三星手机后盖塑料模具设计及制造工艺分析【3D】【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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毕业设计（论文）译 文 0 一种面向对象的注塑模关联冷却水道设计工具 摘要 为了短期产品研发周期的需求，要求注塑模具设计师压缩他们的设计时间和能适应更多的后期更改。本文介绍了 一种嵌入在冷却水道模块内的模具设计软件包内的关联设计方法 。它对冷却回路提供了一系列全面的对象定义，还给出了平衡或不平衡的设计。这里将对已开发出的 法进行了简要说明。 有了这种新方法，模具设计人员可以轻松地在模具板或插件与冷却系统两者之间做出改变而无需进行繁琐的重复性工作 。因此，这种方法可以有效地减少设计时间和后期设计更改的影响。 关键词 ： 冷却回路 塑料模具设计 联设计 设计自动化 1引言 目前，大多数 统还无法完全和明确地捕捉设计意图。丰富的设计信息不能完全由 型来描述，并在产品开发周期的后期的设计更改将引起大量的重复劳动。众所周知， 交互操作性应包括基于知识的工程系统的集成 。然而，没有任何机械能使设计意图信息流通。在注塑模具设计中这种信息差距也是非常明显的。 模具设计人员面临着越来越多的压力来减少设计时间并且还要确保模具质量 。 自 20世纪 70年代初以来各种设计注塑模具的 其中大部分集中在 模流分析及优化算法 。近年来， 模具子系统的设计一直是（研究）的焦点 ，例如凸凹模插件、流道、浇口位置和冷却系统等。对于冷却系统的设计王等 11提出了一个三阶段的策略，与一维近似、二维优化设计、三维设计冷却效果分析设计 。他们已经开发出一种程序， 使用三维边界元法来分析三维热传导 。所有上述提到的工具只能生成一般的几何信息。丰富设计信息的表达和重复利用不同程度地没有提到。 面向对象的软件技术已经应用来满足模具设计信息表示的差距 。在复杂实体中 对象的定义可以提供大量的帮助，特 别是部分独立部件和特征。然而，维持几何实体之间 的关系并使它们可 定 制 还不是一个简单的任务。 可以持久实现几何实体之间关系的 件发展方向被称为相关设计方法 。一种方法是在一个过程向导中建立一个 统的设计意图和过程知识，它基本上是一个应用程序的测试与用户界面的设置结合， 来 引导用户完成特定的计算机系统的相互作用构成。 统就是这 样一个基于流程的向导。本文介绍了 应用于冷却水道的相关设计方法的市场反 馈 ，表明这一概念大大减少了人类知识和计算机一毕业设计（论文）译 文 1 贯表示的差距。 在一个模具中冷却系统不仅影响成型零件的质量而且还影响生产效率。在目前 的实际 生产中，在一套模具中至少有四个主要的冷却回路。它们都位于型腔插件，插件 的型芯，一个 A 板和 B 板。王和 认识到，在设计冷却系统 中有很多参数和设计变量，如位置、 冷却管道类型和三维回路布局，通常需要频繁的修改来解决部分后期设计 中的 变更以及模具 的 优化设计。修改过程耗时且容易出错，因为设计师 需 反复编辑和更新 型。 莫克等 开发了 可以自动检索某些回路模式的冷却系统，如直线型或 U 型冷却回路，但对实体之间的几何关系没有论述 。 莫克等 引 入了 一种冷却系统的专家设计系统。该系统包括了四个层次，布局设计、 分析 、评价和 决策 。一种决策模块根据储存在知识库中的规则对冷却水 道的重新设计进行 了 评估。然而，没有综合与参数化的 统。 总之，高效率和用户友好 型的冷却系统设计工具是备受追捧的，这样的系统可以达到令 模具设计师从繁琐的更新和保持设计模型一致中得到解放的预期，使模具设计周期的总时间缩短。本文介绍了 提供冷却和 它们之间的散热孔 面回路所产生大量的相关链接的自动化的冷却水 道的设计工具 。 用与把握设计意图的相关问题 在工业生产中，通常冷却水 道是以冷却回路的形式构成的，但孔特征作为具 的代表。另一方面，经验丰富 的设计人员发现经常用圆柱体来代替冷却水 道。在后一种方法中当设计完成时所有的管道都连接起来形成一个冷却回路。在 析工具的帮助下用这种连接回路能对冷却效果进行评估。这些不能转化为孔直到设计工作完成的回路是为 具 路径的产生做 准备的。用这样的表现形式，一个 统可以显示或绘制自视检查的冷却水 道，而不 显示凸模或凹模插件 和模具板的细节特征。 与孔特征相比重新定位和修改实体需要更少的步骤。它能自动检测冷却水 道和其它模块之间的功能如型腔和销孔碰撞。 然而 ， 圆柱体冷却水 道的代表形式有几个问题。首先，许多 步骤仍需要一个简单的通道，如创建一个圆柱体，在一个情况下 的倒角中的盲孔盲端 ，并通过一系列的对话方块的位置和朝向运行。通常，冷却回路有很多的管道，所以它们的创建需要很多的重复命令。当需要修改时要再次对圆柱进行重复编辑。这种情况很容易出错。其次， 在冷却水道中对自动传热分析或碰撞检测是很重要的。第三，在用户友好的操作方式中它们不能为插头喷嘴或挡板插入冷却水 道提供方向信息。因此，模具设计师被繁琐的步骤所困扰。 却系统中的语义定义 一种面向对象的软件设计方法可用于解决上述一节中讨论的问题。它提供独毕业设计（论文）译 文 2 立的 冷却系统动态更新的定义 ， 对 冷却系统的验证 是必不可少的一种对象类型或种 类的集合。在图 1 中，显示了简化的冷却系统结构及相关组件的类型。每个组件类型被定义为一个对象类。 冷却水 道被定义为其中包含冷却液（在大多数情况下是水）的 连续直孔。它可以包含在一个单一的模具组件（片或插件 ），或贯穿几个。本文 中 “孔” 是用来 描述在一个单一的模具组件的冷却水 道 中 的几何形状，但其表现 与传统的孔特征是不同的 （见下一节）。如图 2 所示是 冷却回路的一个例子。 1是冷却水道。一个冷却回路代表连接在入口和出口之间的冷却水 道。