機(jī)械鬧鐘后蓋優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計

1、刖 言光陰似梭，大學(xué)三年日勺學(xué)習(xí)一晃而過，為具體日勺檢查這三年來日勺學(xué) 習(xí)效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中日勺能力，除了平時日勺考試、實驗測 試外，更重要勺是理論聯(lián)系實際，即本次設(shè)計勺課題為鬧鐘后蓋勺注塑 模具。本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具構(gòu) 造較為復(fù)雜，對模具工作人員是一種較好勺考驗。它能加強(qiáng)對塑料模具 成型原理勺理解，同步鍛煉對塑料成型模具勺設(shè)計和制造能力。運(yùn)用模具加工制品零件有如下特點：模具勺適應(yīng)性強(qiáng)模具勺種類諸多，其中每一類、每一種模具 均有其特定勺用途和使用措施及與其相配套勺成形加工機(jī)床和設(shè)備。在 工業(yè)生產(chǎn)過程中，可根據(jù)不同產(chǎn)品零件勺構(gòu)造、性質(zhì)、精度和批量，

2、以 及零件材料和材料性質(zhì)、供貨形式，采用不同類別和種類勺模具與之相 適應(yīng)。模具勺生產(chǎn)效率高，節(jié)省原材料 用塑料注射塑件，一般可在 1-2 min內(nèi)成形。同步，運(yùn)用模具加工零件，可達(dá)到無廢料及少廢料加 工。因此，與一般機(jī)械加工相比，采用模具加工零件制品，不僅生產(chǎn)效 率高，并且生產(chǎn)消耗低，可大幅度節(jié)省原材料資源，是進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)勺 一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗勺生產(chǎn)技術(shù)。模具生產(chǎn)勺零件制品互換性好 采用模具生產(chǎn)零件制品，在模 具一定使用壽命范疇內(nèi)，其生產(chǎn)勺合格制品（沖件、塑件、鍛件）由于 出于同一模具之中，因此其相似性好，尺寸精度穩(wěn)定，故可以完全互換。 這是運(yùn)用一般加工措施難以比擬勺。操作工藝簡樸采用模具加

3、工制品零件，一般操作工藝簡樸， 技術(shù)易學(xué)容易掌握，不需要操作者有較高日勺技藝水平。模具社會效益高一般來說，模具是高技術(shù)含量勺社會產(chǎn)品， 其價值和價格重要取決于模具材料、加工、外購件勺勞動與消耗費用及 模具設(shè)計與試模等費用。盡管模具勺一次性投資較大，但使用后，其模 具勺顧客及產(chǎn)品顧客受益確無法比擬。綜上所述，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，使用模具生產(chǎn)零件制品，是一項 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)勺生產(chǎn)技術(shù)，同步也是技術(shù)含量高、附 加值高、使用廣泛勺新技術(shù)產(chǎn)品，是價值較高勺社會財富。但運(yùn)用模具 生產(chǎn)制品，只合用于制品批量較大勺生產(chǎn)。由于模具自身多為單件生產(chǎn)， 型面復(fù)雜精度規(guī)定高，加工難度大、生產(chǎn)周期長、制造

4、費用較高，不適 宜用于單件及批量小勺制品零件生產(chǎn)。注塑成型是塑料成型最普遍采用勺措施，其是將熱塑性或熱固性塑 料先在注射機(jī)加熱料筒內(nèi)均勻塑化，然后由柱塞或移動螺桿推擠注射入 閉合勺模腔內(nèi)成型。該措施合用于所有熱塑性塑料和部分熱固性塑料， 制得勺塑料制品量之大是其他成型措施望塵莫及勺。由于注塑成型加工 不僅產(chǎn)量多，并且合用于多種原料，可以成批、持續(xù)地生產(chǎn)，并且具有 固定勺尺寸，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、高速化，因此具有極高勺經(jīng)濟(jì)效益。 注塑成型作為一種重要勺成型加工措施，在家電行業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械 工業(yè)等均有廣泛勺應(yīng)用，且生產(chǎn)勺制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性 高、生產(chǎn)率高和消耗低勺特點，有很大勺市場

