鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工【1张图纸/19600字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 鼠标注塑模具设计仿真加工优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,49页,19600字左右.
开题报告一份.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共1张:
A0-模具装配图.dwg

机械毕业设计/论文

1 序言..........................................1
1.1选题依据 .......................................................1
1.2 国内外研究概括及发展趋势 ......................................2
1.3研究内容及实验方案 .............................................8
1.4 目标，主要特色..................................................8

2 鼠标上盖的三维建模............................10
3 模具设计.....................................14
3.1概述...........................................................14
3.2型腔数目的确定.................................................14
3.3注射模浇注系统设计.............................................15
3.4 注塑模凹凸模设计.............................................18
3.5 注射模的导向及脱模机构设计....................................20
3.6 模架的选取....................................................23
3.7 冷却系统的设计................................................24
4 鼠标上盖的NC仿真加工.........................25
结语............................................44
参考文献............................................44
致谢............................................46
附录（模具装配图）

鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工
学生姓名：李琪班级：0781053
指导老师：高延峰
摘要：本课题采用Pro/E以及EMX软件对鼠标上盖制品进行了零件造型及其模具设计。综合运用了注塑成形工艺与注塑模具设计的相关知识，从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了该零件的注塑成形性；根据零件体积和模具装配尺寸选择注射成形设备；在综合考虑生产批量、生产效率、精度要求等问题的基础上，制定了零件的成形工艺方案；进行了注塑模总体结构和零部件设计，绘制了模具装配图。
关键词：注塑模具；鼠标上盖；Pro/E；EMX

devise of plastic cap injection mold and simulation machining on mouse
Student:Li Qi class: 0781053
Supervisor: Gao Yan Feng
Abstract:The subject used Pro / E and EMX software products for the mouse covers parts of the modeling and mold design.Synthetically utilized the related knowledge of injection process and injection mould design,the mould of a back cover of a lap top was designed. Considerating material,thickness uniformity,ejection angle and pating surface,the injection performance of this part was analysised; based on synthetically considerating the injection procedure requests,product lot,productivity,precision requests, the process plan was established; the injection mould structure and the entire mould-parts were designed; the mould assembly drawing and the parts drawings of the main parts were drew; According to the volume of the part and the assembly size of the mould,injection machine was selected
.KeyWords: Injection mold; The top cover of mouse; Pro/E; EMX

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目：

鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工

II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

1.使用的原始资料可以是实物或自行设计。
2.根据零件实物或模型在CAD/CAM软件中进行数字化三维设计，完成鼠标上盖的建模。
3. 进行鼠标上盖凸凹模型面设计，并且设计模架、定位环、推杆、浇注系统、冷却
系统等，完成模具的设计。
4.生成鼠标上盖零件的NC加工程序，进行仿真加工。

III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：
1．查阅资料，英文资料翻译，撰写开题报告。 3.1-3.21 3 周
2. 鼠标上盖的三维建模。 3.22-4.11 3 周
3. 凸凹模型面设计。 4.12-5.02 3 周
4. 注塑模具设计，绘制图纸。 5.03-5.23 3 周
5. 生成鼠标上盖零件的数控加工程序。 5.24-6.12 3 周
6. 撰写毕业论文。 6.13-6.27 2 周
7. 答辩准备及毕业答辩 6.28－7.2 1 周

学院（系）专业类班

学生（签名）：李琪

日期：自年月日至年月日

指导教师（签名）：

助理指导教师(并指出所负责的部分)：

机械制造工程系（室）主任（签名）：姚坤弟

摘要
本课题采用Pro/E以及EMX软件对鼠标上盖制品进行了零件造型及其模具设计。综合运用了注塑成形工艺与注塑模具设计的相关知识，从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了该零件的注塑成形性；根据零件体积和模具装配尺寸选择注射成形设备；在综合考虑生产批量、生产效率、精度要求等问题的基础上，制定了零件的成形工艺方案；进行了注塑模总体结构和零部件设计，绘制了模具装配图。
关键词：注塑模具；鼠标上盖；Pro/E；EMX

Abstract
The subject used Pro / E and EMX software products for the mouse covers parts of the modeling and mold design.Synthetically utilized the related knowledge of injection process and injection mould design,the mould of a back cover of a lap top was designed. Considerating material,thickness uniformity,ejection angle and pating surface,the injection performance of this part was analysised; based on synthetically considerating the injection procedure requests,product lot,productivity,precision requests, the process plan was established; the injection mould structure and the entire mould-parts were designed; the mould assembly drawing and the parts drawings of the main parts were drew; According to the volume of the part and the assembly size of the mould,injection machine was selected
.KeyWords: Injection mold; The top cover of mouse; Pro/E; EMX

鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工

内容简介：: 南昌航空大学毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目：鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求：成鼠标上盖的建模。 3. 进行鼠标上盖凸凹模型面设计，并且设计模架、定位环、推杆、浇注系统、冷却系统等，完成模具的设计。 C 加工程序，进行仿真加工。业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1查阅资料，英文资料翻译，撰写开题报告。 3 周 2. 鼠标上盖的三维建模。 3 周 3. 凸凹模型面设计。 3 周 4. 注塑模具设计，绘制图纸。 3 周 5. 生成鼠标上盖零件的数控加工程序。 3 周 6. 撰写毕业论文。 2 周 7. 答辩准备及毕业答辩 1 周学院（系）专业类班学生（签名）：李琪日期：自年月日至年月日指导教师（签名）：助理指导教师 (并指出所负责的部分 )：机械制造工程系（室）主任（签名）：姚坤弟摘要本课题采用以及合运用了注塑成形工艺与注塑模具设计的相关知识，从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了该零件的注塑成形性；根据零件体积和模具装配尺寸选择注射成形设备；在综合考虑生产批量、生产效率、精度要求等问题的基础上，制定了零件的成形工艺方案；进行了注塑模总体结构和零部件设计，绘制了模具装配图。关键词：注塑模具；鼠标上盖；； he E MX of of of a of a of on of to of of of ; 学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标引用的内容外，本论文不包含法律上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其它学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集团，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，使用学位论文的规定，同意学校并向国家有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授予南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。附件 1：外文资料翻译译文机械设计摘要：机器是由机械装置和其它组件组成的。它是一种用来转换或传递能量的装置，例如：发动机、涡轮机、车辆、起重机、印刷机、洗衣机、照相机和摄影机等。许多原则和设计方法不但适用于机器的设计，也适用于非机器的设计。术语中的“机械装置设计” 的含义要比“机械设计”的含义更为广泛一些，机械装置设计包括机械设计。在分析运动及设计结构时，要把产品外型以及以后的保养也要考虑在机械设计中。在机械工程领域中，以及其它工程领域中，所有这些都需要机械设备，比如：开关、凸轮、阀门、船舶以及搅拌机等。关键词：设计流程设计规则机械设计设计流程设计开始之前就要想到机器的实际性，现存的机器需要在耐用性、效率、重量、速度，或者成本上得到改善。新的机器必需具有以前机器所能执行的功能。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不要受到任何约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即在绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于阻断创新的思路。通常 ,还要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在这个计划最后决定中 ,使用了某些不在计划之内的一些设想。一般的当外型特点和组件部分的尺寸特点分析得透彻时，就可以全面的设计和分析。接着还要客观的分析机器性能的优越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且竞争力的成本也要考虑在分析结果之内。每一个至关重要的部分要优化它的比例和尺寸，同时也要保持与其它组成部分相协调。也要选择原材料和处理原材料的方法。通过力学原理来分析和实现这些重要的特性，如那些静态反应的能量和摩擦力的最佳利用，像动力惯性、加速动力和能量；包括弹性材料的强度、应力和刚度等材料的物理特性，以及流体润滑和驱动器的流体力学。设计的过程是重复和合作的过程，无论是正式或非正式的进行，对设计者来说每个阶段都很重要。最后，以图样为设计的标准，并建立将来的模型。如果它的测试是符合事先要求的，则再将对初步设计进行某些修改，使它能够在制造成本上有所降低。产品的设计需要不断探索和发展。许多方案必须被研究、试验、完善，然后决定使用还是放弃。虽然每个工程学问题的内容是独特的，但是设计师可以按照类似的步骤来解决问题。产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（ a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料； (b)未能预见和考虑材料的合理用途（如有可能，设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家，并且赢得判决）；(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其性能数据长期不更新； (d)质量控制方法不适当和未经验证； (e)由一些完全不称职的人员选择材料。通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由而存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现而指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人员和工业界按照适当的程序进行材料选择，可以大大减少诉讼的数量。从以上的讨论可以看出，选择材料的人们应该对材料的性质，特点和加工方法有一个全面而基本的了解。在随后生产和售后服务的几年中，要接受新观念的变化，或者由试验和经验为基础，进一步分析并改进。一些设计规则在本节中，建议要运用创造性的态度来替代和改进。也许会创造出更实用、更经济、更耐用的产品。为了激发创造性思维，下列是设计和分析的建议规则。前六个规则对设计者来说特别适用。 1. 要有创造性的利用所需要的物理性质和控制过程。 2. 认识负载产生的影响及其意义。 3. 预测没有想到的负载。 4. 创造出对载荷更为有利的条件。 5. 提供良好的应力分布和最小的刚度条件。 6. 运用最简单的方程来优化体积和面积。 7. 选择组合材料。 8. 仔细选择所备的原料和不可缺少的组件。 9. 调整有效的设计方案，以适应生产过程和降低成本。 10. 规定好准确的位置条件为了使组件安装时不干涉。机械设计包括一下内容： 1. 对设计过程、设计所需要公式以及安全系数进行介绍。 2. 回顾材料特性、静态和动态载荷分析，包括梁、振动和冲击载荷。 3. 回顾应力的基本规律和失效分析。 4. 介绍静态失效理论和静态载荷下机械断裂分析。 5. 