几个冷却回路形成一个冷却系统。在图 2 中孔 1同形成了一个冷却回路。一个回路 可有几个不同方向的冷却水 道。 这些管道由从不同模具板和插件 面的钻孔的冷却孔组成。一个用于钻孔的面称为穿透面。当然，冷却孔有一个穿透面和钻孔量总从渗透面指向另一端。通常情况下，冷却孔垂直穿透面。然而，为了适应某些特殊情况，这种限制是不影响本文目的的。 图 1冷却系统的结构 毕业设计（论文）译 文 3 图 2 冷却回路的例子 在实际中， 如图 3 中的一个例子 冷 却 水 道跨越 了 多个块 。它由 几个 连接的共线散热孔（孔 1，孔 2，孔 3）。 这样的 管 道被专门命名 为 彩色线性冷却 水 道。 在许多情况下 ， 多印象设计用于模具布局。有两种方法来 建立 冷却回路 即 ：平衡和不平衡。如果同样的冷却回路模式适用于每一个印象 ，则 冷却系统被称为均衡。否则，冷却系统是不平衡的。通常，如果模具是一个平衡的多模式设计的印象 14，设计者希望有印象的每个部分 是 相同 的 冷却回路， 则 平衡的方法 被 使用。在这种情况下，因为每个 回 路设计主要用来 满足 一个印象， 来 满足 传 热要求的 冷却效果会更好控制。这是 为 特别复杂的成型件推荐 的 可 利用仿真优化包 的 冷却方法 11。采用这种方法， 功能 可以普遍满足 模具设计师在冷却回路格局 上的个 人 的变化 需求 。 毕业设计（论文）译 文 4 图 3典型的共线冷却管道 另一方面，设计者可 以把模具作为一个整体看待而不考虑冷却回路的印象模式设计， 如果这样的话，他可以 采用 不平衡的 方 法。 细的陈述 在图 4 中给出了 冷却系统的一个组成部分的详细结构 。 用一条直线 和一个 任选的圆柱体 代表一个洞 。这 种 直线 被称为孔冷却的引导线 。更确切地说，一个冷却的 引导线 是 从 冷却透孔中心点到 末端 孔中心点出发 的直线 。 在图 2 中， 孔 1 的冷却引导线 ， 而 孔 2 的引导线 。 引导线 包括钻孔载体。 如图 5 所示 在每个散热孔的开始和结束点，孔两端可以选择以下类型：（ 1）末端为通孔型 （ 2） 末端为盲孔型 （ 3） 台阶型末端 （ 4） 交叉盲孔型 。 这些几何特征信息表示为 附加 属性 指引。如果它 基于储存在每个 引 导 线中的信息，就可以随时生成圆柱形实体。 传统上，冷却线也被用来表示一个冷却回路 11，但它们是从 被包含的实体中分离出来的，例如模具板和插件 。本文中的设计思路之一是 每一个 引 导 线 的开始和结束点 都 与 穿透和退出的 面 相关 ，除了 末端为 盲孔的终点。 因此，如果这些面 的位置 改变 了 ，相 应 的点 将 得到很大的 更新 和变化 。 换句话说，冷却 引导线 总是与穿透和退出的面 有关 。 毕业设计（论文）译 文 5 图 5冷却管 末端类型 在冷却回路中 所有的内孔的冷却 引导线作为指导路径进行分组 。 在图 2 中有五 条引导线 和 ，形成引导 路 径。在本文中，如图 4所示，引导路径 完全 代表 一 个冷却回路冷却时可以有 一定的准则来描述 冷却孔类型直径等 的属性 。 事实上，冷却圆柱体仅在需要 时 进行查看检查不同功能 /组件的物理碰撞或创建基于板或插件的功能时 生成。这些冷却固体可以去除来简化，只要引导 导路径可行，这些冷却固体 就 可以再生。 稍后阶段，在确认冷却系统的设计 中 ， 然需要几何孔 。 它们可以通过减去其相应的 冷却板/插入机构的固体来获得。 一 个引 导路径也用来维护其 线路 之间的连接。 在指导路径中定义了一种 验证和核实这一条件 的 一个 “ 特殊 ” 的方法。 这个 共线冷却 水 道 是创建 的 “ 特殊对象类型 ” 。 从图 4 中 可以看出，一个冷却回路 包含 可共线的冷却 水 道以及简单的 管道。每个通道都可以 由一组被叫做共线指引的引导线来表示 。 显然，它的元素 引导线 必须从头部到尾部不断沿着一条直线 连接起来 。在图 3 中 ， ， 及 形成路径和代表共线 的 通孔 1（ 台阶型通孔 ）通孔 2 盲孔 3。可以看出，在一个冷却回路 中 冷却元件相关联，因为它们是可以立即 进行 任何改变 的 。 如图 4 所示 ，回路的 内容和对象根据上下文和用户的选择变化，例如，一个 回 路可以 作为一个 相互 关联 的 引导线 或作为一个圆柱体集。一个冷却回路 能在丰富的属性形式中自行确定几何与非几何的信息。 总之， 在 此对象的结构设计 中 ，冷却 水 道及其相关模具板或插 件 可以自动更新如果诸如 穿透 面或钻 孔 元素 的某些类型能 在后面的设计阶段 进行 修改。由于所有的冷却 水 道 用相关联的方法创建 ， 在一个回路中 如渗透面钻孔 方向 可以嵌入毕业设计（论文）译 文 6 型和持久存储 。 2 执行方面 入链接和参数 在这个模块冷却设计 集中，引导线最初是通 过用户界面创建的 。为了把每个引导线的开始和结束点与渗透和退出面及 盲孔联系在一起就出现了一个智能点。一个智能点在表面上是和内核与数据库面相关的点。它能与相应面保持持续的联系。在这里“智能”一词 表示一个实体关联到其 它 相关实体的性质 。 由于 这些 引导线 是建立于智能终点 上的 那么 连通引导线 也称为智能线。 它们每个都是由 一个（盲孔）或两个（通孔） 连接在一起的。 一个冷却圆柱体可以沿着一个圆形扫描的智能方针 自动生成 ， 对于盲孔锥孔需 增加。对于冷却回路圆柱体作为固体的代表。这些几何特征代表引导线的属性。这些相关属性包括末端的类型 、 冷却孔直径深度和台阶直径部分。它们用于冷却孔的编辑和冷却孔的再生。 