818收音机后盖注塑模具设计(全套含CAD图纸)
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1 塑料模具 的 编制和使用 M. 华联 膏模具被广泛用于铸造 陶瓷行业所需的用具。除了 具有一定的优势,由于它们工作表面下穿在体内的水分和电解质的行动,所以还具有 机械强度低,工作寿命短 的好处 。除此之外,在烘干机的温度不能高于 65 度,高于此温度石膏 将被销毁。 陶瓷产业开始安装时,寻找替代石膏的必要性增加为半自动成型和干燥加剧干燥条件机。我们的工厂 1967 年开始搜索替代石膏 ,并为此组织了一个研究小组 ,其 中 包含以下工人: 利亚科夫,电讯管理局局长 吉尼亚州 I. 其他人。 该研究小组在 国家陶瓷研究的数据指导研究所 开始工作 。但是,这并没有回答一些工厂工作所产生的问题,例如:如何按模具 设计和制造 ,以避免 打击在两个平面的交点开裂面,一批 每单位体积的模具,安排用 什么 热处理,如 何获得均匀分布的孔隙 ,一般 增加 孔隙度,以及如何避免被人体坚持 等。 他们的研究结果之后,本集团于 1969 年开始 准备开发 具,并转换其使用 的工厂的生产线。 目前的时间有五板生产线,其中三个是在工厂浅 200 毫米板和两个深 200毫米板,以及七行杯。 使用塑料生产模具的 24000 板和 3500 杯每一天( 24小时)。临时的,每年可节省从所得只有一条生产线的引进,为 2500 卢布 。 世界杯生产的塑料模具的工作寿命达到 4000 个周期,仍然可以增加。板生产模具的生活仍然没有得到确定。 他们 的工厂于 1969 年举办 了一个准备模具 部分 (图 一 )。原料 是 国内 的 聚氯乙烯乳胶, L - 5 级,或乳化聚氯乙烯, E 级 62。聚氯乙烯是氯乙烯聚合的产物。 ( 图 一 ) ( 图 二 ) 它是一个白色的细分散(没有残留于 0056 筛号)粉末,密度 /厘米 3。在温度聚氯乙烯颗粒 170和轻微的压力下(具体压力 斤 /厘米 2)融化和凝聚。 在第一阶段编制的模具是一个初步的 振动成型 (上 振动表 )确保统一的孔隙度。 振动表 执行 50 振荡幅度 。 振动成型 是 开展为 15。 2 初步 振动成型 是 模具的过程中必不可少的一部分,因为,在成型过程中,产生内部应力集中分子接触点附近细颗粒的凝聚力。在烧结过程中,这种内部的压力是特别危险的。它可以被删除振动,这几乎完全打破 了 粒子之间的所有连接 ,并确保其均匀分布。 在这块编制的塑料模具的基本设备是金属冲压模具(图 二 )这是 45 级或圣3 钢。其内部表面必须镀铬。 图 一、 手压 ; 2) 加热模具热处理柜 ; 3)内阁 冷却模具 ; 4)表的组装和拆除 ; 5)站在准备模具 ; 6)存储 站在塑料 ; 7)电加热干 燥柜 ; 8)完成的模具 ; 9)表 塑料包装 ; 10)为测量出塑料表 ; 11)振动表。 图 二 、 按模。 A)组装 ; B)拆除。 如图扁平制品(板)塑料模具填补按模的过程 ( 图 三) 。 末, 以前 在 在 干燥 柜干 燥, 然后筛选通过第 05 号筛,收费是按模矩阵,并用专用工具夷为平地。 胶量取决于模具的类型(卷)。为浅 200 毫米板,它是 600 克,深 200 毫米板 660 克,碗碟 400 克,并为杯 500。按模具打孔,然后插入在这样一种方式,它根据其自身的重量进入,直到它与塑料接触矩阵。要检查装配在这一点上的正确性,冲床旋转 矩阵。 组装冲压模具放在 震动表 压缩为 15。压缩之后,矩阵法兰和打孔法兰之间的差距应该是 8 顶部,从而给了 斤 /厘米 2 的压力。监测温度,温度计插入因此,它触及冲床中心。一个少量的塑料堆打孔法兰,其颜色的变化,是用来评估模具的准备。加热过程持续 2时,在其完成的按模的温度是 170 。 热过程完成后,温度计被删除并采取按模内阁,并放置到通风降温的内阁。按模,然后拆除使用一个提取螺丝。准备的塑料模具被删除,修剪边缘光滑,经检查后已准备就绪。 中空制品(杯)模具准备根据以下的时间表 。正确的 聚 氯 乙烯 塑料的金额投入矩阵 (图 四 ),并稳定下来。两个 22米厚的间隔被放置在法兰矩阵 1,矩阵 2 降低到使法兰盘上休息的间隔。然后放进冲 3 环,使法兰与水平法兰盘。 组装冲压模具,然后上交上 震动表 法兰下降,与打孔法兰站在一个 50 50毫米块。然后垫片。从法兰盘上取下,矩阵的底部放置 8斤的重量,定位,其中心轴冲压模具。振动器是打开背后的法兰环塑料振捣 15。在振动矩阵和冲压法兰之间的间隙应约 5孔法兰和环约 在 10 毫米之间。按模具,然后上交,和 5米打孔法兰奠定了厚厚的包装,然后重量放在这给压力的 厘米 2 的热 处理 过程。 3 按模具的重量,放在一个粘土基地 6米,在 电干燥 柜厚 根据的 h(图 5)的温度加热过程进行了 180水银温度计监测温度。在热处理结束负载被删除,记者 将 电柜 压在手上按 直到 环和冲压模法兰矩阵法兰接触。 10 分钟后保留下的新闻按模拆除,放置在通风内阁降温至 40按模被拆除和准备的塑料模具中提取 , 修整后投入使用。 ( 图 3) (图 4) (图 5) 图 3、 1)停止垫圈 ; 2)环 ; 3)冲床 ; 4)模具 ; 5)聚氯乙烯。 图 4、 1)矩阵 ; 2)环 ; 3)冲床 ; 4)螺钉 ; 5)模具。 图 5、 加工塑料模具的热处理图。 直径为 200 毫米的钢板。 在这些聚氯乙烯模具的准备和他们在工厂使用的经验表明,从上述的准备计划的 偏差,导致各种故障在外观这表明,在与他们形成制品的过程 中的模具 显示下按 ,材料的孔隙率空心模具的肩膀上,下环上的空心模具的干裂缝。 恒定控制调温的 干燥柜 内阁确保一个统一的期间的冲压件的热处理室的温度,并 确保均匀加热对于所有的塑料厚度。由此产生的烧结均匀,防止模具生产与塑料之间的边缘和中心热膨胀系数不同。这大大降低模具的工作表面在使用过程中发生裂缝,并增加其工作生活。 积累 使用的模具工厂 经验 已经 表明,它是必要的支付注意:半自动机底座下的模具持有人仔细调整 ;选择成型的时间表 ;避免与身体接触的时刻的辊突然降低 ;选择正确的成型辊的速度( 300 杯和 板 250 )和模具持有人( 750 杯和板 300 )为了避免生产废 “嗡嗡声 ”和 “呼呼声 ”。 如果不遵守这些要求,也可导致模具的损坏(崩过肩,并挖掘出与中空制品的底部)。 4 生产的模具,不同的颜色从玫瑰到深褐色,根据工期在不断的压力和 电柜 最后温度的热处理。深褐色的具有低孔隙度,并在实践中不能使用。彩色的上升有足够的工作性质,但其机械强度低,大大降低了他们的工作生活。 