模具设计开题报告

模具设计开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、国内外模具行业现状

现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在每年600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率。

目前,电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中60%~80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗。是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。据第十一届中国国际模具技术和设备展览会主办方之一的中国模具工业协会透露，我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一，生产销量排名世界第三。

20xx年中国模具行业模具销售额610亿元，比上年增长25%，加上20多亿美元的进口份额，中国模具市场容量已达800亿元人民币左右。“十一五”期间，世界制造业生产基地加速向中国转移，中国制造业快速升级带动模具工业加快发展，20xx年中国模具业销售额已超出1120亿元，全球经济进一步回升，模具工业仍将处于稳定发展之中，优质精密模具的需求将不断上升，预计“十二五”期间，中国模具产值可能突破2500亿。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%，其它各类模具约占11%[1]。

而对于国外模具行业的发展态势，高新技术在欧美模具企业得到广泛应用,欧美许多模具企业的生产技术水平,在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证。主要特点如下：

(1)CAD/CAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美,CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70%～89%。

(2)为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术，其加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍。目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，转数一般在1.5万～3万r/min。

(3)快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快,快速成型和快速制模技术应运而生,并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上,快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置,不仅有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司[2]。

2、模具设计的选题的意义

现代产品生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到了现代工业产品的零件广泛采用冲压、锻造成形、压铸成形、挤压成形、注塑成形

广泛的应用。

或其他成形加工方法，和成形模具相配套，经单工序或多道成形工序，使材料或坯料成形加工成符合产品要求的零件，或成为精加工前的半成品件[3]。

冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。它是利用安装在压力机上的模具，在常温或加热的条件下对板材施加压力使其变形和分解，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件，所以又称板料冲压。冲压加工的特点如下：

(1)借助压力机的压力。利用模具能获得壁薄、质量轻、刚性好、形状复杂的零件，这些零件用其他的方法难以加工甚至无法加工。

(2)冲压加工的零件精度高、尺寸稳定具有良好的互换性。

(3)冲压加工是少、无切削加工的一种，部分零件冲压直接成形，大部分无需任何再加工材料利用率高达85%以上。

(4)生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化，适合于大批大量生产。(5)操作简单，便于组织生产和管[4]。

冲压加工的应用十分广泛，不仅可以加工金属材料，而且可以加工非金属材料。在现代制造业，比如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面都占有十分重要的地位。

而现如今，利用计算机辅助设计(CAD)系统来完成冲模设计是提高冲压模具设计效率和设计质量的一种技术方法。目前，CAD／CAE／CAM技术已在我国模具行业得到普遍应用，大部分企业采用了三维模具设计，并实现了模具的数控加工[5]。

此外，不少企业还进行了CAD软件的二次开发，一汽模具、天汽模具、东风模具、成飞和比亚迪等公司都在这方面开展了卓有成效的工作。例如，比亚迪研发了冲压模具知识模板，实现了拉延模的模块化设计和参数化设计，并建立了模具标准件库，实现了模具的三维设计：而AutoForm等CAE技术分析软件在许多厂家得到广泛应用，在冲压成形过程、预测成形缺陷、优化冲压工艺和模具结构，以及缩短模具的开发周期方面取得了良好效果。

CAD/CAM技术的发展历程及其在模具工业中的应用现状，阐明了模具CAD/CAM技术的重要意义。在分析国内外模具CAD/CAM技术的研究和应用状况的基础上，提出了将冲压模具设计资源数字化，建立冲压模具设计资源与三维图库系统，为广大工程技术人员提供一种应用于CAD技术上的辅助模具设计新型软件系统的思想[6]。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题1、研究的基本内容

（1）冲压工艺成形方案分析；（2）冲压模具的设计；（3）冲压模具的运动仿真；

（4）模具典型零件的加工工艺分析；（5）模具的装配工艺分析；（6）冲压设备的选定。

2、拟解决主要问题：

（1）冲压工艺方案的优化；

（2）冲压模具的整体设计方案确定；（3）冲压力的计算；

（4）凹、凸模的设计计算及其优化；（5）典型模具零件加工方案的确定。

三、研究步骤、方法及措施1、前期准备工作

（1）翻阅相关书籍，了解冲压模具的设计方法及相关知识；（2）上网查找相关文献，了解国内外冲压模具发展现状及趋势；（3）参考冲压模具设计实例，进一步掌握模具的设计方法。

