开题报告模具类开题报告

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湖北工业大学研究生选题报告硕士研究生学位论文选题报告报告题目注塑模随形冷却优化设计及分型制造方法学号研究生入学年月所在学院专业导师选题时间：2011年10月8日24 湖北工业大学研究生选题报告一、立论依据1.课题来源待定2.选题依据和背景情况在现代化工业生产中，60％～90％的工业产品是通过模具加工生产的，模具工业已经成为制造业中的一项基础产业，是工业生产中的重要工艺装备，被称为“工业之母”，模具的设计、研发、制造，直接决定了产品的质量和性能。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料制品的需求也越来越多，最主要的塑件成形方法就是注射模成型。注射成型的产量占塑料制品总量的30％以上，注塑模具占塑料成形模具的50％以上，几乎所有的热塑性塑料、热固性塑料和弹性体都能用这种方法加工。注射成形的过程是塑料原料从注射机的料斗进入加热筒，经加热，成黏流态熔体，然后由柱塞或螺杆的推动在一定压力下通过喷嘴注入模具型腔，经一定时间的保压、冷却、定型后，开模分型取出塑件。其流程如图1所示：图1注塑成形流程图其中冷却阶段是一个很关键的阶段，直接影响产品质量和生产效率。由于注射入模具中的熔融树脂必须在型腔内冷却固化才能成为塑件，因此成形过程中模具温度必须低于模具型腔内塑料熔融体的温度。通常注入模内的塑料熔体温度为200℃～300℃，而注塑制品出模时的温度为60℃～80℃。熔融体传递到模具的热量大约80％～95％是通过金属传递到冷却水道的表面，然后由冷却介质带走。由此可见，良好的冷却系统能够有效地控制模具型腔表面温度，保证稳定、合理的模具温度并实现对模内塑料熔体的均匀冷却。24 湖北工业大学研究生选题报告均衡的调温系统可以减少甚至消除因传热不均而产生的残余应力，使模具温度均匀、缩短冷却时间，从而减小塑件的翘曲变形，保证注塑制品的尺寸精度和稳定性，提高表面质量和熔接强度，改善产品力学性能，减少废品率，增加经济效益。在塑料的成型过程中，时时刻刻伴随着温度的变化。温度是塑料成型加工中一个非常关键的工艺参数。模具温度的高低直接影响着成型过程能否顺利进行；不同时刻的温度场分布情况也直接关系到最终制品表面质量的好坏；不同时刻的温度场变化又是产生制品热应力分布，进而影响制品物理机械性能的主要原因。另外，温度变化的快慢又影响着塑料制品成型过程中的能量消耗多少和产品成型周期的长短，进而直接影响产品的生产效率和企业的经济效益。因此，及时了解塑料成型过程中的温度场分布是工程中非常关心的问题。注塑模温度调解系统的设计是注塑模设计的核心内容之一[3]。通常调节模具温度的方法是在模内开设冷却水道，通过调节输入冷却水道中冷却液的温度来实现对模具温度的调节。传统的冷却水道由于受加工手段的限制，常为直线形，利用钻孔完成其加工，或者利用铣床在型腔（型芯）附近加工出水槽，再加以堵头构成冷却通道。该技术具有结构简单，设计、加工过程容易实现等优点。但由于传统冷却水道距型腔表面的距离不一致，因而容易造成冷却的不均匀性，导致注塑件出现翘曲变形、开裂等缺陷，对型腔表面温度的控制力较弱，冷却均匀度及冷却效率较低。同时由于冷却的不均匀，导致制品内应力，直接影响其质量。对于复杂型腔的大型注射模具而言，冷却的不一致导致模具的温度场不均匀，模具上各部分的热变形量也就随着该区域温度的不同而不同。不同的热变形量除了引起模具零件上的热应力外，在外形尺寸上也会引起不同的变化，从而造成了模具零件之间配合关系的变化。配合关系的变化对于固定不动的零件之间的影响还不太明显，但对于有相对运动的模具零件而言，会产生明显的配合障碍。从而造成侧向抽芯机构和导向机构在实际的生产过程中存在卡滞现象，且模具结构越大卡滞现象越严重，甚至会出现斜导柱变形折断、开合模导向结构“咬死”"的现象，既增加了修模费用又延误了生产周期，对企业造成了很大的损失。随着注塑成型工艺不断向精密化方向发展，传统冷却技术已经越来越不能满足实际需要。九十年代中后期以来，脉冲冷却、随形冷却、CO2气体冷却等一些新型的冷却技术相继被开发出来，为注塑成型的研究开创了新领域。其中随形冷却技术具有冷却效果好、成本低、适用面广等优点，有广泛的应用前景。随形冷却水道(ConformalCoolingChannels,CCC)是指冷却水道随注射模型腔形状的变化而变化，与模具型腔表面的距离始终保持一致。随形冷却水道可自由分布，设计时按一定的距离附着并均匀覆盖整个模腔表面。其冷却均匀度能大幅度提高，易实现同时冷却，大大缩短了冷却时间。因而随形冷却注塑模具有制品质量好，成形效率高等特点。在随形冷却条件下，冷却水道均匀地以较近的距离附着在型腔表面，形成了热包络区，热量被完全封锁在其内部，24 湖北工业大学研究生选题报告局部热传导也被限制在两个相邻冷却水道之间的小区域内，因而模具的冷却系统对模腔表面温度具有较强的控制力。研究表明，在随形冷却条件下的注塑模在一个成形周期内即可达到稳定的工作状态，而传统冷却注塑模则需要经过大约20个成形周期才能够达到稳定的工作状态。因而在随形冷却注塑模中，通过调整冷却液的温度即可快速准确地实现对模腔表面温度的调节。以图2所示的塑件产品为例，比较传统冷却水道以及随形冷却水道的不同。该塑件长度大约160mm，宽度90mm，壁厚3mm。图2塑件产品示意图图3传统冷却水道形式24 湖北工业大学研究生选题报告图4随形冷却水道形式用注射成型CAE软件模拟两种水道形式下的注塑成形过程并进行冷却分析、翘曲分析，比较传统冷却水道和随形冷却水道的冷却效果以及对注塑成形的影响。作出对比如表1所示：表1传统冷却水道与随形冷却水道的比较传统冷却水道随形冷却水道备注制品冻结时间76.51s59.39s时间缩短17.12s制品总变形量0.5794mm0.2506mm变形量减小0.3288mm制品平均温度97.35℃82.18℃温度降低15.17℃24 湖北工业大学研究生选题报告由此例可看出随形冷却水道有利于提高生产效率，对制品翘曲变形量也有所改善。3.课题研究目的、理论意义和实际应用价值本课题的研究目的在于结合CAE技术，建立详细准确的注塑模具瞬态传热过程的数学描述。基于铣削加工技术，通过实验的方法对注塑模随形冷却水道的可加工性问题进行深入研究，并制定相应的设计规则。最后综合传热过程及可加工性研究的相关结论，完成一种新的注塑模随形冷却水道分型制造方法。该方法首先通过CAE分析对传统冷却水道和随形冷却水道进行对比，进而确定随形冷却水道的理论设计依据和原则，并且对其进行优化分析。再利用高速雕铣机完成对模仁和随形冷却水道的加工，最后制定一套详细的随形冷却水道优化设计和机加工的方法，为随形冷却水道广泛应用于注塑成型提供优良的工艺方案。如果该工艺方案投入到实际的应用当中，那么它会有助于提高塑料均匀冷却度，减少残余应力，降低塑件产品的翘曲变形，提高产品的质量，尤其对于精密塑料件的成形，增强企业的竞争力。二.文献综述1.国内外研究现状、发展动态随形冷却水道具有冷却效率高、冷却均匀度好等优点，但是由于其存在随形的三维空间结构特征，给传统的模具制造技术来带来了的挑战。为了解决这个问题，国内外的研究人员相继开发了大量技术来完成随形冷却注塑模的制造。在20世纪80年代以前,国内外研究者对注塑模冷却水道的设计主要依靠经验和一些简单的公式。至20世纪80年代早期,冷却水道的优化设计才引起重视,随后,针对冷却过程中注塑模和注塑件的温度场、残余应力和热变形等有关冷却水道优化设计问题陆续被提出。但是,目前关于CCC优化设计的研究还处在初级阶段,随着研究者的深入探索,必将促使注塑件的制造质量与生产效率不断提高。建立CCC的设计规则具有如下意义:①为以后CCC的设计建立统一的理论依据,解决凭经验确定各种CCC设计参数的问题。②当材料性能和注塑模的几何形状发生变化时,CCC设计参数又得重新通过大量的试验确定,不仅工作量大,材料浪费严重,而且效率低和制造成本高,通过建立CCC设计规则可以解决上述问题。24 湖北工业大学研究生选题报告在国内,过去被提出的注塑模冷却水道设计规则主要是针对直线冷却水道系统,例如:1994年,江苏工学院的骆志高对注塑模直线冷却水道的设计进行了初步研究。1997年,西北工业大学的吴建军等探讨了注塑模直线冷却水道的二维优化设计方法。2001年,贵州工业大学的尹健等采用最优化方法,结合热传导理论,获得了注塑模直线冷却水道的重要设计参数的最优解。2003年,四川大学的申开智等也对注塑模直线冷却水道的设计进行了探索。尽管这些设计规则主要适用于直线冷却水道系统,但是它们为探索CCC的设计奠定了基础。