能和算法 已经 开发 出的 这个模块 的 主要功能 是 满足冷却系统的设计 ， 在 这里列出的要求： a 增加形成 引 导 路径的智能引导线 b 修改或重新定位引导线 c 删除引导路径回路 d 创建冷却固体 e 修改冷却固体 f 删除冷却固体 g 建立平衡或不平衡的冷却 固体印象模具设计 建和编辑一个冷却回路的智能引导路径 要创建一个引导 路 径 的 第一 引导线 ，用户需要 在预期的固体上 选择一个面 作为 穿透 面 （平面）的 回路 入口（见图 2）。一个平面方程可以提 供 出选定的平面。在面上 最初的 引 导路径的启动 点 把 用户的指示点为基础， 然后创建 一个 智能 点。引导第一次降温过程生成的 默认 方向 的相反方向能 在图形窗口中显示。用户可以由图 6 所示的界面活性 变化的引导线的方向， 交互地修改初始点的位置。 然后，用户可以动态拖动冷却线或输入 一个盲孔的 引导线的 长度值或选择另一面说明通孔结束的 面 。在后一种情况下， 在 引导线 的终点 另一个 智能 点会被创建。 在创建第一引导线时， 一个序号“ 1”会显示在它附近。 为 创建下一个 引导线 （见图 2），一 个钻孔 是必需的。用户可以显示底部渗毕业设计（论文）译 文 7 透在 p 点的 面 ，然后，下一个指引方向 将 设置在选定的 面 扭转法线方向 上 。 在这项工作 的 实施 中 向量的起点 C 的 确定 是 参照前 面的 导线 和最近点到用户的P 点 来 表示 的 一个嵌入式规则。 为了使向量定义的用户友好 ，很多这样的 潜在 “规则” 适用于协助指导创 建 。在这种情况下，当 定义 导线和 以前的 ，它 能 自动延长到底部钻 孔 的 C 点。 智能 点是建立在 与引导线相关的面上的 C 点上 。同样，序列号 “ 2” 显示 在 引导线 的附近 。用户还可以通过选择一个工作定义坐标方向 +X, X， +Y, Y,+Z, Z 然后指示 出引导线的 下 个 起点。用 类似的方 法 ，一个完整的 指引 路径可以被定义。当确认所有的 指引 路径的引 导线 时 ，路径的连续性 可以在这种方法中验证 （见图 4）。 该指引路 径 被 当作一个单一的实体。 正如预期的那样， 引导线 可以创建或加入一个由 能 的 引导 路径。现有的 引导线 也很容易被删除 。 在互动的 定义 引导线 之间 ， 在相应的分支机构的算法中 用户的输入参数和序列是 不同的 。例如，要创建一个简单的盲孔，用户 可以 选择 的 序列可以是下列三个选项之一：（ a） 仅仅是一个渗透面 （ b）渗透 面和 现有的垂直于参考 的 散热孔，以及（ c ）仅仅是现有的共线 冷却孔 。 在 每个选项 下 ，用户的选择序列 是有区别的 ， 必要的调整 能使引导线达到 保持引导路径连接 的 预期 目的 及 友好的用户界面设计。 如图 6冷却后的 引导线 ， 它的性质 包括它的长度都显示在同一用户界面 上 。这些是可以改变和更新 的 。事实上，当 引导线被选中 ，其指导路径也 就 确定。这是因为 在一个引导路径中 所有的 引导路线是 连续性的 约束 。如果引 导 路径入口点的位置被移动， 则 整个路径 也相应的变化 。用户可以通过 有关项目从编辑界面中选择安全删除引导路径。 在定义一个引 导 路 径 时 ， 则 冷却固体 基于个体 引导线的属性生成 。 冷却固体仅当用户需要 它 们 时 创建 。如图 4所示冷却 水 道可以有不同的孔类型。 这些类型可以表示为 首 端 和末端 相关的冷却 固体的 特征 。 如图 7所示 的用户界面 实现了这一目的 。最初，用户界面 的 设置，如启动类型 、 结束类型 、 孔直径等参数 用 默认类型 分配 ，并在 用户界面 上 配置文件中的预设 值 。然后，他们 以 用户的输入为基础 更新 。 当用户重复操作 时 在此配置文件中的值始终在与用户的首选值写在它“接受”的用户界面对话框中 ，以便 使 用户界面的设置可以被更新 。 由于 对话框的不同，也 有 对预设条件验证领域的项目，例如， 台阶 孔的直径必须大于孔径。这是当用户调用点击 “ 确定 ” 按钮 时， 在这种方法中 这些检 查函数 称为 冷却固体的“验证” （见图 4），。如果输入 验证 不被接受， 就 会出现 一些 错误信息 的提示。这些属性一旦得到证实通过点击 “显示冷却水 道关系”按钮可以自动生成冷却固毕业设计（论文）译 文 8 体的 冷却固 体可以在任何时候被删除，但类型和参数仍继续将其作为个体 指引线的附加属性 ，因此冷却固体 可 在任何时候可再生。然而，如果用户删除一切引导路径，则冷却回路 就 被完全删除。在更多的细节 上，实体生成算法建立了以 下六种孔的类型：简单盲孔、简单通孔、台阶孔、台阶在通孔一端、台阶在通孔两端、通孔，最后，共线固体冷却水道能穿过多个固体。其它编辑和删除冷却水 道的算法很简单。 对于一个共线冷却水 道，有个别 孔由共线连接获得。图 3说明了它们是如何关联的。假设孔 1（从左到右）的创建是通过“选择两个平面创建台阶孔（两端）”从 住”面 1和结束点 B“绑住”面 2则 面 1和面 2是固体 1的一部分。这些面的任何修改 都 将会影响孔的深度 如抵消它们 。 创建孔 2有更多的灵活性。用户可以创建以下两种方法。在第一种方法中面 3和面 4（属于固体 2） 可作为参考选择，因此启动点 分别是面 3和面 4上的点。因为这个孔应 是共线管道的其中一部分，面 2与孔 1的结束点 与面 3有关。这是保证共线管道的对象的验证方法。因此， 第一个孔 可 以沿着面 2滑动 通过创建两个对齐孔不打乱中间的孔。在第二种方法中，第一个孔是用来作为参考，那么起点 的终点，由于 沿着 面 2滑动的第一个孔被修改则中间孔将随着 变化。一旦 面 3也将更新。这两个孔之间 的智能连接由嵌入式的多 个共线冷却水 道固体建立。同样，在图 3中第三盲孔由左到右建立，共线的冷却水 道由三个相关的冷却孔获得。 理平衡和非平衡冷却回路 在本文中，模具元件由装配树结构组成，当用户 初始化一个新的模具设计项目时它会自动创建。