说 明
开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致
一、选题的依据及意义：
CAD/CAM技术可以应用在许多领域，机械制造是最早也是最广泛应用CAD/CAM技术的领域，在现代机械制造业中,模具工业已经成为国民经济中的基础工业,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术,特别是在汽车、轻工、电子、电器、仪表和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多行业的发展，决定着一个国家制造业的国际竞争力。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的,它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。CAD/CAM技术的迅猛发展,软件、硬件水平的进一步完善,为模具工业提供了强有力的技术支持,为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃,已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
模具CAD/CAM技术，是以计算机软、硬件技术的发展为基础的、面向产品设计与生产的、综合性的应用技术。模具的设计过程经历了由传统的经验设计、CAD/CAM辅助设计、人工智能专家系统的引入和知识集成技术的应用等发展阶段。
随着工业技术的发展，产品对模具的要求越来越高，传统的模具加工方法已无法适应需求，因此先进的工业国家对模具CAD/CAM技术的开发应用十分重视。早在50年代末期一些飞机和汽车制造公司就开始了CAD/CAM的研究工作，并先后建立了自己的CAD/CAM系统，且应用于模具设计和制造。
模具CAD/CAM技术发展很快，应用范围也日益扩大。在国外，冲模、锻模、挤压模、注射模和压铸模等都有比较成熟的CAD/CAM系统。模具CAD/CAM已开始逐步向产业化方向发展，其产值逐年增加。
模具CAD/CAM技术在我国的发展开始于70年代末期，发展也很迅速。先后通过国家有关部门鉴定的有华中理工大学开发的HJC精冲模CAD/CAM系统、HPC冲裁模CAD/CAM系统和塑压模CAD系统；北京机电研究院、上海交通大学模具研究所分别开发的冷冲模CAD/CAM系统；吉林工业大学开发的辊锻模和锤锻模CAD/CAM系统；上海模具研究所在HP9000/320工作站上开发的注射模流动模拟软件MDF等，这些CAD/CAM系统的研发促进了国内模具行业的快速发展。
经过这十几年的发展，我国模具CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。在政府的大力支持下先后出现了一批先进的模具CAD/CAM示范企业，高校和企业也培养了一大批模具CAD/CAM软件开发及应用人才。但总的来说，我国目前模具CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距。
随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具是模具行业和用户的追求，这必将使模具CAD/CAM技术全面深入地应用于模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使模具行业发生重大变革。具体表现出以下几个发展趋势：
1)标准化 CAD/CAM系统可建立标准零件数据库,非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用,并采用GT(成组技术)生产。非标准零件库中存放的零件,虽然与设计所需结构不尽相同,但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修改,从而加快设计过程,典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的,按用户要求对相似模具结构进行修改,即可生成所需要的结构。
2)集成化技术 现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。
3)智能化技术 应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、使用)各个环节的智能化,实现生产过程(包括组织、管理、计划、调度、控制等)各个环节的智能化,以及模具设备的智能化,也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。
4)网络技术的应用 网络技术包括硬件与软件的集成实现,各种通讯协议及制造自动化协议,信息通讯接口,系统操作控制策略等,是实现各种制造系统自动化的基础。目前早已出现了通过Internet实现跨国界模具设计的成功例子。
5)多学科多功能综合产品设计技术 未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识,而且还用到电磁学、光学、控制理论等知识。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计,以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。
6)逆向工程技术的应用 在许多情况下,一些产品并非来自设计概念,而是起源于另外一些产品或实物,要在只有产品原型或实物模型,而没有产品图样的条件下进行模具的设计和制造以便制造出产品。此时需要通过实物的测量,然后利用测量数据进行实物的CAD几何模型的重新构造,这种过程就是逆向工程RE(ReverseEngineering)。逆向工程能够缩短从设计到制造的周期,是帮助设计者实现并行工程等现代设计概念的一种强有力的工具,目前在工程上正得到越来越广泛的应用。
7)快速成形技术 快速成形制造技术RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于层制造原理,迅速制造出产品原型,而与零件的几何复杂程度丝毫无关,尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性。它不仅能够迅速制造出原型供设计评估、装配校验、功能试验,而且还可以通过形状复制快速经济地制造出产品模具(如制造电极用于EDM加工、作为模芯消失铸造出模具等),从而避免了传统模具制造的费时、高成本的NC加工,因而RPM技术在模具制造中日益发挥着重要的作用。
三、研究内容及实验方案：
研究内容：
1) 对摩托车护片锻件进行工艺成型过程分析。
2) 根据摩托车护片零件图结合锻模设计的相关知识设计护片锻模，并绘制模具零件图及装配图。
3) 利用Mastercam软件对护片锻模的凸模和凹模进行曲面造型、模拟加工，并通过后处理生成数控加工程序。
实验方案：
根据设计要求对零件进行三维造型并用计算机设计和模拟。
四、目标、主要特色及工作进度
目标：
设计摩托车护片模具，利用Mastercam软件进行模具曲面造型并生成型面数控加工程序。
1) 摩托车护片零件图纸一份，FANUC—6M系统说明书；
2) 根据护片零件图设计并绘制摩托车护片模具零件图；
3) 利用Mastercam软件对模具型面进行CAD造型及生成数控加工程序；
4) 能够进行刀具轨迹仿真模拟加工，图纸绘制符合制图标准，毕业设计论文书写符合规范。
主要特色：
1) CAD/CAM可以提高模具设计和制造水平，从而提高模具质量。
2) 节省时间，提高效率。
3) 较大幅度降低成本。
4) 将技术人员从复杂的计算、绘图和NC编程中解放出来使其可以从事更多的创造性劳动。
工作进度：
1.查阅资料，英文资料翻译（6000字符），撰写开题报告 2周
2.设计并绘制摩托车护片锻件图 1周
3.设计并绘制模具凸模、凹模零件图 4周
4.设计并绘制摩托车护片锻模装配图 3周
5.熟练掌握Mastercam软件的应用并进行曲面造型设计 3周
6.利用Mastercam软件生成模具型面数控加工程序 1周
7.编写设计计算说明书（毕业论文）一份 1周
8.毕业设计审查、毕业答辩 2周
五、参考文献
[1].蔡冬根主编. Mastercam9.1模具设计. 北京:冶金工业出版社，2006.
[2].严烈主编. Mastercam 8模具设计制造. 北京:冶金工业出版社，2004.
[3].彭建声主编. 模具技术问答. 北京: 机械工业出版社，2003
[4].伊启中主编. 模具CAD/CAM . 北京:机械工业出版社，2001.
[5].郭肇强主编.Mastercam V10塑料注射模具制造实例.北京:机械工业出版社，2005.
[6]. M. B. Flek. Synergetic approach to numerical control programs for the manufacture of complex parts Russian Engineering Research, Volume 27, Number 12 / 2007年12月
[7].Hallum, Diane L. Fundamentals of injection molding Manufacturing Engineering v 118 n 6 Jun 1997. p 68, 70-72 |