2000年,香港城市大学的Li等对注塑模CCC的设计也进行过初步研究,主要分析了冷却水道的功能,提出了“基于特征算法”。该算法不仅适合于注塑模直线冷却水道,也适合CCC冷却水道,经仿真和试验表明,根据上述算法建立的CCC冷却水道相对于直线的冷却水道,注塑件的制造周期有所缩短、质量有所提高,但是在设计过程中,也没有考虑冷却水道的可制造性等问题。直到2004年,他们才从可制造性和功能两方面完善了先前提出的“基于特征”算法,并且建立了相应的规则———“路径搜索算法”。经仿真分析表明:CCC的冷却性能指数在0-1之间,可制造性较好,但是“路径搜索算法”是在包含一条冷却水道和不平行冷却的情况下建立的,具有一定的局限性。2006年，华中科技大学史玉升教授所在课题组基于国内对注塑模直线冷却水道设计的研究成果及国外对注塑模CCC建立的规则,提出了基于注塑模与注塑件均匀冷却的设计方法，采用选择性激光烧结技术（SLS）的方法,以不锈钢铁粉为成形原料,经高温烧结和浸渍改性环氧树脂,制造注塑模具。这种方法综合了RP&M技术的快捷性和SLS技术自身的优点,可在一周之内制造出具有内置复杂随形冷却水道的注塑模具。根据该工艺方法,制造出了香盒零件注塑模的CCC。相对于直线冷却水道而言,采用带有这种冷却水道的注塑模制造香盒塑料件,其制造周期减少约20%,变形减少约10%。但由于此类模具的强度不及致密金属模具高,因此制造的注塑模存在强度低，机械性能差等缺点，并且工艺复杂、制造周期长、成本高，因此只适合于小批量的生产,而且模具的尺寸精度和表面质量有待于进一步提高。2009年，兰州理工大学刘洪军教授所在课题组提出了面向埋铸铜管随形回路的注塑模调温水道优化设计方法，该方法首先采用SLA快速成型工艺制造原型，然后再将原型件转制成硅橡胶模，将硅橡胶模固定在模板上，并在周围放置模框，浇注石膏浆料，待凝固后取出硅橡胶模，就得到了具有模具型腔形状的石膏型。在石膏型当中放置冷却水道支撑，将冷却水管从预留的水道进出口插入侧壁的孔中，并将水道按照设计位置固定于支撑上，然后将侧壁的孔修补好。最后往石膏型里浇注锌基合金，完成锌基合金模具的快速制造。但是由于该方法中用于铸造的材料可选择性比较少，而且锌基合金的性能与模具钢相比低得多，模具的寿命很难达到预定的要求，不能满足于大批量的实际生产。在国外，美国麻省理工学院（MIT）的Sachs教授最早在1997的SFF年会上提出了注塑模的随形冷却技术，并将其列为3DP技术应用的四大进展之一。英国的Jacobs于1998年最早通过试验系统地研究了注塑模随形冷却对注塑成型的影响，结果发现使用电铸铜镍合金材料制作的随形冷却注塑模，其生产效率较传统冷却模具大幅度提高了70％左右，同时注塑制品的质量也有较大的改善。Dalgarno,Sachs以及其它一些学者通过其它的快速制模方法制作了随形冷却模具，并与普通注塑模具进行了对比，也得出了类似的结论。在注塑模随形冷却水道的设计方面，MIT的XIAORONGXU24 湖北工业大学研究生选题报告等为注塑模随形冷却过程建立了一维瞬态传热模型，首次提出了基于单元冷却的随形冷却水道设计思想，并初步建立了若干随形冷却水道设计规则。该项研究为注塑模随形冷却水道的设计提供了一定的理论指导，但所建立的传热模型计算精度较低，冷却单元设计方法不够完善，不能满某些特殊冷却结构的设计要求。在随形冷却注塑模的加工方法及可加工性研究方面，MIT的XIAORONGXU等通过大量试验研究，得出了针对3DP技术的注塑模随形冷却水道的设计区间。英国利兹大学的KWDalgarno等人针对DTM公司开发的SLS快速制模技术所制造模具形坯的清粉工艺进行了研究。这些研究成果虽在面向制造过程的随形冷却水道的设计方面提出了一些指导性的意见，但都是面向特定的快速模具制造过程的，其研究结论缺乏普遍性的意义，难以获得普遍的应用。在随形冷却水道的空间结构方面，美国密尔沃基大学的VitoGervasi所领导的研究小组，提出了特殊的TetraLatticeTM随形冷却结构，并使用SLA技术与Cu-Cr合金铸造相结合的方法，制造出了该特殊随形冷却结构的注塑模具。研究表明使用该方法制造的特殊随形冷却结构的注塑模，其冷却效率可提高90％以上，冷却均匀度也能得到保证。美国D-M-ECompany的FredG.Steil提出了基于煤矿模型的CoalMine随形冷却结构，实验结果表明其冷却效率可提高40％以上。2．所阅读文献的查阅范围及手段[1]宋满仓．注塑模具设计[M]．北京：电子工业出版社，2010．【摘要】本书系统介绍了注塑模具的整体结构、系统组成以及设计过程和设计难点，充分吸纳模具企业的意见，注重理论与实践有机结合，系统介绍了传统与现代模具制造技术。[2]屈华昌．塑料成型工艺与模具设计[M]．北京：高等教育出版社，2001．【摘要】本书分为塑料成型基础、注塑成型模具设计和其他塑料成型模具三部分。第一部分介绍塑料成型的必要理论基础，第二部分介绍主要介绍注塑成型模具的设计，第三部分介绍除注射成型模具外的其他各类塑料成型模具的设计。[3]陈智勇．Moldflow6.1注塑成型从入门到精通[M]．北京：电子工业出版社，2009．【摘要】本书对塑料成型计算机辅助工程分析软件Moldflow6.1的操作及实际应用进行了详细的介绍。书中案例皆取自实际注塑成型，既可用于引到初学者建立正确的学习注塑成型技术的方向，又可以给模流分析工程师及相同领域技术人员提供有价值的参考。[4]安德烈亚斯·格布哈特著，曹志清，丁玉梅，宋丽莉等译．快速原型技术/得[M]．北京:化学工业出版社材料科学与工程出版中心，2005．【摘要】本书内容包括快速原型技术的基础、各种快速原型机的特殊功能，以及各种小件的快速原型数字化样本是如何变为实物的，同时列举了产品在研发阶段采用快速原型的好处。[5]邹国林．熔融沉积制造精度及快速模具制造技术的研究[D]．大连：大连理工大学，2002年．【摘要】本文从粘性和弹性两个方面阐述和研究了熔融态ABS熔体从喷头挤出过程中的流变性能，并通过实验研究材料收缩对尺寸精度的影响及控制方法，并进行验证。[6]张沛，焦向东，曹建树，邓双成．快速模具制造工艺及材料[J]．塑料科技，2001，（146）．24 湖北工业大学研究生选题报告【摘要】本论文介绍了基于快速成型技术的软模和硬模的直接以及简洁快速制造工艺及模具材料，并对不同类型模具的特点进行了说明。[7]伍志刚，史玉升，魏青松，黄树槐．注塑模新型冷却技术及其研究进展[J]．中国机械工程，2006（17）．【摘要】介绍了脉冲冷却、随形冷却、CO2气体冷却等注塑模新型冷却技术的概念和研究现状。从原理的角度出发分析了它们各自的优点及存在的问题,阐述了它们的应用状况。展望了将来注塑模冷却技术的发展趋势。[8]许建文，刘斌．基于Moldflow注塑模冷却系统的设计与优化[J]．福建省青年创新基金，2004（33）．【摘要】介绍了注塑模具冷却系统对塑件质量的影响因素，冷却系统的设计原则，并用Moldflow软件对塑件成型过程进行了详细的模拟，对模拟结果进行分析后优化冷却系统。[9]麻向军，文劲松．Moldflow软件冷却分析与应用[J]．CAD／CAM与制造业信息化，2002（11）【摘要】详细介绍了Moldflow软件的分析过程以及对于注塑成型的重要性，不仅可以模拟成型过程，分析塑件质量，还可以尽快改进生产工艺或模具结构以改良制件质量，避免了生产试模上时间和材料的浪费。[10]眭润舟，楼宏青．快速原型/零件制造技术[J]．新技术新工艺，2007（7）．【摘要】简析快速原型/零件制造技术（RPM）的特点一实施过程，介绍了几种主要的RPM工艺技术以及它们在模具快速制造中的应用。[11]鲁中良，史玉升，刘锦辉，魏青松，黄树槐．注塑模随形冷却水道设计与制造技术概述[J]．中国机械工程第，2006（17）．【摘要】在采用注塑模制造注塑件的过程中，注塑的冷却阶段是一个涉及热力学与流体力学的复杂过程，直接影响到注塑件的制造质量与生产效率。随着市场对注塑件质量要求的提高，针对注塑模随形冷却水道的设计及其快速成形制造技术的研究逐渐成为国内外的热门课题。介绍了注塑模随形冷却水道的概念、产生及其意义；对目前国内外随形冷却水道关键技术的研究进行了综述；结合国内外现状，指出了随形冷却水道设计及其快速成形制造技术的发展趋势。[12]胡泽豪，吴庆定，庄进发，彭波．注塑模技术在注射模冷却系统中的应用[J]．中南林学院学报，2005，25(3)．【摘要】注射模冷却系统的设计不但关系到塑件质量而且也关系到注射成型生产效率，因塑件所用塑料的性能、塑件的结构以及成型工艺参数不同，注射模对其冷却系统的要求也不相同。阐述了注塑模(Moldflow)技术在塑料制品(碗厨上盖)注射成型冷却系统中的用，进行模拟分析，并根据冷却分析的结果提出了相应的优化方案，最终获得了良好的冷却效果。