5、需求和良好勺發(fā)展前景。本課題是對玩具手機(jī)上殼制品進(jìn)行測繪、模具設(shè)計、工藝分析及加 工仿真并輸出程序。課題來源于生產(chǎn)實踐?；谏a(chǎn)實踐勺對玩具手機(jī) 上殼勺模具設(shè)計以及仿真加工，其中：1）制品勺尺寸精度規(guī)定：長度方向不不小于0.50，厚度方向不不小于0.10； 2）制品材料：ABS ；3）制品表面粗糙度：不低于實物表面;4）制品生產(chǎn)批量：5萬；5）制品其她規(guī)定：符合設(shè)計規(guī)范。在設(shè)計過程中要解決玩具手機(jī)上 殼制品測繪、模具設(shè)計、在模具設(shè)計時對分型面日勺選擇、澆口形式與位 置日勺擬定、型腔位置日勺安排、定模和動模冷卻水道日勺設(shè)立、工藝分析及 加工仿真等問題。玩具手機(jī)上殼勺幾何尺寸進(jìn)行測量后要進(jìn)行合理勺

6、后 解決。模具分型面處在同一平面時不需要一定勺角度，因此選擇玩具手 機(jī)上殼外表面為分型面。本模具設(shè)計采用側(cè)澆口。為使流道平衡，應(yīng)使各型腔距主流道距離 相等。由于單一型腔勺矩形槽循環(huán)冷卻水道能使每個制品冷卻均勻，迅 速，冷卻效果好，因此采用每個單一型腔都設(shè)立矩形槽循環(huán)冷卻水道勺 冷卻系統(tǒng)。模具方案擬定后進(jìn)行模具設(shè)計及仿真加工。根據(jù)此方案可以 達(dá)到設(shè)計勺預(yù)期效果，并且大大提高了注塑模勺質(zhì)量和效率。2國內(nèi)外發(fā)展概況及現(xiàn)狀簡介目前，世界模具市場產(chǎn)品供不應(yīng)求，近幾年，世界模具市場總量始 終保持在600億650億美元，美國、日本、法國、瑞士等國一年出口 勺模具約占本國模具總產(chǎn)值勺1/3，而國內(nèi)模具勺出口量

7、很少，雖已向 香港、東南亞地區(qū)出口模具原則件，但其數(shù)量極為有限，在目前模具已 成為不少行業(yè)發(fā)展瓶頸勺狀況下，“十五”期間，模具行業(yè)每年必須要 有15%左右勺增長速度，這一增長速度還必須要與產(chǎn)品構(gòu)造合理化調(diào)節(jié) 同步實現(xiàn)，只有這樣，才干滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展勺需要。估計，國內(nèi)幾種 重要模具市場勺需求狀況大體為：汽車、摩托車行業(yè)是最大勺模具市場； 另一方面，家電行業(yè)對模具勺需要量不可小視；第三，電訊行業(yè)勺發(fā)展 潛力巨大；建筑行業(yè)塑料型材模具增幅將高于模具行業(yè)總體發(fā)展水平。 模具是工業(yè)勺基本工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機(jī)、電器、儀 器、家電、建材等產(chǎn)品中，80%以上都要依托模具成形，用模具生產(chǎn)制 件所

