本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
論 文 題 目： 變徑管接頭的注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè) 、班 級： 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）：）
年 12 月 27 日填
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。
一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰， 文理通順，較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過；
3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。
一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目
變徑管接頭的注塑模具設(shè)計(jì)
2. 研究領(lǐng)域
機(jī)械制造和模具的設(shè)計(jì)
3. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義：模具是工業(yè)生產(chǎn)中的主要工藝裝備，模具工業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)。
采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)省能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)。它已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。因此，模具工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，將會(huì)起越來越大的作用。模具工業(yè)薄弱將嚴(yán)重影響工業(yè)產(chǎn)品造型的變化和新產(chǎn)品的開發(fā)。
應(yīng)用價(jià)值：1）塑料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價(jià)格 低廉等優(yōu)點(diǎn)。塑料已成為金屬的良好代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。2）由于輕量化、低能耗的發(fā)展要求，零部件的材料構(gòu)成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國內(nèi)外塑料應(yīng)用的情況看，塑料的用量已成為衡量生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。3）注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并且成型周期短，可以一模多腔，大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，因此在塑料加工行業(yè)中占有非常重要的地位。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
模具工業(yè)作為衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志，已經(jīng)獲得了越來越廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。當(dāng)前，隨著市場競爭的加劇、人們需求的不斷提高，為了適應(yīng)市場需要， 模具行業(yè)也需要不斷發(fā)展創(chuàng)新。從分析中可以看出，我國在注塑模具的研究方面取得了重要的進(jìn)展，先進(jìn)制造技術(shù)的采用與新材料的應(yīng)用使我國的注塑模具朝著精密、高速、節(jié)能的方向發(fā)展， 具體發(fā)展方向表現(xiàn)在以下方面:
( 1) CAD/CAM/CAE 技術(shù)將廣泛應(yīng)用于注塑模具設(shè)計(jì)
( 2) 熱流道模具在注塑模具中的比重將逐漸提高
( 3) 專用和優(yōu)質(zhì)模具材料將不斷推陳出新
( 4) 智能化、自動(dòng)化研磨拋光將得到應(yīng)用
( 5) 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
變徑接頭由于直徑并不固定，導(dǎo)致塑件往往在精度上達(dá)不到要求，再由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜容易導(dǎo)致排氣不通暢塑件表面產(chǎn)生劃痕，氣孔的現(xiàn)象。由于本題目的塑件壁相對較薄，在開模的過程中，如何保證塑件會(huì)留在動(dòng)模上。為了使塑件脫模時(shí)留在動(dòng)模上，需要加一個(gè)側(cè)型芯，開模過程中側(cè)型芯如何與塑件分離以及各種參數(shù)的選擇也是一個(gè)很重要的問題。
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
設(shè)計(jì)題目是變徑接頭的模具設(shè)計(jì)，該產(chǎn)品主要用于本來不能互相配合的金屬管道的連接，比如自來水管道的連接，座便器里水管的連接等等。具體內(nèi)容包括：
（1） 注射機(jī)的選擇
（2） 分型面的設(shè)計(jì)
（3） 側(cè)向抽芯的設(shè)計(jì)
（4） 型芯的設(shè)計(jì)
（5） 澆注系統(tǒng)
（6） 冷卻水道的設(shè)計(jì)
（7） 脫模結(jié)構(gòu)
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
在初步準(zhǔn)確完成所需要設(shè)計(jì)的項(xiàng)目并完善工程圖的情況下，使所設(shè)計(jì)的變徑管接頭能夠滿足滿足人的使用需求和功能需求，并使最終產(chǎn)品能夠得到社會(huì)廣泛認(rèn)可，能夠投入市場進(jìn)行批量生產(chǎn)。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
搜集文獻(xiàn)，查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊和書籍，進(jìn)行市場調(diào)研并參照現(xiàn)有研究成果，在老師指導(dǎo)下開展設(shè)計(jì)研究工作，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，力學(xué)計(jì)算，三維軟件等進(jìn)行仿真模擬。
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1-4 周：選定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，明確畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)和內(nèi)容，查閱相關(guān)資料， 并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。
第 5-6 周：擬定自來水管道變徑接頭塑料模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
第 6-8 周：外文資料翻譯傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成自來水管道變徑接頭機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，繪制部分裝配圖。
第 9-10 周：用三維軟件做出整體的效果圖。
第 11-12 周：完成其它輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成零件圖的設(shè)計(jì)。
第 13-15 周：總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制總裝配圖。
第 16 周：參加答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 馮剛，張朝閣，江平.我國注塑模具關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].塑料工業(yè)，
2014.4:16~19
[2] 唐仁奎，許艷英. 注塑模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[D]重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，2010.6
[3] 馮剛，張朝閣，齊繼寶等. 三種不同類型注塑模具的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀[J].工程塑料應(yīng)用.2013.7.41（7）
[4] 李金剛,韓紅青,黃能會(huì).注塑模具澆口設(shè)計(jì)簡要分析[J].塑料科技,2010.(02).