[1324 湖北工业大学研究生选题报告]焦向东，邓双成，张沛，佟泽民．SLA制作快速注塑模具的技术[J]．新技术新工艺，2001，（7）．【摘要】快速成型技术在快速制造复杂模型方面的优越性已经得到了普遍认可,如何将快速成型技术应用于快速模具制造是近期业内人士更加关注的问题。讨论了用光敏树脂成型技术(SLA)制造环氧树脂模具的技术难题及其解决的可能途径,为进一步开展此项研究工作打下了一定基础。[14]罗云华，张海鸥，王桂兰．金属注塑模快速熔射制造实验研究[J]．模具设计与制造。2001，(6)．【摘要】介绍了等离子熔射快速制造金属注塑模的工艺方法，试制了一副带花纹的注塑模并进行了注塑试验。试验结果表明，该方法制作的模具，具有表面硬度高、质量好、制作简单等特点，适用于汽车、摩托车等行业的模具快速制造及新产品试制。[15]徐文骥，,金洙吉，邓琦林,方建成,卢毅申.基于等离子熔射成形技术的快速模具制造[J]．制造技术与机床。2002，(3)．【摘要】提出利用等离子熔射成形技术快速制造模具,以镍基合金粉末Ni01(Ni—Fe—Cr—B—Si)为熔射材料进行快速制模实验研究,详细介绍了其技术特点及工艺过程,讨论了相关的关键技术问题。[16]张文玉，刘先兰．塑料模具专用钢的选择与应用[J]．模具工业，2008，34（1）．【摘要】从化学成分、组织结构、力学性能和应用等方面介绍了新型塑料模具专用钢——预硬型塑料模具钢、易切削预硬型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢的分类及性能，指出合理选择及应用新型塑料模具专用钢可以提高模具质量，延长模具使用寿命。[17]倪亚辉，丁义超．常用塑料模具钢的发展现状及应用[J]．塑料工业，2008，36（9）．【摘要】简要介绍了我国模具工业和模具钢的发展概况；介绍了常用塑料模具钢的种类和适用范围，并对一些新型塑料模具材料的牌号、成分、热处理工艺、性能和应用作了简介。[18]宋呜，倪亚辉．塑料模具钢的性能和选用[J]．塑料工业，2004，32（10）．【摘要】简述塑料模具钢的性能要求。列出了渗碳型、调质型、预硬型、时效型以及耐腐蚀型常用品种和最新品种模具钢主要牌号、性能、用途。简述了国内模具钢的生产品种和质量状况。[19]钱应平，刘小鹏．基于快速原型制造技术的产品开发[J]．湖北工学院学报．2003，（4）．【摘要】介绍了适应市场的快速响应设计技术的内容，关键技术和具体实施策略，快速响应设计在企业竞争中的作用，同时说明了快速原型制造技术在快速制造中的作用。[20]谷诤巍，全永义，张人估，颜永年，张欣．基于RP/RT技术的不锈钢快速模具制造工艺，模具工业[J]．2003，（12）．24 湖北工业大学研究生选题报告【摘要】用基于RP／RT技术的等离子喷涂制模技术制造不锈钢快速模具，与传统钢制模具相比，该工艺可以缩短模具开发周期60％，成本也只有传统钢模的15％～20％。非常适合新产品的开发和单件小批量产品的生产。介绍了该工艺的原理，讨论了成形的技术关键．运用该工艺进行不锈钢快速模具试制，不锈钢喷涂层厚度达到5mm，表面硬度达到34.4HRC，抛光后表面粗糙度达到Ra=0.2m。[21]刘锦辉，史玉升，陈继兵．具有内置随形冷却水道的注塑模具快速制造[J]．粉末冶金技术，2008，26（5）．【摘要】采用选择性激光烧结(SLS)技术烧结混加高分子粘结剂粉末的普通铁粉成形注塑模具形坯，而后形坯经过脱脂、高温烧结、浸渍改性环氧树脂和浸渍后树脂的固化完成注塑模具制造。笔者对模具的强度和精度进行了分析研究。该方法综合了快速成形制造(RapidPrototyping&Manufacturing，RP&M)技术的快捷性和SIS技术自身的优点，既可以缩短制造注塑模具的周期，又能够随塑料件的形状轮廓设置模具中的冷却水道，从而既加快了商家对于市场需求的反应速度，又提高了注塑效率和注塑件的质量，一种快速制造适合小批量生产的注塑模具的切实可行的方法。[22]熊新红，张海鸥，王桂兰，文少波．等离子熔射快速制造摩托车护罩覆盖件硬模的研究[J]．电加工与模具，2005（4）．【摘要】概述了快速制模技术的几种应用形式，介绍了等离子熔射快速制造金属硬模具的工艺方法，并试制了摩托车护罩覆盖件模具进行注射试验。试验结果表明，该方法制作的模具具有表面硬度高、质量好、工艺简单等特点，适用于汽车、摩托车行业的模具快速制造及新产品试制。[23]刘鹏，刘洪军，李亚敏．MPI环境下注塑模随形冷却水道的设计与分析[J]．新技术新工艺，2009，（8）．【摘要】注塑模冷却水道的设计不但关系到塑件质量而且也关系到注塑成型生产效率。本文通过实例，对随形冷却水道进行计算及设计。运用MoldflowMPI软件对塑件进行模拟，对传统冷却与随形冷却进行了对比，通过对制冷时间、平均温度等模拟结果进行分析，最终得出随形冷却水道使塑件冷却更加均匀，冷却时间缩短，生产效率提高。[24]Y.C.Lam，G.A.Britton，Y.-M.Deng.Acomputer-aidedsystemforanoptimalmouldingconditionsdesignusingasimulation-basedapproach[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology，2003(7)【Abstract】Moldingconditionsdesignreferstoparametersettingsofmoldingconditionssuchasmelttemperature,mouldtemperatureandinjectiontime.Theyareimportantfactorsinplasticinjectionmoldingdesign.Thedeterminationoftheseparametersisahighlyskilledjobandhaslargelybeendependentoninjectionmoldingengineers'experienceandintuitiveness.Inthispaper,theauthorspresentaflexiblecomputer-aidedsystemtoassistthedesignersbyusingsimulation-basedtechnology.Oneofthemostprominentcharacteristicsofthesystemisthatitallowsthedesignerstospecifytheirintendedqualitymeasuringcriteriasuchasminimumcavitypressureandshearstress,auniformdistributionofcoolingtime,end-of-filltemperatureandvolumetricshrinkage.Thesystemusesweightedcriteriaasanobjective24 湖北工业大学研究生选题报告functiontodetermineoptimalmoldingconditionswhenmultiplecriteriaarespecified.Moldflowsimulationresultsareusedtocomparedifferentdesigns.Atwo-stepexhaustivesearchstrategy(fromcoarsetorefined)isusedtosearchforanear-optimaldesign.[25]Hong-SeokPark,Xuan-PhuongDang.Optimizationofconformalcoolingchannelswitharrayofbafflesforplasticinjectionmold[J].InternationalJournalofPrecisionEngineeringandManufacturing,2010(6).