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2001) 17:453461 2001 . L. K. S. on D to EM an is in it is be D to of is on a is is by an a D on in an of a is An of on a T 3D . AD to up of in of is of in a 3D D is D to a of D of is to be be K. 119260 on D to a of as as an of As a an is in it in In to a to is a to be of be to of In be in An of a is in do a is on is on in a is to on if on a be D In a is is on a of of is AD As is it is to In 3D a D To up on D to of of at As is on a AD is no 994, 1 on of an 997, 2 a 3is to D 3 (a 3D at an In to a a D is on of 4,5, a D is to be in of a A of is to of v e r s i o n 2. as a is an is to It is on of an AD is to a by in in be by is a of 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. be as an of in in 3. as a 3D is to be of is D It is a be 1. 2. of 3. in 4. in of or is of D AD It is D it to in It a of of 1). K on of by as as of is by it to or It of I K I K to in of in As I is to be we to K 1. 454 T. L. . S. 3D 55 he is a of be by be or to of or of is is of is to be by a is to K O to a 3D a to is a is he of as 4. a n d It is is a It ( V C ) C i s a FC is a c l a s s e s as is C a n d 5. he of a 3a 3D to be at of of of in as a 3D a of a D It is to in a 3D In to it is to in by a 3D a 3D of as to As do of it is to by D a By of be A is on by is to by of It is so in a of In is of of a of is 2. of in A) a of at 1. of 2. D B) to A 3D 2, ) is to It is a of or on of on of . of by a 3D a D D . D . . ot . ot . . ot . ot . D 9. 2. in in D as a an be of D of D 3D D I. 3D D is of It is to by AD of a or of D is by D be on of 3D D in a a a D in as as of a of is 3D D is on of is in D A of 1. 3D 2. as a 3D C) D of on of of is in of on of D D) or a An of a is in of to be is a is of on of of 56 T. L. . S. on a 36. a 3is is in is as it D of is to of in as T A) is an a to of It to an a n d a is 1. of to of 2. of to or to 3. of 6. . 7. A“. of in 4. 5. of of op 注射模设计的三维模型发展 T. L. . S. 械与生产工程学院，新加坡国立大学，新加坡 高级制造技术的研究 (2001) 17:453461 2001施普林格出版社伦敦有限公司 如今，为了使注塑工艺变得更简单，很多嵌入式软件都在高级 3D 注塑平台的基础上开发出来的，诸如有限元分析，计算机辅助制造，注射模设计，模拟以及形象化设计。这些软件都是很有利的。然而，它关非没有缺点。事实上，这些嵌入式软件也可以通过低级的 3轻便性开发出来。这篇文章查阅了各种各样基于 3要是关于软件方面。首先，提出了一种基于 3种观点通过使用 于在已建立的模具设计中的模具设计概念，文中说明了一种被叫做 一个 T 平台上，面向对象的编程语言被用来开发这种软件。 关键字： 3D 模型； 计算机辅助设计 ; 注射模 设计； 1. 