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吸盘式电脑摄像头底座的模具设计【16张图纸/17500字】【优秀机械毕业设计论文】

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吸盘式电脑摄像头底座的模具设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-动模底板.dwg

A0-动模板.dwg

A0-型芯板.dwg

A0-定模底板.dwg

A0-定模板.dwg

A0-装配图.dwg

A0-顶杆固定板.dwg

A4-主浇道衬套.dwg

A4-产品图.dwg

A4-凹模型芯.dwg

A4-回程杆.dwg

A4-定位圈.dwg

A4-导套.dwg

A4-导柱.dwg

A4-拉料杆.dwg

A4-顶杆.dwg

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关键词：: 吸盘电脑摄像头底座模具设计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，38页，17500字左右。
开题报告一份。
中期报告一份。
外文翻译一份。

图纸共16张，如下所示
A0-动模底板.dwg
A0-动模板.dwg
A0-型芯板.dwg
A0-定模底板.dwg
A0-定模板.dwg
A0-装配图.dwg
A0-顶杆固定板.dwg
A4-主浇道衬套.dwg
A4-产品图.dwg
A4-凹模型芯.dwg
A4-回程杆.dwg
A4-定位圈.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-拉料杆.dwg
A4-顶杆.dwg

吸盘式电脑摄像头底座的模具设计
摘要
本文详细介绍了摄像头底座注射模具的设计。对浇注系统、成型零件、脱模机构、斜顶杆侧抽芯机构、合模导向机构、温度调节系统、排气系统和部分零件的加工工艺做了完整的设计计算。

关键词：注塑模；塑料；模具；模具设计

PC camera cradle suction cup mold design
Abstract
This text has introduced the design of the Cd-rom shell injection mold in detail. In this text the feed system,shaping part, drawing of patterns organization,Organization of ejection force,shut mold lead organization,temperature control system,exhaust system and the technology analyze of some work parts were designed and calculated totally.

Keywords:plastics;Injection mold;mold;mold design

主要符号表

M机max 注射机最大注射量（g/h或cm3/h）
K 塑料注射成型机最大注射量的利用系数
mi 一个塑件的质量(g)
m浇模具浇注系统中凝料的质量(g)
F0 注射机的公称锁模力(N)
P′ 单位投影面积所需的锁模力(MPa)
A浇浇注系统及飞边在分型面上的投影面积(cm2)
Ai 一个塑件在分型面上的投影面积（cm2）
Q 抽拔力（N）
μ 塑料对钢的摩擦系数
p0 单位面积的包紧力（kg/cm2）
h 支承板厚度（mm）
p 成型压力（Mpa）
E 弹性系数（Mpa）
V 冷却介质的体积流量（m /min）
W 单位时间内注入模具中的塑料重量（kg/min）
Q 塑件在凝固时所放出的热量（J/kg）
ρ 冷却介质的密度（㎏/mm ）
c 冷却介质的比热容[J/（㎏?C）]
t 冷却介质的出口温度（℃）

目录
1 绪论 1
1.1模具工业在国民经济中的地位 1
1.2各种模具的分类和占有量 2
1.3我国模具工业的现状 2
1.4世界五大塑料生产国的产能状况 3
1.5我国模具技术的现状及发展趋势 4
2 塑件材料的成型特性与工艺参数 6
2.1塑件材料的特性 6
2.2 成型特性 6
2.3工艺参数 8
2.4塑料制件的结构工艺性 8
2.5塑件在模具中的位置 9
3 模具结构设计 10
3.1型腔数目的确定 11
3.2分型面的设计 11
3.3注射机的选定 12
3.4主流道的设计 13
3.5 浇口的设计。 13
3.6浇口位置的选择 14
3.7 冷料穴和拉料杆的设计 15
3.8排气系统的设计 15
3.9温度调节系统 15
4 成型零件的设计与计算 16
4.1成型零件的设计 17
4.2模具型腔侧壁和底板厚度的计算 18
4.3 模架的选用 20
5 合模导向机构的设计 21
5.1 导向机构的作用 21
5.2 导柱导向机构 21
6 推出机构的设计 24
6.1 推出机构的设计原则 24
6.2 脱模力的计算 24
6.3 简单推出机构 24
7 注射机相关参数的校核 26
7.1注射压力的校核 26
7.2锁模力的校核 26
7.3模具闭和高度的校核 26
7.4开模行程的校核 27
7.5模具安装尺寸的校核 27
7.6安装螺孔尺寸 27
8 结论 28
致谢 30
参考文献 31
毕业设计（论文）知识产权声明 32
毕业设计（论文）独创性声明 33