介绍疲劳失效理论并强调在压力条件下接近高循环的疲劳设计，这通常用在旋转机械的设计中。 6. 深入探讨机械磨损机理、表面接触应力和表面疲劳现象。 7. 使用疲劳分析技术校核轴的设计。 8. 讨论润滑油膜与滚动轴承的理论和应用。 9. 深入介绍直齿圆柱齿轮的动力学、设计和应力分析，并简单介绍斜齿轮、锥齿轮和涡轮有关方面的问题。 10. 讨论弹簧设计、螺杆等紧固件的设计，包括传动螺杆和预紧固件。 11. 介绍盘式和鼓式离合器以及制动器的设计和技术说明。机械设计一台完整机器的设计是一个复杂的过程。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。任何产品在设计时第一步就是选择产品每个部分的构成材料。许多的材料被今天的设计师所使用。对产品的功能，它的外观、材料的成本、制造的成本作出必要的选择是十分重要的。对材料的特性必须事先作出仔细的评估。仔细精确的计算是必要的，以确保设计的有效性。在任何失败的情况下，最好知道在最初设计中有有缺陷的部件。计算（图纸尺寸）检查是非常重要的。一个小数点的位置放错，就可以导致一个本可以完成的项目失败。设计工作的各个方面都应该检查和复查。计算机是一种工具，它能够帮助机械设计师减轻繁琐的计算，并对现有数据提供进一步的分析。互动系统基于计算机的能力，已经使计算机辅助设计（计算机辅助制造（为了可能。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和磋商。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。附件 2：外文原文（复印件） A is a of of of to to is in a to in in of in as of as a in or be to a by as or or n to to of if in in of is to up of in in a of in as or a be a of be be by of as of of of of of of of of be by of in a be by a or is a or to of an be or of is to in In of a) t or to (b) to as to In in of (c) of or of is (d) is (e) by to is to of to be to on of to to a a be If it to be in at a of is to as or as n it is a to to of To 1. A of of 2. 3. 4. 5. 6. to 7. a of 8. 9. a to 10. of in 1. an to 2. 3. of 4. on to is in of 5. of 6. 7. . a to of a to 9. 10. 11. of he of a is a is a in in so on of in of is to is to be to s of of of in a A of of a. be to to of a In of it is to in of is of of an of be is a to to of on of to s is to is an to to in is be to on In to to on on is is If is to on to on in a do of as is on a to to is is to in a On be on if a to A to is to is to to to A of is an A of in it 毕业设计（论文）开题报告题目鼠标上盖注塑模具设计专业名称机械设计制造及其自动化班级学号 078105311 学生姓名李琪指导教师高延峰填表日期 2011 年 3 月 5 日说明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。 1，选题依据随着市场经济的发展，机械制造业的生产类型正在由原来的大批量生产方式被小批量多品种的生产方式代替，为满足客户对产品多样化的要求，一些先进制造技术应运而生。例如。先进制造技术的核心与关键，而各种模具的计算机辅助设计与制造是目前先进制造技术的重要组成部分，也是机械制造业中很实用的部分，发展相当迅速。随着塑料工业的飞速发展，各种塑料制品已广泛应用于国民经济的各个领域，其中大部分塑料制品皆是通过注塑成型工艺来加工的，塑料模具也因此成为被广泛使用的一类模具。目前，我国的应用正处于初级阶段，一些企业单位还只停留在二维的计算机辅助设计阶段，当然也有不少单位引入了国外大型的先进设计软件，真正实现了三维计算机辅助设计，同学们毕业后将面临着利用计算机进行三维设计的问题。因此，本设计题目具有极强的实用性与前沿性 2 国内外研究概括及发展趋势具工业的概况在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到 13000亿日元，远远超过日本机床总产值 9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%1。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料 2。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和 3。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。 1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330亿元，今后几年仍将以每年 10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。 1999年，国内汽车年产量为 183万辆，保有量为 1500万辆，预计到 2005年汽车年产量将达 600万辆。仅汽车行业就将需要各种塑料件 36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量己超过 3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 100万台。家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。到 2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为 30%，塑料管的普及率将达到 50%，这些都会大大增加对模具的需求量。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用 1。我国塑料模具工业和技术现状及地区分布在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 6. 5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。如天津荣天和机电有限公司和烟台北极星有限公司制造的多腔生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 0. 08塑模型腔制造精度可达 0. 02 0. 