介绍 三维计算机辅助设计系统已经越来越被用来加速产品的实现过程。涉及产品自动化设计过程的第一步是 3的组件部件的建立，在建模过程中，这种 3D 模型的建立称为数字化建模，这种数字化建模得到的 3 组件部件的 3有许多的其他辅助任务必须在零件被生产之前完成。这些任务包括有限元分析、夹具和固定装置的设计、注射模设计、计算机辅助制造、模拟和形象化设计。当今很多在高级 3种 3果，这种嵌入式软件的开发时间大幅度地减少。 这种方法在很多方面都是有利的，但 是，它也有它的缺点，特别是从长远的角度考虑。为了为现有的软件开发另外一种嵌入式软件，那些开发者必须兼顾很多现有的限制条件，必需与源软件的风格一致。那些开发者必须利用系统所提供的各种库函数来实现各种功能性操作， 大多数的终端用户需要源软件和嵌入式软件。不过，在很多情况，他们可能对使用只有嵌入式的软件更感兴趣。 在注射模设计过程中就有这种情况的例子，不过，这些用户必须购买包括很多他们不需要的特征和功能的整个软件包， 这么大的程序通常是硬件上所必需的，同时这也意味着会费用更高。这嵌入式软件也很大程度上依赖源软件的 发展。一旦源软件版本被更新，那些嵌入式软件的开发者必须采取相应的行动， 如果这些应用在一个低级的平台上发展，这些缺点可能会不存在。事实上，这些嵌入式软件可以使用低级的 3D 模型更灵活和更轻便性发展。在很多情况下，这样的操作既可行又有利。传统上，注射模设计可以直接在计算机辅助设计系统执行，整个注射模，可能由数百个组件部件组成，在计算机辅助设计系统 (例如 程师和 建模和装配，因为注射 模设计过程是反复的，所以重新建模和装配是相当费时，在这个方面，像这些基于特 征的 程师以及 D. 计算机辅助设计系统比像 D 计算机辅助设计系统的更有优势， 为加速注射模设计工艺的发展，这种嵌入式软件在 3，这种附加应用的例子包括在国立新加坡大学发展，基于 能模型设计和装配系统 )、专家模具设计者 (基于 模型制作者 (基于 . 因为以上每一个都基于特定的计算机辅助设计系统，所以都没有嵌入兼容性。在 1994年， 1基于 1997年， 2 在几何建模之间的联系标准化之间提出了互访结构模型，他的目标是在基于D 应用以及 不过它包括三维建模 。 在这篇文章里，作者试图直接发展一种质量轻的使用低级的 3把重点放在软件开发的灵活性和速度上。设计概念和程序来自 4,5 、模具设计和 3D 装配中应用。尽管这些讨论仅仅局限于注射模设计，这种方法学能很容易地被应用在其他基于 3 且有相似的作用，开发者工具的结合就是为了这个目的而选择的。在方法学被讨论之前，对于其中的一些先提出的工具作一个简短的介绍，他们分别是 本、 本和微软公司基础种类。 作模具设计应用 能模型设计和装配 ) 是在基于 3在一个叫做发展正在通过使用系统所提供的编程接口 (实现。该软件通过提供常用的设计工具促使模具设计者能够迅速进行设 计。在设计中所需的常用的标准组件部件，可以在软件里预先创建并且可能被容易被设计者调用。这很大程度上降低了设计时间。模具设计过程可分成几个阶段，以一种固定的方式给设计者们提供模具设计方法。 它们便是： 1. 数据准备。 2. 填充系统设计。 3. 模具基础设计。 4. 插件与零件设计。 5. 冷却系统设计。 6. 滑板和提升设计。 7. 注射系统设计。 8. 标准零件库。 每个阶段都可以被认为是一个独立的模件设计过程。基于 3功地建立模型基础模件意味着在发展其它模件过程中也是可行的 。 3用作 3D 模型数据系统的核心。实体建模有必要被用作。 1建造并且操作实体。 2. 计算质量和惯性矩，并且进行干涉检测。 3. 以多种方式输出实体。 4. 在特定的数据库或者档案内储存实体并且可以稍后提取出来。 在计算机辅助设计中， D 模型设计软件。它是 独特的公差模拟运作功能使得它能以其它格式接收和存储数据。因此 便的而且它也是独立应用发展的高级平台。基于 3个界面中的一个相连接。 这些被称这之为 心界面、模型界面以及底端界面。 过这些方法来建模和对实体进行操作以及控制建模的功能。底端界面位于建模窗口的底部。当需要执行集中数据或系统类型操作时建模者便需要它。它由 3个部分组成：函数、图形输出和外形几何 ，以下分别对其作出简短的介绍。 I 和 他们是建模功能的标准库。程序员在他们的程序里称之为建模功能。因为 以我们选择使用 数 函数是一必须由应用程序员编写的功能，当数据必须被存储或者提取时需要使用该功能。当使用 用程序员必须首先决定怎样管理数据的存储，通过该功能 过该功能转存数据通常与写入文件或导出文件有关。文件的形式和及存储位置在写该功能时被确定。 对图形输出功能是由应用程序员所编写的另一种功能。对需要 形数 据是由 然后 3图形卡片的一个软件接口可以为我们提供我们所需的数据包。 形几何 外形几何学可以为用户几何类型的发展 (例如机构内部及表面的曲线 )提供功能操作。它通常与在 4. 使用 面向对象的程序设计 (无可争议地成为软件开发者的选择。它是在目前所存在的软件中最高级的开发软件。微软公司 刻划了许多基于 因特网和基于这些工具中包含有 以强大的开发特性和功能性，例如自动编码基于 应用程序员提供开发工具。这大大改进了生产效率。我们使用的程序的整个用户界面是使用 5. 系统设计 基于 3最高的水平上它由 3个主要阶段组成。 