2、中期具体设计

（1）对冲压件进行工艺分析；（2）确定冲压成形工艺方案；（3）确定冲压模具整体设计方案；

（4）选定模架，对凹模和凸模进行设计和计算；

（5）用计算和分析出来的数据用SolidWorks及AutoCAD进行绘图，将绘出的

部件进行组装；（6）进行仿真运动。

3、后期优化改良

（1）对仿真运动中出现的问题进行修改；（2）对整体设计方案进行优化设计；（3）对典型零件进行加工工艺优化设计。

研究和设计的方法主要将理论上的设计和经验的类比相结合，要大量参阅相关

资料，尤其是模具设计实例，充分掌握相关设计方法步骤，然后再根据本课题的结构与工艺方面的要求进行综合考虑，拟定具体结构，确定具体的参数变量。

设计研究过程中在保证独立自主的前提下注意和导师的联系沟通，使设计方案更加合理可行。

四、研究工作进度

序号123456

时间

20xx.11.30-20xx.12.3020xx.12.31-20xx.1.10

20xx.01.09-20xx.1.31

20xx.2.1-20xx.4.2820xx.4.29-20xx.5.20

20xx.5.21-20xx.6.1

内容查阅文献

撰写开题报告、文献综述文献翻译、绘制图纸系统开发、撰写论文修改内容，完成毕业设计准备毕业设计答辩

五、主要参考文献：

[1]郑涌．模具行业现状及其发展趋势[J]．科技信息，20xx(4):33-34．

[2]孟宇．国内汽车模具行业发展状况与趋势[J]．CAD/CAM与制造业信息化，

20xx(4):25-27．

[3]Heng-KuangTsai,Chien-ChinLiao,Fuh-KuoChen.Diedesignforstampinga

notebookcasewithmagnesiumalloysheets[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology.20xx,201(1-3):247-251.

[4]MichaelP.Pereira,JohnL.Duncan,WenyiYan,BernardF.Rolfe.Contactpressure

evolutionatthedieradiusinsheetmetalstamping[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology.20xx,209(7):3532-3541.

[5]汤忠义．模具设计与制造基础[M]．湖南：中南大学出版社,20xx．1．

[6]李集仁，翟建军．模具设计与制造[M]．西安：西安电子科技大学出版社，20xx．2．

六、指导教师审核意见：

七、系（教研室）评议意见：

指导教师签字：

年月日

系（教研室）主任签字：

年月日

八、开题小组评审意见：

开题小组负责人签字：

年月日

九、学院领导审核意见：

1．通过；2．完善后通过；３．未通过

学院领导签字：

年月日

第二篇：模具设计开题报告2900字

华东交通大学理工学院

本科生毕业设计（论

文）开题报告

题目：环形灯管电子镇流器盒盖塑料模具设计

分院：机电工程分院

专业：材料成型及控制工程

班级：07级2班

学号：20xx0410210223

姓名：

指导教师：

填表日期：

1.、选题依据及意义

本课题为注塑类模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一，而本题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如AUTOCAD等，以及相关软件的应用。在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计还涉及到模具注塑模的相关知识。这对我来说是一个新领域，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

1.国内研究现状及发展趋势：

我国在注塑模CAD技术开发研究与应用方面起步较晚。从20世纪xx年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模CAD系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模CAD系统的研制与开发工作，我国注塑模CAD/CAE/CAM研究始于xx年代末，发展较为迅速多年来,我国对注塑模设

计制造技术及其CAD的开发应用十分重视，在“八五”期间,由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑模CAD/CAE/CAM集成系统”，并于19xx年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模CAD/CAE/CAM研究和应用水平有了较大提高.目前拥有自主版权的软件有，华中理工大学开发的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系统HscZ0，郑州工业大学研制的2一MOLD分析软件等.这些软件正在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模CAD技术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模CAD技术及应用水平很快提高。目前，我国经济仍处于高速发展阶段。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。

2.国外研究现状及发展趋势：

近二十多年间，国外注塑模CAD/CAE技术发展相当迅速。xx年代许多研究者对一维流动进行了大量研究，由最初的CAD技术和CAM技术以图纸为媒介传递信息向CAD/CAM一体化方向发展。xx年代初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。xx年代中期注塑模CAD/CAE进入实用阶段，出现了许多商品化注塑模CAD/CAE软件，比较著名的有:1.澳大利亚MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系统；2.美国PTC公司的Pro/Engineer软件；3.美国UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系统等等.这些先进软件的熟练掌握极大地促进了国外模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂与长寿命模具的方向发展。

3.文献综述:

参阅了多本资料书籍，这类制品大多采用注塑模，既可以大批量生产，又可以保证精度，更可采用CAD/CAM等进行设计与制造。

塑料模塑成型的发展趋势:

1.CAD/CAM/CAE技术在模具设计也制造中的应用、

(2)大力发展快速原型制造、

(3)研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程、

(4)发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术、

(5)提高模具标准化的水平和模具标准件的使用率、

(6)模具的复杂化、精度化与大型化、

(7)模具工业信息化。

三、本课题研究内容

运用所学理论知识结合实际生产进行塑料模具设计，先对塑料件进行工艺性分析，并在此基础上设计出合理的模具。包括对塑料件进行三维软件造型，浇口等设计，完成模具总装配图和模具零件图。通过市场商品调查，满足社会需求及生产要求上，在合理设计方向上，进行塑料模具的设计并且熟练掌握手工和电脑制图，达到产品的要求。设计图样要求符合最新制图标准，达完整，布局合理

1.、本课题研究方案

1、先收集资料，剖析塑件，确定塑件用料；

2、再拟定模具结构方案，初选注塑机，进行模具设计计算；

3、然后绘制模具装配草图，校核注塑机有关工艺参数；

4、运用AUTOCAD绘制装配总图及相关零件图并。

五、研究目标、主要特色及工作进度：

研究目标：环形灯管电子镇流器盒盖塑料模具设计

主要特色：利用UG进行三维造型，快速而精准地设计ABS塑料镇流器盒盖的模具，编制模具零件的制造工艺规程，手绘及电脑绘制模具零件图和装配图，将不少于8000字的设计说明书和图样装订成册

工作进度：

序号各阶段工作内容起讫日期

1下达任务书20xx.11.30～12.10

2撰写开题报告20xx.12.11～12.30

3修改开题报告20xx.12.30～20xx.1.10

4参观塑件生产20xx.1.10

5拟订设计方案20xx.1.11～20xx.1.20

6绘制图纸20xx.1.20～20xx.3.20

7编写设计说明书20xx.3.20～20xx.4.20

8修改图纸及设计说明书20xx.4.20～20xx.5.20

9审核图纸及设计说明书20xx.5.20～20xx.6.5

执行任务书20xx.11.30完成毕业设计

时间时间

备注打印打印了解注塑件的生产工艺过程打印装订成册20xx.6.5

六、参考文献：

1、冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编，模具设计与制造简明手册，上海科学技术出版社，19xx年第二版；

2、党根茂、骆志斌、李集仁编著模具设计与制造西安电子科技大学出版社20xx年

3、冯晓曾、李士玮、武维扬、何世禹编著模具用钢和热处理机械工业出版社，19xx年。

4、中国纺织大学工程图学教研室编，画法几何及工程制图，上海科学技术出版社，19xx年第二版；

5、金涤尘、宋放之主编，现代模具制造技术，机械工业出版社，20xx。

6、吴宗泽主编，机械设计，高等教育出版社，20xx。

7、王匀主编，Pro/eWildfire模具设计，机械工业出版社，20xx。

8、屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计，机械工业出版社，20xx。

9、史铁梁主编，模具设计指导，机械工业出版社，20xx。

10、杨占尧自柳主编，《塑料模具典型结构设计实例》．化工公业出版社，20xx

11、邹维强编著，《塑料模具典型图册》．模具制造杂志社，20xx

12、戴永清编著，《Pro∕ENGINEER数控加工实例教程》[M]．清华大学出版社，200

七、指导老师意见：

第三篇：开题报告4200字

冲压模具设计开题报告

1、课题研究的目的与意义

（1）综合运用和巩固机械设计相关课程的基本理论和专业知识，培养从事模具设计与机械设计的初步能力，为实际工作打下良好的基础。

（2）培养分析问题和解决问题的能力。经过该设计环节，应该能全面理解掌握冲压工艺，模具设计模具制造等相关机械设计的内容；掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤，模具零件的常用加工方法及工艺规程编制，模具装配工艺制定；独立解决在制定冲压工艺规程，设计冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题；会查阅技术文献和资料，以完成从事冲压技术工作的人员在模具设计与制作方面所必须具备的基本能力训练。

（3）培养认真负责、踏实细致的工作作风和严谨科学态度，强化质量意识的时间观念，养成良好的职业习惯。

（4）工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技

术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了

因此我们必须意识到，对模具设计的研究的目的和意义在于能够很好的认识模具工业在国民经济中的地位的重要性。因为利用模具成型零件的方法，实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法，采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制品质量，缩短试用周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性的意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具视为“整个工业发展的秘密”。

因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，加速实现社会主义四个现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。

2、文献综述（相关课题国内外研究的现状）

（1）国内模具设计状况①近几年来，我国轿车市场发展十分迅猛，20xx年在轿车销售超过100万辆的基础上，20xx年则向200万辆人关迈进，达到了197万辆。然而，在轿车热迅