05面粗糙度 2 u m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 1030万次，淬火钢模达 50 100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。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等厂家成功地在 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。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到 10%,与国外的 5080%相比，差距较大。在制造技术方面，生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的美国 G 国国国本色列公司的国些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了能支持充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具年来，我国自主开发的塑料模要有北航华正软件工程研究所开发的中科技大学开发的注塑模些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点为进一步普及模具件 1。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如 :3M I、模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%比，仍有很大差距 3。技术比较见表 1 国内外塑料模具技术比较表项目国内国外注塑模型腔精度 0. 0050. 01腔表面粗糙度 . 05 淬火钢模具寿命 101030万次淬火钢模具寿命 160300万次 50100万次热流道模具使用率 80%以上总体不足 10% 标准化程度 7080% 小于 30% 中型塑料模生产周期一个月左右 24个月目前，全世界模具的年产值约为 650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距 2。我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近 2 万家，从业人员约 50 万人，“九五”期间的年增长率为 13%. 2000 年总产值为 270 亿元，占世界总量的 5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为 1/3 左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的 20%左右，其中，中高档模具进口比例达 40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这 2 个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面： 0，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足 60。品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。模具生产周期却要比国际先进水平长许多。济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。具企业的管理落后更甚于技术落后 1。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。早在 1989年，在国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。 1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还 70%的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持 1。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，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。我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：广泛应用及其软件的不断先进和术的进一步集成化、一体化、智能化；品数据管理 )、算机辅助工艺设计管理 )、于知识工程 )、业资源管理 )、具制造管理信息系统 )及台等信息网络技术的不断发展和应用；高速、高精加工技术的发展与应用；超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；快速成型与快速制模 (术的发展与应用；热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用；虚拟技术和纳米技术等的逐步应用 1。注塑模具展概况及趋势计算机辅助设计 ( 当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，为料模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具三十多年来，国外注射模 70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。 80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。比较有代表性的软件系统有 : 澳大利亚括绘制型腔图形的线框造型软件限元网格生成软件动分析软件却分析软件动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件美国维注射流动分析软件维有限元流动分析软件 D，冷却分析软件准模架 (美国选择软件美国和意大利的系统包括材料选择射工艺条件和模具费用优化射流动分析腔尺寸设计德国系统具有注射模流动分析、冷却分析和力学性能校核等功能，采用有限元法进行三维型腔的流动分析。我国在注射模用及研究方面起步较晚。从 80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模多年来，我国对注射模设计制造技术及其 “八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用国家重点企业技术开发项目，还安排了国家“八五”重点科技攻关项目“塑料注射模这些项目的成果对促进我国注射模我国注射模 1。我国在注射模华中理工大学是国内较早自行开发研究注射模在注塑模流动分析模拟和冷却分析模拟方面进行了较深入的研究与开发工作，并推出了塑料注射模系统包括塑料制品三维形状输入、流动模拟、冷却分析、型腔强度与刚度校核及模具图设计与绘制等功能，在一些企业单位应用取得较好效果，现已实现商品化。浙江大学基于工作站的系统采用特征造型技术构造产品模型，使形状特征表达与工艺信息描述统一，并利用特征反转映射实现了型腔模型的快速生成。上海交通大学从 1983年开始，对注射模国内首次将人工智能技术引入注射模于 1988年开发出集成化注射模智能在在工作站进一步开发智能北京航空航天大学华正模具研究所开发的注射模面造型、分析模拟和数控仿真与数控加工程序生成等功能，具有很高的技术水平与实用价值。合肥工业大学在注射模结构后研制出微机注塑模得了较好的成绩。体造型技术，使系统在设计效率和通用性两方面都得到较好的兼顾。