首先，必要特征和嵌入式应用软件功能的识别： 第二，应用框架的设计与开发； 最后，具有合适的开发工具的框架中个别模件的设计与开发。 要软件的识别 提供许多库函数以及 3此，那些开发者有必要识别和开发 3了识别所需的设施，理解两者之间的差异是很重要。 表格 1 总结了 3中的一些设备，例如特征和参数建模，在耗时与技术上都要求有发展。因为大多数的嵌入式软件不使用源程序中的所有设备，只通过开发这 些使用低级 3 表格 1从第 7条到第 9是使用基于 3 通过研究嵌入式的应用的必要条件，其他必要的设备的要求也可以被鉴定。然后提出了该应用程序的一个框架，该框架是基于由 于 3对于由开发的工具和 发了一种框架。它专门被设计以使单个编程模件之间的差异最小化。这将导致编程代码发生小程度的变化。事实上，程序代码使用起来更加的轻便各更有助于维修，而 且将来的发展前景也是相当好的。这个框架的概述在图 2里得以说明，各种各样的模件的详细情况被在以后的章节里讨论。 A) 此，在每一个阶段基于 3关的必要开发内容包含： 1. 基于 3 2. 交互式图表的接口和全部应用功能操作的执行程序。 D 开发者 (B)图层的设置 因为不同的基于 3框架必须为用户提供这些变量 的设置。一个 3参阅图 2)被概念化来解决这些变化。这是基于 发的程度取决于建模的要求情况。 图表一由 33 1. 基本 3 2. 由整个系统提供的装配多种库函数； 3. 基于特征的建模； 4. 不经常被提供的参数建模； 5. 系统常提供的低级建模功能； 6. 系统提供的不完全草图； 7. 系统不常提供的交互式用户 界面； 8. 系统所提供的三维物体基本概念框架功能和库函数的可视化； 9. 系统所提供文件管理系统的基本概念和多个信息库功能的完全发展。 除了要满足应用条件中的变量要求外， 3样的一个接口能也其他基于 33 个主要部分组成。他们可分别被用于 33D 数据管理。 I . 33个部分中最重要和最精心制作的部分。它与由大多数计算机 辅助设计系统提供应用编程接口 (似。该模件由一基于 3可用于核心应用模件的发展。大多数 3于单个基于 3他更多的高级特性后来也被增加进来了。 3 在三维物体的显示窗口用户范围需要一个团体软件图表接口。图表的输出以及所选择的图表的接口经常被在基于 3这个目的而开发了一个类别库函数。 3D 数据管理。 3之上被开发出来的。函数是存在于使存档以及 3此开发了一种使用函数来处理的类型选择器。 1. 3 2. 诸如打开和保存 3 用模块 (C) 这些是位于 3些模块的设计的主要取决于应用的属性并且相互之间的差别很大。在这个领域已经正在进行很多有研发工作主要发展的工作的大部分被进行。然而，研发的难易主要取决于 3 他软件模块 (D) 通常，基于 3此，诸如此类的连接是可能存在的。在这篇文章的应用部分就为这样的一个例子加以说明了。 5 3 单个模块的发展 在进行一个合适设计之前，对每个模块都得进行研究和分析，它的开发难易很大程度上取决于所选的框架和开发者设置层。下一部分说明了注射模设计的 3 6. 实施情况 应用系统设计，开发了基于 3被通过使用前面章节所述的开发者工具获得的。因为模型基础需要更大范围的 3性操作，包括装配的生成，所以选用它来加以说明。 对于识别开发工作，专门设定了了一个应用框架。发展的工作鉴定。图 3说明了基于 每个模件里的详细要求在讨论如下： A) 模型基础设计是一个反复的过程。模型设计者首先从目录中选择了一个标准模型，然后对模型的尺寸进行修改直到所有的条件都得以满足。因此，为了这个目的有必要考虑使用交互式用户界面。 使用 面，它包括： 1. 菜单条栏目、菜单项和工具条按钮的创建、显示和管理，以便更方便地进行应用的功能性操作。 2. 引导用户或获得用户输入的对话框的创建、显示和管理 3. 显示区域内各种视角的创建、显示和管理。 4. 拖动的鼠标的作用。 应用之后的结果如图 4中所示，它是一个典型的其于 D 开发者 (B)设置层 对基于 3后识别一下即将开发的模块。 基于 3 1. 创建初始模型 (例 如矩形，圆柱，圆锥 )； 2. 创建圆角和倒角； 3. 进行布尔运算：并集和差集； 4. 变换操作：变换和旋转； 5. 对象属性的管理，诸如名字和颜色； 6. 创建引用特征； 7. 创建总装配和子装配； 因为以上这些应用不是那么的广泛，所以可以开了一个基础建模集。有了单个模块的详细开发情况，就可以给开发者设置层添加更多的功能。每个模块的全部要求条件将在以后的章节加以说明。 I . 3一个模型基础基本上是许多组件部件的集合，诸如键和螺丝。 为了使模型基础设计变得容易，设计者必须提供一个事先已 经准备好的模型基础库。通过选择特别的尺寸，可以生成一个标准的模型基础件。为了使这些变得容易，识别和开发了基于 3功能与前面 因为该编码是面向对象的，在需要的时候，它们很容易被延伸以适应其他模型设计模块。 3使用图表的输出和作为图表界面的 们包括： 2. 用所选择的颜色给 3图 7和图 8分别用阴影和线框 的模式给 3； 3. 用所选择的颜色在屏幕上给其他 3 4. 在模型基础装配中用不同的颜色分别给单个组件着色； 5. 交互式视图变换 (诸如旋转，变换和缩放 )； 6. 装配树显示和操作。 3D 数据管理。 开发独立应用程序的好处之一就是它的轻便性，所以采用最大的轻便性打开的形式是很重要的。