[5] 王昌，胡修鑫. 注塑模具的先進(jìn)制造技術(shù)綜述[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院. 2012.14.042
[6] 冀冠一.快速熱循環(huán)注塑模具及工藝關(guān)鍵技術(shù)研究. [J].工業(yè)技術(shù).2016.12.43
[7] 呂戰(zhàn)鵬，黃德倫，趙國珍等.富氣反應(yīng)器 F316 不銹鋼變徑管接頭腐蝕破裂原因分析[J]材料研究所. 2000,21(2)
[8] 史建國，徐剛.淺談精密塑件型腔與型芯的設(shè)計(jì)[D]濟(jì)南職工科技大學(xué)，2005
[9] 聞邦椿，吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第五版)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2015.
[10] 耿靜.注塑模具CAD 冷卻系統(tǒng)的研究[D]山東大學(xué).2008
[11] 何政軍.基于實(shí)例的注塑模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)研究與應(yīng)用[D]華北電力大學(xué).2014
[12] 趙軍.注塑模具結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化方法研究[D]上海交通大學(xué).2011
[13] 于影霞，何柏林，李力.國內(nèi)外模具材料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢熱加工工藝.2009, 38(2)
[14] 中國聚合物網(wǎng).中國塑料模具行業(yè)發(fā)展矛盾與障礙. [J].橡塑技術(shù)與裝備.2016.11.42(20)
[15] 中國模具工業(yè)協(xié)會(huì).模具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃[J]. 模具工業(yè).2011,37(1)
[16] 許樹勤，王文平.模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京大學(xué)出版社.2010.
[17] 趙晶.大型注塑模具設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)研究. [J]. 黑龍江科學(xué).2016.12(7)
[18] Mouna Zaidani, Mohammad A Omar, S Kumar. Coupling of injection molding process to mechanical properties of short fiber composites: A through process modeling approach. [J] Journal of Reinforced Plastics and Composites.2015,1
[19] Wu-Lin Chen,Chin-Yin Huang,Ching-Ya Huang.Finding efficient frontier of process parameters for plastic injection molding. [J] Journal of Industrial Engineering International.2015，1
[20] N. Nayebpashaee,M. Soltanieh,Sh. Kheirandish .A Study on Formation and Growth Mechanism of Nitride Layers During Plasma Nitriding Process of Plastic Injection Mold Steel[J]. Materials and Manufacturing Processes.2016，9
附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告1 引言
塑料作為 20 世紀(jì)的一種新興材料，其使用范圍已經(jīng)深 入到社會(huì)生活與生產(chǎn)的方方面面，成為繼金屬、木材、硅酸鹽之后的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要原材料[3]。
注塑模具是通過特定形狀復(fù)制成型塑料制品的一種工藝裝備，它使塑料成型制品的大批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，注塑模具作為注射成型的一種重要設(shè)備，其設(shè)計(jì)水平、技術(shù)含量的高低對塑料制品的性能有著重要的意義。同時(shí)，注塑模具在塑料制品的推廣與使用方面占有核心的地位，因此，注塑模具也有“工業(yè)之母”之稱。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，新型材料的不斷出現(xiàn)，以及人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)， 對注塑模具的要求也不斷多樣化。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了各種新興的注射成型技術(shù)
[6]。
2 注塑成型過程簡介
注塑成型是將顆粒或粉末狀的塑料加進(jìn)注塑機(jī)料筒，塑料在熱和機(jī)械剪切力作用下塑化城具有良好流動(dòng)性的塑料溶體，然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下通過注塑機(jī)噴嘴注入溫度較低的模具型腔內(nèi)，經(jīng)過保壓，冷卻固化成與模具型腔形狀一致的塑料成品，然后打開模具取出制品，再閉合型腔，在操作上完成一個(gè)注塑周期
[12]。
3 薄壁注塑模具特點(diǎn)
薄壁注塑模具設(shè)計(jì)需滿足以下特點(diǎn)：
（1）模具結(jié)構(gòu)
為承受成型時(shí)的高壓，薄壁注塑模具的剛度、強(qiáng)度要求較高?？梢酝ㄟ^增加模具，嗎的動(dòng)定模板及其支撐板厚度，設(shè)置更多支撐柱來提高模具剛度；另外可采用更高強(qiáng)度、耐磨損、耐沖蝕等的模具鋼；模具內(nèi)應(yīng)盡可能要多設(shè)置內(nèi)縮緊定定位機(jī)構(gòu)，保證模具的定位和支撐，防止模具型芯型腔等零件的偏移和導(dǎo)柱的彎曲等[12]。
（2） 澆注系統(tǒng)
薄壁塑件在注塑過程中，冷卻速度較快，因此要使用大澆口，且澆口尺寸要大于壁厚。另外為降低塑料溶體冷卻速度，可以采用熱流道技術(shù)[12]。