现在以一步采用参数化特征模型、特征建模技术和装配模型技术，研制出注射模技术水平、实用性与通用性方面都达到较高水平 4。 3 研究内容及实验方案本文将对鼠标上盖成型的几个关键问题 :鼠标制品外形的设计与建模、最佳成型方法的选择，分析最佳成型工艺，模具设计并进行理论和试验研究。鼠标上盖制品外形设计本课题利用软件对鼠标上盖进行实体建模，的图形设计是基于三维的，它与传统的二维绘图有着本质的区别。生成的模型直观，立体感强，可以在任何角度进行观察。另外系统还能计算出实体的表面积、体积、重量、惯性距、重心等。使设计者很容易、很清楚地知道零件的特性。而且可由立体图生成三视图，大大提高工作的效率和准确性。最佳成型方法的选择比较几种可用于成型鼠标外壳这种薄壁单分型面制品的常用塑料加工方法，根据产品开发依据和使用要求选择合理的成型方法。分析最佳成型工艺鼠标上盖为薄壁制件，比表面积大，可能的工艺方案较多，工艺方案的优劣直接影响到产品质量、生产成本以及生产效率。本文在对塑件进行分析的基础上，确定并优化了工艺方案。具体内容如下： (1)对塑件成型工艺性进行分析，对可能的工艺方案进行比较分析，初步得出可能的工艺方案以及其可行的条件。 (2)根据产品开发依据及成型要求，确定工艺方案。模具设计 1模具结构分析和确定针对鼠标上盖尺寸小，精度高的特点，根据工艺方案和零件的形状特点、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求，对模具进行分析，确定模具的合理结构。 2模具主要零部件的结构设计根据模具结构型式和特点，确定模具工作、导向以及固定等并确定模具主要零件的形式以及尺寸。本研究的主要目的是通过一个具有代表性模具的分析研究，从而达到掌握具有复杂曲面模具的设计制造以及加工的方法。 4，目标，主要特色电器产品是人们日常生活必不可少的生活用品，人们对电器产品的要求从实用性、可靠性己经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等方面的要求，从而对电器产品也提出了许多新的要求。对电器产品的这种不断提出的新要求，促使电器产品的外形不断的改进，外形零件的生产技术也不断得到新的发展，使电器产品外壳零件成形技术在成形领域中占有越来越重要的地位。目前，电器产品的外形设计及加工技术日益受到了国内外的高度重视，德国、美国、日本等发达国家在这方面的研究已经取得相当的进展。他们的电器产品外观美观，让人赏心悦目，而且设计高效快捷，产品更新换代加快。如台湾的罗技公司，其鼠标产品外形美观，设计人性化，使用寿命长。目前，国内在电器产品外观零件设计制造方面的研究还处于初级阶段，与发达国家的差距很大。由于电器产品美观性的要求，零件外形多为复杂曲面，传统的设计方法在对零件成形过程分析以及对产品存在缺陷的处理方面显得无能为力，产品成形过程数值模拟技术跟不上的现状己经成为制约产品开发和生产的一个瓶颈。面对日益激烈的国际竞争，必须紧跟国际先进水平，不断提高电器产品外观零件的质量，降低设计和生产成本，加快生产周期。因而，鼠标上盖成形技术的研究与开发具有相当重要的理论意义和实用价值。以此作为一个突破口，带动和促进相关电器产品外观零件注塑成形技术的发展和技术创新。 5参考文献【 1】屈华昌 . 塑料成型工艺与模具设计 . 机械工业出版社， 1995 【 2】彭建声 . 简明模具工实用技术手册 . 机械工业出版社， 1993 【 3】唐志玉 . 模具设计师指南 . 国防工业出版社， 1999 【 4】塑料模设计手册编写组 . 塑料模设计手册 . 机械工业出版社， 1994 【 5】贾润礼，程志远 . 实用注塑模设计手册 . 中国轻工业出版社， 2000 【 6】廖念钊 . 互换性与技术测量 . 中国计量出版社， 1991 【 7】黄毅宏 . 模具制造工艺 . 机械工业出版社， 1999 【 8】模具制造手册编写组 . 模具制造手册 . 机械工业出版社， 1996 【 9】冯炳尧，韩泰荣，蒋文生 . 模具设计与制造简明手册 . 上海科学技术出版社， 1998 鼠标上盖注塑模具设计与仿真加工学生姓名：李琪班级： 0781053 指导老师：高延峰摘要：本课题采用以及件对鼠标上盖制品进行了零件造型及其模具设计。综合运用了注塑成形工艺与注塑模具设计的相关知识，从材料、厚度均匀性、脱模角和各成型面等方面分析了该零件的注塑成形性；根据零件体积和模具装配尺寸选择注射成形设备；在综合考虑生产批量、生产效率、精度要求等问题的基础上，制定了零件的成形工艺方案；进行了注塑模总体结构和零部件设计，绘制了模具装配图。关键词：注塑模具；鼠标上盖；； of on i 0781053 he E MX of of of a of a of on of to of of of ; 目录 1 序言 .题依据 .内外研究概括及发展趋势 . 2 究内容及实验方案 .标，主要特色 . 鼠标上盖的三维建模 . 模具设计 .述 .腔数目的确定 .射模浇注系统设计 .注塑模凹凸模设计 .射模的导向及脱模机构设计 .架的选取 .却系统的设计 . 鼠标上盖的真加工 . 语 .考文献 . 谢 .录（模具装配图）南昌航空大学科技学院学士学位论文 1 1 序言选题依据随着市场经济的发展，机械制造业的生产类型正在由原来的大批量生产方式被小批量多品种的生产方式代替，为满足客户对产品多样化的要求，一些先进制造技术应运而生。例如。先进制造技术的核心与关键，而各种模具的计算机辅助设计与制造是目前先进制造技术的重要组成部分，也是机械制造业中很实用的部分，发展相当迅速。随着塑料工业的飞速发展，各种塑料制品已广泛应用于国民经济的各个领域，其中大部分塑料制品皆是通过注塑成型工艺来加工的，塑料模具也因此成为被广泛使用的一类模具。目前，我国的应用正处于初级阶段，一些企业单位还只停留在二维的计算机辅助设计阶段，当然也有不少单位引入了国外大型的先进设计软件，真正实现了三维计算机辅助设计，同学们毕业后将面临着利用计算机进行三维设计的问题。因此，本设计题目具有极强的实用性与前沿性内外研究概括及发展趋势具工业的概况在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到 13000亿日元，远远超过日本机床总产值 9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%1。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料 2。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在南昌航空大学科技学院学士学位论文 2 办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和 3。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。 1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330亿元，今后几年仍将以每年 10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。 1999年，国内汽车年产量为 183万辆，保有量为 1500万辆，预计到 2005年汽车年产量将达 600万辆。仅汽车行业就将需要各种塑料件 36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量己超过 3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 100万台。