因此以原先的 替代新的文件形式。一个模型基础件的数据管理要求包括如下内容： 1. 打开，保存，另存为和关闭 2. 打开，保存，另存为和关闭 3. 输入和输出零件文件。 C) 为了促进标准模型基础组件的自动生成，系统必须提供一个模型基础零部件库 , 其尺寸大小取决于目录中的标准值。为使设计容易进行，需对这些尺寸进行顺序修改，这个模件详细情况将在第 据库支持 (D) 一个标准模型基础件需要用将近 100个参数来对单个组件的尺寸和位置进行完全描述。这些参数的大部分都是相互联系的并且可以从其它数据库中获得。因此，一个数据库文件需要被用来存储基于目 录的标准模型基础件的参数。 据库形式被使用在 一套被用作抽取和管理数据库城相关参数的功能。 模型基础模件由 3个主要部分组成，即，模型基础组件生成、模型基础装配生成、模型基础类选择和自定义模件。第 4个部分被称作为模型基础参数管理，也是被用来开发为应用提供数据支持。这些已经图表中 5中说明了。 注注射模设计的开发部分的细节内容讨论如下： I . 零部件库的生成 有了 3，为模型基础的标准组件部件被创建和存储在组件库中。通过规定合适的尺寸，这些组件部件可以被生成而且可以被模型基础装配生成器所使用。 使用 3D 图层设置并将组件库生成器各标准模型基础集中并存储在装配库中。当提供从数据库中提取特定参数集时，由于它得到了特别的参数支持，所以特定的标准模具基础装配可以自动地 参数管理者 参数管理者将模型基础应用模件和数据库支持连接起来。当一个特定的标准模型基础被选择后，它的为模型基础装配的相应参数已经从数据库中提取出来并且发送到组件库生成器和 装配生成器中。除此以外，参数管理者也允许用户为了设计的目的而对参数进行修改。 模型基础设计者。 模型基础设计者为两个主要目的服务。首先，允许用户选择来自装配生成器的标准模型基础。其次，通过允许模型基础设计者修改所选择的模型基础的尺寸来使模型基础设计变得容易。该样品代码给那些模型基础来生成功能。从图 9中我们可以注意到使用了许多代表模型基础的参数的变量的功能， 这是用于装入那些零部件生成各种各样的模型基础零部件的创造。装配生成器然后使用那些零部件和那些参数集来确定模型装配基础的创建，正如在 3设置外一样，在样本程序中没有直接被叫作 为模型基础是 以它的成功开发意味着开发了一完全基于 3 7. 结论 高级编程语言的发展已经允许程序员用参数来重新使用编程代码，该编程代码存在于象微软公司基金类型那样的对象里。 这些强大的特征已经使程序员从更多的编程标准函数的程序和建立用户界面中分离出 来了。他们现在能够把精力集中在软件的核心组成部分，从而增加生产效率。这导致发展独立版本的软件诸如算机辅助设计和计算机辅助制造可行性提高。不过目前，这种方法是既耗时的而且技术要求高。尽管如此，它还是可行的而且前景是非常好的。通过把几种高级的开发者工具结合起来，我们已经设法增加了这些工具开发注射模设计的应用能力。迄今为止，只有模具设计工艺的前三个阶段得以编码。这给随后的模型设计模件的开发奠定了基础。该方法也可以很容易地在包含标准组件设计的其他软件中实施。这些包括夹具和固定设备设计、冷铸、和生产产品自动 化。 毕业设计（论文）中期报告 题目： 遥控器电池后盖模具设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2013 年 3 月 20 日 1. 设计（论文）进展状况 本阶段的主要任务是完成外文文献的翻译，对塑件进行更深层次的分析和理解，包括塑件的几何特性与物理特性，以及塑件材 料的性能等。 通过以上分析，基本上完成了塑件的二维的装配图及三维装配图，同时深刻体会到 e 软件功能的强大。 （ 1） 进一步完善了零件二维图，如下图 1 所示 图 1 （ 2） 进一步完善了零件三维图，如下图 2 所示： 图 2 （ 3） 初步完成了零件的装配图，如下图（ 3）（ 4）所示： 图 3 图 4 2. 存在问题及解决措施 首先，不能熟练的运用 软件，在做装配图过程中总是出现报警等命令，致使工作无法正常进行。其次对零件结构的理解还不是很到位等。对于冷却系统，脱模机构了解不到位，这是我模具设计过程中的一个重要的难题。 3. 后期工作安排 首先要完成装配图中冷却系统的设计，其次按照毕业设计后期的进度，完成自己的任务。安排如下： （ 1） 10 完成零件设计的计算工作，确定装配图的具体尺寸； 完成全部零件 设计， （ 2） 13，撰写毕业设计论文 （ 3） 15 周，整理资料，准备答辩 指导教师签字： 年 月 日 - 1 - 毕业设计 (论文 )开题报告 题目：遥控器电池后盖模具设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2012 年 12 月 25 日 2 1. 选 题的背景和意义 随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在 1989 年 3 月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定 中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 模具工业是国民经济的基础工业 ,受到政府和企业界的高度重视 ,发达国家有 “ 模具工业是进入富裕社会的源动力 ” 之说 ,可见其受重视之程度 ,当今 “ 模具就是经济效益 ” 的观念已被越来越多的人所接受 塑料制品的生产中起着关键的作用 我国塑料模具工业从起步到现在 ,历经半个多世纪 ,有了很大的发展 ,模具水平有了较大提高 . 