获得均匀分布的毛孔孔隙率 31正常工作,并在同一同时保留必要的机械强度,在生产中最棘手的问题之一 是 模具。如果被迫热处理,这迅速导 致表面地壳的外观原料在模具内部。为了加快热量,如果最终温度升高高于 210 治疗,这导致了塑料的分解与摧毁了表面的气体演变模具。经广泛调查后,按模塑料的最佳加热时间表,这给模具所需的质量, 如图五 。 在编制和使用的模具,塑料的正确金额的经验, /厘米 3。这使其他因素保持不变,保持为不断密度模具。 模具验收的技术标准,建立了工 厂。他们必须有一个顺利密集的工作表面和均匀的色彩匹配既定的标准。尺寸 变化不得超过 正负 模具必须有没有变形。他们的孔隙率必须 在 31之间 。 其吸水率决 定在工厂开发出一种方法 。 在这些模具制品的表面要求没有进一步的治疗,这是一个商业优势。石膏的工厂消费减少了每年 500 万吨。劳动力需求重型装载 /卸载工作是减少,劳动者的工作 /模塑解除,交通是释放。 厂队 将 继续引进更进步的方法准备工作 加快增加输出给每按模模具的热处理工艺, 塑料模具,并 要 提高其机械强度,同时保持高孔隙度。 参考文献 1、 S M. et i 1 号 ( 1969 年)。 F . B. in a to of of in in be 5 as is of a a in 967, to a A. V. P. S. T. A. V. A. A. V. F. I. At of by 1. a of of to so as to in of of to of to to of to by on of 969 VC of to At in of 00 mm 00 mm as as a 00 500 24 h). of 500 of in 000 be of in A in 969 (1). or is of of It is a no o. 0056 of g/. At a 70kg/) in of is a on 0 an .5 is 5is an of of of of is of It be by of in of is 2) is 5 t. 3 be i 3, 71972. 9 1972 a 227 g/7N. Y. 10011. be of A of is 147 ,3 500 l 2 3 45 6 O 9 8 7 I 2 I. i) 2) of 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 2. a) b) of is 3. in at a 05 is of a of on of 00 mm it 00 g, 00 mm 60 g, 00 g, 00g. is in a it it is in To of at is to is on 5is a is on so as to a kg/. To a is so it of A of is on in is to of -3 h at of 70of is to is an is at is to VC 4) 2mm on of , it so on so on on a 50 x 50 mm a kg on of to on of on 5of be -7 0 -6 mm on on kg/ in on a -8 cm to 5) h up to a of 80by a At of on 48 3 tc 160 _ . =.: .iu/ 0 20 40 60 80 4 5 3. 1) 2) 3) 4) 5) 4. 1) 2) 3) 4) 5) 5. 200 mm 1) 2) 0 in to 0it in of in in to of in up of of of on of of by of a in of of of of a of of of in of in of in it is to of of of of at of of 5005075000in to of in to to to in to to of at in in be 1 at of in of If to of a a in If 10 in to up to of of of in of is 5. in of of of .9 g/. to a of in a a 49 no 1 of is by a in of in no is a of by is 00 on is of is is to on of of on to of on a 1. . M. et i 1 (1969). 150 - 1 - 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 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: 附 件: 1. 原文 ; 2. 译文 2013 年 03 月 - 2 - of 1. is a of to in of of to a as as s of s of of a of so on as as In of M in as of of of of is A of of is n in it or on or as be (1) so A. . . 2) A. TV B. . . IC . of . . is in be to of of of is - 3 - as of is or in of of so on,of at it of in s of a of It A I. . C D E G of t be to of (1) at it in it is of by (2) t in at it be a it is in in is on s (3) t of a of A is on a to to a to to of (1)No no of (2) 2、 on it is of to it if a is an is to be to to of a in or - 4 - a it a is a of It of it in in it it in to of is of An of at to of so be of is in of so it be to of it be by or be of a is by of to be be 1)2)of 3)4)of he is a is it on of is so be to or is to to a of ,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,be in a is - 