3D打印技術(shù)在模具制造領(lǐng)域中應(yīng)用的研究報(bào)告課題開(kāi)題報(bào)告書(shū)

1、.PAGE . . 1 . . . w d . 院級(jí)課題開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng)3D打印技術(shù)在模具制造領(lǐng)域中應(yīng)用的研究課題主持人黃所在部門(mén)*系課題組成員周課題填報(bào)日期*年 *月 20 日科學(xué)技術(shù)與教學(xué)研究處 制二一四年一、開(kāi)題活動(dòng)簡(jiǎn)況一、開(kāi)題時(shí)間2017年*月*日下午14:00-17:00點(diǎn)二、開(kāi)題地點(diǎn)長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)長(zhǎng)江樓713機(jī)械工程系會(huì)議室三、評(píng)議專(zhuān)家職稱(chēng)工作單位研究專(zhuān)長(zhǎng)簽字文*學(xué)院控制工程有教授*學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)琪高工*學(xué)院機(jī)械工程清高*學(xué)院機(jī)電工程澤教授*學(xué)院機(jī)電工程四、參與人員吳二、開(kāi)題報(bào)告要點(diǎn)一、題目3D打印技術(shù)在模具制造領(lǐng)域中應(yīng)用的研究二、研究目的、意義3D打印，帶來(lái)了世界性的制造業(yè)革命，

2、其與智能機(jī)器人、人工智能并稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的三大關(guān)鍵技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)開(kāi)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要根底。加快3D打印產(chǎn)業(yè)開(kāi)展，有利于國(guó)家在全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)高地，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)由工業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具行業(yè)是一個(gè)跨度非常大的行業(yè)，它與制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都有關(guān)聯(lián)。在現(xiàn)代社會(huì)，制造和模具是高度依存的，無(wú)數(shù)產(chǎn)品的部件都要通過(guò)模制注射、吹塑和硅膠或鑄模熔模、翻砂和旋壓來(lái)制造。無(wú)論什么應(yīng)用，制造模具都能在提高效率和利潤(rùn)的同時(shí)保證質(zhì)量。C加工是在制造模具時(shí)最常用的技術(shù)。雖然它能夠提供高度可靠的結(jié)果，但同時(shí)也非常昂貴和費(fèi)時(shí)。所以很多模具制造企

3、業(yè)也開(kāi)場(chǎng)尋找更加有效的替代方式。而通過(guò)增材制造ALM，即3D打印制作模具就成了一個(gè)極具吸引力的方法，因?yàn)槟＞咭话愣紝儆谛∨可a(chǎn)且形狀都比較復(fù)雜，很適合3D打印來(lái)完成。經(jīng)過(guò)本工程的研究，使我們認(rèn)識(shí)和了解3打印技術(shù)在現(xiàn)代模具制造領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，當(dāng)前研究方向，未來(lái)開(kāi)展趨勢(shì)，以便我們能結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求，適時(shí)調(diào)整模具專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)方案，更好地開(kāi)展教學(xué)工作，培養(yǎng)為社會(huì)有用的創(chuàng)造型人才。三、國(guó)外研究現(xiàn)狀、水平和開(kāi)展趨勢(shì)3D打印，又稱(chēng)增材制造技術(shù)，是一種以三維CAD模型文件為根底，應(yīng)用粉狀、絲狀或片狀等材料，通過(guò)分層制造、逐層疊加的方式來(lái)構(gòu)造三維物體的技術(shù)。目前應(yīng)用比較廣泛的3D打印成型工藝主要有：選擇

4、性激光燒結(jié)Selective Laser Sintering，SLS、選擇性激光熔化Selective Laser Melting，SLM、直接金屬激光燒結(jié)Direct metal Laser Sintering，DMLS、立體光固化成型Stereo Lithography Apparatus，SLA、熔融沉積成型Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM、分層物體制造Laminated Object Manufacturing，LOM等，不同類(lèi)型的工藝在不同的領(lǐng)域有著應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用，主要分為三個(gè)方面：1直接制作手板上述幾種3D打印工藝都能制作手板，

5、只是制作出來(lái)的手板的精度、強(qiáng)度和外表質(zhì)量有區(qū)別，這也是目前3D打印技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用方式；2間接制造模具即利用3D打印的原型件，通過(guò)不同的工藝方法翻制模具，如硅橡膠模具、石膏模具、環(huán)氧樹(shù)脂模具、砂型模具等；3直接制造模具即利用SLS、DMLS、SLM等3D打印工藝直接制造軟質(zhì)模具或硬質(zhì)模具。目前，在國(guó)，3D打印技術(shù)在模具中的應(yīng)用研究，大多基于各研究單位自身在3D打印技術(shù)研究的根底上進(jìn)展的，如華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)等，并取得了一定的進(jìn)展。據(jù)文獻(xiàn)資料顯示，華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，主要研究激光與材料的相互作用機(jī)理，建立3D打印過(guò)程中零部件性能與精度的控制方法，形成材料、工藝、