在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 615 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠 和整体仪表板等塑料模具 ;精密塑料模具方面 ,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。 系统的使用大大的提高了我国模具的设计水平和加工能力。目前在国内应用的主要软件有美国 司的 国 司的 , 我国目前的产业组织结构现状：目前我国的磨具生产企业可划分为四大类，即专业模具厂，专门生产磨具外供；专门生产模具外供 ;产品厂的模具分厂或车间 ,以供给本产品厂所需的模具为主要任务 ;三资企业的模具分厂 ,其组织模式与专业模具厂相类似 ,以小而专为主 ;乡镇模具企业 ,与专业模具厂相类似 . 其中以第二类数量最多 ,模具产量约占总产量的 70 %以上。近些年来，由于塑料制品的不断发展，对于塑料模具的要求也在不断的提高，对于其用钢方面也提出了不少的要求，选用不同的钢材来制造塑料模具所表现出来的质量和性能也是大不相同的。因此，对于塑料模具钢的制造工艺，特别是热处理工艺也是大不相同的。主要有一下几种方式： 下料 退火 冷挤压成形 机械精加工 淬火、回火 装配。 下料 正火并高温回火 高温回火 渗碳 火 装配。 下料 退火 调质 修整、抛光 下料 球化退火 加工 机械半精加工 火 装配 ：下料 球化退火 预硬处理（ 34 42去应力退火 抛光 4。 2. 研究目标 本课题主要研究遥控器电池后盖注塑模设计，了解一些模具行业的新技术，并且熟悉并应用一些设计软件，为今后从事机械方面的工作和研究打下一个较好的基础。 3. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 究的基本内容，拟解决的主要问题 1) 了解模具设计的特点及内容（包括 拟定设计方案，确定塑件的工艺和模具类型腔数、确定成型方法等 ）； (2)明确模具的分型面，和加热与冷却系统等 (3)了解应用注塑模具的过程。 4 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 课题研 究的重点及难点： （ 1）拟定设计方案，计算成型零件的工作尺寸和公差，成型腔壁厚；型芯垫板厚度。 （ 2）模具典型零件的选材及热处理工艺路线分析。 （ 3）确定加热与冷却系统 （ 4）模具典型零件的选材及热处理工艺路线分析。 （ 5）对设计中典型模具零件编制零件制造工艺规程卡片 期已开展工作： （ 1） 明确设计要求，查阅文献，收集相关资料，撰写开题报告 （ 2) 零件的结构和技术要求分析 5. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） (1)1，下达任务书，收集资料，撰写开题报告； (2)5，对给定的塑件进行测绘，绘出塑件零件图； (3)7，完成方案设计、装配图设计，完成外文翻译、撰写中期报告，准备中期答辩； (4)11，完成全部零件设计，并对模具结构进行三维剖析，作出模具开合 图 ； （ 5） 6，撰写毕业设计论文 (6)18 周，整理资料，准备答辩。 4 5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 5 参考文献 1周永泰。模具工业 2003 年经济运行展望【 j】。模具工业， 2003，（ 1）： 572 罗继相 . 浅析我国模具行业现状及发展趋势和对策 J . 模具技术 , 2001 , 3 王 颖 . 术在模具行业的应用 及其发展方向 J . 天津理工院学报 , 2003 , 19 (2) : 54256. 4 K. J . 2003 , 35 (2) : 1792189. 5 , J . . 2002 , 15 (4) : 2962318. 6 韩向东 , 陈 炜 . 基于网络的模具 一体化系统研究 J . 农业机械学报 , 2001 , 32 (6) :84287. 7 M, et . e2 2001 , 39 (6) : 123921256. 8 陈光明 . 压铸模 J . 铸造技术 , 2004 , (2) : 1482149. 9 戴国洪 . 数控加工 J . 机械制造 , 2000 , (8) : 18220. 10 张海鸥 . 快速模具制造技术的现状及其发展趋势 J . 模具技术 ,2000 , (6) : 35237. 11 姚真裔 . 模具 成制造在铸造中的应用 J . 铸造技术 , 2003 , (4) : 2802281. 12 金涤尘 ,宋放之 . 现代模具制造技术 M . 北京 : 机械工业出版社 , 2001. 13 王 都 . 加速模具工业发展 J . 计算机辅助设计与制造 ,2002 , (3) :35237. 14 周华民 ,李德群 . 射模 件应用新模式 J . 塑料科技 , 2002 , (1) : 47249. 15 杜 鹃 . 