（3） 冷卻系統(tǒng)
如果冷卻不均，薄壁塑件在生產(chǎn)中，很容易產(chǎn)生短射，翹曲等現(xiàn)象，而且薄壁件無法承受較大的殘余應(yīng)力。因此必須增強(qiáng)模具的冷卻，確保模腔溫度均勻， 從而控制塑件的尺寸穩(wěn)定性。加入高傳導(dǎo)率的金屬鑲塊，可以提高溫度傳導(dǎo)速度
[12]。
（4） 排氣系統(tǒng)
薄壁注塑由于注射速度快，填充時(shí)間短，且模腔間隙小，模具的排氣非常重要。除通過頂桿、分型面、導(dǎo)柱等處派出外，在溶體流動(dòng)前沿，流道末端都應(yīng)有較好的排氣設(shè)施，最好采用真空抽射[12]。
（5） 脫膜結(jié)構(gòu)
薄壁塑件比較薄，容易損壞，且由于厚度方向收縮較小，很容易由于模具變形而產(chǎn)生較大的脫模力，因此，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)較大拔模斜度，頂桿應(yīng)多而均，尺寸可更大。另外可使用脫模劑[12]。
4 注塑模具的先進(jìn)制造技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù) AMT( Advanced Manufacturing Technology) 是集機(jī)械、電子、信息、網(wǎng)絡(luò)、材料、能源和管理等先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來的高新技術(shù)，它是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)之一[5]。許多歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具比作“金鑰匙”、“效益放大器”、“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”、“印鈔機(jī)”等，可見其對模具行業(yè)的重視。注塑模具在 整個(gè)塑料模具的總量中占 50% 以上，從目前的發(fā)展趨勢可以看出，在未來模具市場中，注塑模具的發(fā)展將遠(yuǎn)高于其他模具[1]。。新技術(shù)的應(yīng)用對注塑模具的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響，同時(shí)，注塑模具的發(fā)展也對制造技術(shù)不斷提出了新的要求[9]。
先進(jìn)制造技術(shù)主要有以下四種：
（1） 高速切削技術(shù)
（2） 快速成型技術(shù)
（3） 微注射成型技術(shù)
（4） 熱流道技術(shù)[5]
5 國外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
在西方先進(jìn)工業(yè)國，注射模 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍[2]。當(dāng)前代表國際先進(jìn)水平的注射模 CAD/CAE/CAM 的工程應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：
（1） 基于網(wǎng)絡(luò)的模具 CAD/CAE/CAM 集成化系統(tǒng)已開始使用。系 統(tǒng)的每一個(gè)功能既可以獨(dú)立運(yùn)行，又可通過數(shù)據(jù)接口作集成分析[2]。
（2） 微機(jī)軟件在模具行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在 90 年代后期，基 于
Windows 操作系統(tǒng)的新一代微機(jī)軟件，如 UG、PRO/E、CATTIA 等嶄露頭角[2]。
（3） 模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的高智能化程度正在逐步 提高。軟件的智能化功能現(xiàn)已成為衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志[2]。
（4） 三維設(shè)計(jì)與三維分析的應(yīng)用和結(jié)合是當(dāng)前注射模技術(shù)發(fā)展的 必然趨勢。在注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的方法是采用二維設(shè)計(jì)，在國外已有越來越多的公司采用基于實(shí)體模型的三維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[2]。
6 我國存在的主要問題
現(xiàn)代工業(yè)對注塑件的要求不僅要求精度高，還需有極佳的內(nèi)在質(zhì)量，為適應(yīng)這種要求，必須開發(fā)利用注塑模具新技術(shù)，目前在南方沿海地區(qū)正在逐步推廣利用從國外引進(jìn)的注塑模具新技術(shù)，對提高注塑件質(zhì)量起了很大的作用。在這幾十年來，國內(nèi)塑料模具行業(yè)迅猛發(fā)展，對人才的渴求和要求也越來越高。但國內(nèi)還是沒法解決這棘手問題，成了中國模具行業(yè)發(fā)展的主要障礙[14]。
安全問題是最普遍也是最重要的問題，在注塑成型技術(shù)、注塑模 CAE 技術(shù)， 或是其他各種應(yīng)用技術(shù)的操作過程中，安全隱患還是隨處可見的。安全管理作為一切應(yīng)用技術(shù)的前提，是大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的必然趨勢[17]。
存在的主要問題大致有如下方面: (1)研發(fā)及自主創(chuàng)新能力薄弱；
(2)企業(yè)管理水平落后于技術(shù)的進(jìn)步； (3)數(shù)字化、信息化水平還較低；
(4)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)滯后于模具生產(chǎn)的發(fā)展； (5)人才與發(fā)展不相適應(yīng)；
(6)以模具為核心的產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展不夠, 尤以模具材料發(fā)展滯后最為明顯[2]。
7 結(jié)語
盡管我國已經(jīng)成為制造大國，但距離制造強(qiáng)國還有一定的差距。我們必須加強(qiáng)研發(fā)及自主創(chuàng)新能力，加大人才培養(yǎng)，著力發(fā)展高新技術(shù)，加強(qiáng)信息化水平， 積極響應(yīng).模具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的號(hào)召。使我國模具行業(yè)邁入世界先進(jìn)行列。