家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。到 2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为 30%，塑料管的普及率将达到 50%，这些都会大大增加对模具的需求量。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用 1。我国塑料模具工业和技术现状及地区分布在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 6. 5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。如天津荣天和机电有限公司和烟台北极星生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新南昌航空大学科技学院学士学位论文 3 的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 0. 08高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 0. 02 0. 05面粗糙度 2 u m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 1030万次，淬火钢模达 50 100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。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等厂家成功地在 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。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到 10%,与国外的 5080%相比，差距较大。在制造技术方面，生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的美国 G 国国国本色列公司的国些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了能支持充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具年来，我国自主开发的塑料模要有北航华正软件工程研究所开发的中科技大学开发的注塑模些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点为进一步普及模具 1。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如 :3M I、模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%比，仍有很大差距 3。技术比较见表 1 国内外塑料模具技术比较表项目国内国外注塑模型腔精度 0. 0050. 01腔表面粗糙度 . 05 淬火钢模具寿命 101030万次淬火钢模具寿命 160300万次 50100万次热流道模具使用率 80%以上总体不足 10% 南昌航空大学科技学院学士学位论文 4 标准化程度 7080% 小于 30% 中型塑料模生产周期一个月左右 24个月目前，全世界模具的年产值约为 650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距 2。我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近 2 万家，从业人员约 50 万人，“九五”期间的年增长率为 13%. 2000 年总产值为 270 亿元，占世界总量的 5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为 1/3 左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的 20%左右，其中，中高档模具进口比例达 40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这 2 个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面： 0，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足 60。品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。模具生产周期却要比国际先进水平长许多。济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。具企业的管理落后更甚于技术落后 1。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。早在 1989年，在国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。 1997年以来，又相继把模具及其加工技术和南昌航空大学科技学院学士学位论文 5 设备列入当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还 70%的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持 1。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，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。我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：广泛应用及其软件的不断先进和术的进一步集成化、一体化、智能化；品数据管理 )、算机辅助工艺设计管理 )、于知识工程 )、业资源管理 )、具制造管理信息系统 )及台等信息网络技术的不断发展和应用；高速、高精加工技术的发展与应用；超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；快速成型与快速制模 (术的发展与应用；热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用；虚拟技术和纳米技术等的逐步应用 1。注塑模具展概况及趋势计算机辅助设计 ( 当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，为料模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具三十多年来，国外注射模 70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。 80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。比较有代表性的软件系统有 : 澳大利亚括绘制型腔图形的线框造型软件限元网格生成软件昌航空大学科技学院学士学位论文 6 流动分析软件却分析软件动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件软件。