5 - of is to y of is of is a do an an of is by by in is on in of is an on to to do on it is to to of as of to o be to a we ta in in is ,is a or by in it is to as a of a of to to a of a on a or of it is to it in is at of to of it be to ,or to it at an in it is to is so be to it is is up on as an be be is a of do ow,we - 6 - be so is,so to of be to to as to be be no to in is a or It a of is so be of in by 4. is in is by is a to to its is a on of of is is its a in a to As a its it be a of As in of it a a is so be of in by of is to in is is is to is to is its to its of were to in as to a or be of by a a to be it a - 7 - to be in as it In is or it is a in 0% as it In to in it is up to so of to is is by is is on of on of a of to to a of to of so be 注射模具的介绍 言 我们日常生产 、生活中所使用到的各种工具和产品,大到机床的底座、机身外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系。模具 - 8 - 的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同,模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非射胶模具,以及射胶模具。近年来,随着射料工业的飞速发展和通用与工程射料在强度和精度等方面的不断提高,射料制品的应用范围也在不断扩大,如:家用电器、仪器仪表,建筑器材,汽车工业、日用五金等众多领域,射料制品所占的比例 正迅猛增加。一个设计合理的射料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品射料化的趋势不断上升。 具的一般定义 在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品,这种专用工具统称为模具。 具的一般分类 可分为射胶模具及非射胶模具:( 1)非射胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A铸造模 水龙头、生铁平台 B锻造模 汽车身 C冲压模 计算机面板 D压铸模 超合金,汽缸体 ( 2)射胶模具根据生产工 艺和生产产品的不同又分为: A注射成型模 电视机外壳、键盘按钮(应用最普遍) B吹气模 饮料瓶 C压缩成型模 电木开关、科学瓷碗碟 D转移成型模 集成电路制品 E挤压成型模 胶水管、射胶袋 F热成型模 透明成型包装外壳 G旋转成型模 软胶洋娃娃玩具 注射成型是射料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热射性射料和部分热固性射料,制得的射料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的,作为注射成型加工的主要工具之一的注射模具,在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产 效率等方面水平高低,直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新,同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 注射模具是由若干块钢板配合各种零件组成的,基本分为: A 成型装置(凹模,凸模) B 定位装置(导柱,导套) C 固定装置(工字板,码模坑) D 冷却系统(运水孔) E 恒温系统(加热管,发热线) F 流道系统(唧咀孔,流道槽,流道孔) G 顶出系统(顶针,顶棍) 具的类型 根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类 :( 1)大水口模具:流道及浇口在分模线上,与产品在开模时一起脱模,设计最简单,容易加工,成本较低,所以较多人采用大水口系统作业。( 2)细水口模具:流道及浇口不在分模线上,一般直接在产品上,所以要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,一般要视产品要求而选用细水口系统。( 3)热流道模具:主要由热浇口套,热浇道板,温控电箱构成。热流道模具是在一个半模有流道加热系统的两板式模具。热流道系统分成两个部分:分流板和喷嘴。分流板的通道将射料传送到一个和分型线平行平面,这个平面在型腔的上面。喷 - 9 - 嘴垂直于分流板安装,把射料 从分流板送进行腔。热流道系统的优势 :( 1)无水口料,不需要后加工,使整个成型过程完全自动化,节省工作时间,提高工作 效率。( 2)压力损耗小。 2注射模 设计模具有很多的规则。这些规则和标准的做法,都是基于逻辑,过往的经验,方便性,经济性。设计,模具制造,和成型,它通常的优势就是遵循规则。 但有时候,它可能会做出更好的,如果一项方法是被忽视和另一种方法被选择。在一些书中 ,最普通的规则都会一一列出 ,而设计者设计的东西也仅仅是跟着以往的 经验走而已。设计者应该研究出新的想法和方法 ,来进行新的成型和选择模具材料。 注射 工艺过程就是从给料斗送进粉状或粒状的射料混合物,经过定量区和熔化区,然后将其注射到模具型腔中。注射过程说明:模具是一种生产射料制品的工具。它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔。注射时,模具装夹在注射机上,熔融射料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注射,整个注射过程是循环进行的。 注射模至少是由装在注射机的两个压板上的两部分组成,以便可以开模和合模。