【Abstract】Coolingsystemhasanimportantroleintheinjectionmoldingprocessintermsofnotonlyproductivityandquality,butalsomold-makingcost.Inthispaper,aconformalcoolingchannelwithanarrayofbafflesisproposedforobtaininguniformcoolingovertheentirefree-formsurfaceofmoldedparts.Anewalgorithmforcalculatingtemperaturedistributionthroughmoldingthickness,moldsurfacetemperatureandcoolingtimewaspresented.Therelationamongcoolingchannels’configuration,processparameters,moldmaterial,moldingthicknessandtemperaturedistributioninthemoldforagivenpolymerisexpressedbyasystemofapproximateequations.Thisrelationwasestablishedbythedesignofexperimentandresponsesurfacemethodologybasedonanadequatephysical-mathematicalmodel,finitedifferencemethodandnumericalsimulation.Byapplyingthisapproximatemathematicalrelation,theoptimizationprocessforobtainingtargetmoldtemperature,uniformtemperaturedistributionandminimizingthecoolingtimebecomesmoreeffective.Twocasestudieswerecarriedouttotestandvalidatetheproposedmethod.Theresultsshowthatpresentapproachimprovesthecoolingperformanceandfacilitatesthemolddesignprocessincomparisontothetrial-and-errorsimulation-basedmethod.[26]Dong-GyuAhn,Seung-HwaPark,Hyung-SooKim.ManufactureofaninjectionmouldwithrapidanduniformcoolingcharacteristicsforthefanpartsusingaDMTprocess[J].InternationalJournalofPrecisionEngineeringandManufacturing,2010(12)【Abstract】Theaimsofthepresentstudyistomanufactureaninjectionmouldwithapairofconformalcoolingchannelsineachbladeofthemouldforaplasticfanpartvialaser-aideddirectmetaltooling(DMT)processtoachievebothrapidanduniformcoolingcharacteristics.Thefeaturesofthedesignandthemanufacturingprocessfortheinjectionmouldaswellasthecharacteristicsofthemanufacturedmouldwerediscussed.Three-dimensionalinjectionmouldinganalyseswereperformedtoobtainaproperdesignoftheconformalcoolingchannels.Injectionmouldingexperimentswerecarriedouttoinvestigatethepracticalapplicabilityofthefabricatedmouldandtheinfluenceofthecoolingtimeonthequalitiesofthemouldedproduct.Theresultsoftheexperimentsshowedthataplasticfanpartwithsuperiorqualitiescanbefabricatedfromthedesignedmouldwhenthecoolingtimeis13s.Theefficiencyofthedesignedmouldwasexaminedthroughacomparisonoftheproductfromthenewlydesignedmouldandthatfroma24 湖北工业大学研究生选题报告previouslydesignedmouldwithlinearcoolingchannelsintermsofproductqualitiesaswellasthecoolingandcycletimes.Theresultsofthecomparisonshowedthatthenewlydesignedmouldcanremarkablyreducethepositionalerrordistributionsandtheeccentricityofthemouldedproduct.Inaddition,itwasshownthatthecoolingandcycletimesofthedesignedmouldcanbeshortenedto35.0%and25.7%ofthoseofthepreviouslydesignedmould,respectively.[27]ZhongZheng,Hai-ouZhang,Gui-lanWangandYing-pingQian.Finiteelementanalysisontheinjectionmoldingandproductivityofconformalcoolingchannel.JournalofShanghaiJiaotongUniversity,2011,16(2)【Abstract】Thestudyprovesthattheconformalcoolingchannelcanovercomethedisadvantagesoftheconventionalcoolingchannelresultingfromthelimitationincomplicatedshape.Thesimulationanalysesofthefragrancelampwithdifferentcoolinglayoutsshowthattheconformalcoolingchannelcanofferamoreuniformheatdissipation,lowervolumeshrinkageandshortertimetofreezethantheconventionalchannel,whichindicatessignificantlyimprovementsinproductivityandquality.[28]Xuan-PhuongDang,Hong-SeokPark.DesignofU-shapemilledgrooveconformalcoolingchannelsforplasticinjectionmoldInternationalJournalofPrecisionEngineeringandManufacturing,2010(10)【Abstract】Besidesthesolidfree-formfabricationtechnology,millingoperationisanalternativeapplicablemethodtomakecomplexcoolingchannelsconformtothesurfaceofthemoldcavity.ThispaperpresentstheU-shapemilledgrooveconformalcoolingchannelsandproposesthedesignoptimizationprocessinordertoobtainanoptimalcoolingchannels’configurationandtargetmoldtemperature.Therelationbetweenthecycleaveragedthermalbehaviorofthemoldcavityandthetwo-dimensionalconfigurationofcoolingchannelswasfirstinvestigatedthoroughlybyananalyticalmethod.Designofexperimentand2Dsimulationweredonetoobtainthemoldwalltemperatureandtocheckthefeasibilityoftheanalyticalmethod.Theoptimizationprocessofthefree-formconformalcoolingchannelsisbasedonthecombinationofbothanalyticalmethodand3DCAEsimulation.Theanalyticalstepreliesonexplicitmathematicformulas,soitcanapproachtheneighboringoptimalsolutionquickly.Subsequently,thethree-dimensionalheattransfersimulationisappliedtofine-tunetheoptimizationresults.Acasestudyforaplasticcarfenderwasinvestigatedtoverifythefeasibilityoftheproposedmethod.Theresultsshowthatconformalcoolingchannelgivesauniformcooling,reducingthecoolingtimeandincreasingthemoldedpart’squalitywithlesseffortofplasticdesignersandhighcomputationalefficiency.[29]K.M.Au,K.M.Yu.Ascaffoldingarchitectureforconformalcoolingdesigninrapidplasticinjectionmoulding[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2006(8).24 湖北工业大学研究生选题报告【Abstract】Coolingdesignofplasticinjectionmouldisimportantbecauseitnotonlyaffectspartqualitybutalsotheinjectionmouldingcycletime.Traditionalinjectionmouldcoolinglayoutisbasedonaconventionalmachiningprocess.Astheconventionaldrillingmethodlimitsthegeometriccomplexityofthecoolinglayout,themobilityofcoolingfluidwithintheinjectionmouldisconfined.Advancedrapidtoolingtechnologiesbasedonsolidfreeformfabricationshavebeenexploitedtoprovideatime-effectivesolutionforlow-volumeproduction.Inaddition,researchhasmadeattemptstoincorporateconformalcoolingchannelindifferentrapidtoolingtechnologies.However,thecoolingperformancedoesnotmeetthemouldengineer’sexpectations.Thispaperproposesanovelscaffoldcoolingforthedesignofamoreconformalandhencemoreuniformcoolingchannel.CADmodelforconstructingthescaffoldingstructureisexaminedandcoolingperformancesarevalidatedbycomputer-aidedengineering(CAE)andcomputerfluiddynamics(CFD)analysis.[30]H.S.Park,N.H.Pham.Designofconformalcoolingchannelsforanautomotivepart[J].InternationalJournalofAutomotiveTechnology.2009(87-93)【Abstract】Thecoolingsystemplaysacrucialroleindeterminingtheproductivityandqualityofaninjectionmoldingprocess.WiththecurrentgrowthofSolidFreeformFabrication(SFF)techniques,molddesignershavebeenstrivingfornotonlyimprovementincoolingsystemperformancebutalsoforamethodtodosoautomatically.Inthispaper,amethodisproposedfordevelopingaconformalcoolingsystemthatfacilitatesuniformcoolingovertheentiremoldsurfacewithminimumcycletime.Basedonthetemperaturedistributionafterthefillingstage,themoldsurfaceissplitintozoneswhichwillbecooledbyoptimizedsubconformalchannelsobtainedfromtheoptimizationprocess.Theoptimizationprocessinwhichtheobjectivefunctionisstatedasminimizationofthecoolingtimewithboundariesensuringarealisticdesignwilloptimizethecoolingsystemlayoutintermsofcoolingchannelsizeandlocation.Finally,allsubcoolingchannelsarecombinedtogeneratetheentireconformalcoolingsystemfortheinjectionmold.[31]JinhuiLiu,ZhongliangLu,YushengShi,WenwuXuandJingZhang.Manufacturingneardensemetalpartsviaindirectselectivelasersinteringcombinedwithisostaticpressing.TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2009(155-163)【Abstract】Coolingsystemofaninjectionmoldisimportantforthepromotionofproductionrateandthequalityofinjectionplasticcomponents.Conformalcoolingchannelsarenewlydevelopedtemperature-adjustingmethodtopromotetheefficiencyofcoolingsystem.Theycanbemadeintheinjectionmoldinsertsviathemethodofindirectselectivelasersinteringcombinedwithtraditionalpowdermetallurgy.Thisworkdiscussedsomeprocessessuchasthermaltransmission,powdersremoving,and24 湖北工业大学研究生选题报告metalmeltinfiltrationduringthemanufacturingofthemoldinsertsindetail.Theresultshowedthatredundantpowdersoutsideoflaser-scannedareasmightbesinteredtogetherwiththesinteredpartsowingtotheaccumulationoflaserenergyduringsinteringprocess.Thiswassolvedbyswitchingthetemperaturetoinitiallevelafteronelayerhadbeensintered.Alimitlengthcorrespondingtosomecertainpowervacuumsystemwasfoundwhentheremovalofunsinteredpowdersinthecoolingchannelswascarriedout.Therefore,somesubsidiarychannelsleadingthecoolingchannelsoutsideweremadetohelptheremovalofpowderswithinthecoolingchannels.Drippingmethodwasadoptedduringmetalmeltinfiltrationprocess,whichwasproventoberelevantformaintainingofthefinalshapeofinfiltratedinserts.