美国维注射流动分析软件维有限元流动分析软件D，冷却分析软件准模架 (美国选择软件美国和意大利的系统包括材料选择射工艺条件和模具费用优化射流动分析腔尺寸设计德国系统具有注射模流动分析、冷却分析和力学性能校核等功能，我国在注射模用及研究方面起步较晚。从 80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模多年来，我国对注射模设计制造技术及其，在“八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用国家重点企业技术开发项目，还安排了国家“八五”重点科技攻关项目“塑料注射模这些项目的成果对促进我国注射模我国注射模 1。我国在注射模华中理工大学是国内较早自行开发研究注射模在注塑模流动分析模拟和冷却分析模拟方面进行了较深入的研究与开发工作，并推出了塑料注射模系统包括塑料制品三维形状输入、流动模拟、冷却分析、型腔强度与刚度校核及模具图设计与绘制等功能，在一些企业单位应用取得较好效果，现已实现商品化。浙江大学基于工作站的系统采用特征造型技术构造产品模型，使形状特征表达与工艺信息描述统一，并利用特征反转映射实现了型腔模型的快速生成。上海交通大学从 1983年开始，对注射模国内首次将人工智能技术引入注射模于 1988年开发出集成化注射模智能在在工作站北京航空航天大学华正模具研究所开发的注射模面造型、分析模拟和数控仿真与数控加工程序生成等功能，具有很高的技术水平与实用价值。合肥工业大学在注射模结构后研制出微机注塑模得了较好的成绩。体造型技术，使系统在设计效率和通用性两方面都得到较好的兼顾。现在以一步采用参数化特征模型、特征建模技术和装配模型技术，研制出注射模技术水平、实用性与通用性方面都达到较高水平 4。南昌航空大学科技学院学士学位论文 7 究内容及实验方案本文将对鼠标上盖成型的几个关键问题 :鼠标制品外形的设计与建模、最佳成型方法的选择，分析最佳成型工艺，模具设计并进行理论和试验研究。鼠标上盖制品外形设计本课题利用软件对鼠标上盖进行实体建模，的图形设计是基于三维的，它与传统的二维绘图有着本质的区别。生成的模型直观，立体感强，可以在任何角度进行观察。另外系统还能计算出实体的表面积、体积、重量、惯性距、重心等。使设计者很容易、很清楚地知道零件的特性。而且可由立体图生成三视图，大大提高工作的效率和准确性。最佳成型方法的选择比较几种可用于成型鼠标外壳这种薄壁单分型面制品的常用塑料加工方法，根据产品开发依据和使用要求选择合理的成型方法。分析最佳成型工艺鼠标上盖为薄壁制件，比表面积大，可能的工艺方案较多，工艺方案的优劣直接影响到产品质量、生产成本以及生产效率。本文在对塑件进行分析的基础上，确定并优化了工艺方案。具体内容如下： (1)对塑件成型工艺性进行分析，对可能的工艺方案进行比较分析，初步得出可能的工艺方案以及其可行的条件。 (2)根据产品开发依据及成型要求，确定工艺方案。模具设计 1模具结构分析和确定针对鼠标上盖尺寸小，精度高的特点，根据工艺方案和零件的形状特点、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求，对模具进行分析，确定模具的合理结构。 2模具主要零部件的结构设计根据模具结构型式和特点，确定模具工作、导向以及固定等并确定模具主要零件的形式以及尺寸。本研究的主要目的是通过一个具有代表性模具的分析研究，从而达到掌握具有复杂曲面模具的设计制造以及加工的方法。标，主要特色电器产品是人们日常生活必不可少的生活用品，人们对电器产品的要求从实用性、可靠性己经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等方面的要求，南昌航空大学科技学院学士学位论文 8 从而对电器产品也提出了许多新的要求。对电器产品的这种不断提出的新要求，促使电器产品的外形不断的改进，外形零件的生产技术也不断得到新的发展，使电器产品外壳零件成形技术在成形领域中占有越来越重要的地位。目前，电器产品的外形设计及加工技术日益受到了国内外的高度重视，德国、美国、日本等发达国家在这方面的研究已经取得相当的进展。他们的电器产品外观美观，让人赏心悦目，而且设计高效快捷，产品更新换代加快。如台湾的罗技公司，其鼠标产品外形美观，设计人性化，使用寿命长。目前，国内在电器产品外观零件设计制造方面的研究还处于初级阶段，与发达国家的差距很大。由于电器产品美观性的要求，零件外形多为复杂曲面，传统的设计方法在对零件成形过程分析以及对产品存在缺陷的处理方面显得无能为力，产品成形过程数值模拟技术跟不上的现状己经成为制约产品开发和生产的一个瓶颈。面对日益激烈的国际竞争，必须紧跟国际先进水平，不断提高电器产品外观零件的质量，降低设计和生产成本，加快生产周期。因而，鼠标上盖成形技术的研究与开发具有相当重要的理论意义和实用价值。以此作为一个突破口，带动和促进相关电器产品外观零件注塑成形技术的发展和技术创新。考文献【 1】屈华昌 . 塑料成型工艺与模具设计 . 机械工业出版社， 1995 【 2】彭建声 . 简明模具工实用技术手册 . 机械工业出版社， 1993 【 3】唐志玉 . 模具设计师指南 . 国防工业出版社， 1999 【 4】塑料模设计手册编写组 . 塑料模设计手册 . 机械工业出版社， 1994 【 5】贾润礼，程志远 . 实用注塑模设计手册 . 中国轻工业出版社， 2000 【 6】廖念钊 . 互换性与技术测量 . 中国计量出版社， 1991 【 7】黄毅宏 . 模具制造工艺 . 机械工业出版社， 1999 【 8】模具制造手册编写组 . 模具制造手册 . 机械工业出版社， 1996 【 9】冯炳尧，韩泰荣，蒋文生 . 模具设计与制造简明手册 . 上海科学技术出版社， 1998 南昌航空大学科技学院学士学位论文 9 2 鼠标上盖的三维建模建新零件统中选择主菜单栏文件新建命令示的新建对话框中，选择文件的类型为零件、子类型为实体，改变系统默认的文件名为选中使用缺省模板复选框。图 2立新文件入新文件选项对话框，选择模板类型为单击确定按钮。建双向拉伸曲面草绘平面，系统已自动选择基准平面右侧参照平面，如图 2示。单击进入草绘模式。图 2绘对话框南昌航空大学科技学院学士学位论文 10 示。图 2绘尺寸绘制操控板中选择特征创建的方式为，在数值文本框中输入双向拉伸的长度。标完成拉伸曲面的创建。南昌航空大学科技学院学士学位论文 11 单击建模工具栏的造型图标，进入系统的造型模块。绘制如图所示线条。建落下曲线标，利用前一步骤创建的草绘曲线在拉伸曲面上创建落下曲线。，选取如图 2示的草绘曲线为参照曲线，单击确定按钮。系统将要求选取投影方向参照平面，在绘图区或模型树中选取基准平面方向参照平面。图 2建下落曲线建鼠标顶面的轮廓曲线标。，分别捕捉如图 2示的落下曲线两个端点。曲线上的任意位置右击。在出现的快捷菜单栏中选择添加点命令，在所选位置添加一个插值点，如图 16 所示。之符合产品设计的意图，并点击完成按钮。建两条自由曲线标。绘图区中按住键，捕捉平面曲线和线为自由曲线首尾端点的参照曲线标完成自由曲线的创建，自由曲线处于选中状态。单击图标 4. 在绘图区中单击自由曲线的端点以显示切线向量，右击从快捷菜单栏中南昌航空大学科技学院学士学位论文 12 选择法向命令，选择基准平面法向约束的参照平面。调整后的自由曲线，如标完成自由曲线的编辑。用同样的方法完成另外一条自由曲线的创建和编辑自由曲线混合成自由曲面标，在下面的步骤中将选取 4 条边界曲线和两条内部曲线以构成自由曲面。