在合模的时候 ,模具的两半部分形成的产品成型表面是由射料熔体通过浇口和热流道系 统注入模具型腔形成的。模具中冷却的原则是产品要在模具中冷却和凝固 ,以便随后可以脱模。 随着产品注射的完成 ,模具就必须开模。产品的形状决定着它是否由模具两部份简单地开模或由有侧向分型来开模。模具的设计是由产品的形状和产品开模的方式决定的。注射成型的产品可以分为以下几类 : 无侧抽芯的产品; 有侧向开口的外侧抽芯的产品; 有内侧抽芯的产品; 有外侧抽芯和内侧抽芯的产品。 3注射模具的组成 腔空间 型腔空间是在模具中的一个形状 ,当注射的材料充满这个空间的时候 ,它就会呈现出和型腔空间一样的形状。在注射成型 时 ,射料是通过很高的压力注射入型腔空间的 ,所以模具必须要足够的坚固来抵抗注射的压力 ,以防变形。 腔的数量 许多的模具,特别是较大产品的模具,仅仅只有一个模具型腔,但是也有许多的模具,特别是比较大型的模具,都会有 2 个或更多的型。究其原因就是它纯粹的经济性。 - 10 - 它仅仅是注入多个型腔比注入一个型腔多花了一点的时间。今天 ,大多数的模具型腔数量都是以这些数字为参考的 : 2,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,128。选择这些数字(偶数)的原因是为了在长方形区域内布置型腔方便,这样就有利于设计、 定尺寸、加工制造和围绕机器中心对称,这种对称分布对于保证每个型腔分配到相同的锁模力非常重要。 腔和型芯 按照习惯,腔空间的中空部分称为型腔。与型腔空间所匹配的部分称为型芯。 大部分射胶制品是杯形的。 但这并不意味着它们看起来就像是一个杯,只是它们有一个内部和外部。产品的外部是由型腔形成的 ,而内部是有由型芯形成的。通常情况下 ,型腔是位于注射一边的那半模具上 ,而型芯是位于可以移动的那半模具上的。这样安排的原因是注射机上的移动板有一个弹射装置 ,而产品是收缩和包紧在型芯上的 ,然后产品就可以通过此来弹射出来 。大部分的注射机在注射的一边都不会安装弹射装置。 对于模具包含复杂型腔和多型腔模具,试图象整体模具那样在一块钢板加工型腔和型芯是不让人满意的。型腔和型芯分别决定着成型的外部和内部的形状 ,而它们的整体决定着整个成型的方式。 模线 为了能够生产出一个模具 ,我们必需具备有两个分半的模具 ,一半装型腔一半装型芯。这两个板分离时的部分叫做分模线 ,简称 P/L。其实 ,这是一个分离的区域或面 ,但是为了方便 ,我们习惯叫它成一条线。 模具的分型面是两模板接近型腔的那些部分,它们对接一起形成油封并且避免型腔里射性材料的损 失。分模线可以是任何形状的 , 许多的注射成型都是要求分模线是不在同一平面或是曲面的 ,但是为了便于模具制造 ,最好设计在同一个平面上。为了能够在模具上脱出产品 ,分模线总是在分布在产品最宽的圆周区域。对一些形状来说,设置分模线或其角度是非常有必要的,但是在任何情况下,都要有目的地让它容易加工,以确保当注射的时候模具能够紧紧地合在一起。如果分模线设计不好 ,射料将会溢出来 ,那样产品就会有一个非常大的凹陷 ,那样的产品肯定会被拆除 ,否则那样的产品是不能够使用的。甚至更危险的是 ,射料喷射进模具的时候 ,它会飞溅出伤害到人本身 。 道和浇口 现在 ,增加介绍的是把射料从外面带到型腔空间的装置。在射料冷却之前 (也就是射料冷却后不能在流动之前 ),它必需有足够的压力以便使射料能够充满型腔。流动的通道就是流道 ,它把注射机的喷嘴和模具连接了起来 ,流道是一个独立的型腔 , 流道本身要光滑 ,以便可以阻止射料自由流动。同时 , 型腔被充满后,浇口处先凝固,注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。浇口是一个小型的开口 ,它引导着流道到型腔空间。浇口是一个渠道 ,是连接与流道相通的小口。与其他的进料系统相比 ,它有一个很小的横截面积。在射料充满型腔后 ,浇口 很快就会冷却 ,注射的喷嘴往后退 ,在模具退后的时候射料还是留有 - 11 - 在喷嘴中的。 4. 注射机的工作过程 注射模具是安装在注射机上的,它的注射成型过程是由注射机来完成的。以下是注射机的工作过程:注射成型机通过抽真空把射料原料从干燥机吸到料斗里面。料斗实际上是一个小的漏斗,它被安装在机台料筒的后面。开始起实际作用的地方是料筒,料筒实质上是四周都是加热器的一个很大的螺杆安放室,它把原料送向模具。随着螺杆的旋转,原料在料筒里前进并成为熔融状态。只有完全熔融后,原料才会在螺杆高速旋转产生的挤压力下射进模腔。当螺杆前端压室注 满射料时,螺杆被迫后退,断开限位开关而开动液压缸,从而向前推动螺杆,将熔融射料注射到闭合的模具型腔中。型腔被充满后,浇口处先凝固,注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。螺杆端部称为喷嘴,从这里开始直到模具型腔这段空间内,熔融材料没有被加热,并且一直处于被冷却的状态。流道水口料就是在喷嘴到模腔之间冷却固化的射料,属于工艺废料。实际上,在喷嘴到模腔之间的冷却射料是 “主流道 ”,但它和流道是连在一块的。有一些关于处理水口料的方法,但这不是我们这里要讨论的。大多数人以前都见过流道,但却没有认出。最容易见到他们的地方是由 单独零件构成的飞机和汽车模型上,在这些零件上面一般都附着着流道系统。一般地,水口料被顶出,落进安放在模具下面的落料装置(通过一个斜坡传送通道),或者被机械手取出,然后投入粉料机。粉料机把水口料绞成碎料并送回干燥机。 尽管塑料一旦被加热就会发生降解,而且有些成型工艺不允许碎材混入原材料里面,因为这样会导致成品的缺陷。这种情况下水口料可以用到其他地方或者干脆不用。收缩在成型中影响深远,大部分塑料冷却后会收缩 20%。为了在重点(关键)塑料零件上 具设计者必须把这个要素考虑到设 计里面去,那样成型出来的产品才能满足设计规格。 顶针是模具本身的零件,用来在模具打开的时候顶出产品。整个过程都有注射成型机控制。一个成型周期实际上就是合模 购买后包含 有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕 业 设 计 题 目 818 收音机底盖塑料模具设计与制造 英文题目 818 of 学生姓名: 学 号: 专 业: 系 别: 指导老师: 二 零 一 二 年 六 月购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 摘 要 本次设计主要是收音 机后盖塑件的模具设计。首先分析塑件工艺结构,了解塑件的技术要求,测量塑件尺寸,绘制塑件图,选用 计出一模一腔的塑料模具。