三D打印技術(shù)在模具制造領(lǐng)域中應(yīng)用的研究課題開題報(bào)告ht

院級課題開題報(bào)告課題名稱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xxxx系課題組成員楊周鄭陳課題編號填報(bào)日期xx年x月20日科學(xué)技術(shù)與教學(xué)研究處制

一、開題活動(dòng)簡況一、開題時(shí)間2023年x月x日下午14:00-17:00點(diǎn)二、開題地點(diǎn)長江工程職業(yè)技術(shù)長江樓713機(jī)械工程系會議室三、評議專家姓名職稱工作單位研究專長簽字文xxx學(xué)院控制工程有專家xxxx學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)琪高工xx學(xué)院機(jī)械工程清高xx學(xué)院機(jī)電工程澤專家xx學(xué)院機(jī)電工程四、參與人員吳楊鄭陳二、開題報(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，帶來了世界性的制造業(yè)革命，其與智能機(jī)器人、人工智能并稱為實(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)發(fā)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ)。加快3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有助于國家在全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競爭中占領(lǐng)高地，進(jìn)一步推動(dòng)我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強(qiáng)國”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，制造和模具是高度依存的，無數(shù)產(chǎn)品的部件都要通過模制（注射、吹塑和硅膠）或鑄模（熔模、翻砂和旋壓）來制造。無論什么應(yīng)用，制造模具都能在提高效率和利潤的同時(shí)保證質(zhì)量。

CNC加工是在制造模具時(shí)最常用的技術(shù)。雖然它可以提供高度可靠的結(jié)果，但同時(shí)也非常昂貴和費(fèi)時(shí)。所以很多模具制造公司也開始尋找更加有效的替代方式。而通過增材制造（ALM，即3D打印）制作模具就成了一個(gè)極具吸引力的方法，由于模具一般都屬于小批量生產(chǎn)且形狀都比較復(fù)雜，很適合3D打印來完畢。通過本項(xiàng)目的研究，使我們結(jié)識和了解3Ｄ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，未來發(fā)展趨勢，以便我們能結(jié)合公司的實(shí)際需求，適時(shí)調(diào)整模具專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，更好地開展教學(xué)工作，培養(yǎng)為社會有用的發(fā)明型人才。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢3D打印，又稱增材制造技術(shù)，是一種以三維CAD模型文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用粉狀、絲狀或片狀等材料，通過“分層制造、逐層疊加”的方式來構(gòu)造三維物體的技術(shù)。目前應(yīng)用比較廣泛的3D打印成型工藝重要有：選擇性激光燒結(jié)（SelectiveLaserSintering，SLS）、選擇性激光熔化（SelectiveLaserMelting，SLM）、直接金屬激光燒結(jié)（DirectmetalLaserSintering，DMLS）、立體光固化成型（StereoLithographyApparatus，SLA）、熔融沉積成型（FusedDepositionModeling，F(xiàn)DM）、分層物體制造（LaminatedObjectManufacturing，LOM）等，不同類型的工藝在不同的領(lǐng)域有著應(yīng)用的優(yōu)勢。3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用，重要分為三個(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，只是制作出來的手板的精度、強(qiáng)度和表面質(zhì)量有區(qū)別，這也是目前3D打印技術(shù)最常見的應(yīng)用方式；（2）間接制造模具即運(yùn)用3D打印的原型件，通過不同的工藝方法翻制模具，如硅橡膠模具、石膏模具、環(huán)氧樹脂模具、砂型模具等；（3）直接制造模具即運(yùn)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，在國內(nèi)，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)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，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)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重要研究激光與材料的互相作用機(jī)理，建立3D打印過程中零部件性能與精度的控制方法，形成材料、工藝、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)雜結(jié)構(gòu)和接近100%致密度的金屬零件或模具，材料運(yùn)用率超過90%，已在航空航天、汽車、精密鑄造等領(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)勢和劣勢，目前，3D打印技術(shù)還不能替代傳統(tǒng)制造技術(shù)。為此，只有通過探索、研究，取兩技術(shù)之長來推動(dòng)制造業(yè)的高速發(fā)展。

