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壓鑄模設計畢業設計開題報告(提綱+計劃書)
添加時間:2019-10-29

  所謂“言而無文,其行不遠”,開題報告作為畢業設計中的第一環,其寫作質量會直接影響到整篇設計的質量,本文精選了一篇“壓鑄模設計畢業設計開題報告模板”,機械設計專業的同學都可參考此篇模板案例,看看優秀開題報告到底是如何寫出來的。

壓鑄模設計畢業設計開題報告

  論文題目:基于語義的壓鑄模澆溢CAD系統建模設計方法研究

  一、論文研究內背景及意義

  模具工業作為 21 世紀普遍應用的基礎生產工藝,其發展水平的高低成為衡量國家生產力的重要指標。尤其是在飛速發展的今天,壓鑄件產品的各類指標參數近趨于完美。目前,我國已成為使用各類模具的大國,隨著“中國制造 2025”的到來,智能制造將更一步促進模具產業的發展,實現模具工業的再一次騰飛。壓鑄生產在模具制造領域享有舉足輕重的地位,因為其工藝步驟精簡,并可在短時間內實現壓鑄件產品的大批量生產等特點,被眾多企業重視并投入研究。

  壓鑄也稱為壓力鑄造,成型原理概括為,熔融狀態下的金屬液在壓鑄模具的引導下,在高壓下,快速充填滿型腔并凝固成型,進而得到壓鑄件產品。相比較于其他生產工藝,壓鑄具有產品質量好、生產效率高、經濟效果優良等優點。

  雖然壓鑄具有以上優點,但該技術因為其獨有的特性,在實際應用推廣中具有一定的難度。壓鑄金屬液的充填,是力學、流體動力學、熱力學等交叉學科范疇,其充填的質量水平取決于金屬液的溫度、粘度等物理參數、壓鑄件尺寸參數、澆溢系統設計合理性等。上述參數如果超出合理的預設范圍,壓鑄件往往會產生裂紋、夾渣及使用壽命短等缺陷。因此金屬液的充填形態對壓鑄件質量起著決定性的作用,也是一個合格壓鑄模具設計的關鍵。

  壓鑄過程是一個循環過程,其過程大致如下圖所示。傳統的壓鑄生產首先確定生產工藝參數,包括壓鑄機板規格、壓射比壓、金屬液流速等。然后開始計算澆注系統尺寸及布局,上述步驟將影響壓鑄成型效率、試模次數和生產的綜合成本。

  二、國內外壓鑄模CAD研究現狀

  1、國外壓鑄模CAD研究現狀

  國外壓鑄模 CAD 的起步較早,發展迅速,從最早期的只計算壓鑄工藝參數,使用計算機進行溫度場、應力場的數值模擬,到專家系統在壓鑄模具設計中的應用,建立結構、設計、報價知識庫,為模具設計提供專業性推薦指導。將近十年來外國研究人員的論文工作,敘述如下:

  第一階段中,CKKwong 等人,針對有限元分析在模具設計領域所存在的缺陷,提出一種基于 AutoLISP 和個人計算機聯立的壓鑄計算機輔助設計系統,采用自動化算法模具設計,結合量化數據和經驗指導,制定建模實現程序及布局設計,使得模具設計更加精準。但出圖模具大多是標準件設計,不夠靈活,很難滿足現實復雜壓鑄件的生產需求。Ferreira 等人,采用熱室工藝的先進壓鑄制造方法。這種方法涉及到的虛擬樣機技術,快速成型,P-Q2 分析和數值控制(NC)連接到傳感器來實時控制壓鑄工藝參數。這種方法優化壓鑄制造工藝參數降低壓鑄設計的時間,但沒有解決下層的澆注系統設計。

  第二階段中,Abdalla 等人,提出了一種基于知識的系統來提升創新概念設計,市場全球化和技術的進步需要快速適應客戶的需求,所開發的系統為用戶提供了集成和靈活的創新設計環境,以提高他們創造性的概念思維。這樣的設計環境,需要整合許多部分組成,即在設計過程中,采用一個高度協作的互動人機界面創新的工具和設計知識,利用 Web 應用程序,集成各種創造性方法。

  2、國內壓鑄模 CAD 研究現狀

  國內壓鑄模 CAD 研究工作相比較于國外來說起步較晚,隨著我國制造業的崛起,壓鑄這一行業也開始在飛速發展的今天越來越有話語權。在國家的號召下,某些壓鑄企業和模具技術重點實驗室也著手相應研發,但更側重于中小型專用系統。

  華中科技大學在基于變形設計技術,提取出現在澆注過程中的零部件特征,分析澆口特征、澆道特征之間的依附關系,約束關系,將這種特征關系轉化為澆注系統的建模框架,通過多特征組合創建特征庫。但該澆注系統結構樣式相對固定,適用范圍不寬泛。在隨后的時間里,華中科技大學持續展開對壓鑄模 CAD 的研究,提出在 UG 平臺上,通過二次開發的方式,利用參數化技術實現分型模塊、澆溢模塊、各模塊之間參數傳遞,完成零部件的參數化建模,為壓鑄模 CAD 系統創建提供了理論基礎。但大多澆溢結構及模架都是標準件設計,在實際生產中存在不夠靈活的弊端。大連理工大學提出一種澆口、澆道位置優化方法,在金屬液填充理論的基礎上,于建模軟件中進行初始建模,再通過有限元分析技術驗證優化程度,該種方法可以最大限度的減少試模次數,為整個壓鑄模具設計技術的發展提供有效參考。除此之外,太原理工大學也進行了相關壓鑄模 CAD 研究。

