以普通光驱外壳模型为例，分析了其外壳结构特征，使用Pro/E软件进行光驱外壳造型设计，利用注塑模设计专家(EMX4.1)外挂进行光驱外壳注塑模具设计。
在进行塑件3D设计后，利用CAD进行2D的排位，制图和出图。主要注射模的定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等的设计。
利用Pro/e、EMX和AutoCAD工具软件，实现了该注塑模具的设计，主要包括零件材料的选择、浇注系统设计、冷却系统的设计及成型零部件结构设计，完成该副模具的总体装配图和零件图。
此次光驱外壳的模具设计表明，使用CAD/CAE技术可以大大缩短制品的开发周期，优化注塑模具设计，提高企业的市场竞争力。

关键词： CAD/CAE； Pro/e；光驱外壳；优化设计；注塑模

Abstract

a CD driving mold design and modelling ( lower cover) have been designed in this paper analysis of the structure, technology based on Pro/e the option of creating design, and the CD driving cover to cover body mold cavity design, make and use EMX software throughout the mould formwork and the organization, guidance and other structural components, and the design of parameters. Using Pro/e, EMX and AutoCAD software tools, the design of injection mould parts, including the selection of materials, gating system design, the design of the cooling system and molding parts structure design, complete the vice general assembly of the mould and detail drawings.

Key words：CAD/CAE; Pro/e; CD driving mold; optimum design; Injection mould
目录

1. 绪论………………………………………………………………………5
2. 光驱外壳的造型设计……………………………………………………5
2.1光驱外壳的选料及其性能…………………………………………………5
2.2光驱外壳注射成型工艺过程………………………………………………7
2.3光驱外壳的结构分析………………………………………………………8
2.4 光驱外壳造型设计过程……………………………………………………9
3. 注射机的选择………………………………………………………………10
3.1 注塑机的初选…………………………………………………………10 3.2 注射机的有关工艺参数校核……………………………………………10
3.3 模具与注射机的安装部分相关尺寸的校核…………………………12
4. 成型零件与浇注系统的设计…………………………………………12
4.1 凹、凸模成型零件的设计………………………………………………12
4.2 浇注系统设计………………………………………………………………15
4.2.1 主浇道的设计………………………………………………………16
4.2.2 分浇道的设计………………………………………………………16
4.2.3 浇口及冷料穴设计…………………………………………………17
4.2.4 铸模和开模…………………………………………………………18
4. 3 冷却系统设计……………………………………………………………19
4.3.1 凹、凸模冷却系统设计……………………………………………19
5. 模具零件设计………………………………………………………………20
5.1 推出系统设计……………………………………………………………20
5.2 确定模架…………………………………………………………………22
5.3 模架各装配零件设计……………………………………………………23
5.3.1 导向零件设计………………………………………………………23
5.3.2 浇注系统零件设计…………………………………………………24
5.3.3 推出机构零件………………………………………………………26
5.3.4 定位圈………………………………………………………………26
5.3.5 其他零件……………………………………………………………27
6. 模具的装配和调试………………………………………………………29
6.1 模具的装配………………………………………………………………29
6.2 模具的调试………………………………………………………………30
参考文献………………………………………………………………………37
致谢……………………………………………………………………………38

1. 绪论
注射成型,即是我们常说的注塑，在塑料的成型方法中是很重要的一种。可以说排除少数几种热塑性塑料，这种成型方法适用于大部分热塑性塑料。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。
　　注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机简内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机简前端的喷嘴，以很快的速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。
　　注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注射成型制品的重量从一克到几十公斤不等，视需要而定。
　　注射成型具有生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精确或带微件的制品以及易于实现自动化等特点，因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的20～30％。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。
注射成型机是由塑料塑化、模具闭合、注射入模、压力保持、制品固化定型、开模取出制品等多道工序组成的连续生产过程。液压传动和电器控制则是为了保证注射成型机按照成型工艺的要求，如压力、速度、温度等和动作程序准确有效地进行工作而设置的。