四、課題研究的理論依據(jù)3D打印技術(shù)給模具制造帶來的改變是不容忽視的，特別對我們這樣的工業(yè)大國，3D打印技術(shù)引入到模具設(shè)計(jì)和制造中來是一種趨勢。鑒于這一技術(shù)的現(xiàn)有的發(fā)展成果及其廣闊的發(fā)展前景，我們確立了該課題，即針對這一技術(shù)做出相對較為進(jìn)一步的研究，學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識，明確3Ｄ技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究方向，發(fā)展趨勢，以便能更好地挖掘我們的人才培養(yǎng)模式和為社會提供適宜的服務(wù)。五、課題重要研究內(nèi)容隨著3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，其逐漸在實(shí)驗(yàn)室、公司、家庭等領(lǐng)域得到應(yīng)用。在工業(yè)制造加工中3Ｄ打印技術(shù)具有其他成型加工方法難以比擬的優(yōu)勢，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)用范圍將會越來越大,未來模具行業(yè)傳統(tǒng)的加工方法將與3D打印技術(shù)互相滲透融合。本課題通過調(diào)研分析、掌握3Ｄ打印技術(shù)在模具制造過程中應(yīng)用的現(xiàn)狀，掌握其技術(shù)原理和知識，分析該技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)和局限性，探索并研究如何將3Ｄ打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)更好地融合來推動(dòng)模具制造的高速高效發(fā)展，并將我們作為模具專業(yè)教師的新理念新知識新視野傳遞給學(xué)生、新技術(shù)服務(wù)于公司，形成經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣使用。六、課題重要研究方法本課題重要研究校企合作、工學(xué)結(jié)合的技能人才培養(yǎng)模式，擬采用與職業(yè)院校、行業(yè)公司、政府部門合作、分專題研究的方法開展研究，研究的過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)上述研究內(nèi)容，我們的研究方法擬采用：1．文獻(xiàn)檢索法：大量查閱文獻(xiàn)、資料，充足運(yùn)用圖書館各類職教期刊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化期刊、學(xué)術(shù)論文，了解3Ｄ打印技術(shù)、3Ｄ打印技術(shù)在模具制造過程中應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)。2．現(xiàn)場調(diào)研法：對模具公司的現(xiàn)場工作人員進(jìn)行調(diào)研。掌握模具公司的3Ｄ打印技術(shù)引入和使用狀況，已經(jīng)顯現(xiàn)出來的效益，出現(xiàn)的問題等，使課題更有針對性，更符合實(shí)際。3．公司座談法：對模具公司的管理人員、模具制造加工技術(shù)人員進(jìn)行訪談以及座談會等形式進(jìn)行全范圍的調(diào)查。重要針對3Ｄ打印技術(shù)應(yīng)用于模具制造的想法和建議，有沒有更好的探索方向等問題進(jìn)行研究。4．實(shí)踐研究法：在312理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行通過3Ｄ打印設(shè)備生產(chǎn)物件的實(shí)踐過程，設(shè)計(jì)、分析、討論，進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試，最終進(jìn)行試生產(chǎn)。5．通過計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、3Ｄ打印加工等實(shí)踐方法，完畢論文寫作內(nèi)容的支撐材料。七、課題研究工作的環(huán)節(jié)與進(jìn)度安排本課題的技術(shù)路線和實(shí)行環(huán)節(jié)大體分為起草、調(diào)研、論證和成果上報(bào)四個(gè)階段。通過文獻(xiàn)檢索法、現(xiàn)場調(diào)研法、公司座談法、實(shí)踐研究法等綜合分析研究課題內(nèi)容。具體實(shí)行環(huán)節(jié)如下：第一階段：（2023年1月-2月）1、文獻(xiàn)資料收集，了解和掌握現(xiàn)狀背景。2、制定研究計(jì)劃，擬定設(shè)計(jì)思緒，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：（2023年3月-6月）1、進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)研，了解3Ｄ打印技術(shù)在模具制造當(dāng)中應(yīng)用的現(xiàn)狀。2、進(jìn)行公司模具制造的調(diào)研，參與相關(guān)會議，進(jìn)行公司訪談、座談。