1. 开题综述
1.1题目背景：
塑料注射模具是工业产品用的工艺设备，主要用于制造业和加工业。它是冲压、锻造、铸造成型机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工成型机械相配套，作为成型工具使用的。
塑料注塑磨具属于精密机械产品，因为他主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件，导向零件，支撑零件，应为零件等；送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。
塑料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业之一。用塑模成型零件的主要优点是制造简单，材料利用率高，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。
1.2研究意义：
塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
通过本次设计对吸盘式电脑摄像头底座零件磨具设计，不仅对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的基本细节问题，了解模具结构及其工作原理。而且对CAD,PRO/E等一系列软件的应用熟练，为今后从事设计工作打下坚实的基础，让我们更快适应生产工作。培养自己综合运用所学基础和专业基本理论，基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工程实际问题的能力，在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。
1.3国内外相关研究情况
1.3.1我国磨具工业的研究情况
80年代以来，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领导下，我国磨具总产值约为360亿元，其中塑料膜约为百分之三十左右。在未来的磨具市场中，塑料膜在磨具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料膜工业从起步到现在，历经半个世纪，有了很大发展，磨具水平有了较大提高。成型工艺方面，CAD/CAM/CAE技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CAD/CAM系统，如美国EDS的UGⅡ、美国Parmetric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5，日本HZS公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，碎花了大量资金，但在我国磨具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国磨具CAD/CAM技术的发展。
目前国内市场对中高档磨具的需求量很大，但要求国产磨具必须在质量、交货期等方面满足用户的要求。另外，随着近年来工业发达国家的人工费用增加，其磨具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产磨具的质量能够有提高，交货期能够保证磨具出口的前景是十分乐观的。有专家认为，伴随着世界经济的一体化浪潮，全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋，中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。
1.3.2国外磨具工业的研究情况
在模具设计技术方面，工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图。在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占50,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。
在模具加工技术方面，国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少6以上,成本降低3以上,生产效率提高60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化。模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展。
2. 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
2.1研究的主要内容
通过学习CAD/UG等制图软件综合掌握和应用塑料模具设计的基础理论和专业知识系统的掌握产品零件的成型工艺分析、模具结构设计的基本方法和步骤、非标准模具零件的设计等。解决的主要问题:
1UG三维建模与仿真
2确定浇注系统
3型腔的布置
4选择分型面
5确定脱模方式
6确定排气方式
7注射机类型的选择
2.2拟采用的研究方案、研究方法及措施
注塑模具方案设计的目的是在进行详细的模具结构设计之前，构思出多种模具总体结构的设计方案，主要包括分型方向和分型面的选择、模具合理的型腔数目的选择和结构布局、注射机和模架的选择、注射模具一般结构的设计和模具的基本成本计算等，并对设计方案进行综合分析评估，选择最优方案指导模具的详细设计。
设计方向：1.浇注系统设2.抽芯机构设计3.脱模机构设4.顶出机构的设计5.分型面的选择
具体步骤：
1、接受任务书
2、收集、分析、消化原始资料
(1) 消化塑料制件图了解制件的用途分析塑料制件的工艺性尺寸精度等技术要
求。
(2) 消化工艺资料分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模
具结构类型等要求是否恰当能否落实。
(3) 确定成型方法
(4) 选择成型设备
(5) 具体结构方案
3.拟定方案：
（1）课题名称：吸盘式电脑摄像头底座的模具设计
（2）材料选择：ABS
（3）生产批量：大批量
（4）精度要求：中
（5）塑料等级：4级
方案一：选择摄像头底座的底面为分型面，采用整体式的直浇道，侧浇口，浇口设在零件的顶面上，手动推出机构脱模，用手动侧向分型方式抽芯。
方案二：选择摄像头底座的顶面为分型面，采用整体式的直浇道，点浇口，浇口设在分型面的底面，选用卧式注射机，选用机动推出机构脱模，机动侧向分型方式抽芯。
方案一的优点是制造方便，但操作麻烦，生产率低，劳动强度大。
方案二生产效率高，操作简便，动作可靠，方便脱出流道凝料。
经过两种方案的对比，方案一的可靠性高，经济性价比高，适合大批量生产，故选此次模具设计选用方案一。
4.确定模具类型；确定模具类型的主要结构；绘制模具图；校核整理资料；进行归档
3 . 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
3.1本课题研究的重点及难点
3.1.1浇口选择
3.1.2分型面的选择
3.1.3顶出机构的设计
3.2前期已开展工作
查阅各种学术文献，期刊杂志，科技报纸等资料深入了解本课题内容以及本底座的具体工作状况。分析工件的构成，了解其加工零件的方式，方法。
前期绘制三维零件图（1）三维磨具图（2）零件二维图（3）