6、裝備一體化的成套技術(shù)體系，解決大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形制造。其選擇性激光熔化技術(shù)SLM可成形任意復(fù)雜構(gòu)造和接近100%致密度的金屬零件或模具，材料利用率超過(guò)90%，已在航空航天、汽車(chē)、精細(xì)鑄造等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。顯然，3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)都存在優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，目前，3D打印技術(shù)還不能替代傳統(tǒng)制造技術(shù)。為此，只有通過(guò)探索、研究，取兩技術(shù)之長(zhǎng)來(lái)推動(dòng)制造業(yè)的高速開(kāi)展。四、課題研究的理論依據(jù)3D打印技術(shù)給模具制造帶來(lái)的改變是不容無(wú)視的，尤其對(duì)我們這樣的工業(yè)大國(guó)，3D打印技術(shù)引入到模具設(shè)計(jì)和制造中來(lái)是一種趨勢(shì)。鑒于這一技術(shù)的現(xiàn)有的開(kāi)展成果及其廣闊的開(kāi)展前景，我們確立了該課題，即針對(duì)這一技術(shù)做出

7、相對(duì)較為深入的研究，學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識(shí)，明確3技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究方向，開(kāi)展趨勢(shì)，以便能更好地挖掘我們的人才培養(yǎng)模式和為社會(huì)提供適宜的效勞。五、課題主要研究容隨著3D打印技術(shù)的飛速開(kāi)展，其逐漸在實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)、家庭等領(lǐng)域得到應(yīng)用。在工業(yè)制造加工中3打印技術(shù)具有其他成型加工方法難以比較的優(yōu)勢(shì)，所需的原型材料和性能也日漸完善,在模具生產(chǎn)和加工的應(yīng)用圍將會(huì)越來(lái)越大,未來(lái)模具行業(yè)傳統(tǒng)的加工方法將與3D打印技術(shù)相互滲透融合。本課題通過(guò)調(diào)研分析、掌握3打印技術(shù)在模具制造過(guò)程中應(yīng)用的現(xiàn)狀，掌握其技術(shù)原理和知識(shí)，分析該技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)和缺乏，探索并研究如何將3打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)更好地

8、融合來(lái)推動(dòng)模具制造的高速高效開(kāi)展，并將我們作為模具專(zhuān)業(yè)教師的新理念新知識(shí)新視野傳遞給學(xué)生、新技術(shù)效勞于企業(yè)，形成經(jīng)歷進(jìn)展推廣使用。六、課題主要研究方法本課題主要研究校企合作、工學(xué)結(jié)合的技能人才培養(yǎng)模式，擬采取與職業(yè)院校、行業(yè)企業(yè)、政府部門(mén)合作、分專(zhuān)題研究的方法開(kāi)展研究，研究的過(guò)程將自始至終遵循理論創(chuàng)新與實(shí)踐實(shí)證相結(jié)合，定性研究與定量研究相結(jié)合，中觀為主，兼顧宏觀與微觀的原則。根據(jù)上述研究容，我們的研究方法擬采?。?文獻(xiàn)檢索法：大量查閱文獻(xiàn)、資料，充分利用圖書(shū)館各類(lèi)職教期刊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化期刊、學(xué)術(shù)論文，了解3打印技術(shù)、3打印技術(shù)在模具制造過(guò)程中應(yīng)用的成功經(jīng)歷與總結(jié)。2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研法：對(duì)模具企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工

9、作人員進(jìn)展調(diào)研。掌握模具企業(yè)的3打印技術(shù)引入和使用狀況，已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)的效益，出現(xiàn)的問(wèn)題等，使課題更有針對(duì)性，更符合實(shí)際。3企業(yè)座談法：對(duì)模具企業(yè)的管理人員、模具制造加工技術(shù)人員進(jìn)展訪談以及座談會(huì)等形式進(jìn)展全圍的調(diào)查。主要針對(duì)3打印技術(shù)應(yīng)用于模具制造的想法和建議，有沒(méi)有更好的探索方向等問(wèn)題進(jìn)展研究。4實(shí)踐研究法：在312理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)展通過(guò)3打印設(shè)備生產(chǎn)物件的實(shí)踐過(guò)程，設(shè)計(jì)、分析、討論，進(jìn)展設(shè)備的調(diào)試，最終進(jìn)展試生產(chǎn)。5通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、3打印加工等實(shí)踐方法，完成論文寫(xiě)作容的支撐材料。七、課題研究工作的步驟與進(jìn)度安排本課題的技術(shù)路線和實(shí)施步驟大致分為起草、調(diào)研、論證和成果上報(bào)四個(gè)階段。通過(guò)