原来的塑料部分被分配到 装配上的一部分，被称为 产品的一部分（生产部分）（见图 8）。印象储存在 产品的一部分 作为 实例化组件与 布局模式（凸模 /凹模 插件） 。这是一个在装配上专门用于冷却固体自动创建的部分 。它被称为冷却线（ 分。 为了解决平衡与非平衡冷却回路的设计问题，突变实体的概念必 须被先介绍。这项功能可为几何实体例如：实体、面、线、点等， 以便 使 在装配中的不同部分相关联。这是通过复制从一部分到另一部分 具有持续关联的实体获得的 。这些复制的实体被称为突变实体。当一个源实体被修改，其相应的突变实体 也 会自动更新。源实体被称为原型实体。图 9 中所示了一些在装配 中可能突变的面。 假设原型面 A 是元件 1 的一部分，则它可以创建一个相应的突变面 它的原毕业设计（论文）译 文 9 型面（子对母），或 对面 对子）。在一个装配建模环境下，另外一个需要解释的概念是工作的一部分，这 将 被看作是定义在创建新的实体的一部分。因此，用户必需明确地选择工作的一部分，以便在其中创建新的实体。 图 8在模具装配树中的冷却线 图 9在装配中两种可能的突变面 在本文中建立平衡的冷却回路，工作部分被设置在图 8 的产品部分中。当用户在凸模 /凹模 插件中选择一个面去创建一个冷却引导线 时 ，一个 突变面（子部分对母部分） 被创建，在产品 中 的部分所有的冷却实体，包括智能点、引导路径和冷却固体在这部分也被创造了。与此同时，在冷却线部分与此相关的引导路径和固体（子部分对子部分） 也 被创建。冷却实体，根据印象模式被复制。该合成的冷却系统在不同的印象模式中会自动平衡。在图 10 中用 了 一个与均衡冷却回路的四印象模式 的实例来说明。 毕业设计（论文）译 文 10 图 10平衡冷却回路的例子 当创建不平衡冷却水 道时，工作的一部分被设置在冷却线的一部分（见图8）。当用户从插件部分选择一个面， 则在冷却线的一部分（子部分对子部分）的突变副本被创建。然后，所 有相关的原型，如智能点、引导路径和冷却实体在冷却线部分被创建。因此， 如果冷却实体的参考面在不同的插件上被改变则 在冷却线部分的冷却实体 可以自动更新 。 这两种方法都是可用的，装配树结构使设计在很大程度上得到了减少。 显然，这个模块的功能可以进一步扩展。由于其是面向对象的设计，它极有可能将这项可以纳入冷却水道设计规则 的 模块与专家系统整合。对其中的一些逻辑规则进行了讨论 【 10,11,15】。作者认为，这应该是今后的研究方向。 本文提出了 在冷却水道设计工具中的一种相关的设计方法 。重点被放 在 独特的引导路径和冷却水道固体交涉上，并在冷却水道和模具板或插件之间的几何相关 上 。相比用于 【 10,11,15】 中的方法，这种方法的优点是 模具设计人员可以更容易的在整个设计生命周期中进行修改 。丰富的信息包括 冷却回路 成员之间的钻孔方向、定位和连接被嵌入相关的 块中 。这些资料 可以支持在高水平知识规则下的相关冷却回路，从表面成型、碰撞检查 到 最近距离的互动。这种方法能有效和高效的应用在模具设计中。 毕业设计（论文）译 文 11 致谢 本文的目的仅是报道研究的方法。 作者承认他们的研究工作正在 进行，本文中主要 由 在新加坡制造技术研究所 （ 工作的主编完成 。 一个 目团队实施软件产品。 R&D 工程师得到在美国 司提供的密切技术支持。 统（ 模具导向在 司注册商标 。 本文摘译自 ： 中原工学院图书馆 文期刊数据库，论文名称为 An in T. 17 002/ 17 002/17 003003ue to to in a of a a of or or of AD to be in a of It AD 1. is no to an is in as to to AD 970s 2, on 3, 4, 5. of as 6, 7, 8,9, 3, 4, 5 10, et 11 a D to of to 12. a of in is a AD is to as to a is in of a is an of to is 13. in in a of &) T. 39798 2004) 23: 7986In to at in on 14. et 1115 as of of as as is to et 16 as is et 10. A of on in a is no a AD an is a to to be a of AD On to In is to a AE be 11. is AM of a of It as in a as in of a a of in a so of to be is or is to be in a of a to in a of or of to is 1, of a is is an is as a in be in a or it In to of a on a is as An of a is 2. 5 A an an a 2, a A of of or to a is a to 1 of a to in to to is of an of is 3. It , ). is to is to as if is to is is a 14, to an is In is to be to is 11. a is is to in on to as a if is of a 4. A is a an a is a to s 2, AB is , D is . of of be 5: (1) (2) 3) 4) is 3 A 4 of a 2 An of to be if it is on to 11, as or of in is of if be In of as a 2,J, a In as 4, a to or on or be to as as At be or be by is