同时,详细叙述了设计过程如何分析塑件制品的结构、性能,确定成型方案,成型部分的设计,导向机构、浇注系统、顶出机构、排气、冷却系统等。 本套模具设计通过三维软件 对其造型,分析以及建模。使用 行组装,并详细介绍了一套塑料模具设计的全部过程。 关键词: 型腔; 型芯; 塑料模具; 分型面; 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 32 2 is of of of of be of be is of is BS a of a a to of to in in of so of is by E . It is of a of 1 目 录 1 绪论 . 1 课题来源及意义 . 1 模具在加工工业中的地位 . 1 2 塑件工艺分析与注 射机工艺参数 . 4 塑件工艺结构分析 . 4 塑料材料的成型特性与工艺参数 . 5 . 6 脱模斜度的确定 . 7 注射量的计算 . 7 锁模力的计算 . 7 注射机型号的确定 . 8 注射机工艺参数的校核 . 8 注射量的校核 . 8 开模行程的校核 . 8 3 模具结构零部件的设计 . 10 制件在模具中的分布 . 10 型腔的布置 . 10 分型面的选择 . 10 注射模架确定 . 10 浇注系统的设计 . 11 确定浇口形式及位置 . 11 主流道的设计 . 12 分流道设计 . 13 冷料穴设计 . 14 排气槽的设计 . 14 合模导向机构的设计 . 14 导柱导向机构 . 15 导套设计 . 15 推出机构的设计和计算 . 15 设计原则 . 15 推出力的计算 . 16 脱模机构的选用 . 17 2 浇注系统凝料脱出机构 . 17 外侧抽芯机构 . 18 斜导柱设计 . 18 滑块设计 . 19 导滑槽设计 . 19 内侧抽芯机构 . 19 冷却系统的设计 . 20 模具的开合模动作 . 21 4 成型零部件的设计和计算 . 23 成型零部件的结构设计 . 23 成型零部件工作尺寸计算 . 24 成型零部件的性能要求 . 24 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 . 24 成型零部件的强度与刚度计算 . 26 5 模具三维示意图 . 28 6 总结 . 30 7 致谢 . 31 参考文献 . 32 附录 . 35 1 1 绪论 课题来源及意义 本课题来自日常生活中常见的塑料制品。所选课题是 高灵敏度收音机的外壳 。 包含了模具的基本结构,并有侧向抽芯机构和斜顶机构,属于中等难度的塑料模具。本设计介绍了注射成型的基本原理,特别是侧向抽芯机构和斜顶机构的结构与工作原理,对注塑产品提出了基本的设计原则。 还 分别介绍了塑料模具的一般设计方法、设计步骤、材料的选取、材料性能、结构和用途的分析等。 详细介绍了注射模具的材料及工艺分析,浇注系统、主要零部件、侧向抽芯机构、斜顶机构、推出机构、温 度调节系统和排气系统的设计过程,并对模具强度要求做了说明, 以及模具的各种工艺参数的确定与校核等。综合利用三维 e 和二维 行设计并绘制各种非标准零件图纸。 在设计中附有大量的模具结构图和各种说明图片。 通过对模具设计专业的学习,掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求,掌握模具的结构特点及设计计算的方法,以达到能够独立设计一般模具的要求。 模具在加工工业中的地位 模具的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率 高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。模具主要类型有:冲模、锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。 塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来 ,人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高 , 这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展 , 必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行 , 发展迅速 ,塑料模具也快速发展。 模具是工业生产中的重要工艺装备,模具工业是国民经济各部门发展 的重要基础之一,是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械,电子,轻工,汽车,纺织,航空,航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件,组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业,正日益受到人们的关注。 中国塑料模具无论是在数量上 ,还是在质量、技术和能力等方面都 有了很大进步 ,但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比 , 差距仍很大。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 ,一些低档塑料模 2 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档塑料模具也有供过于求的趋势。我国塑料模具行业和国外先进水平相比 ,主要存在的问题 : (1) 发展不平衡 ,产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平 ,但总体来看 , 模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。 (2) 工艺装备落后。虽然部分企业经过近几年的技术改造 ,工艺装备水平已经比较先进 ,有些三资企业的装备水平也并不落后于国外 ,但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差 ,难以整合或调动社会资源为我所用 ,从而就难以承接比较大的项目。 (3) 创新能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高 ,另一方面是科研开发投入少 ,更重要的是观念落后 ,对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发 ,同时也要重视产品的创新。 (4) 供需矛盾一时还难以解决。近几年 ,国产塑料模具国内市场满足率一直 不足 74%,其中大型、精密、长寿命模具满足率还要低 ,估计不足 60%。同时 ,工业发达国家的模具正在加速向我国转移 ,国际采购越来越多 ,国际市场前景看好。市场需求旺盛 ,生产发展一时还难以跟上 ,供不应求的局面还将持续一段时间。 (5) 体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中 ,竞争性行业 ,特别是像模具这样依赖于特殊用户 ,需单件生产的行业 ,国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题 ,但要得到较好解决尚待时日。 (6) 近几年 ,原材料、能源、人工等成本持续上升 ,而模具价格却持续下降 ,因此模具企业的总体利润率不断下滑。为了发展 , 模具企业必须在改善管理、提高生产效率 ,特别是在创新上下功夫才行。从以前的经验型和模仿型设计向自主创新设计方向发展 ,以及积极采用高新技术已然成为一种趋势。 尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。今后,我国模具行业 应在以下几方面进行不断的技术创新,以缩小与国际先进水平的距离。 ( 1)注重开发大型,精密,复杂模具;随着我国轿车,家电等工业的快速发展,成型零件的大型化和精密化要求越来越高,模具也将日趋大型化和精密化。 ( 2)加强模具标准件的应用;使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。 ( 3)推广 术;模具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。模具 术是模具设 计制造的发展方向,可显著地提高模具设计制造水平。 3 ( 4)重视快速模具制造技术,缩短模具制造周期;随着先进制造技术的不断出现,模具的制造水平也在不断地提高,基于快速成形的快速制模技术,高速铣削加工技术,以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 4 2 塑件工艺分析与注射机工艺参数 塑件工艺结构分析 本次设计的产品为 三维实体如下图 图 音机后盖外侧 5 图 音机后盖内侧 ( 1)该塑 件尺寸不大,一般精度等级。包括了模具的基本结构,其中有一处外侧抽芯,内侧抽芯七处。 ( 2)为了满足制品表面质量要求,提高成型效率,决定采用点浇口。 ( 3)为了节约成本和方便加工与热处理,型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。 ( 4)材料采用 以成型压力较高,故塑件上的脱模斜度宜稍大,要有足够的脱模斜度 5 防止顶角 , 吸水,成型加工前应进行干燥处理, 具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力,要注意浇口位置防止和减少熔接痕;在正 常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在 60 80。 塑料材料的成型特性与工艺参数 选择材料 烯腈 /丁二烯 /苯乙 烯共聚物 材料分析 ( 1)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。 6 味,呈微黄色,外观为粒状或粉状,成型的塑料件有较好的光泽。密度为 .2/极好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。 物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。 于成型加工。经过色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为 70,热变形温度约为 93。使用温度范围为 100耐气侯性差。在紫外线作用下易变硬发脆。 根据 性能也略有差异,从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。 ( 2)主要用途 机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池、冷藏库和冰霜衬里等。汽车工业 上用手、热空气调节管、加热器等,还有用 织器材、电器零部件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。 ( 3)成型特点 升温时粘度增高,所以成型压力较高,塑料上的脱模斜度宜稍大; 型加工前应进行干燥处理;易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在 5060度,要求塑件 光泽和耐热时,应控制在 6080度。 注塑工艺参数 1、注塑机类型 螺杆式 7、保压力 50a 2、喷嘴形式 直通式 8、注射时间 3、螺杆转速 30、保压时间 15、喷嘴温度 180 10、模具温度 50 5、成型温度 料筒: 前 200 中 210 后 180 11、冷却时间 15、注射压力 70a 12、成型周期 407 脱模斜度的确定 由于制品冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上,或由于黏附作用而紧贴在型腔内。为了便于脱模,防止制品表面在脱模时划伤、擦毛等,在 制品设计时应考虑其表面在合理的脱模斜度。本设计中 脱模斜度取 注射量的计算 根据 建模得到实体塑件,分析其质量属性下图可得知的质量为 m=度由表可查得 =(在本设计中取 ),所以塑件的体积为: V=m/p= 而流道凝料的质量 m。,由于是一模腔,则计算流道凝料的质量一般是 则总的注射量是: = n m+ m。 =n m+m =1 实际注射机的注射量 : 25g 锁模力的计算 注射时,为防止模具分型面被模腔压力顶开,必须对模具施以足够的锁紧力,否则在分型面处将产生溢料。因此设计模具时应使注射机的锁模力f。 锁模力的计算公式: (2全系数 设计中取 平均压力; 根据 建模, 对塑件投影面积分析得 A 为 道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积 a ,在模具设计前是个未知数,根据多型腔模的统计分析,大致是塑件 在分型面上的投影面积的 图 质量属性 倍 ,结合本设计的实际情况取 s=总的投影面积计算为: A = a = A + (2 8 所以 : A = 1 35= 360注射机型号的确定 注射机规格主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式来确定,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下进行注射机相关参数的计算。