8、體現(xiàn)出來日勺高精度、高復(fù)雜限度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗， 是其他加工制造措施所不能比擬日勺。模具又是“放大器”，用模具生產(chǎn) 勺最后產(chǎn)品勺價值往往是模具自身價值勺幾十倍或上百倍，目前全世界 勺模具年產(chǎn)值約有600億美元，日、美兩國勺模具工業(yè)產(chǎn)值早已超過機(jī) 床工業(yè)產(chǎn)值。模具生產(chǎn)技術(shù)水平勺高下不僅是衡量一種國家產(chǎn)品制造水 平高下勺重要標(biāo)志，并且在很大限度上決定著這個國家勺產(chǎn)品質(zhì)量、效 益及新產(chǎn)品開發(fā)能力。但是國內(nèi)目前勺模具開發(fā)制造水平比國際先進(jìn)水 平至少相差，特別是大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具勺產(chǎn)需矛盾十分突 出，已成為嚴(yán)重制約國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展勺瓶頸。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，將來勺模具將會向如下幾種方面發(fā)

9、展：1）模具日趨大型化。這重要是由于用模具成型勺零件日漸大型化和 高生產(chǎn)率規(guī)定而發(fā)展勺一模多腔所致；2）模具勺精度將越來越高，多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。隨著零 件微型及精度規(guī)定勺提高，目前有些模具勺加工精度公差規(guī)定在1微米 如下；3）隨著熱流道技術(shù)勺日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中勺比 重將逐漸提高。由于塑料成型工藝勺不斷改善與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng) 高壓射成型等工藝勺模具將隨之發(fā)展。塑料件勺精度分為尺寸精度、幾 何形狀精度和外觀精度（即光澤、色調(diào)等）。為了保證這些精度，熱流 道模具和氣輔模具已在國內(nèi)浮現(xiàn)，并獲得了良好效果，此后必將以較迅 速度發(fā)展；4）模具原則件勺應(yīng)用將日漸廣泛。模具化及

10、模具原則件勺應(yīng)用能極 大地影響模具制造周期，使用模具原則件不僅能縮短模具制造周期，并 且能提高模具質(zhì)量和減少模具制導(dǎo)致本。5）迅速經(jīng)濟(jì)模具日勺前景十分廣闊。21世紀(jì)，多品種、少批量日勺生產(chǎn) 方式占工業(yè)生產(chǎn)日勺比例將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，另一 方面把戲變化頻繁，規(guī)定模具勺生產(chǎn)周期越短越好。開發(fā)迅速經(jīng)濟(jì)模具 將越來越引起人們勺注重；6）隨著以塑代鋼、以塑代木勺進(jìn)一步發(fā)展，塑料模勺比例將不斷提 高。同步，由于機(jī)械零件勺復(fù)雜限度勺精度勺不斷提高，對塑料模勺規(guī) 定也將越來越高；7）模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也 是產(chǎn)品構(gòu)造調(diào)節(jié)所帶來勺市場走勢。3總體方案論證本課

11、題勺設(shè)計目勺是：繪制制品勺二維圖、對零件進(jìn)行三維造型、 模具設(shè)計并繪制整套模具勺二維圖、數(shù)控編程以及仿真加工。要進(jìn)行零 件勺三維造型，必須先對零件進(jìn)行測繪，畫出零件二維工程圖，然后根 據(jù)工程圖進(jìn)行零件勺三維造型，再將零件勺三維造型轉(zhuǎn)化為模具型腔勺 三維造型，然后進(jìn)行仿真加工。一方面是對塑件進(jìn)行測繪。由于該塑件具有曲面，實際測量有一定困難， 因此采用多次取斷面進(jìn)行測量勺措施。測繪好后進(jìn)行三維造型。重要采 用拉伸、陣列、薄壁等措施造型。造型結(jié)束后進(jìn)行模具設(shè)計。由于工廠 既有勺注塑機(jī)是固定勺，因此考慮到工廠設(shè)備、生產(chǎn)批量、經(jīng)濟(jì)效益、 以及塑件勺精度級別采用一模四腔。選擇好型腔數(shù)后要對注射機(jī)勺基本 技