图1、2吸盘式电脑摄像头底座的零件图

图2吸盘式电脑摄像头底座模具图

图3 零件二维图

4. 完成本课题的工作方案及进度计划
4.1完成本课题的工作方案
1.产品的外形联想。运用PRO/E软件生产成品。
2.对塑件的工艺性进行分析。
3.选注塑机，分型面。确定磨具的结构形成。
4.成型零件设计。
5.合模导向机构设计。
6.浇注系统设计。
7.磨漏冷却系统设计。
8.推出机构设计。
9.模架尺寸设计。
10.绘出零件图合装配图。
4.2进度计划
(1) 1-3周：查阅资料，市场调查，了解国内外吸盘式电脑摄像头底座的发展状况，
了解本课题研究的作品的特点和工作原理，完成基础知识的积累并撰
写开题报告；
(2) 4-5周：方案论证，深化方案的可行性
(3) 6-8周：运用Solidworks或者ProE三维软件进行电脑三维模拟设计，论证其
可行性；
(4) 9-10周：根据三维模拟设计的图形画出二维CAD工程图纸及工艺卡片；
(5) 11-13周：进行资料整理并开始撰写毕业论文；
(6) 14-15周：进行论文和图纸的修改并准备毕业答辩。

内容简介：: 毕业设计（论文）中期报告题目：吸盘式电脑摄像头底座的模具设计系别机电工程学院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 21 日文）进展状况具结构设计定由于该塑件尺寸不大，而且成规则的圆柱体，只能采用一模四腔生产模具可保证塑件的表面的粗糙度和质量，又能达到制件的最佳的技术经济性。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切的关系，并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键选择分型面应遵循以下几项基本原则： a、分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 b、确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模； c、保证塑件的精度要求； d、满足塑件外观质量的要求； e、便于模具的加工与制造； f、对成型面积的影响； g、排气的效果的考虑； h、对侧向抽芯的影响。注射模一般的有一个分型面，有的有两个分型面。分型面的形状分为：平直分型面，倾斜分型面，阶梯分型面，曲面分型面，复合分型面。在这里考虑到塑件分型面选在塑件外形最大轮廓处，要保证有利的留模方式，要便于塑件顺利脱模，保证塑件的精度要求，便于模具加工、脱模，采用平直分型面。如图；以锁模力为技术参数，必须大于模具在开模方向的投影面积上的总注射力。 P=PB x KC x C= 螺杆（柱塞）直径（毫米） 42 喷嘴球半径（毫米） 12 孔直径（毫米） 4 注射容量（厘米或克） 125 定位孔直径（毫米） 100 注射压力 1190 顶出中心孔径（毫米）两侧孔径（毫米） 22 孔距（毫米） 230 锁模力（ 10） 450 模具厚度（毫米）最大 300 最小 200 最大注射面积（厘米） 320 模板厚度（毫米） 300 ，进浇口流程长度，本塑件 T=4这里直浇口，估算 L=100 L/T=33， 2于该塑件简单，取，则： P=32 1=模力为； F=A A=660510=336600 F=36600N 主流道的设计参考教材塑料成型工艺与模具设计教材塑料成型工艺与模具设计喷嘴球半径 =12；主流道小端直径 =6。则主流道小端直径 d=6+1=7 ；球面配合高度 0；主流道锥角取 30；主流道球面直径 2+8=20 ；还待定，因为定模板厚度和动模底板总长为 120，所以浇口套 L=120计算 d=2+1=3 口的设计。因为该塑件是用一模 4件型腔模，而且塑件表面粗糙度要求较高，浇口开在成型件的底部 ,才用边缘型浇口 ,如下图所示。浇口的形式很多，但无论采取什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大。在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考：尽量缩短流动距离 a. 浇口应开设在塑件壁最厚处 b. 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷 c. 考虑分子定向的影响 d. 减少或避免熔接痕提高熔接强度 e. 应有利于型腔中气体的排除 f. 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口 g. 浇口位置的选择应注意塑件外观质量综合以上原则和塑件形状及技术要求决定将浇口设置在塑件底部。料穴和拉料杆的设计冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入行腔。为了使料流的流动性更好，在模具内温度更均匀 . 气系统的设计当塑料溶体填充型腔时，必须将型腔内和浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体顺利排出模外。如果型腔内因各种因素没有将产生的气体排除干净，塑件就会形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另外气体受压，体积缩小会产生高温将导致素件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此必须考虑排气问题，注射模成型时排气通常用如下三种方式进行：本塑件可在分型面上开设排气槽，不必专门开设排气系统。度调节系统无论什么塑料进行注射成型，均有一个比较适宜的模具温度范围，在此模具温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑件脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量较高。为了使模温控制在一理想的范围内，现设计一模具温度调节系统。由于本次设计的塑料度和流动性大，模温为 80 100 ，故无须设计加热系统，只需设计冷却系统以确保合理的模温。常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却，本设计采用水冷却，经济实惠。冷却系统的设计原则与常见冷却系统的结构冷却系统的设计原则为： a) 冷却水道应尽量多 b）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 c）浇口出加强冷却 d）冷却水道、入口温差应尽量小 e）冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置此外，冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的溶接部位以免产生溶接痕，降低塑件强度；模具装配草图要问题：首先是维软件进行电脑三维模拟设计件不能很好的使用，因此对模具不能进行仿真模拟，对模具的质量，以及零件的材料选择等一系列问题不能解决。决措施：下功夫学习软件，并找寻相关模具设计书籍进行学习，经常性的向导师和相关教师请教。其次是在模具的设计过程中，对软件不能正确进行选择，此环节感觉不是很理解。解决措施：查阅相关书籍，经常练习设计软件，向导师请教学习。成模具及其附属零件的三维模型，优化模具的整体设计以及完成毕业论文。 6：运用者维软件进行电脑三维模拟设计，论证其可行性； 9：根据三维模拟设计的图形画出二维程图纸及工艺卡片； 11：进行资料整理并开始撰写毕业论文；注： 1. 正文：宋体小四号字，行距 22 磅；标题：加粗宋体四号字 2. 中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。 14：进行论文和图纸的修改并准备毕业答辩。