[32]Choi,Jae-HyukSungTae,JoonRhee,Byung-OhkPark,Hyung-PilCha,Baeg-Soon.Conformalcoolingchanneldesignstoreducetemperaturedeviationbyusingconstructaldesign[J].SocietyofPlasticsEngineers,2010(1231-1233).【Abstract】:Conformalcoolingchannelcouldmakethetemperaturedistributioninthemolduniform,reducingcycletimeandimprovingpartquality.However,designprinciplefortheconformalcoolingchannelhasnotbeenestablishedyet.Inthisstudy,aconstructaldesignprinciplewastriedwithhexagonalcoolingchannel.Thesizeandthedepthofthehexagonalcoolingchannelwereoptimizedtominimizethetemperaturedeviationofthemoldsurface.Constraintwaspressuredropthroughthecoolingchannellimitedbythepumpingcapability.TheCAEtoolformoldcoolinganalysiswasMoldflowCool.[33]XUANJingquan,，LANGLihui，KANGDachang，ZHUBaoquan．ThemosteconomiccavityquantityininjectionmouldCADbasedonconcurrentengineering[J]．JournalofHarbinInstituteofTechnology，2000(1)．【Abstract】PresentstheconceptionofconcurrentengineeringemployedforCAD/CAMofinjectionmouldsbycloselycombiningthemanagementsciencewiththemanufacturingtechniqueswiththecostofprocessing,materialcost,etc.takenintoconsiderationfromtheconcepturaldesigntodeliveryofproductsandconcludeswiththeresultsofanalysesthatthecostoffinishedplasticpartsislower,theproductionefficiencyishigherwhileenergyissaved.[34]M.Uchiyama，T.Shibazaki．Developmentofanelectromachiningmethodformachiningcurvedholes[J]．MaterialsProcessingTechnology，2004(149)．【Abstract】Controllingthemoldsurfacetemperatureisacriticalfactorinimprovingthequalityofproductsproducedindiecastingandinjectionmoldi-ngprocesses.Anidealwaytocontrolthemoldtemperatureistocirculatecoolantthroughcurvedchannelsmachinedinthemoldalongtheshapeoftheproduct.Inthiswork,amethodofmachiningacurvedholebyfollowingasmallholemadebythesametoolhasbeendevelopedwiththeaimofusingthistechniquetoformthecoolantchannelsofmolds.A24 湖北工业大学研究生选题报告studywasmadeofthepotentialofthiscurvedholemachiningmethodandtheresultsconfirmedthatavarietyofcurvedholeshapescanbemachinedusingsimpleequipmentandthattheholecurvaturecanbevariedduringthemachiningprocess.[35]YuchengDing，HongboLan，JunHong，DianliangWu．Anintegratedmanufacturingsystemforrapidtoolingbasedonrapidprototyping[J]．RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing，2004(10)．【Abstract】Toreducethetimeandcostofmouldsfabrication,anovelintegrateddevelopingandmanufacturingsystemofrapidtooling(RT)basedonrapidprototyping(RP)isproposed.Thearchitectureofsystemwhichconsistsoffourbuildingblocks:digitalprototype,virtualprototype(VP),physicalprototypeandRTsystem,ispresented.Adigitalprototypecanbeestablishedby3DCADsoftwarepackagesorreveresengineeringtechnique.AVPisemployedtoguideinoptimizationofthemoulddesignandmanufacturingprocessplanning.Aphysicalprototype,whichisbuiltusingRPtechnology,generallyservesasapatternforproducingRT.Byintegratingthesebuildingblocksclosely,thesystemcanaideffectivelyinmoulddesign,analysis,prototyping,simulating,andmanufacturingprocessdevelopment.Threetypicalcasesarediscussedindetailtoillustratetheapplicationofthesystem.Ithasbeenshownfromanumberofcasestudiesthatthesystemhasahighpotentialtoreducefurtherthecycleandcostofdiedevelopment.whileminimizingerrorintroduction.Asaresult,theintegratedsystemprovidesafeasibleandusefultoolforcompaniestospeeduptheirproductdevelopment.