10、文獻(xiàn)檢索法、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研法、企業(yè)座談法、實(shí)踐研究法等綜合分析研究課題容。具體實(shí)施步驟如下：第一階段：2017年1月-2月1、文獻(xiàn)資料收集，了解和掌握現(xiàn)狀背景。2、制定研究方案，確定設(shè)計(jì)思路，明確課題重點(diǎn)難點(diǎn)。3、課題組成員任務(wù)分工。第二階段：2017年3月-6月1、進(jìn)展生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，了解3打印技術(shù)在模具制造當(dāng)中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)狀況。2、進(jìn)展企業(yè)模具制造的調(diào)研，參加相關(guān)會(huì)議，進(jìn)展企業(yè)訪談、座談。3、對(duì)調(diào)研情況進(jìn)展總結(jié)分析，形成報(bào)告。第三階段：2017年7月-2017年10月1、推出階段性成果，結(jié)合在模具企業(yè)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研、考察，以及查閱文獻(xiàn)資料，分析總結(jié)，形成論文。2、確定3打印加工、設(shè)備調(diào)試方案，進(jìn)展

11、模具加工試生產(chǎn)，組織專(zhuān)家論證。第四階段：2017年11月-12月1收集、整理課題結(jié)題報(bào)告。2撰寫(xiě)課題結(jié)題報(bào)告，上交申請(qǐng)成果評(píng)估驗(yàn)收。3課題組結(jié)題大會(huì)，成果展示。八、課題參加人員的組成、專(zhuān)長(zhǎng)和分工姓 名工作單位分 工*天*學(xué)院負(fù)責(zé)課題的組織與實(shí)施撰寫(xiě)方案、主持研究、分配研究人員的研究任務(wù)。* 勇*學(xué)院負(fù)責(zé)協(xié)助組長(zhǎng)完成前期調(diào)查與分析，針對(duì)調(diào)查和討論結(jié)果，對(duì)3打印技術(shù)及其在模具制造中應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)展研究。周*學(xué)院基于3打印理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室，完成模具的設(shè)計(jì)與制造、調(diào)試與試生產(chǎn)等過(guò)程。 *學(xué)院負(fù)責(zé)調(diào)研及資料提供。針對(duì)3打印技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用中存在的問(wèn)題和探索進(jìn)展研究九、課題研究現(xiàn)有的根底1科研根底課題組

12、成員由企業(yè)具有豐富實(shí)踐經(jīng)歷的工程師和教學(xué)一線的中青年骨干教師組成。教師們均參加過(guò)教育部全國(guó)高職高專(zhuān)現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)，發(fā)表過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)研究方面的論文，進(jìn)展過(guò)相關(guān)課題研究，編寫(xiě)過(guò)模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程教材及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)，制定過(guò)模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，這大大提高了課題組成員參加本課題研究的素質(zhì)和能力。2物質(zhì)根底學(xué)?，F(xiàn)已建有3打印理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室、模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室，有實(shí)訓(xùn)教學(xué)用的3打印機(jī)假設(shè)干套，有企業(yè)生產(chǎn)型沖壓機(jī)一臺(tái)。同時(shí)還與、天汽模、新云鶴汽車(chē)座椅等企業(yè)合作，有方案的開(kāi)展了校外實(shí)訓(xùn)基地的建立。課題開(kāi)展過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行科教處的課題研究專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的審批制度，提供必要的經(jīng)費(fèi)支持，

13、保證專(zhuān)款專(zhuān)用。十、課題預(yù)期研究成果主 要 階 段 性 成 果 序號(hào)研究階段起止時(shí)間成 果 名 稱(chēng)成果形式承 擔(dān) 人1模具行業(yè)中3D打印技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 論文黃23打印給模具制造技術(shù)帶來(lái)的影響分析論文3淺談3打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)及開(kāi)展瓶頸論文最 終 成 果 12017.12基于3打印的隨形冷卻水道注塑模具設(shè)計(jì)論文周22017.123打印技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用研究研究報(bào)告周十一、經(jīng)費(fèi)預(yù)算與分配序號(hào)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支科目預(yù)算開(kāi)支金額 元 科研處審核金額 元 1資料費(fèi)2002會(huì)議費(fèi)03調(diào)研費(fèi)4004印刷費(fèi)4005小型設(shè)備購(gòu)置費(fèi)10006其它0以上6個(gè)科目預(yù)算經(jīng)費(fèi)合計(jì)2000元 元年度預(yù)算2017年2018年其他經(jīng)費(fèi)來(lái)源無(wú)經(jīng)費(fèi)管理單位課題主持人簽名：年 月 日三、專(zhuān)家評(píng)議要點(diǎn)【參考說(shuō)明】：側(cè)重于對(duì)課題組匯報(bào)要點(diǎn)逐項(xiàng)進(jìn)展可行性評(píng)估，并提出建議，限200500字。評(píng)