指导教师签字：年月日毕业设计 (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：外文出处：附件： 1. 原文； 2. 译文 2013年 03月 of to of is to is 0 to to to to to 0% or to 0%, to 0%, in of to 0%s of is to up to of In of is an up At to AD in 0% be to to to is of a to on s to in in to At AM on is a to is an 0 in or of BM it P or of is % or so of in on in be in to be on to in At if or an to a of is at to in of of of to be in is is up to of to to a s is is in of a to in or or 5% of of a of a of % of 12% is or so of s of 980, t of 0s is of is do to In in s to of of 0 in 5, is to of of of on in of t to is to up to in in of up is of of in be in to to if of to to to to go to s t in of of of of at 0s, of to to to 0%, go on of 0 be by a to is of is to t it as an up to of to of or of is of of of it is 0% of of 9 of to is a is in to of of at t it of is in to of of at t it of of is is is it is to in of of is of to of to of a a to is to to to of of he is a 5% of At it is in to 6as .in 13, in 20), to a 21, , to a 2, is on 36 s of .to in r, of of ecs of At to D is to to at of to to to is to In of to to to to a to to On of in in a a of of of of of an in to to to on of to is of of go to or to In a in 模具的应用按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为 10 大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占 50左右，塑料成形模约占 20，拉丝模（工具）约占 10，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40以上。我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用有约 10%的模具在设计中采用了抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近 10多年来引进的先进设备）或因计算机制式（作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用本上处于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具电铸成型技术、表面处理技术等方面的术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。 1980 年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而80 年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高。近 10 多年来，特别是 “八五 ”以来，国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点，但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多。模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。我国的模具标准件生产， 80年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占 20%，从市场上能配到的也只有约 30个品种，且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应，模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差。我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；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。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很多。模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响发展。虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好，生产的模具水平也较高，但设备利用率低。我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业 “自身经济效益小，社会效益大 ”的现象。 “干模具的不如干模具标准件的，干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的 ”之类不正常现象存在，极大地挫伤了模具企业（包括模具车间和分厂）职工的积极性。这也是模具行业留不住人才，青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的 45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有火焰淬火钢 ( 如日本的；常用新型热作模具钢有美国典用塑料模具用钢有预硬钢 (如美国时效硬化型钢 (如美国本、热处理硬化型钢 (如美国本典一胜白 136 等 )、粉末模具钢 (如日本；覆盖件拉延模常用型模架用工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗 (如发展；由一般扩散向子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有：，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀 (刷镀 )防腐强化等技术也日益受到重视。在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。具体主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。综上所述，近年来我国模具技术有了长足的进步。 - 1 - 毕业设计 (论文 )开题报告题目 :吸盘式电脑摄像头底座的磨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 16 日 - 2 - 1. 