模具、合金模具、拉絲模具、玻璃模具、陶瓷模具和汽車模具。但是從模具的設(shè)計角度看，總體結(jié)構(gòu)特征分類更加的方便，注射磨具按結(jié)構(gòu)特征可分為：單分型面注射模具、雙分型面注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、帶側(cè)向分型抽芯的注射模具、自動卸螺紋的注射模具、推出機構(gòu)在定模的注射模具和無流道凝料的注射模具等。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，利用模具成形的各種零、部件，在飛機、汽車、電器儀表等領(lǐng)域占60%70%，家電產(chǎn)品占80%以上，手表、自行車等輕工產(chǎn)品占85%以上。（三）我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀近年來，我國的模具工業(yè)發(fā)展較快，已能夠滿足國內(nèi)對中、低檔模具的需求。少量模具已開始向日本、美國、新加坡、泰國等地出口。模具工業(yè)逐漸發(fā)展成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。我國的模具工業(yè)雖然在十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如：精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比例較低；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依靠進口。據(jù)統(tǒng)計我國目前的模具生產(chǎn)只能滿足需要的60%，其余40%需要進口；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高等。我國的模具制造與國外相比，落后之處主要表現(xiàn)為以下5個方面：1、標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化程度為30%左右，標(biāo)準(zhǔn)件品種較少，缺少精密、高效標(biāo)準(zhǔn)件和商品化標(biāo)準(zhǔn)件。2、模具制造精度低、周期長。國外模具廠都采用粗加工、精加工、測量、裝配等成套的精密設(shè)備，如CNC坐標(biāo)磨床、NC電火花機床等。國內(nèi)模具廠設(shè)備陳舊不配套，NC機床、電加工機床在加工機床中占有的比例較小，模具加工新工藝采用較少，使國內(nèi)模具精度比國外低12級，制造周期長12倍。3、模具品種少、效率低。主要是缺少大型、復(fù)雜、長壽命模具。國外模具向精密化、自動化方向發(fā)展，很多工序可以集中在一副模具中完成。4、模具壽命短、材料利用率低。國外由于采用了冶煉和熱處理方面的新技術(shù)，模具壽命大大提高。國內(nèi)模具鋼品種不全，新鋼種很少，一般采用常規(guī)熱處理，因而質(zhì)量較低，模具材料利用率僅為60%。5、技術(shù)力量落后、管理水平較差。我國模具生產(chǎn)技術(shù)人員比例只占7%8%，這一比例不但低于國外的30%，而且也低于內(nèi)內(nèi)其它行業(yè)，生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理。以上幾方面的問題說明我國模具工業(yè)的總體水平還處于較落后的狀態(tài)，還需要大力加快發(fā)展。據(jù)預(yù)測，未來我國將成為世界的制造中心，這更加給模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇與空間。為了加快我國模具工業(yè)的發(fā)展，基本任務(wù)之一就是加快人才的培養(yǎng)。我院的模具設(shè)計與制造(專)專業(yè)，就是為了適應(yīng)國家急需培養(yǎng)現(xiàn)代模具生產(chǎn)綜合素質(zhì)和綜合生產(chǎn)技能人才的需要，適應(yīng)現(xiàn)代模具生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)方式對人才的要求而設(shè)置的。（四）國外模具工業(yè)的發(fā)展情況據(jù)中國工業(yè)報報道，高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平在國際上是一流的。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。1、高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計與制造（1）CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達(dá)到了70%89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。數(shù)控機床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。3050人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機床十多臺。經(jīng)過數(shù)控機床加工的零件可直接進行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計中應(yīng)用CAE軟件，模擬金屬變形過程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時間減少了50%以上。（2）為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術(shù)高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬3萬r/min。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進步和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為45年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點之一。（3）快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設(shè)備，也有專門提供原型制造服務(wù)的機構(gòu)和公司。在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于模具制造，即利用快速原型技術(shù)制造產(chǎn)品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具，用于少量翻制塑料件，非常適合于產(chǎn)品的試制。2、歐美模具企業(yè)的管理經(jīng)驗值得借鑒（1）人員精簡，“瘦”型管理