标绘制另一半。南昌航空大学科技学院学士学位论文 13 鼠标上盖南昌航空大学科技学院学士学位论文 14 3 模具设计述在对鼠标上盖进行零件工艺性分析的基础上，通过经验设计与数值模拟相结合的方法，最终确定了零件成形的最佳工艺方案。再根据该工艺方案，确定成形最终零件形状，因此，成形模具的设计是本课题的一个比较关键的问题型腔数目的确定考虑到制件较小，由于大批量生产，所以我们采用一模两腔的形式。采用对称式分布。南昌航空大学科技学院学士学位论文 15 射模浇注系统设计主流道和冷料穴主流道顶部设计成半球形凸坑，以便与喷嘴衔接，防止主流道与喷嘴处溢料，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大 2果凹坑半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出 9，由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞，所以设计成独立的主流道衬套，选用 45#钢材并经热处理提高硬度，设计独立的定位环用来安装模具时起定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径 1避免溢料并且防止衔接不准而发生的堵截。为避免前端冷料进入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的对面设冷料穴，对于卧式注塑机冷料井设在与主流道末端相对的动模上，在脱模时制件的活动方向不受限制所以采用底部带 Z 型头拉料杆的冷料穴。分流道模具采用一模两腔对称布置，型腔数过多影响制品精度，而型腔数过少生产效率太低不能达到使用要求，故采用一模两腔。为使塑料熔体以等速度充满两型腔，分流道在模具上采用对称等距离分布，在注射时采用对称分布可以使型腔和南昌航空大学科技学院学士学位论文 16 浇注系统投影面积重心更接近锁模力的中心，避免局部胀模力过大影响锁模。分流道长度也尽可能短小，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。分流道截面形状和尺寸也对塑料熔体的流动和模具的制造难易及脱模有影响，常用的流道截面形状有圆形、梯形。 U 形和六角形等。在流道设计中要减少在流道内的压力损失，则希望流道的截面积大；要减少传热损失，就希望流道的表面积小。通过资料可以知道，圆形和正方形的流道效率最高。本制件由于体积较小，且不为平面，采用半圆形。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因而分流道的内表面粗糙度 m 既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。口设计侧浇口一般开设在模具的分型面上，从制品的边缘进料。侧浇口的厚度实践中通常是在容许的范围内首先将侧浇口的厚度加工的薄一些，以调节浇口的固化时间 10。侧浇口广泛应用在中小制件的多型腔注射模，其优点是截面形状简单。易于加工。便于试模后修正。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道截面积的 3% 9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为 2 1面粗糙度低于 m。浇口的截面一般只取分流道截面积的 3 9，浇口的长度约为 2浇口侧浇口查表 5用的浇口形式 )塑料成型工艺与模具设计。这里选用圆形截面的侧浇口。图 3注系统图 3料穴与分流道南昌航空大学科技学院学士学位论文 17 图 3 Z 形头的拉料杆所选用的浇口衬套为体参数如图所示：注塑模凹凸模设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件既为凹凸模型面，又称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核 11。分型面位置和形状的设计该制品无需侧抽芯，且为简化模具结构选择单分型面，流道凝料连同制件一起由拉料杆从定模脱下再连同制品由推杆推出，此种脱模过程较为简单易于操作。南昌航空大学科技学院学士学位论文 18 分型面的选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很大的影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式。推出方式、排气方式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。选择分型面总的原则是保证塑件质量，且便于制品脱模和简化模具结构。下面具体说明一下分型面选取的原则：（ 1）选择分型面应尽可能使塑件开模时留在动模。（ 2）分型面应尽可能选在不影响外观的部位。（ 3）分型面的选择应保证塑件的尺寸精度。（ 4）分型面的选择应有利于排气。（ 5）分型面的选择应有利于模具零件的加工。（ 6）分型面的选择应该考虑注塑机的的技术规格 12。综上所述，本次课题鼠标的分型面设计应该考虑在鼠标的下表面完成，分为两步。第一步是将内表面全部复制，第二步则是使用裙边指令设计新的分型面，然后再将两个曲面进行合并 13。图 3型面图 3 3 为利用复制命令、排除孔命令以及边界混合命令做出的分型面。利用裙边指令完成的最后的分型面如图 3 3示：图 3边所设计的分型面 (a) 图 3边所设计的分型面 (b) 南昌航空大学科技学院学士学位论文 19 凹凸模型面设计凹凸模型面设计主要应在保证塑件质量要求下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑 14。图 3 图 3昌航空大学科技学院学士学位论文 20 射模的导向及脱模机构设计向机构设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确对合，起定位和定向作用。设在动模上的导柱长度高出型芯 68柱采用有肩导柱和导套配合的方式，安装段与模板间采用过渡配合 H7/向段与导向孔间采用动配合 H7/定段表面粗糙度为 m 导向段表面用 m，导柱需要有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，因此采用低碳钢 (20 号钢 )渗碳 ( )，经淬火处理 (16。导套选用带轴肩连接的导套，导套内孔与导柱之间为动配合 H7/表面与模板孔为较紧的过渡配合 H8/糙度内外表面均用 m，材料选用20 号钢渗碳淬火处理，表面硬度为于导柱 5 度。南昌航空大学科技学院学士学位论文 21 导柱导套模机构（推杆）的设计脱模机构采用推杆推出的典型结构，推杆直接作用于塑件的内表面不会影响到外观。此机构由 7 个零件组成分别为推杆，推板，推杆固定板，拉料杆，复位杆，限位钉，推板导柱。推杆直接作用于塑件表面，将塑件推出模外，推杆需要固定，因此设推杆固定板和推板，两板间螺钉连接；注塑机上的顶杆作用在推板上；为了确保推出板平行移动，推出零件不致于弯曲卡死，设有推板导柱和导套；推板的回程是靠复位杆实现的，最后一个零件是拉料杆，它的作用是勾着浇注系统的冷料使整个浇注系统随同塑件一起留在动模，在推板与定模底板间设限位钉，限位钉有两个作用，一是使推板与底板间形成间隙，一但落入废料屑，也不会影响推板复位。另一个作用是在模具制造时可调节限位钉头部的厚度来

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