to To a is in is is 4, it be a as as be by a of be to a 3, CD F ( , It be a 4, a to s a be as a of or as of A is in of or if as or at an as a be a a of of a 13. A a on at to on is to or A be by a 13. a a is a as of 5), of if in to 5 of of to of of of of of of or a a of a to a on an as of 2). be on be on s is is to of to it is on I a a of of a or to a In be at of a 1, 2), a is at . is to be in s is to B to s . is in To to In D, it is to on A is to 2 is by +X, )X, +Y, )Y, +Z,Z, a In a be of is 4). is as a As or to a AD be to a s be of (a) (b) an c) to s n购买后包含有 纸和论文 ,咨询 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院 毕业设计 (论文 ) 三星手机后盖塑料模具设计 及制造工艺 分析 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 I 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 系本人独立完成， 不要有 抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由 本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 要 塑料在工业界中 的飞速发展，对注塑模具的设计与生产提出了质量好、制造精度高、研发周期短 等等 越来越高的要求， 是否能够 适应这种需求已成为模具生产企业发展的关键因素。 模具技术是融合机械工程、计算机应用、自动控制、数控技术 等等 学科为一体的综合性学科。 本文中针对 三星手机后盖 注射模具 制定出合理的设计 结构 ， 其中包括 成型部分及其零部件设计，浇注系统设计， 脱模机构设计 ，冷却系统设计 等等 。根据 分析情况 ，设计了一套塑料注射模具，并对模具以及主要零件进行了 图。 关键字： 注射模具 ， 浇注系统 ， 脱模机构 ， 冷却系统购买后包含有 纸和论文 ,咨询 V he of of to in of is a of as a a to a of of AD of 买后包含有 纸和论文 ,咨询 录 摘 要 . . 录 . 1 章 绪 论 . 1 述 . 1 料模现状 . 1 具产品发展 势头 . 2 课题的设计步骤 . 4 第 2 章 塑件的工艺 分析情况 . 6 件的工艺性 分析情况 . 7 件的原材料 分析情况 . 7 注塑工艺参数 . 8 件的结构和尺寸精度及表面质量 分析情况 . 8 构 分析情况 . 8 寸精度 分析情况 . 8 面质量 分析情况 . 8 算塑件的体积和质量 . 8 第 3 章 注塑模设计 . 10 射模具分型面的选择 . 10 分型面的基本形式 . 10 分型面选择的基本原则 . 10 分型面的选择 . 10 注系统的设计 . 10 注系统的组成 . 10 注射模具主流道的设计 . 11 流道的设计 . 12 口的设计 . 13 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 I 料穴和钩料脱模装置 . 15 腔数目的确定及型腔的排列 . 16 腔数目的确定 . 16 腔的排列 . 18 第 4 章 成型零件和模体的设计 . 19 具型腔的结构设计 . 19 芯的结构设计 . 20 型零件的尺寸确定 . 20 第 5 章 顶出机构的设计 . 22 第 6 章 冷却系统的设计 . 24 第 7 章 排气系统 . 25 第 8 章 注塑机有关参数校核 . 26 具闭合高度的确定 . 26 塑机有关参数的校核 . 26 具安装和试 模 . 27 第 9 章 注射模加工工艺的设计 . 29 板的平面加工 . 29 模板平面的粗加工 . 29 板平面的半精加工 . 29 板平面的精加工 . 29 及孔系的加工 . 29 系的加工 . 30 柱导套的孔加工 . 31 第 10 章 塑料注射模具型腔常用加工方法及设备 . 32 腔的普通加工方法及设备 . 32 床 . 32 床 . 32 床 . 32 床 . 32 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 床 . 32 控加工机床 . 32 腔的特种加工方法 . 33 火花加工 . 33 火花线切割加工 . 33 总结 . 50 参考文献 . 51 致 谢 . 52 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 买后包含有 纸和论文 ,咨询 买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 章 绪论 1 第 1 章 绪 论 述 塑料模具是用有一定的塑料工具的形状和尺寸形成为特定的形状。塑料模具塑料制品的运行质量和易用性对因此要求生产，外观，物理性能模具的各个方面产生重大影响，并须满足其高效率的要求，操作方便，结构合理，便于制造，成本低。