开题综述目背景：塑料注射模具是工业产品用的工艺设备，主要用于制造业和加工业。它是冲压、锻造、铸造成型机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工成型机械相配套，作为成型工具使用的。塑料注塑磨具属于精密机械产品，因为他主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件，导向零件，支撑零件，应为零件等；送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。塑料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业之一。用塑模成型零件的主要优点是制造简单，材料利用率高，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。究意义：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。通过本次设计对吸盘式电脑摄像头底座零件磨具设计，不仅对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的基本细节问题，了解模具结构及其工作原理。而且对等一系列软件的应用熟练，为今后从事设计工作打下坚实的基础，让我们更快适应生产工作。培养自己综合运用所学基础和专业基本理论，基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工程实际问题的能力，在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。内外相关研究情况国磨具工业的研究情况 80 年代以来，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领导下，我国磨具总产值约为 360 亿元，其中塑料膜约为百分之三十左右。在未来的磨具市场中，塑料膜在磨具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料膜工业从起步到现在，历经半个世纪，有了很大发展，磨具水平有了较大提高。成型工艺方面，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、美国国国 3 - 公司的本司的模分析软件等等。这些系统和软件的引进，碎花了大量资金，但在我国磨具行业中，实现了集成，并能支持得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国磨具术的发展。目前国内市场对中高档磨具的需求量很大，但要求国产磨具必须在质量、交货期等方面满足用户的要求。另外，随着近年来工业发达国家的人工费用增加，其磨具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产磨具的质量能够有提高，交货期能够保证磨具出口的前景是十分乐观的。有专家认为，伴随着世界经济的一体化浪潮，全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋，中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。外磨具工业的研究情况在模具设计技术方面，工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计 ,并普及了计算机绘图。在注塑模具设计中 ,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件 ,对塑料的流动 ,填充 ,冷却情况及模具的浇口配置 ,浇道大小 ,冷却加热系统和模具的刚度 ,强度等进行科学的分析和计算 ,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。国外的注塑模具中 ,多型腔 ,多层 ,大型精密模具已占 50,不仅提高了生产效率 ,而且节省了大量塑料原料。在模具加工技术方面，国外已大量使用数控机床 ,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具 ,特别是对具有复杂型腔 (三维曲面 )的模具进行加工 ,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少 6 以上 ,成本降低 3 以上 ,生产效率提高 60 以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求 ,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。模具标准化程度日益提高 ,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及 ,已实现商品化。模具结构更多地采用新技术 ,如注塑模具的热流道技术等。针对不同制品的要求 ,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢 ,并实现商品化。根据模具生产的特点 ,模具企业向小而专的方向发展。 2. 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主要内容通过学习 G 等制图软件综合掌握和应用塑料模具设计的基础理论和专业知识系统的掌握产品零件的成型工艺分析、模具结构设计的基本方法和步骤、非标准模具零件的设计等。解决的主要问题三维建模与仿真 - 4 - 确定浇注系统型腔的布置选择分型面确定脱模方式确定排气方式注射机类型的选择采用的研究方案、研究方法及措施注塑模具方案设计的目的是在进行详细的模具结构设计之前，构思出多种模具总体结构的设计方案，主要包括分型方向和分型面的选择、模具合理的型腔数目的选择和结构布局、注射机和模架的选择、注射模具一般结构的设计和模具的基本成本计算等，并对设计方案进行综合分析评估，选择最优方案指导模具的详细设计。设计方向：具体步骤： 1、接受任务书 2、收集、分析、消化原始资料 (1) 消化塑料制件图了解制件的用途分析塑料制件的工艺性尺寸精度等技术要求。 (2) 消化工艺资料分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当能否落实。 (3) 确定成型方法 (4) 选择成型设备 (5) 具体结构方案（ 1）课题名称：吸盘式电脑摄像头底座的模具设计（ 2）材料选择： 3）生产批量：大批量（ 4）精度要求：中（ 5）塑料等级： 4 级方案一：选择摄像头底座的底面为分型面，采用整体式的直浇道，侧浇口，浇口设在零件的顶面上，手动推出机构脱模，用手动侧向分型方式抽芯。 - 5 - 方案二：选择摄像头底座的顶面为分型面，采用整体式的直浇道，点浇口，浇口设在分型面的底面，选用卧式注射机，选用机动推出机构脱模，机动侧向分型方式抽芯。方案一的优点是制造方便，但操作麻烦，生产率低，劳动强度大。方案二生产效率高，操作简便，动作可靠，方便脱出流道凝料。经过两种方案的对比，方案一的可靠性高，经济性价比高，适合大批量生产，故选此次模具设计选用方案一。确定模具类型的主要结构；绘制模具图；校核整理资料；进行归档 3 . 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口选择型面的选择出机构的设计期已开展工作查阅各种学术文献，期刊杂志，科技报纸等资料深入了解本课题内容以及本底座的具体工作状况。分析工件的构成，了解其加工零件的方式，方法。前期绘制三维零件图（ 1）三维磨具图（ 2）零件二维图（ 3） - 6 - 图 1、 2 吸盘式电脑摄像头底座的零件图图 2 吸盘式电脑摄像头底座模具图 - 7 - 图 3 零件二维图 4. 