3、對調(diào)研情況進(jìn)行總結(jié)分析，形成報(bào)告。第三階段：（2023年7月-2023年10月）1、推出階段性成果，結(jié)合在模具公司和生產(chǎn)現(xiàn)場的調(diào)研、考察，以及查閱文獻(xiàn)資料，分析總結(jié)，形成論文。2、擬定3Ｄ打印加工、設(shè)備調(diào)試方案，進(jìn)行模具加工試生產(chǎn)，組織專家論證。第四階段：（2023年11月-12月）（1）收集、整理課題結(jié)題報(bào)告。（2）撰寫課題結(jié)題報(bào)告，上交申請成果評估驗(yàn)收。（3）課題組結(jié)題大會，成果展示。八、課題參與人員的組成、專長和分工姓名工作單位分工x天xxxx學(xué)院負(fù)責(zé)課題的組織與實(shí)行（撰寫方案、主持研究、分派研究人員的研究任務(wù)）。x勇xxx學(xué)院負(fù)責(zé)協(xié)助組長完畢前期調(diào)查與分析，針對調(diào)查和討論結(jié)果，對3Ｄ打印技術(shù)及其在模具制造中應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行研究。周xxxx學(xué)院基于3Ｄ打印理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室，完畢模具的設(shè)計(jì)與制造、調(diào)試與試生產(chǎn)等過程。陳x鄭xxxx學(xué)院負(fù)責(zé)調(diào)研及資料提供。針對3Ｄ打印技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用中存在的問題和探索進(jìn)行研究九、課題研究現(xiàn)有的基礎(chǔ)（1）科研基礎(chǔ)課題組成員由公司具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師和教學(xué)一線的中青年骨干教師組成。教師們均參與過教育部全國高職高專現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)，發(fā)表過專業(yè)技術(shù)研究方面的論文，進(jìn)行過相關(guān)課題研究，編寫過模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程教材及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，制定過模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案，這大大提高了課題組成員參與本課題研究的素質(zhì)和能力。（2）物質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)?，F(xiàn)已建有3Ｄ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)與制造專業(yè)實(shí)訓(xùn)室，有實(shí)訓(xùn)教學(xué)用的3Ｄ打印機(jī)若干套，有公司生產(chǎn)型沖壓機(jī)一臺。同時(shí)還與富士康、武漢天汽模、武漢新云鶴汽車座椅有限公司等公司合作，有計(jì)劃的開展了校外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。課題開展過程中嚴(yán)格執(zhí)行科教處的課題研究專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的審批制度，提供必要的經(jīng)費(fèi)支持，保證專款專用。十、課題預(yù)期研究成果主要階段性成果序號研究階段（起止時(shí)間）成果名稱成果形式承擔(dān)人12023.01--2023.02模具行業(yè)中3D打印技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀論文黃22023.01--2023.033Ｄ打印給模具制造技術(shù)帶來的影響分析論文鄭32023.04--2023.05淺談3Ｄ打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)及發(fā)展瓶頸論文陳最終成果12023.12基于3Ｄ打印的隨形冷卻水道注塑模具設(shè)計(jì)論文周22023.123Ｄ打印技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用研究研究報(bào)告周楊十一、經(jīng)費(fèi)預(yù)算與分派序號經(jīng)費(fèi)開支科目預(yù)算開支金額（元）科研處審核金額（元）1資料費(fèi)2002會議費(fèi)03調(diào)研費(fèi)4004印刷費(fèi)4005小型設(shè)備購置費(fèi)10006其它0以上6個(gè)科目預(yù)算經(jīng)費(fèi)合計(jì)2023元元年度預(yù)算2023年2023年其他經(jīng)費(fèi)來源無經(jīng)費(fèi)管理單位課題主持人署名：年月日

三、專家評議要點(diǎn)【參考說明】：側(cè)重于對課題組報(bào)告要點(diǎn)逐項(xiàng)進(jìn)行可行性評估，并提出建議，限200－500字。評