术在模具生产中的应用 J . 机械设计与制造 ,2003 , (1) :85. 本科毕业设计 (论文 ) 题目：遥控器电池后盖模具设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 5 月 I 遥控器电池后盖注塑模具设计 摘要 本文详细介绍了遥控器电 池后盖注塑模具的设计，共分十四节，主要包括：塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；模具结构的设计；成型零件的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；侧向分型与抽芯机构的设计等。 本次设计为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料 浇口形式选用了侧浇口，模具结构为直接分型 推杆推出机构。通过以下计算和设计是可行的，并可以应用到实际生产中。 本次设计主要是对一种塑料遥控器电池后盖进行模具设计。本文先介绍了注射模具国内外的发现状况及发展趋势，其次介绍了注射成型原理和 工艺过程；根据塑件要求选择合适的注塑机，进而选择合适的浇注系统与冷却系统；通过计算，对导向机构、脱模机构和侧向分形与抽芯机构进行设计。 该模具的凸凹模均采用嵌入式的型腔和型芯，精度高，节省材料，改善了模具加工的工艺性，降低了模具的生产成本。该模具采用单分型面设计，通过滑块和斜导柱实现开合模动作，模具运动平稳可靠。塑件能顺利脱模，该模具总体结构设计合理，模具的制造成本低。成型的壳体塑件质量合格稳定，使塑件质量符合设计和使用要求。 关键词： 遥控器电池后盖；注塑模具；侧抽芯机构；导向机构；脱模机构 of of 4 of of is of a is be to is of a of at by in of of a is of of of of so of 要符号表 T 额定锁模力 q 模腔压力 K 安全系数 s 塑件尺寸误差 塑料的最大收缩率 塑料的最小收缩率 塑件尺寸 S 塑料的平均收缩率 塑料的公差 模具制造公差 型腔许用变形量 E 型腔材料的弹性模量 型腔材料的需用压力 脱模斜度 f 摩擦系 数 F 脱模力 推杆长度系数 Q 总脱模力 应力 s 屈服极限 录 1 绪论 . 1 目背景 . 1 目国内外相关研究情况 . 1 国与国外先进技术的差距 . 2 料模具发展走势 . 2 2 塑件材料分析与方案论证 . 4 件材料的选择及其结构分析 . 4 注射成型工艺 . 4 件收缩率与模具尺寸的关系 . 6 案论证 . 7 3 注射机的选择 . 11 定零件的体积 . 11 择注射机及注射机的主要参数 . 11 射机的类型 . 11 射机的主要技术参数 . 12 塑机的校核 . 13 4 模具结构设计 . 15 注系统 . 15 注系统的作用 . 15 注系统布置 . 15 注系统设计 . 15 口套的设计： . 15 料井设计 . 17 流道的设计 . 18 口设计 . 18 口 的类型 . 19 口的位置 . 19 5 成型零件设计 . 20 型面的设计 . 20 型零件应具备的性能 . 21 型零件的结构设计 . 21 模（型腔）结构设计 . 21 芯的结构设计 . 21 V 型零件工作尺寸计算 . 22 响塑件尺寸和精度的因素 . 22 型零件工作尺寸的计算 . 23 形型腔壁厚的计算 . 25 6 导向机构的设计 . 27 向机构的作用 . 27 柱导向机构 . 27 向机构的总体设计 . 27 柱的设计 . 28 套的设计 . 28 7 脱模机构的设计 . 30 模机构的结构组成 . 30 模机构的设计原则 . 30 模机构的结构 . 30 模机构的分类 . 30 模力的计算 . 31 单脱模机构 . 31 杆脱模机构的设计要点 . 31 杆的形状 . 32 杆强度的计算 . 32 位装置 . 33 8 侧向分型与抽芯机构的设计 . 34 向分型与抽芯机构的分类 . 34 滑块侧向分型 与抽芯机构 . 34 滑块侧向分型与抽芯机构设计要点 . 34 导柱的计算 . 35 拔力的计算 . 35 芯距的计算 . 35 滑块的设计 . 36 模结构设计 . 37 9 排气系统的设计 . 38 10 温度调节系统的设计 . 39 度调节系统的作用 . 39 度调节系统的要求 . 39 度调节系统对塑件质量的影响 . 39 却系统的机构 . 40 具冷却系统的设计原则 . 40 具冷却系统的结构 . 41 11 塑料模具用钢 . 42 塑模材料应具备的要求 . 42 具材料选用的一般原则 . 42 模具所选钢材及热处理 . 42 12 模具工作过程 . 44 13 模具的可 行性分析 . 44 模具的特点 . 45 场效益及经济效益分析 . 45 14 总结 . 46 参考文献 . 47 致谢 . 48 毕业设计（论文）知识产权声明 . 49 毕业设计（论文）独创性声明 . 50 附录 . 51 1 绪论 1 1 绪论 目背景 塑 料 注射模具是成型塑料制件的一种重要工艺装备，在塑料制品的生产中起着关键的作用。塑料模具工业从起步到现在，历经半个世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂家在 2934 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技 术。