在本设计中,根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值,初步选用宁波创基机械有限公司的 式注 射机,主要技术参数: 理论注射量 / =154 螺杆(柱塞)直径 / =38 注射压力 /79 螺杆转速 /(r/=0 180 锁模力 /900 拉杆内间距 / =360 360 移模行程 / =320 最大模具厚度 / =360 最小模具厚度 / =150 锁模型式为曲肘式 注射机工艺参数的校核 注射量的校核 为确保塑件质量,注射模一次成形的塑料重量(塑件和流道凝料重量之和)应该在公称注射量的 35%75%范围内,最大可达 80%,最低不应小于 10%。 54, 54 = 而塑件和流道凝料重量之和为 符合要求。 开模行程的校核 开模取出塑件所需的开模 距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于液压 最大开模行程由注塑机曲轴机构的最大行程决定,与模具厚度无关。双分型面注射模,其开模行程按下式校核: 9 S H2+a+(5 10) (2式中 S 注塑机的最大开模行程() 塑件推出距离() 塑件高度() a 定模板与定模的分开距离() 已知 5 a=35 S H2+a+(5 10) =20 35 (5 10) =( 于 20 即 ( 1)计算斜导柱倾斜角 斜导柱倾斜角是决定斜导柱抽芯机 构中工作效果的重要参数, 的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等有直接影响。最常用的是 221200 。 本模具采用中间值 200=。 ( 2)计算斜导柱直径 d 图 导柱 斜导柱在工作时起到抽拔力和滑块的悬挂作用,还起到侧向抽芯的平衡抽拔作用,因此斜导柱理论直径计算公式如下: 32c 19 由于计算比较复杂,有时为了方便 ,也可用查表的方法确定斜导柱的直径。先按已求得的抽芯力和选定的斜导柱倾斜角在塑料成型工艺与模具设计表 查出最大弯曲力,然后根据最大弯曲力和 d=14抽芯斜导柱孔径 D=15 ( 3)计算斜导柱长度 斜导柱长度与抽芯时导柱工作长度(由抽出距决定)及导柱直径和固定板厚度有关。此次设计斜导柱总长度 L=45 ( 4)斜导柱固定方式 本次设计中将斜导柱安装在定模固定板底部,其尾端在定模固定板与定模支撑板之间 ,这种方式侧向抽芯机构拆装比较方便,但要注意侧滑块与推杆在合模复位过程中不发生干涉现象。 滑块设计 滑块尺寸长、宽由侧向抽芯的成型面积决定,主要尺寸为侧向开模大小,其值先确定小头尺寸,它由斜导柱的直径、小头的强度所决定,在根据锁模角的斜度以及锁模所需的长度,计算出滑块的大头尺寸。 滑块设计要求要有更好的耐磨要求,因此其材料的品质一般比型腔要求稍高,为了避免与活动件母体的咬合,硬度大多采用略高于活动母体的硬度,即 40处采用 45钢,安装组合粗糙度 m,配合精度为 H7/ 导滑槽设计 导滑槽设计的主要技术要求有: ( 1)材料与热处理要求。导滑槽做成整体式,所以的其材料与模具材料一样。 ( 2)导滑部分的配合精度: H7/余各留 ( 3)滑块在导滑槽中滑动要平稳,不应发生卡滞,跳动等现象。 ( 4)滑块完成抽芯动作后留在滑槽内的滑块长度不应小于滑块全长的 2/3,否则滑块在开始复位时容易倾斜,甚至损坏模具。 内侧抽芯机构 内 侧抽芯机构由斜顶机构顶出,其顶端大小尺寸由型芯大小来决定,其斜度大小为 5,将斜顶与推块通过圆轴连接,即可以做为一斜顶机构,在顶出时又可作为顶出机构。斜顶的顶部端面的硬度要求在 50,应作氮化处理,以增强耐磨性,且给推杆导槽中留够足够的水平距离,防止其干涉。 20 图 推杆抽芯 冷却系统的设计 注塑成型时,模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率,也影响到注塑周期。因此在使用模具时必须对模具进行有效的冷却,添加温度调节 系统以达到理想的温度要求。热塑性塑料在注射成型后,要使熔融的塑料的热量尽快传给模具,必须做好冷却通道的设计工作,以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模,提高塑件定型质量和生产效率。 模具的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却。因为水的热容量大,传热系数大,成本低,且低于室温的水容易取得,所以冷却水普遍使用。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水通道,利用循环水将热量带走。 冷却装置的设计要考虑以下几点: ( 1)冷却水道尽量多,冷却通道孔径尽量大。 ( 2)冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 。 ( 3)浇口处加强冷却。 ( 4)冷却水道的出、入温差应尽量小。 ( 5)冷却应沿塑料收缩方向设置。 ( 6)冷却水道的布置应避免开设在塑件易产生熔接痕的部位。 21 ( 7)冷却通道的密封性要好,冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表面。 在本设计中,塑件为典型薄壁壳体机构,故采用的是直流循环式冷却水道,即通过在模体上直接打孔,并通以冷却水而进行冷却,是最常见的一种形式。通过软管在模外连接冷却水路。 模具的开合模动作 收音机外壳模具动作原 理: 注射结束开模时,动模一侧由分型面 模板因弹簧的作用也随着动模从分型面 流道塑料与浇口套分开。同时滑块跟随定模有向下的运动,还在斜导柱的作用下使外侧抽芯开始向外抽动。当定模板移动到一定距离后受到限位杆的作用,停止向下运动,外侧抽芯完成。动模板继续向下运动,浇口废料与塑件分离。一定距离后,动模停止向下运动,液压缸将推板推出,顶出杆将塑件顶出,斜推杆向内运动,完成内测抽芯动作。取出塑件和废料。开模动作完成。 合模时,液压缸将推板拉回来,复位杆复位,并使推板复位。然后 动 模一侧向定模运动,动模板运动到一定距离后斜导柱使滑块进行合模复位,定模固定板和定模因动模板合模,弹簧处于压缩状态,整个合模过程完成,为下一次注射做好准备。 图 模状态示意图 22 图 模状态示意图 23 4 成型零部件的设计和计算 成型零部件的结构设计 塑件在成型加工过程中,用来充填塑料熔体以成型制品的空间被称为型腔。