  三、論文課題來源及主要工作

  本課題來源于校企合作項目《壓鑄模流道CAD》。論文主要由以下幾個章節組成:

  第一章闡述了本文的研究內容及意義。首先介紹了壓鑄模設計技術基本知識,然后分析了壓鑄模 CAD 與語義建模技術的國內外研究現狀,最后討論了壓鑄模CAD 的發展趨勢。

  第二章以壓鑄模具澆溢系統相關知識為基礎,給出了澆溢語義單元的相關定義,進而提出基于語義的澆道模型設計方法。

  第三章闡述了基于語義的壓鑄模 CAD 澆溢系統的總體設計及實現方案,介紹了系統的開發流程和模塊設計方案,研究了系統開發相關技術,給出了系統實現步驟。

  第四章首先探討獲得壓鑄工藝參數,其次對系統中部分語義單元的設計過程、實現算法和設計思路進行詳細討論。

  第五章給出了系統菜單界面,并通過相關實例驗證其可行性,并對系統進行了測試分析,驗證本方法的高效性。

  四、論文研究提綱

  目錄

  第一章 緒論
  1.1 研究內容及意義
  1.1.1 壓鑄模具概述
  1.1.2 壓鑄模具設計技術
  1.1.3 問題的提出
  1.2 國內外壓鑄模 CAD 研究概況及發展趨勢
  1.2.1 國外壓鑄模 CAD 研究概況
  1.2.2 國內壓鑄模 CAD 研究概況
  1.2.3 基于語義的建模技術研究
  1.2.4 壓鑄模 CAD 研究方向
  1.3 課題來源及主要工作
  1.4 本章小結

  第二章 壓鑄澆溢語義模型
  2.1 澆溢語義模型創建
  2.1.1 澆溢語義單元概念
  2.1.2 語義單元基本屬性
  2.2 澆溢語義單元劃分
  2.2.1 澆口語義類
  2.2.2 澆道語義類
  2.2.3 排溢語義類
  2.3 澆溢語義單元封裝
  2.3.1 面向對象的封裝技術
  2.3.2 澆溢語義單元的封裝
  2.4 基于語義的澆溢系統設計方法
  2.5 本章小結

  第三章 CAD 系統總體設計
  3.1 系統設計流程
  3.2 系統組成構架
  3.3 系統開發方案
  3.3.1 CAD 系統開發平臺
  3.3.2 UG/Open 系列工具
  3.3.3 NX Open Wizard 環境設置
  3.3.4 UG Journal 的應用
  3.4 參數化設計
  3.4.1 參數化設計概述
  3.4.2 CAD 參數化設計
  3.5 本章小結

  第四章 系統語義模塊設計方法
  4.1 壓鑄工藝參數
  4.1.1 高層參數單元
  4.1.2 中層參數單元
  4.1.3 底層參數單元
  4.1.4 參數檢查
  4.2 澆口類語義
  4.2.1 扇形內澆口語義
  4.2.2 切型內澆口語義
  4.3 澆道類語義
  4.3.1 切型橫澆道語義
  4.3.2 澆道連接語義
  4.3.3 環形澆道語義
  4.3.4 其他澆道語義
  4.3.5 剖面變化分析
  4.4 排溢類語義
  4.4.1 渣包語義
  4.4.2 排氣語義
  4.5 系統加密
  4.5.1 硬件加密鎖
  4.5.2 MAC 地址加密
  4.6 本章小結

  第五章 系統實現與實例分析
  5.1 系統實現
  5.2 實例分析
  5.3 本章小結

  第六章 總結與展望
  6.1 研究總結
  6.2 研究展望

  參考文獻

  五、論文研究進度安排

  20XX年11月01日-11月07日 論文選題、

  20XX年11月08日-11月20日 初步收集畢業論文相關材料,填寫《任務書》

  20XX年11月26日-11月30日 進一步熟悉畢業論文資料,撰寫開題報告

  20XX年12月10日-12月19日 確定并上交開題報告

  20XX年01月04日-02月15日 完成畢業論文初稿,上交指導老師

  20XX年02月16日-02月20日 完成論文修改工作

  20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、裝訂

  20XX年03月21日-04月10日 論文答辯

  六、論文參考文獻

  [1] 李榮德,于海朋,袁曉光。壓鑄技術及壓鑄合金的發展與應用[J]。 機械工程學報,2003,39(11):68-73。

  [2] 宋滿倉. 壓鑄模具設計[M]. 電子工業出版社, 2010.

  [3] 黃堯, 黃勇。 壓鑄模具設計實用教程[M]。 化學工業出版社, 2014。

  [4] 江昌勇. 壓鑄成形工藝與模具設計[M]. 北京大學出版社, 2012.

  [5] 卞冬琛, 許映秋, 祝得勝,等. 基于 KBE 的壓鑄型澆注排溢計算機輔助設計系統研究[J].鑄造, 2003, 52(11):1097-1100.

  [6] 謝友柏. 分布式設計知識資源的建設和運用[J]. 中國機械工程, 1998, 9(2):16-18.

  [7] 白蘇誠. 基于語義的輪胎 3D 花紋 CAD 系統設計[D]. 合肥工業大學, 2015.

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