2. 光驱外壳的造型设计
2.1 光驱外壳的选料及其性能
经过一番查阅比对后决定选用热塑性塑料ABS，以下来简单介绍下这种材料。
这种材料是在上个世纪四十年代末就开始研制成功然后在五十年代开始投入工业化生产的一种热塑性塑料。是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的热塑性工程塑料。主要是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三元共聚而成的高聚物，经过共聚后使其具有了极好的综合性能。
　　ABS树脂是一种成型收缩率小，表面光洁度高，电性能和机械性能良好，质硬，坚韧的材料，并且是工程塑料中最易加工的品种之一。可采用热塑性材料的各种成型方法加工。其注射成型可生产冲击强度高，制件尺寸较稳定的工业产品，如机电产品，交通工业中的齿轮、叶片、轴承、仪表仪器的外壳，电视机外壳，冰箱内衬，纺织用各类管材及汽车零件等等。其制品具有强度高，重

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内容简介：: 武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告及工作实施计划院系机械设计制造及其自动化专业机械设计制造年级、班级 2010级102 姓名余赛奇指导教师朱里开题报告日期一、毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目光驱外壳注塑模设计研究方向课题来源国家部委省市厂矿自选备注课题类型理论研究应用研究工程技术跨学科研究其他一、课题综述及研究意义模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。在现代塑料制件的生产中，采用合理的加工工艺，高效设备，先进的模具。塑料成型技术的发展趋势是：一、模具的标准化1.为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要。二、模具加工技术的革新。1.为了提高加工精度，缩短模具制造周期，塑料模成型零件加工广泛应用仿行加工，电加工，数控加工及微机控制加工等先进技术，并使用坐标镗，坐标磨和三坐标测量仪等精密加工与测量设备。三、各种新材料的研制和应用。1.模具材料影响模具加工成本使用寿命和塑件成型质量等。四、CAD/CAM/CAE技术的应用。二、课题拟采取的研究方法和技术路线光驱外壳的选料及其性能选用热塑性塑料ABS作为光驱外壳的材料。ABS树脂是本世纪四十年代末开始研制成功并于五十年代开始投入工业化生产的一种热塑性塑料。是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的热塑性工程塑料。主要是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三元共聚而成的高聚物，因而具有优异的耐冲击性和综合性能。 ABS树脂是一种成型收缩率小，表面光洁度高，电性能和机械性能良好，质硬，坚韧的材料，并且是工程塑料中最易加工的品种之一。可采用热塑性材料的各种成型方法加工。其注射成型可生产冲击强度高，制件尺寸较稳定的工业产品，如机电产品，交通工业中的齿轮、叶片、轴承、仪表仪器的外壳，电视机外壳，冰箱内衬，纺织用各类管材及汽车零件等等。其制品具有强度高，重量轻，光洁度高等优点。可节约大量的金属材料，降低成本，实现以塑代钢，以塑代木。从而可节约大量能源，起到环保的效果。综上所述，ABS注射成型工艺具有广泛的发展前景，下面就ABS的性能，加工特性及生产中可能产生的不正常现象及其解决方法作论述。一、ABS的性能： 1、物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。其密度为1.021.06g/c，热变型温度93124，流动温度110120，使用温度-40100,吸水率0.20.4%。 2、化学性能：能耐水、无机酸、碱、盐及大部份烃和醇，但溶于酮、醛及某些卤代烃，可被浓硫酸和硝酸腐蚀，被芳烃类溶剂溶胀。 3、电性能：ABS电性能良好,温度和湿度的变化对电性能的影响很小。 4、机械性能：具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。二、ABS的加工特性： 1、ABS属于无定型聚合物，由于分子中氢基团(-CN)的存在，吸水性大，吸水率高达0.45%，而塑料加工时含水率要求小于0.3%，因而在加工前需在7080度烘箱中对物料进行24小时的干燥处理(料层厚度2.54)。 2、ABS树脂流动温度范围宽，但它的融体粘度大，不易流动，成型温度要高，压力要大速度要快，成型模具的流道和浇口应适当大些，但因ABS树脂中含有橡胶成份(丁二烯)，过高的加工温度并不会使其流动性增加，相反会引起橡胶分解而流动性降低。