现代塑料加工技术在一个合理和高效的设备，先进的模具是必不可少的三个重要因素。特别是塑料模具塑料加工工艺，以达到所需的零部件需求和设计中起着非常重要的作用。因此，塑料模具生产也提出了越来越高的要求。因此，促进模具的 不停 发展。 模具工业是现代工业的基础，这在很大程 度上决定了产品的质量和市场竞争力的技术水平。随着中国加入“ 伐 不停 加快。 “入世”中国模具产业将有显著而深远的影响，经济全球化的 势头 日益明显，而许多世界知名公司的持续转型，国际国内市场的进一步如今，该行业将经历较大的影响，竞争将更加激烈。在如此严峻的行业背景，通过对中国的模具制造水平 不停 改革创新我们的技术人员有了很大的提高，大型，复杂，精密，高效和长寿命模具上了一个新台阶。 塑料成型塑料制品已成为有实用价值的产品的重要组成部分。员工已达 40 余种塑料成型方法。其中最重要的是注塑，挤出，吹塑成型和压制。 它们占塑料成型的近 85 ;注射这一点尤其突出，占塑料成型的 30以上。注塑模制热塑性模塑方法中，几乎所有的热塑性塑料可以通过这种方法进行成型，某些热固性塑料也可用于注塑。 料模现状 近 年来我国塑料模具有了长足的进步，大型，复杂，高效和长寿命模具又上了新台阶，特别体现在高科技应用的深度和广度上，表现在下方所列几个方面： （ 1）广泛应用 别是加工方面，计算机造型，编程并由数控机床加工已是主要手段， 件也已得到广泛应用，提高了设计水平。 （ 2）热流道技术的推广应用更上一层 楼，内热式和外热式流道装置，自制热喷咀和引进热喷咀都得到了应用，有的已达到国际先进水平。 （ 3）气体辅助注射技术已得到应用，不少厂家均采用了此技术，例如熊猫公司开发气辅模具是时，采用了 C - 辅 分析情况 软件使模具顺利研制成功。 2 （ 4）应用优质塑料模具钢，现注射模较少采用 45 钢， 得到广泛应用，大大提高了使用寿命和表面光洁度。 （ 5）抽芯脱模机构的创新设计，很多厂家已设计出结构新颖，脱模容易，具有创新意识的脱模机构，并解决了很多以前脱模难的问题但与发达国家。 （ 6）精密，复杂，大型，高寿命模具 的制造水平有了很大提高。那些尺寸精度高，模具零件要求互换，塑件形状复杂的模具由于采用了 维技术计算机模拟注射成型，气辅技术 等等 先进的方式，使模具达到了国外同类模具水平。模具的寿命也达到 100 万次或更高。 我国的模具工业在“九五”期间虽有较快发展，但相比一些发展较快的国家，我国仍存在相当大的差距。据资料显示， 应用，发达国家远高于中国，而中国大陆的应用程度有远低于香港，台湾。特别是 件和 件，发达国家已普及而中国大陆才刚刚起步。差距之大，使人感慨。在模具标准零件及标准模架方 面，发达国家已普及，并实现了商品化，而中国大陆已有国家标准但尚未实现商品化。热流道及热管技术发达国家已大量使用，并形成了系列和标准。而我国大陆 70 年代开始研究迄今尚无标准。 在发达国家及发达地区塑料模具行业向小而专的方向发展；向技术密集方向发展；高技术与高技艺相结合；生产规模以小而专见长；专业化与柔性化相结合。而在中国大陆则恰恰相反。独立的模具工厂难以生存；多属于劳动密集型企业；有忽视高技艺的倾向；大而全居多；尚无专业化与柔性化相结合的规划。而且大型，精密，复杂，长寿命模具产需矛盾仍然十分突出，高档模具进口 的比例达 40%以上，而有些模具已出现过剩。 具产品发展 势头 模具工业是我国国民经济的基础产业，随着全球经济的发展，生活的新技术不停取得新的进展和突破，不停的市场经济的发展，由工业产品驱动越来越向多品种，小批量，高质量，低成本的方向，是关键过程设备的各种产品的制造模具的要求越来越高，模具将有以下发展势头： 1 模具 术将越来越深入人心并发挥着越来越重要的作用。基于 络将开放集成的体系结构，统一的兼容性和专业。 向对象的智能，特点和制造将基 于得到长足的进步。模具三维 分析情况 更清晰的重要性。国产 件系统，功能和造血干细胞的系统和 件水平将不断第 1 章 绪论 3 提高和完善。 2 模具的精度将越来越高，越来越大，现在模具的精度已达 2 3 毫米，长 1 毫米的精密模具将上市。作为微和精度要求的不断提高，这就要求开发的超精密加工。另一方面，由于越来越大的模制零件的一模多腔与需求开发和有效利用，将需要大规模的。 3 随着热流道技术的日渐推广应用，在塑料模具热流道模具的比例将逐步提高，为模具热流道技术可以提高生产力和零件，优质的原材料，可大大节省工件，因此，热流道 技术的应用将得到快速发展，其比例会逐步提高。 4，不断完善和发展的塑料成型工艺，气辅模具及适应模具压力注塑成型工艺也随之发展。气体辅助注射成型技术可以提高塑件的外观和内在质量。与注射压力低，产品变形小，节约原材料，提高生产效率， 从经 而大大降低成本 等等 优点。高压喷射可以减少树脂的收缩率，提高塑件尺寸的稳定性，提高其精度。 5 经济快速模具技术具有广阔的前景，在快速原型（ 优秀性能快速模具制造（ 在第二十一世纪，这种生产方式占工业生产的比重将达到 75%。模具的生产周期将越来越短，成本会相应降低。精度和 寿命能满足 用生产要求成为国内和国际的 大力发生的领域，大力向快速模具制造（ 发展，一些新的快速成型方法的出现， 计算机，激光，光学扫描，先进的新材料，计算机辅助设计（ 计算机辅助制造（ 数值控制（ 新技术的应用。它可以用来直接或间接快速模具。快速模具制造技术以满足市场的需求，将呈现多元化的发展势头。 6 模具标准件的应用将更加广泛。模具标准件不仅可以缩短成型周期，还可以提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用将更加广泛，在模具市场将成为一 种。非常积极和迅速发展的产品。 逆向工程的多样化 7 三维扫描仪和高速会使模具开发，逆向工程技术已成为模具制造，信息传输方便的方式，是一种模具 关键技术。 