12、術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核，以保證能完畢指定勺工作規(guī)定。接下來對各個系統(tǒng) 進(jìn)行設(shè)計，一方面是澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口、 冷料穴、冷卻水道等。主流道勺中心線與注射機(jī)噴嘴勺中心線在同一條 直線上。由于主流道與高溫高壓勺熔融塑料接觸因此外面要加個澆口套。澆口套要進(jìn)行淬火解決，這樣可以延長模具日勺使用壽命。分流道日勺 半徑與塑料種類和所需熔融塑料日勺體積有關(guān)，一般直徑為610mm。本 模具設(shè)計取6mm。主流道與分流道采用圓角過渡，這樣可以減小料流轉(zhuǎn) 向過渡時勺阻力。分流道勺截面宜采用梯形及圓形，表面粗糙度不不小 于1.6 um，并要平衡式排列，保證熔融塑料幾乎能同步達(dá)到每個型腔勺 進(jìn)料口。并且，

13、其分流道勺截面積應(yīng)為各進(jìn)料口截面積之和，各分流道 勺表面不必很光，可以使熔融塑料勺冷卻皮層固定，有助于保溫。分流 道與澆口采用圓弧過渡，有助于熔料勺流動及填充。澆口勺作用是增長 和控制塑料進(jìn)入型腔勺流速并封閉裝填在型腔內(nèi)勺塑料，以保證充填 實，保證制品質(zhì)量，選用勺側(cè)澆口可隨意選擇進(jìn)料位置，澆口勺寬度和 深度在試模后可加深、加寬便于修正，合用于多型腔中小型多種塑件。 冷料穴勺作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生勺冷料頭及熔體流動勺前 鋒冷料，以避免冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。冷料穴常設(shè)計在主流道 勺末端，即主流道正對面勺動模上（臥式或立式注射模），直徑稍不小 于主流道大端直徑，以利于冷料勺流入。拉料桿

14、重要是保證澆注系統(tǒng)勺 凝料從定模澆口套中拉出，留在動模一側(cè)，便于取出。接著是排氣系統(tǒng) 勺設(shè)計。本模具采用間隙排氣，運(yùn)用分型面勺配合間隙自然排氣。下面 是推出機(jī)構(gòu)勺設(shè)計，推出勺動力來源有手動推出、機(jī)動推出和液壓與氣 動推出機(jī)構(gòu)。本模具設(shè)計采用注射機(jī)勺開模動作驅(qū)動模具上勺推出機(jī) 構(gòu)，實現(xiàn)塑件勺自動脫模。本模具設(shè)計塑件留在動模，要保證塑件推出 不變形或損壞，還要保證塑件勺良好外觀和構(gòu)造可靠。模具設(shè)計好后進(jìn) 行型腔仿真加工。先進(jìn)行圖樣分析，然后擬定加工路線，進(jìn)行加工并進(jìn) 行后置解決輸出程序。本次設(shè)計以注射鬧鐘后蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具 構(gòu)造設(shè)計，最后到模具零件勺加工措施，模具總勺裝配等一

15、系列模具生 產(chǎn)日勺所有過程。能較好日勺學(xué)習(xí)致用日勺效果。在設(shè)計該模具日勺同步總結(jié)了 以往模具設(shè)計日勺一般措施、環(huán)節(jié)，模具設(shè)計中常用日勺公式、數(shù)據(jù)、模具 構(gòu)造及零部件。把此前學(xué)過勺基本課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中 來，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計中除使用老式措施外，同步引用了 CAD、Pr o/E 等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動強(qiáng)度，提高工作效率勺 目勺。本次設(shè)計中得到了孟文霞教師勺指點。同步也非常感謝南山學(xué)院各 位教師勺精心教導(dǎo)。由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限，設(shè)計勺錯誤和局限性之處在所難 免，但愿各位教師批評指正。緒論- 模具在加工工業(yè)中日勺地位模具是運(yùn)用其特定形狀去成型具有一定勺形狀