完成本课题的工作方案及进度计划成本课题的工作方案用软件生产成品。型面。确定磨具的结构形成。度计划 (1) 1：查阅资料，市场调查，了解国内外吸盘式电脑摄像头底座的发展状况，了解本课题研究的作品的特点和工作原理，完成基础知识的积累并撰写开题报告； (2) 4：方案论证，深化方案的可行性 - 8 - (3) 6：运用者维软件进行电脑三维模拟设计，论证其可行性； (4) 9：根据三维模拟设计的图形画出二维程图纸及工艺卡片； (5) 11：进行资料整理并开始撰写毕业论文； (6) 14：进行论文和图纸的修改并准备毕业答辩。 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 - 9 - 主要参考文献 1 伍光明等主编 M2006. 2 姜彬料注射模具设计方法及应用案例 M电子工业出版社 ,3 李力，崔江红，肖庆和，胡纪云 M国防工业出版社 ,4 梅伶 M机械工业出版社 ,5 铭卓设计具设计实例详解 M清华大学出版社 ,6 齐晓杰 M械工业出版社 ,7 王树勋塑模具设计 M中国电力出版社 ,2009 8 杨黎明，杨志勤 M国防工业出版社 ,9 杨占尧等 M化学工业出版社 ,10 张云杰具设计实例教程 M清华大学出版社 ,11 中国模协技术委员会、孙锡红 A2010，增刊， 31 12 江洪 ,康瑛石 ,吴冬俊基础教程 M北京 :机械工业出版社 ,13 李学锋主编 M2004. 14 黄锐主编 M15 田春年主编册 M1998. 16 唐志玉主编 M17 . G. 8018 4),1980. 19 . . . 2nd . 本科毕业设计 (论文 ) 题目：吸盘式电脑摄像头底座的模具设计院（系）：机电信息系专业：机械设计制造及自动化班级：学生：学号：指导教师： 2013 年 5 月 I 吸盘式电脑摄像头底座的模具设计摘要本文详细介绍了摄像头底座注射模具的设计。对浇注系统、成型零件、脱模机构、斜顶杆侧抽芯机构、合模导向机构、温度调节系统、排气系统和部分零件的加工工艺做了完整的设计计算。关键词：注塑模；塑料；模具；模具设计 C of in In of of of 要符号表 M 机注射机最大注射量（ g/h 或 h） K 塑料注射成型机最大注射量的利用系数一个塑件的质量 (g) m 浇模具浇注系统中凝料的质量 (g) 注射机的公称锁模力 (N) P 单位投影面积所需的锁模力 (A 浇浇注系统及飞边在分型面上的投影面积 ( 一个塑件在分型面上的投影面积（ Q 抽拔力（ N）塑料对钢的摩擦系数单位面积的包紧力（ kg/ h 支承板厚度（ p 成型压力（ E 弹性系数（ V 冷却介质的体积流量（ W 单位时间内注入模具中的塑料重量（ kg/ 塑件在凝固时所放出的热量（ J/ 冷却介质的密度（ / c 冷却介质的比热容 J/（ C ）冷却介质的出口温度（）录 1 绪论 . 具工业在国民经济中的地位 . 1 种模具的分类和占有量 . 2 国模具工业的现状 . 2 界五大塑料生产国的产能状况 . 3 国模具技术的现状及发展趋势 . 4 2 塑件材料的成型特性与工艺参数 . 6 件材料的特性 . 6 型特性 . 6 艺参数 . 8 料制件的结构工艺性 . 8 件在模具中的位置 . 9 3 模具结构设计 . 10 腔数目的确定 . 11 型面的设计 . 11 射机的选定 . 11 流道的设计 . 13 口的设计。 . 13 口位置的选择 . 14 料穴和拉料杆的设计 . 15 气系统的设计 . 15 度调节系统 . 15 4 成型零件的设计与计算 . 16 型零件的设计 . 17 具型腔侧壁和底板厚度的计算 . 18 架的选用 . 20 5 合模导向机构的设计 . 21 向机构的作用 . 21 柱导向机构 . 21 6 推出机构的设计 . 24 出机构的设计原则 . 24 V 模力的计算 . 24 单推出机构 . 24 7 注射机相关参数的校核 . 26 射压力的校核 . 26 模力的校核 . 26 具闭和高度的校核 . 26 模行程的校核 . 27 具安装尺寸的校核 . 27 装螺孔尺寸 . 27 8 结论 . 28 致谢 . 30 参考文献 . 31 毕业设计（论文）知识产权声明 . 32 毕业设计（论文）独创性声明 . 33 1 绪论 1 1 绪论具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它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。模具工业是国民经济的基础工业，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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。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。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加， 2005 年将达到 170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。毕业设计（论文） 2 种模具的分类和占有量模具主要类型有：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。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 1. 冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 2. 锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 3. 塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 4. 压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6。 5. 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。国模具工业的现状 20 世纪自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币， 1999 年已达到 245亿元人民币， 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 1015的速度快速增长。目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等毕业设计（论文） 3 省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的 “模具之乡 ”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。其中，冲压模具约占 50（中国台湾： 40），塑料模具约占 33（中国台湾： 48），压铸模具约占 6（中国台湾： 5），其他各类模具约占 11（中国台湾： 7）。中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（ 19611981 ），成长期（ 19811991），成熟期（ 19912001）三个阶段。萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1981 年 1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显，自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入 “策略性工业适用范围 ”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等术，所以台湾模具业接触术的时间相当早。