8 高性能模具钢的消费也在快速增长，由于对模具钢的要求越来越高，迫切需要发展高强度，高硬度，高耐磨性好，机械加工，热处理变形，模具材料性能的导热系数，并得到广泛的应用。如各种导轨型材模具，塑料， 随着塑料钢的进一步发展，塑料模具的比例将不断提高，发展的步伐也将高于死。模具的要求也越来越高，在市场上的份额将逐步扩大高档模具。 4 课题 的 设计步骤 本设计要求使用 件对机构进行零件图纸 制做 ，设计成型注射模具。 联合 脱模机构相对简单的注射模具的设计，传统的设计方法使用的模具设计合理、简单有效的优点。 主体材料： 据选择的模具腔中两种模式，为模具的基本方案： （ 1）对注射机的选择，综合考虑结构和生产机制与给定的要求，卧式注塑机； （ 2）模具的结构设计 （一）浇注系统的设计 设计要求一模两腔，对称地放置的空腔，使用锥形浇口，利用拉杆球头冷料井。亚军对称设置，梯形截面流道截面，通过 浇口 潜伏式浇口，分型面或间隙排气； （ b）成型零件结构设计 阴模使用整体嵌入式，上下模板上均嵌入阴模。由于结构的上下结构特征，在上下模板均设计了型芯； （ c）合模导向和定位机构设计 使用导向柱四根，同时与导套配合，既能够导向，又能够定位； （ d）脱模机构设计 使用推杆进行脱模，同时在喷雾器嘴的下侧使用一推环，虽然塑件有四处筋板，可使用使用四处推杆，但使用一推环可防止在推模时对塑件造成破坏； （ 3）零件图的 制做 在对模具的结构进行了基本的设计后，首先要进行三维图以及零件图的 制做， 为后一部的加工提供尺寸及一些数据参数。 （ 4）对模具进行模具的 模具的基本设计后，进行相关的设计计算，正确的数据，相关的设计采用 过人机交互，可以通过简单的设计和优良的。在设计在模具完成后，我们得到了三维绘制模具总装配图，并生成模具零件图，以及所有我们需要的 。 进行以上的工作之后，还要进行 注射模具的制造工艺设计 ,在完成所有的设计之后完第 1 章 绪论 5 成设计说明书的撰写。 6 第 2 章 塑件的工艺 分析情况 该塑件是 三星手机后盖 产品，其零件图如图所示。材料 是 型为大批量生产。 图 1 三星手机后盖 正面图 图 2 三星手机后盖 背面图 第 2 章 塑件的工艺分析 7 件的工艺性 分析情况 件的原材料 分析情况 选择材料： 烯腈 /丁二烯 /苯乙烯共聚物 塑料 分析情况 ： ( )、基本特性 : 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使具有良好的综合力学性能。丙烯腈使 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 味，微黄色，塑料成型具有良好的光泽。密度为 不是在较低的温度。良好的机械强度和耐磨性，耐寒性，耐油，耐水性，化学稳定性和电性能。水，无机盐，碱，酸几乎不影响 解或乳化液形成的醛，酮，酯，氯代烃类，醇类和烃类在大多数溶剂中是不溶的，但与烃的接触会软化膨胀。采用冰醋酸的 物油和化学物质能引起应力开裂。 的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。后颜色可以匹配任何颜色。缺点是耐热性不高，连续工作温度 70度， 93度左右的热变形温度。紫外线耐候性差，硬而脆的下。 在 稍有不同的性能，以适应不同的应用。根据应用场合的不同，可分为超高冲击，高冲击，冲击，低冲击和耐热性等。 （ 2）， 叶轮，轴承，电机外壳，手柄，管道，仪表的外壳，仪表板，水箱外壳，电池，蓄冷和冰霜李宁在机械等行业。由 手的汽车行业，空调热水管，热水器等，并用 织设备，电器配件，文具，体育用品，玩具，电子琴和录音机，住房，食品包装容器，农药喷雾器、家具等等。 （ 3）成型特点： 此较高的成型压力，脱模斜度对 湿，成型加工前应进行干燥处理；易于焊接线，模具设计时应注意尽量减少浇注系统在成形条件下材料流动的阻力；正常，壁厚，熔体温度，影响最小的收缩率。高精度要求的塑件，模具温度可以控制在 50 60度，塑件光泽和耐热性，应控制在 60 80度。 8 注塑工艺参数 1、注塑机类型： 螺杆式 7、保压力 50702、喷嘴形式 直通式 8、注射时间 35s 3 、 螺 杆 转 速（ r/ 3060 9、保压时间 1530s 4、喷嘴温度 180190 C 10、模具温度 5070 5、成型温度 C 料筒： 前 200210 中 210230 后 180200 11、冷却时间 1530s 6、注射压力 7090 12、成型周期 4070s 件的结构和尺寸精度及表面质量 分析情况 构 分析情况 从经 零件图 分析情况 ，该零件总体形状为 长方形 ,模具设计 ,该零件属于中 等 复杂程度 . 寸精度 分析情况 从经 塑件的壁厚上来看 ,壁厚最大处为 2厚均匀 ,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸 中等 。 面质量 分析情况 该零件的表面除要求 不要有 缺陷毛刺，内部不得有 杂质外， 没有 特别的表面质量要求，故 相对 容易实现。 综上 情况 可以 分析 看出 ,注塑时在 工艺控制得较好的情况下 ,零件的成型要求可以得到保证 . 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 第 2 章 塑件的工艺分析 9 计算塑件的体积： V=计算塑件的质量：根据设计手册可查得 = 塑件质量： M= 50g(通过 3 采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备 等等情况，初步 选用注塑机 125型。 10 第 3 章 注塑模设计 射模具分型面的选择 分型面的基本形式 分型面形成由塑料和固定的具体情况，但一般有平面分型面，阶梯式的脸，斜分型面，分型面 、综合式分型面。 