[36]XiaorongXu，EmanuelSachs，SamuelAllen．Thedesignofconformalcoolingchannelsininjectionmoldingtooling[J]．PolymerEngineering&Science，2001,41(7)．【Abstract】SolidFreeformFabricationtechnologieshavedemonstratedthepotentialtoproducetoolingwithcoolingchannels,whichareconformaltothemoldingcavity.3DPrintedtoolswithconformalcoolingchannelshavedemonstratedsimultaneousimprovementsinproductionrateandpartqualityascomparedwithconventionalproductiontools.Conformalcoolinglinesofhighperformanceandhighcomplexitycanbecreated,thuspresentingachallengetothetoolingdesigner.Asystematic,modularapproachtothedesignofconformalcoolingchannelsispresented.Coolingislocaltothesurfaceofthetool,sothetoolisdividedintogeometricregionsandachannelsystemisdesignedforeachregion.Eachchannelsystemisitselfmodeledascomposedofcoolingelements,typicallytheregionspannedbytwochannels.Sixcriteriaareapplied,including:atransientheattransfercondition,whichdictatesamaximumdistancefrommoldsurfacetocoolingchannel;considerationsofpressureandtemperaturedropalongtheflowchannel;andconsiderationsofthestrengthofthemold.Thesecriteriaaretreatedasconstraints,andsuccessfuldesignsaresoughtthatdefinewindowsboundedbytheseconstraints.Themethodologyisdemonstratedthroughapplicationtoacomplexcoreandcavityforinjectionmolding.24 湖北工业大学研究生选题报告[37]YANGHongguan，WENLiqun，DAIDakang，YUBiao．DesignofRapidThermalProcessingforLargeDiameterWafer[J]．SemiconductorPhotonicsandTechnology，2006(11)．【Abstract】Therelationshipbetweenthearrangementoftungsten2halogenlampsandtheuniformityofirradiancereceivedbythewaferisdiscussed,andasortofaxial2symmetricallamps2arrayisdesignedtoguaranteethattheirradiationontheedgeisapproximatelythesameastheoneonthecenterofthewafer.Themagnitudeoftemperatureonthewafervs.thepoweroftungsten2halogenlampsiscalculatednumerically.[38]SenchangChen，YushengShi,JianhuaMo，XiangshengLi,ShuhuaiHuang．RapidToolingBasedonRapidPrototyping[J]．ChinaAcademicJournalpubnishinghouse，2007(1994—2007)．【Abstract】RapidPrototyping(RP)technologyhasbeendevelopingveryrapidly,andhadwideapplicationrange.RapidTooling(RT)isoneofitsimportantapplications.TheRTmeasuresareclassifiedasthreekindsandgiveadiscussioninthispaper.Firstitisusedtomakeveryshortlifetool,secondlytomanufactureaperiodlifetoolwhichismadeoftwoormoreofkindmaterials,finalassisttomakemetaltool,andanalyzedtheadvabtagesanddisadvantagesofeveryRTmeans.[39]Yang.S.Y，Lien.L．Effectsofcoolingtimeandmoldtemperatureonqualityofmoldingswithprecisioncontour[J]．AdvancesinPolymerTechnology，1996,15（4）．【Abstract】Injectionmoldingisnowusedtomoldplasticpartswithprecisioncontourssuchaslenses.Coolingconditionshavecriticaleffectsonthequalityandproductivityofsuchprecisionparts.Thisarticleisdevotedtoinvestigatetheeffectsofmoldtemperatureandcoolingtimeonquality.Atwo-cavitymoldformoldingconvexlenseswithsquare-loopedcoolingchannelswasused.Samplesmoldedwithdifferentmoldtemperaturesandcoolingtimeswerecollected,andtheircontourconformitytothoseofthecavitywasevaluated.Contourerrorsweredefined.Thecorrelationbetweenmoldtemperatureandcoolingtimeandcontourerrorswasanalyzed.Ithasbeenfoundthatforagivenmoldtemperature,twocriticalcoolingtimescanbedefinedatwhichthethermalandrigiditystatespassthroughatransition.Mostdramaticimprovementsinpartconformityoccuraroundsuchcriticalpoints.[40]ZhaoLongzhi，ChenBinghui，YangMin，ZhangShangbing．Applicationofmoldflowsoftwareindesignofinjectionmold[J]．InternationalConferenceonMechanicAutomationandControlEngineering，2010(3)．【Abstract】ThefillingprocessofplasticmeltsinthecavityofinjectionmoldforthebuckleintheautomobileinnerdecorationwassimulatedbasedontheMoldflowsoftware.Thebestgatelocationwasobtainedinthiswork,whichensurestheproductcanbefilledcompletely.Furthermore,theoptimumdesignofgatelocationandnumberofplasticproductwereinvestigated.Basedonthecomparativeanalysis24 湖北工业大学研究生选题报告ofgate,thesinglegateissuperiortothedoublegateaccordingtothedistributionofairpocketandtheweldline.Inaword,thereasonablegatenumberandlocationensuretheinjectionmouldworksuccessfully,whichdecreasethemanufacturecost.三、研究内容1.学术构想与思路、主要研究内容及拟解决的关键技术近年来世界各地的研究人员纷纷展开了对随形冷却技术的研究，研究内容主要集中在随形冷却注塑模具的制造领域。由于缺乏科学完善的设计理论和方法的支持，研究人员在进行随形冷却系统的设计时，仍然不得不使用传统的设计理论和方法，致使设计效率低下，最终设计方案无法达到最优化。这已成为推广使用随形冷却技术的一个瓶颈。本课题的研究目标是完成一种基于铣削加工的注塑模随形冷却水道分型制造方法，如果将该技术应用到实际生产中，不仅能够减少注塑产品的冷却时间，缩短生产周期，提高生产效率，而且还能降低产品的翘曲变形量，为企业在降低产品的废品率上提供技术支持。围绕着一主题，本课题将按照以下几个方面展开研究：（1）对随形冷却注塑模的热流及热平衡进行研究。宏观分析随形冷却注塑模的传热过程中的热流和热平衡，并使用CAE软件构建简化有限元模型对该过程进行瞬态传热模拟研究模流分析。（2）建立相对完备的随形冷却水道传热数学描述。在传热过程研究的基础上，分析随行冷却水道的横截面以及与它相关的尺寸参数对冷却均匀度，冷却时间，冷却效率的影响规律，以便不同的塑件产品选择最优化的冷却方式。（3）型腔强度的分析。对组合式随形冷却注塑模型腔的强度和刚度进行力学分析，并利用有限元分析软件ANSYS对理论分析进行校核。在保证冷却效率的基础上，选择适当的型腔壁厚度，不仅能满足生产要求，还能节约成本和保证模具强度。（4）研究基于铣削加工技术的注塑模随行冷却水道制造技术及其可加工性问题。随形冷却注塑模的可加工性因素是在设计阶段必须考虑的问题，包括型腔面板、背板的加工顺序，定位问题，以及对它们之间的防渗漏处理等问题的研究。（5）研究随形冷却水道在解决了分型制造的问题后遇到的密封性问题。如何解决冷却水道的密封性问题是整个工艺方案的关键之所在，列举出几种常用的密封措施，再综合加工难度及成本方面来解决这个问题。在整个课题进行的过程中，需解决以下几个关键技术问题；（1）由于模具的冷却水道采取的是组合式结构，所以要采取有效措施对模具进行防渗漏处理，避免因模具生锈而影响模具的寿命。（2）由于模具的冷却水道采取的是组合式结构，所以要对背板和面板进行合理的定位处理，避免因发生错位而影响冷却效率。（3）由于冷却水道的形状是随着模具型腔的改变而改变，要综合加工时的切削力和注塑时的注塑压力和保压压力要考虑到模仁的强度和刚度问题，避免因注塑压力过大而造成模具的损坏，影响模具的寿命。24 湖北工业大学研究生选题报告2.拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析本课题以普通模具钢作为模具材料，以高速加工作为模具型芯型腔的成型工艺，进行注塑模随形冷却水道的开发。（1）.第一次分模：以产品的最大投影面为分型面，将模仁分割成型芯，型腔。（2）.第二次分模：还是以产品的最大投影面为分型面，分别将型芯，型腔再次进行分模，型腔分割成型腔面板、型腔背板，型芯分割成型芯面板、型芯背板。（3）.型腔面板的加工：为避免在加工的过程中划伤已加工好的型腔表面，实验安排先对面板背面的加工的随行冷却水道。（4）.型腔背板的加工：出于成本的考虑，背板可选择相对廉价的模具钢。背板的加工也分两种情况。当面板直接加工水道时，背板需要加工成有一定深度型芯镶块，装配好后用压板锁好。当面板先挖槽时，背板直接加工成型腔状。（5）.型芯面板和背板的加工和型腔面板背板加工相似，只是在设计阶段应该考虑到顶针等模具零件与随行冷却水道的干涉问题。但由于随行冷却水道的设计和布局具有很大的灵活性，自由度，因此这个问题在设计阶段就可以得到很好的解决。（6）.密封处理和装配：加工前应考虑到面板和背板的定位问题，避免加工后无法装配。因为面板和背板要进行装配，所以它们之间要采取密封处理，防止在使用的过程中模具发生漏水，影响模具寿命。选用几种常用的密封方法，对其可加工性，加工效率，成本进行对比，选取一种适当的密封防水方式。最后用内六角螺钉装配面板和背板。(7).省模处理:现代模具型腔的加工中，为了型腔表面达到客户的要求，甚至达到镜面要求，一般都要在最后一步进行省模处理。而省模是一项非常繁琐，工作量大，并且主要靠手工完成的工作。利用高速加工后的模具型腔，精度比放电加工高，所以可以大幅度缩短省模的工作。(8).试模模仁整体模具型腔24 湖北工业大学研究生选题报告第二次分型型腔面板（背面）型腔面板（正面）型腔背板型腔面板正面随形冷却水道型腔背板随形冷却水道24 湖北工业大学研究生选题报告型芯面板型芯背板从上至下：型腔背板，型腔面板，型芯面板，型芯背板四、研究基础1.所需实验手段、研究条件和实验条件利用CAE进行冷却水道不同布局方式的成型过程模拟，根据模流分析的结果，确定最佳的冷却方式，然后借助三维设计软件进行实际注塑模具的优化设计，并对它其强度﹑刚度进行分析，最后采用高速雕铣机加工出实际的带有随形冷却的金属模具，并进行实际注塑成型分析。目前研究所需设备有高速雕铣机、磨床、火花机、线切割加工机床等。24 湖北工业大学研究生选题报告2.所需经费，包含经费来源、开支预算（工程设备、材料须填写名称、规格、数量）开支项目名称金额（元）备注实验设备8000实验实验材料3000资料费500论文打印费500论文评审费1000答辩费300024 湖北工业大学研究生选题报告五、工作计划序号论文工作的阶段及内容工作量估计起讫日期阶段成果形式123456查阅文献，综述国内外随形冷却水道加工的研究现状及发展趋势宏观分析随形冷却注塑模的传热过程中的热流和热平衡对随形冷却水道传热过程进行数学描述对组合式随形冷却注塑模型腔的强度和刚度进行力学分析对随行冷却金属模具的可制造性及密封﹑定位的研究总结分析，撰写总结报告及论文10%15%15%15%30%15%2011.10—2011.122012.01—2012.022012.03—2012.042012.05—2012.062012.07—2012.112012.12—2013.03提出课题研究方案分析出各种热交换对模具温度的影响规律建立相对完备的随形冷却水道传热数学模型在保证强度的前提下，选择适当的型腔壁厚度，提高冷却效率顺利进行试模，根据具体制造的模具验证随形冷却水道的优势完成学位论文合计24 湖北工业大学研究生选题报告湖北工业大学硕士研究生学位论文选题报告评分表评审项目权重评分标准得分(百分制)一、选题依据(A)30%80-100分选题有较强的理论意义、实用价值、深刻的学术研究内涵60-80分选题有一定的理论意义、实用价值、有一定的学术研究内涵60分以下选题缺乏理论意义和实用价值二、理论基础和专业知识(B)20%80-100分较好的掌握坚实宽广的理论基础和系统专业知识60-80分基本掌握坚实宽广的理论基础和系统专业知识60分以下未能掌握坚实宽广的理论基础和系统专业知识三、选题难度及先进性(C)30%80-100分研究课题属本学科发展方向并居前沿位置、具有自己独特的思考、研究课题具有较强的先进性60-80分研究课题属本学科发展方向并具有先进性60分以下研究课题与本学科的发展方向先进性不明显四、文字表达(D)10%80-100分条例清晰、分析严谨、文笔流畅60-80分条例较好、层次分明、文笔较流畅60分以下写作能力较差五、口头报告(C)10%80-100分论文严密、逻辑性强、表达清楚60-80分基本概念清晰、层次分明、表达较清楚60分以下表达较差总分总分=0.3A+0.2B+0.3C+0.1D+0.1E评审小组成员组成姓名职称单位导师成员年月日24 湖北工业大学研究生选题报告六、评审意见导师（或导师组）对选题报告的评价：（就研究生对国内外现状的了解情况、研究方法、研究手段、预期成果等予以评价）导师签名：年月日评审小组的审查结论：组长组员年月日教授委员会意见：负责人签名年月日24