构成模具型腔的零件统称为成型零件,主要包括凹模、凸模、型芯镶块、各种成形杆和成形环。凹模是成型塑件外表面的主要零件,凸模是成型塑件内表面 的主要零件。由于这些成型零件直接与塑料熔体接触,要承受熔融塑料流的高温、高压冲刷,脱模摩擦,因此成型零件不紧要有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度值而且还要求有合理的结构设计和较高的强度、刚度及较好的耐磨性。 由于此次设计的制件抽芯机构多且复杂,为了便于加工制造,型芯型腔均采用整体式,减少了热处理变形。 ( 1)外侧一个通孔采用斜导柱侧向抽芯机构,并将其设置在动模上。 图 孔 ( 2)七个内侧小凸台,采用常用的内侧抽芯,利用斜顶顶出机构,将其设置在动模上。 图 凸台 24 成型零部件工作尺寸计算 成型零部件的性能要求 由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触,它必须有以下一些性能 : ( 1)必须具有足够的强度、刚度,以承受塑料熔体的高压; ( 2)有足够的硬度和耐磨性,以承受料流的摩擦和磨损。通常进行热处理,使其硬度达到 上; ( 3)对于会产生腐浊性气体的塑料还应选择耐腐浊的合金钢理; ( 4)材料的抛光性能好,表面应该光滑美观; ( 5)切削加工性能好,热处理变形小, 可淬性良好; ( 6)熔焊性能要好 ,以便修理; ( 7)成型部位应须有足够的尺寸精度。孔类零件为 10,轴类零件为 h7 腔、型芯工作部位尺寸的确定 经查有关资料可知 平均收缩率为 : S=( /2=此次设计取 。 型腔工作部位的尺寸计算公式: 型腔径向尺寸 _)1(00 L s+ +=(型腔高度尺寸 _)1(00 H s+ +=(4型芯径向尺寸 0_0_ )1( sm hh s+= (4型芯高度尺寸 0_0_ )1( sm hh s+= (4式中 L 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸( l 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸( H 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸( h 塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸( 25 x 修正系数,径向尺寸公式取 1/2 3/4,X=3/4高度或深度尺寸取 1/2 2/3,X=2/3 塑件公差( = 模具制造公差,取( 1/3 1/4),本次设计去 =1/3 塑件原始尺寸/算公式 计算尺寸 /腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔径向尺寸 _)1(00 L s 型腔高度尺寸 _)1(00 H s 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= )1( sm hh s+= 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= 26 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= 型芯径向尺寸 )1( sm hh s+= 型芯高度尺寸 120 )1( sm hh s+= 品中 1小于 1带有大于 差的部位以及 2小于 2 成型零部件的强度与刚度计算 在注射成型过程中,型腔承受塑料熔体的高压作用,因此模具型腔应有足够的强度和刚度。强度不足将导致塑性变形,甚至破坏。刚度不足将产生挠曲变形,导致型腔向外膨胀,产生溢料间隙。为了方便加工和热处理,其型芯整体镶嵌式,型腔为整体形式。因此,在本次设 计中型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。 ( 1)侧壁厚度 S 的计算 矩型型腔受塑料熔体压力时,四壁变形,两长边大于两短边,当长、短边侧壁厚度相同时,长边能满足要求,短边更无问题,因此,侧壁厚度计算归结为长边厚度的计算。 314 ) 1 式中: 壁受压高度(取 12 钢为 105 35 塑料宽度公差,由经验式计算决定( 决定的系数(取 经计算得出 S ( 2)型腔底板厚度 由两 端平行支架的整体式矩形型腔的底板,可视为受均布载荷四周固定的矩形板,底版的长边和短边分别为 L 和 b,其最大翘曲变形发生在板的中心。 27 314/ )( 式中: C 知 C=P=35b=68E=2,06 105 =得 h 次设计取值为 27符合要求。 28 5 模具三维示意图 图 具装配示意图 1 图 具装配示意图 2 29 图 具爆炸示意图 1 图 具爆炸示意图 2 30 6 总结 通过对收音机后盖壳成型模具的设计,对常用塑料在 成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解,掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法,对独立设计模具具有了一次新的锻炼。 在设计过程充分利用了各种可以利用的方式,浇口的位置设置时利用了工件装配特点,使得在设计过程简化。同时在反复的思考中不断深化对各种理论知识的理解。 模具 术是模具传统设计方式的革命,通过对参考资料的查阅以及 装配图评估,及时发现了在运动过程中出现的干涉和间隙分析、孔对齐分析,避免了错误的积累,大大提高了设计效率,尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提 高。 这次设计发现自己对注塑模具设计的流程已经清楚但对于细节的东西还是没有掌握经常要查参考资料大大的影响了设计速度。 总之,通过毕业设计的又一次锻炼完全清楚:充分利用 术和 、件进行设计,在模具符合使用要求的前提下减少了工作量。同时在实际中不断的积累经验,以设计出符合实际的模具。 31 7 致谢 本次毕业设计是在张达响老师的精心指导和帮助下完成的。在毕业设计的过程中, 我学到了非常多的东西,不仅仅是模具方面的专业知识,还有张老师的敬业和职业 道德以及对学生工作一丝不苟的精神。同时,我还得到了其他老师和学生的热心帮助和指导,在这一并表示感谢。 另外,我要向大学四年来一直关心和支持我学习的领导、同学和朋友们表示衷心的感谢! 这次设计能顺
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