成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下， 1994 年， 1998 年，由台湾地区政府委托金属中心执行 “工业用模具技术研究与发展五年计划 ”与 “工业用模具技术应用与发展计划 ”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具。界五大塑料生产国的产能状况美国塑料 (原料 )的产量多年来一直雄居各国之首。德国是世界最大的塑料 (原毕业设计（论文） 4 料 )生产国之一，中国塑料工业多年持续高速增长， 1991 年产量仅为 250 万吨，1995 年增为 350 万吨， 1998 年超过 700 万吨，到 2002 年已增达约 1400 万吨，超过日本而成为世界第 3 大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过 2500 万吨。其中包装塑料制品今年需求量将超过 850 万吨，工程塑料制品需求量将达 400 万吨左右，建材塑料制品需求量将达 300 万吨以上，农用塑料制品需求量将在 500 万吨左右，日用塑料制品需求量约为 80 万吨左右。韩国塑料产量增长十分迅速， 1986 年超过 200 万吨， 1990 年增达 300 万吨，1992 年突破 500 万吨， 1994 年、 1996 年和 1997 年分别上升到 600 多万吨、 700多万吨和 800 多万吨， 1998 年产量增至 850 万吨， 1999 年突破 900 万吨， 2001年达 1200 万吨，跻身于世界 5 大塑料生产国之列。国模具技术的现状及发展趋势 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，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 48（约 122屏幕彩电塑壳注射模具，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，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。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。毕业设计（论文） 5 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。实践证明，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。 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 2 塑件材料的成型特性与工艺参数 6 2 塑件材料的成型特性与工艺参数本章着重介绍塑料成型的工艺特点以及塑件的工艺要求，塑件结构设计方面的知识。为后面几章的模具设计奠定了基础。对零件的分析得塑件材料取乙烯）。件材料的特性聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能 (最低使用温度可达 )，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀 (不耐具有氧化性质的酸 )，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力 (化学与机械作用 )是很敏感的，耐热老化性差。型特性乙烯）注塑成型工艺，根据材料的特性和供料情况，一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物，特别是具有吸湿倾向的水量总是超过加工所允许的限度。因此，在加工前必须进行干燥处理，并测定含水量。在高温下水分含量要求在 5以下，甚至 2 3，因此常用真空干燥箱在 75 90 干燥 2 小时。已经干燥的材料必须妥善密封保存，以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料，对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的。对于某些包胶注塑的应用，使用聚乙烯 (色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。在加工注塑过程中，温度的设定是否准确是制品外观和性能好坏的关键。下面是进行工注塑时温度设定的一些建议。进料区域的温度应设定得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸出。当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设定在色母料的熔点以上。离注塑喷嘴最近区域的温度应该设定得接近于所需的熔体温度。所以，经过测试，通常品在各个区域温度的设定范围分别是：料筒为 160 摄氏度到 210摄氏度，喷嘴为 150 摄氏度到 170 摄氏度。毕业设计（论文） 7 模具温度应该设定高于注塑区的冷凝温度，这将能避免水分对模具的污染以致制品表面出现的条纹。较高的模具温度通常会导致较长的循环周期，但它能改进焊接线和制品的外观效果 ,所以，模具温度的范围应设计定在 33 到 65 之间。在制品填充模具型腔的过程中，如果制品的填充性能不好，就会发生压力降低过大、填充时间过长、填充不满等等情况，从而使制品存在质量问题。为了提高制品在成型时的填充性能，改善成型制品的质量，一般可以从下列几个方面来考虑： 1）改变浇口位置； 2）改变注射压力； 3）改变零件的几何形状。通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那么制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下，决定制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如：在充模结束后，保压压力立即降低，当表层形成一定厚度时，保压压力再上升，这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飞边。保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的 50 65，即保压压力比注射压力大约低于保压压力比注射压力低，在可观的保压时间内，油泵的负荷低，固油泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低了。采用预先调节好一定的计量，使得在注射行程的终点附近，螺杆端部仍残留有少量的熔体（缓冲量），根据模内的填充情况进一步施加注射压力（二次或三次注射压力），补充少许熔体。这样，可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。冷却时间主要取决于熔体温度、制品的壁厚和冷却效率。此外，物料的硬度也是一个因素。与很软的品种比较，较硬的品种在模具内将较快地凝固。如果从两侧进行冷却，那么每壁厚所需的冷却时间通常将是大约 10 到 15 秒。包胶方式的制品将需要较长的冷却时间，因为它们可以通过较小的表面积而有效地冷却。每厚所需的冷却时间将是大约 15 到 25 秒。 a. 塑料成型不完整（ 1）进料调节不当，缺料或多料。（ 2）注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。