分型面选择的基本原则 选择的基本原则：（ 1）拿着一个塑料的外观整洁；（ 2）分模面应利于排气；（ 3）应考虑开塑料在动模一侧；（ 4）应易于保证塑件的精度；（ 5）分模面应简单使用易于加工；（ 6）考虑侧向分型面的主要类型；（ 7）分模面应参数和注塑机相适应； （ 8）考虑脱模斜度的影 响 11。 分型面的选择 根据对工件模型的观察和分型面选择的基本原则。现选择 分型面。 注系统的设计 注系统的组成 浇 浇注系统是熔融塑料进入模腔的注塑机喷嘴通道，包括浇口，流道，浇口及冷料。在注射模浇注系统设计时应注意以下原则 12 。 （ 1）根据确定的塑料型腔数浇注系统的布局合理的设计。 （ 2）根据许多因素的形状、尺寸和壁厚等塑料配件，并结合形态和浇注系统的形式位总结 11 置的选择。 （ 3）应尽量缩短物料流和易于清洁的材料，节省原材料，提高注入效率。 （ 4）应根据塑件的成型的选择，尤其是它的流动性能， 选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。 注射模具 主流道的设计 主流道是 熔融塑料由注塑机喷嘴通过它的第一部分，和注塑机喷嘴在同一轴线。因为碰撞喷嘴浇口和熔体注射成型机，反复接触，一般浇口不直接安装在定模，为便于制造，由浇口套可拆卸，用螺丝或模板 13 迫使组合形式。 （ 1）主流道的设计 浇口是浇注系统从喷嘴和模具的注塑机接触开始时的塑性流动通道分流道路融化后。有很大的影响，形状和尺寸的塑料流道的熔体流动速率和灌浆时间，因此，必须使温降和压力损失最小熔化。 （ 2）主流道尺寸 用于水平或垂直于主通道的注塑机的模具，垂直于分模面。为了从主流道衬套材料使主流道 凝可以顺利拔出，主流道设计成锥体， 2 6锥角。 D 注塑机喷嘴直径 1毫米的小端直径比。因为小的前端为球形，其深度为 3 5 毫米，注塑机喷嘴球的位置与模具的配合接触，所以主流道球面半径比喷嘴球面半径为 1 2动表面粗糙度 为 （ 3）主流道浇口套 流道设置碳素工具钢如 等材料制造，热处理淬火硬度 53 57 材料的浇口应采用优质钢 ，并应进行淬火处理，以防止注射机喷嘴无碰撞损坏，硬度的浇口应小于注塑机喷嘴的硬度。为了便于浇口是 从主通道中移除，阿尔法主流道是 3 6圆锥孔。在注塑机喷嘴头接触表面的浇口必须是一致的，由于注塑机喷嘴是一个球体，半径是固定的，从而从喷嘴完全进入主流使熔融塑料和不溢，应使喷嘴和注塑机是好的接触凸凹球面浇口套端，内孔直径的锥形孔的小端直径大于喷嘴，流道孔应基于球面角连接，不应拔下来。为了便于浇口是从主通道中移除，以 3 至 6 度 圆锥孔 角直浇道，塑料的流动性差也可以稍大，但太大，容易导致注射速度慢，容易形成涡流。 直接接触浇口套和塑料注射区，应该选小端直径的材料。在注塑机喷嘴头接触表面的浇口必须是一致的， 由于注塑机喷嘴球，从而从喷嘴完全进入主流使熔融塑料和不溢，应 12 使喷嘴和注塑机的凹球面端的好小端内孔直径凸接触浇口套端，圆锥孔的直径大于喷嘴，流道孔应基于球面角连接，不应拔下来的痕迹，为了确保顺利脱模主流道凝材料 14 。 定位环定位模具和注塑机装置，保证了浇口集和注塑机的喷嘴的中心定位，定位环直径应定位孔的间隙和注塑机。栅面和固定模平面高度一致的部分匹配。 注塑机的喷嘴半径 12 毫米，喷嘴直径为 2 毫米。所以你要使端部的凸球面接触浇口套端面凹球面与注射机的喷嘴是好的， 13 毫米凹球半径，小端直径 应大于锥形孔的喷嘴直径， 3 毫米，如图 示。 图 口套 流道的设计 分 流从主流道部分和方向变化的熔融塑料，顺利进入进料浇口单型腔或多腔浇口进入通道，连接在浇口中间部分，分流和改变方向，通常浇道设置在亚表面形成区。 在注射过程中，塑料熔体流过分流，应其压力损失和热损失最小，骨料，用最少的原则产生的分流，分流的总体设计如下： 流道形状考虑截面积分流量和其周围的长度比是好的，它可以减少热量和摩擦阻力的熔融区域，减少压力损失。 在可能的情况下，流道长度应尽可能短，以减少压力损失，避免幽 灵的太大影响的成本，在多腔模具型腔分流道长度尽量相等，以达到传递压力注射时平衡保障就在同一时间尽可能均匀，各型腔的塑料。在某些情况下，流道长度不相等，应进行必要的补救总结 13 措施，在流道，如果长，到底应该把寒冷的窑洞，放冷料进入型腔的空气 15 。 为了满足注射成型过程中，分流道的截面积应尽可能小，但横截面积分流量过小会降低注射速度，使填充时间的延长，并可能缺乏材料，烧，皱纹，缩孔等缺陷产品，和并联冷却时间。大的冷却时间比塑件的型腔应短，不影响注入效率。横截面积，因此在设计时要低，以测试模式不是留有余地校正。 的亚军和腔分布布置紧凑，合理的距离，应使用对称或对称，使其平衡，减少总的地区形成区域。最好是型腔和流道的几何中心的总投影面积在分型面和锁模力的中心重合。 在转向频率流道尽可能小，在拐角处应光滑，不得有尖角，这些都是为了减少压力损失，有利于材料流动。 当赛跑运动员在定模侧或分流的延伸，应该把钩在靠近浇口和流道料杆的交叉点上，为了打开时，钩杆由第一集料的作用下从固定模具流道，并与塑料注射。 分流的内表面不应是非常轻的，从 一般表面粗糙度可以使物料流，外部流动摩擦阻力小，分流，冷却皮质转轮固定，熔融塑料绝 在总体布局，应综合考虑冷却系统和布局，并预留空间冷却水道。 三星手机后盖注射模模具两腔，在布局选择平衡流道。流动平衡的特点是：分流通过浇口从每个空腔，完全相同的长度，截面尺寸和形状，以确保每个腔与进料均匀，同时，注射完毕。半圆形流道截面形状的选择，它比圆形的效率低，但与圆形横截面的简单处理。 口的设计 （ 1）浇口的概念 浇口亦称进料口， ，是连接分流流道和型腔。选择位置和
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