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速升温的同时，不得不尴尬地面对这样的现实—市场上热销的绝人多数车型是直接从国外引进的。由于国内轿车覆盖件模具设计制造能力从总体上看还比较薄弱，为了生产这些车型，各人汽车公司不得不耗资几亿、十几亿元采购海外模具。与国外汽车公司相比，由于生产规模比较小，这就造成单车均摊的模具成本远高于国外车，这也是造成国产车整车制造成本居

高不下的主要原因之一。

②国产轿车覆盖件模具开发能力

国内主要的轿车模具制造商有:一汽模具制造有限公司、东风汽车模具厂、天津汽车模具有限公司、成飞集成科技股份有限公司、南京模具装备有限公司、上海千缘汽车车身模具有限公司等等。作为国内最难轿车生产销售商—上海人众汽车有限公司，也有自己的模具设计制造部门((TMM部)。目前，虽然国内模具商在轿车内覆盖件模具设计制造方面已小有能力，并可承接整车厂的部分模具开发项目，但对于有很高型面精度和表面质量要求的外覆盖件，特别是中高档轿车的外覆盖件，整车厂很少会将这类模具交由国内开发。

（2）国外覆盖模具设计

目前，国外汽车公司为了降低模具开发、制造成本，缩短生产周期，将除轿车外覆盖件之外的部分轿车冲压件的模具都交由专业模具公司设计和制造，这些公司都有很强的开发能力，并在某些零件的模具制造方面拥有独到的优势。但作为整车厂，考虑到新车型开发过程中的保密，对诸如翼子板、行李箱盖、车门、侧围、车顶、前盖等敏感零部件的模具，则都由自己的模具制造部门来设计和制造。

（3）冲压工艺传统设计方法:

首先，在经验基础上，利用CAD设计工艺补充面;其次，将CAD数模传递给AutoForm等CAE软件进行拉深过程模拟;根据模拟结果，在CAD中对工艺补充面进行调整，并将新的CAD数模传递给CAE，开始新的模拟求为比。这是一个从CAD到CAE再回到CAD的不断反复的过程。由于每次在CAD中构造曲面都远较在AutoForm中复杂，因此，整个过程所花费的时间就多得多。而新方法在冲压工艺设计初期，就用DiedesignerModule在AutoForm软件中设计并调整拉深工艺补充面，与传统的设计方法相比，就能够大大提高设计效率。由于AutoForm是一款快速模拟软件，为了在较短的时间内对复杂冲压件的成形过程进行评价，采用了膜单元来离散几何模型，必然要降低模拟精度，因此，有些汽车公司在模具设计开始之前还要利用模拟精度高的CAE软件，如德国人众就采用了Indeed软件，对拉深工序进行再次模拟((Indeed软件的计算是基于带厚度的壳单元的，能够得到更为准确的计算结果，但是其计算所花费的时间通常是AutoForm的几到十几倍，该软件比较适用于最终验证)，所有拉深工艺必须通过Indeed模拟并验证为是可行的，才可用于模具设计。模具设计完备，应通过图纸结合泡沫模型进行验收，各道工序用不同颜色的线条标记在泡沫模型上，这样做直观而清晰。还应组织包括工艺设计者、项目规划员、模具调试人员、模具操作者等相关人员进行讨论验收。对于在冲压工艺上难以解决的成形问题，还应邀请产品开发人员一同讨论，寻求对产品进行更改设计的可能性。

（4）模具上的应用

目前，新车型的很多外覆盖件，如翼子板(图5)前盖外板、车顶等的翻边整形工序中，采用了一种称之为“旋转斜楔”的新工艺。其工作原理见图6，旋转斜楔上的凹槽部分是冲压件需整形的区域，当整形过程完成后，气缸驱动的托架推动旋转斜楔绕滚筒转动，从而达到对

零件让位的目的，方便整形后的零件从模具上取出。旋转斜楔的优点是:因整形部分与冲压件托料部分的拼接处非常光顺，故零件上无明显压痕;模具结构简单;维修保养简便且费用低。

近年来，通过不懈的努力，国内轿车冲压模具的设计制造能力取得了显著的进步。但是，在轿车特别是中高档轿车外覆盖件模具的开发上，我们与国际水平仍有较人差距。不过，这种差距并非不能缩小，只要我们多加强国际交流，多吸取国外同行的设计制造经验，一定能够加快轿车覆盖件模具的国产化进程。3、

3、采用的设计方案（基本理论）与技术路线

（1）通过对产品零件的形状、尺寸与材料性质分析，可知该零件适合冲裁。冲裁该零件包括落料、冲孔两个基本的工序，可以采用以下三中工艺方案：

①先落料，在冲孔，采用单工序模生产。②落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。③冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案①模具结构简单，但需要两道工序，两套模具，显然生产效率很低，难以满足大批两生产。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距