（ 3）注射速度慢。（ 4）料温过低。 b. 溢料（飞边）毕业设计（论文） 8 （ 1）注射压力过高或注射速度过快。（ 2）加料量过大造成飞边。（ 3）机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降，流动性增大，在流畅进模的情况下造成飞边。 c. 烧焦暗纹（ 1）机筒、喷嘴温度太高。（ 2）注射压力或预塑背压太高。（ 3）注射速度太快或注射周期太长。 d. 银纹、气泡和气孔（ 1）料温太高，造成分解。（ 2）注射压力小，保压时间短，使熔料与型腔表面不密贴。（ 3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，产生分解气；注射速度太慢，不能及时充满型腔造成制品表面密度不足产生银纹。（ 4）料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力，产生气泡。（ 5）螺杆预塑时背压太低、转速太高，使螺杆退回太快，空气容易随料一起推向机筒前端。艺参数 a. 温度设定进料区域的温度应设定得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸出。当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设定在色母料的熔点以上。离注塑喷嘴最近区域的温度应该设定得接近于所需的熔体温度。所以，经过测试，通常品在各个区域温度的设定范围分别是：料筒为 160 210 ，喷嘴为 150 170 ，模具温度的范围应设计定在 4060 之间。保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的 50 65，即保压压力比注射压力大约低杆速度范围为每分钟 50 150 转。背压的正常设定范围是 50 150 混合色母料时，应采用较高的背压以达到最佳的分散状态。 b. 螺杆选择由于具有很好的特性，一般注塑螺杆选择通用型即可，压缩比不宜太大；如果产品要求不高，也可选择类似的螺杆。料制件的结构工艺性毕业设计（论文） 9 要想获得合格的塑料制件，除选择合理的塑件材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性。塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构。寸及精度塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。在注射成型中，薄壁塑件的尺寸不能设计的过大。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，及所获得塑件尺寸的准确度。根据本次设计的要求，结合表 3一）初步选定该零件的三个表面的精度分别为 4、 5、 6 级。面粗糙度塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。一般模具表面粗糙度 ,要比塑件的要求低 1 2 级。塑件的表面粗糙度一般为状塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。度为了便于从塑件中抽出型心或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，由于本次设计所选材料为外面均取拔模斜度为 1。厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，塑件壁厚尽可能均匀。本次设计的壁厚非均匀，且满足塑件的最小厚度。角塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过渡。件在模具中的位置 a. 型腔数量及排列方式塑件的设计已完成，根据塑件品种，形状及尺寸分析，塑件的材料、形状尺寸于浇口的位置和形状有关，同时也对分型面和脱模位置有影响，此外质量控制要求，塑件的成本，注射机技术规范对型腔均有影响，本次设计选定一模一腔。毕业设计（论文） 10 b. 分型面的设计型面设在零件开口最大轮廓处。型面设在零件开口处以使塑件开模以后留在动模。便于顺利脱模。分型面上设有 1左右的拔模斜度，可以保证塑件外观质量和塑件精度要求。 3 模具结构设计 11 3 模具结构设计由于该塑件尺寸不大，而且成规则的圆柱体，只能采用一模四腔生产模具可保证塑件的表面的粗糙度和质量，又能达到制件的最佳的技术经济性。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切的关系，并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键选择分型面应遵循以下几项基本原则： a. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 b. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模； c. 保证塑件的精度要求； d. 满足塑件外观质量的要求； e. 便于模具的加工与制造； f. 对成型面积的影响； g. 排气的效果的考虑； h. 对侧向抽芯的影响。注射模一般的有一个分型面，有的有两个分型面。分型面的形状分为：平直分型面，倾斜分型面，阶梯分型面，曲面分型面，复合分型面。在这里考虑到塑件分型面选在塑件外形最大轮廓处，要保证有利的留模方式，要便于塑件顺利脱模；保证塑件的精度要求，便于模具加工，脱模，采用平直分型面。如图；图像头底座毕业设计（论文） 12 以锁模力为技术参数，必须大于模具在开模方向的投影面积上的总注射力。P=PB x KC x C= ，进浇口流程长度，本塑件 T=4这里直浇口，估算 L=100 L/T=33， 2于该塑件简单，取，则： P=32 1=模力为； F=A 表塑机相关参数 A=660510=336600 F=36600N 所以选用卧式号国产注射机，其主要技术参数如下：机技术参数螺杆（柱塞）直径（毫米） 42 喷嘴球半径（毫米） 12 孔直径（毫米） 4 注射容量（厘米或克） 125 定位孔直径（毫米） 100 注射压力 1190 顶出中心孔径（毫米）两侧孔径（毫米） 22 孔距（毫米） 230 锁模力（ 10） 450 模具厚度（毫米）最大 300 最小 200 最大注射面积（厘米） 320 模板厚度（毫米） 300 毕业设计（论文） 13 主流道的设计参考教材塑料成型工艺与模具设计的部分尺寸：表流道部分尺寸查教材塑料成型工艺与模具设计喷嘴球半径 =12；主流道小端直径 =6。则主流道小端直径 d=6+1=7 ; 球面配合高度 0；主流道锥角取 30 ；主流道球面直径 2+8=20 ; 还待定。因为定模板厚度和动模底板总长为 120，所以浇口套 L=120计算 d=2+1=3 口的设计因为该塑件是用一模 4件型腔模，而且塑件表面粗糙度要求较高，浇口开在成型件的底部 ,才用边缘型浇口 ,如下图所示。毕业设计（论文） 14 图缘型浇口 466129图浇道浇口的形式很多，但无论采取什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大。在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考： a. 尽量缩短流动距离 b. 浇口应开设在塑件壁最厚处 c. 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷 d. 考虑分子定向的影响 e. 减少或避免熔接痕提高熔接强度 f. 应有利于型腔中气体的排除 g

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