因此，加工时应严格控制温度在允许范围内，选用螺杆式注塑机的成型温度一般控制在，后端150170，中间165180，前端180200，喷嘴170180。 3、ABS热稳定性不如PO，成型后最好清洗螺杆机筒。ABS的成型收缩率较小，一般0.40.7%，但它易产生内应力。制件成型后应进行退火处理。一般在70的热空气中静置24小时。 4、ABS在熔融状态下，呈假塑性流变行为。其表观粘度对加工中的剪切应力，剪切速率，温度的敏感程度并不一致，实验表明，表观粘度随剪切应力的增大下降很快。同样，表观粘度对剪切速率也较敏感，剪切速率增大时，表观粘度下降也很快。相反，表观粘度对温度的变化却不敏感。由此可见，ABS成型加工应注意剪切应力和剪切速率对流动性的影响，重点是控制螺杆转速及注射速度。三、主要参考文献王鹏驹主编.塑料模具技术手册.北京:机械工业出版社,1997李海梅,申长雨主编.注塑成型及模具设计实用技术. 北京: 化工业出版社,2002蒋继宏,王效岳编绘.注塑模具典型结构100例. 北京: 化学工业出版社,2000屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计, 北京: 机械工业出版社, 1998贾润礼, 程志远主编. 实用注塑模设计手册. 北京: 中国轻工业出版社,2000付宏生, 刘京华编著. 注塑制品与注塑模具设计. 北京: 化学工业出版社, 2003黄虹主编. 塑料成型加工与模具. 北京; 化学工业出版社,2002许发樾主编.模具常用机构设计. 北京; 机械工业出版社2003许鹤峰,陈言秋编著. 注塑模具设计要点与图例, 北京 :化学工业出版社,1999许发樾主编模具结构设计. 北京; 机械工业出版社,2003郭广思主编. 注塑成型技术. 北京; 机械工业出版社,2002陈志刚主编. 塑料模具设计, 北京; 机械工业出版社,2002二、毕业设计（论文）工作实施计划（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果光驱外壳注射成形工艺过程如下：注射成型工艺 1、工艺流程开车前准备原料制备（加入辅料搅拌均匀）干燥加料合模注射（充模）保压冷却开模制件顶出合模 2、开车前的准备检查电源，电压是否与额定电压相符。各按钮，电器线路及限位开关是否正常。安全门滑动是否灵活，打开润滑开关，并检查料斗内有无杂物。对料筒进行预热，达到设定温度后，恒温半小时。检查喷嘴是否堵塞，并调整喷嘴模具位置，用螺栓固定模具并进行试模。模具调试好后进行注射，注射压力应逐渐提高。 3、原料的预热干燥由于ABS吸湿性大，为保证产品质量，将制备好的物料放入烘箱，在7080度下干燥14小时（视料层的厚度而定），以达到树脂加工规定的含水率。 4、配色根据制件所需色彩加入相应的色母粒，用量适当（一般视颜色的深浅而定）搅拌均匀。 5、注射过程注射过程一般包括加料，塑化，注射（充模），冷却保压和脱模，各步骤分述如下： a、加料：由于注射成型是一个间歇过程，因此要保持定量定额加料，以保证操作稳定，物料塑化均匀，最终获得良好的制品。加料过多，受热时间过长，易引起物料的热降解，同时注塑机功率损耗增加。加料过少，料筒内缺少传压介质，模腔内塑料熔体压力降低，难以补塑，容易引起制品收缩，凹陷，空洞等缺陷。 b、注射：加入的物料在料筒中加热，由固态粒子转变为熔体，通过混合与塑化后，塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端。经过喷嘴，模具，浇注系统进入并填满型腔（充模）。 C、保压冷却：在模具中，熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的螺杆迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模（补塑）。使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品（保压）。当模腔中的塑料已经冷却硬化（凝封）后。退回螺杆加入新料（预塑），同时通入冷却水等冷却介质，对模具进一步冷却。实际上冷却过程从塑料注入模腔就开始了。它包括充模完成，保压，到脱摸这段时间。 d、后处理：制品冷却到所需温度后，即可脱模。由于物料在料筒中塑化不均匀或在模腔中冷却速度不同，因此常会产生不均匀的结晶，定向收缩。使制品有内应力存在，因而要对制品进行后处理一般是在70热空气循环烘箱中静置一段时间。（二）毕业设计（论文）工作进度与安排起讫日期工作内容

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