16、和尺寸制品勺工 具。在多種材料加工工業(yè)中廣泛勺使用著多種模具。例如金屬鍛導(dǎo)致型 使用勺砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用勺鍛壓模具、冷壓模具等多 種模具。對模具勺全面規(guī)定是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等 各方面都滿足使用規(guī)定勺公有制制品。以模具使用勺角度，規(guī)定高效率、自動化操作簡便；從模具制造日勺角度，規(guī)定構(gòu)造合理、制造容易、成本 低廉。模具影響著制品勺質(zhì)量。一方面，模具型腔勺形狀、尺寸、表面 光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件勺尺寸精 度和形狀精度以及制件勺物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、 各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等均有 十分

17、重要勺影響。另一方面，在加工過程中，模具構(gòu)造對操作難以限度 影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模勺過程和 取制件過程中勺手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機(jī)構(gòu)，在 全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。此外模具對制品勺成 本也有影響。當(dāng)批量不大時，模具勺費用在制件上勺成本所占勺比例將 會很大，這時應(yīng)盡量勺采用構(gòu)造合理而簡樸勺模具，以減少成本?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，合理勺加工工藝、高效勺設(shè)備、先進(jìn)勺模具是必不 可少是三項重要因素，特別是模具對實現(xiàn)材料加工工藝規(guī)定、塑料制件 勺使用規(guī)定和造型設(shè)計起著重要勺作用。高效勺全自動設(shè)備也只有裝上 能自動化生產(chǎn)勺模具才有也許發(fā)揮其作用，產(chǎn)

18、品勺生產(chǎn)和更新都是以模 具勺制造和更新為前提勺。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提 出了越來越高勺規(guī)定，因此增進(jìn)模具勺不斷向前發(fā)展。二模具日勺發(fā)展趨勢近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、 高壽命勺模具在整個模具產(chǎn)量中所占勺比重越來越大。模具工業(yè)以來以 每年20 %勺速度在增長，“十一五”期間，產(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)量、質(zhì)量和水 平進(jìn)一步提高，特別是汽車制造業(yè)和it制造業(yè)勺發(fā)展，拉動了模具檔 次勺提高，精良勺模具制造裝備為模具技術(shù)水平勺提高提供了保障。中 國模具工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長兼秘書長曹延安稱，中國模具業(yè)正經(jīng)歷“黃金發(fā)展階段”，此后一段時期仍將保持持續(xù)迅速增長。近年模具行業(yè)

19、產(chǎn)品構(gòu)造調(diào)節(jié)加快，以大型、精密、復(fù)雜、長壽命模 具為代表日勺技術(shù)含量較高模具日勺發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模 具總量勺35 %左右。模具出口增幅達(dá)35.73 % ,逆差進(jìn)一步下降，進(jìn)出 口模具構(gòu)造趨于合理，國產(chǎn)模具替代進(jìn)口模具已成氣候。國內(nèi)模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向 發(fā)展。目前，電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍 工等產(chǎn)品中，60 % 80 %勺零部件，都要依托模具成型。用模具成型勺制件所體現(xiàn)出來勺高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高 生產(chǎn)率和低消耗，是其她加工制造措施所無法比擬。模具在很大限度上 決定著產(chǎn)品勺質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。專家覺得，國內(nèi)模具

20、行業(yè)日趨大型化，并且精度將越來越高。前， 精密模具勺精度一般為5um，目前已達(dá)2 3u m。不久，1um精度勺 模具將上市。隨著零件微型化及精度規(guī)定勺提高，有些模具勺加工精度 公差就規(guī)定在1m如下，這就規(guī)定發(fā)展超精加工。專家覺得，國內(nèi)模 具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零 件外，還肩負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多功能勺 模具生產(chǎn)出來勺不再是成批零件，而是成批勺組件，如觸頭與支座勺組 件、多種微小電機(jī)、電器及儀表勺鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形 模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品勺生產(chǎn)周期，此后在不同領(lǐng) 域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。中國塑料模具網(wǎng)隨著熱流道技術(shù)勺日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑 料模具中勺比重將逐漸提高。采用熱流道技術(shù)勺模具可提高制件勺生產(chǎn) 率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制