在制造技术方面， 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的统。如美国 、美国 司的国 司的 国 司的 国 司的 本 司的 色列公司的 国 1。 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是质量、技术和能力等方面都有了很大的 进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低挡塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中高档塑料模具也有供过于求的趋势。 目国内外相关研究情况 加入 塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会，由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外价格的 1513。加入 ，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大 ;在高 精模具方面，加入 本来就主要依靠进口，加入，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加绝对量仍是进口大于出口，至使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在 2006 年已得到改善，逆差略有减毕业设计（论文） 2 少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具的旺盛需求，有些高档模具国内实在生产不了，只好进口；但确实也有一些模具 国内可以生产，也可以进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有 13，而未达 17 4。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、寿命高的模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持 20左右的水平。 近年来，港资、台资、外资在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑 料模具无确切的统计资料，因此未能进入上述统计之中。在科技发展中，人是第一要素，因此我们特别注意人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。 国与国外先进技术的差距 面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前 端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。并且也要注意当前整个工业生产的发展特点（产品品种多、更新快、市场竞争激烈）。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，我们必须学习国外先进技术，改善我们操作和管理方面的各种问题。 料模具发展走势 塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展 ，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 （ 1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 （ 2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。 毕业设计（论文） 3 （ 3 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 T 技术将得到快速发展。 （ 4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化、网络化方向发展。 （ 5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 （ 6）更高性能及满足特殊用途的模具新材 料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 （ 7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 （ 8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 （ 9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 （ 10）模具标准化程度将不断提高。 （ 11） 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天， “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将 越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向 2 塑件材料分析与方案论证 4 2 塑件材料分析与方案论证 件材料的选择及其结构分析 塑件（遥控器电池后盖）模型图： 图 塑件图 （ 1）塑件材料的选择 选用 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物） 色调：浅象牙色不透明 生产批量：大批量。 （ 2）塑件的结构与工艺性分析 塑件为插座类零件，应有一定的结构强度，由于需要与另外的塑件相互配合以及在中间安装导电部分，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件 为插座类零件，因此对表面粗糙度要求不高。 精度等级：采用 4 级低精度 注射成型工艺毕业设计（论文） 5 （ 1） 注射成型工艺过程 预烘 装入料斗 预塑化 注射装置准备注射 注射 保压 冷却 脱模 塑件送下工序 清理模具、涂脱模剂 合模 注射 （ 2） 注射成型工艺参数 6 杆式 r/ 30 60（选 30） 度（ ） 80 85 时间 (h) 2 3 g/ :%）： ）：前段 200 210 中段 210 230 后段 180 200 ）： 180 190 ）： 50 70 70 90 S）： 注射时间 3 5 保压时间 15 30 冷却时间 15 30 总周期 40 70 理：方法 红外线灯、烘箱 温度（ ） 70 时间（ h） 2 4 50 70 （ 3） 能分析 综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降；抗拉强度可达 35 50缩率在 间。 耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。 水、无机盐、碱、酸对 乎无影响。 尺寸稳定，易于成型和机械加工，且着色性良好，可得到色彩鲜艳的各色制品。 另一重要特点 是其表面可以电镀、喷漆、印刷、真空镀膜和绘画，使其美观好看。 7 毕业设计（论文） 6 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。 吸湿性强，含水量应小于 必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 流动性中等，溢边料 右（流动性比聚苯乙烯、 ，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 50 60 ，要求光泽及耐热型料宜取 60 80 ；注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180 230 ，注射压力为 130 150杆式注塑机则取 160 220 ， 70 100宜。 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈 “白色 ”痕迹（但在热水中加热可消失）。 升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍 大，宜取 1以上。 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。 主要用途 有优良的综合性能，因此应用十分广泛，它可以制作多种机械零件，如齿轮、轴承、泵叶轮、把手、汽车零件等，还在家用电器方面得到了非常广泛的应用，如电视机、收音机、录音机、电冰箱、洗衣机等的壳体，以及电镀旋钮，电话机壳体、听筒、孔盘等。 可制作汽车上的挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等；它还可以用来制作文体用品，玩具、乐器、邮箱、食品包装容器、家具、喷雾器等。 7 （ 4） 型 塑件的主要缺陷及消除措施： 主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为 70 左右热变形温度约为 93 ）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。 消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。 件收缩率与模具尺寸的关系 注塑件脱模后的尺寸要比模具零件的相应尺寸小。这是由于注塑成型过程中毕业设计（论文） 7 熔融塑料产生收缩造成的。成型塑件的收缩率是一个与多种因素有关的量。通常，塑料的收缩率是有生产厂家按照某一实验标准给定的成型工艺，经过实验后给出一个取值范围。实 际过程中的成型工艺不可能完全与实验条件相同，因此，对具体的塑件，要根据其成型工艺选择收缩率范围内适当的值，一般是取塑件收缩率的平均值。 在选择塑件收缩率值时要注意，厚壁塑件（壁厚在 3上）按给定收缩率范围的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在 1下）按给定收缩绿范围的下限取值。 成型收缩率与模具和塑件尺寸有下述关系式 %1 0 0 （ 式中， k 为成型收缩率；
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