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1、天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计 专 业：材料成型及控制工程 班级学号： 材料0612 - 01 学生姓名： AB 指导教师： CD 讲师 二一一年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计鼠标底座逆向设计与模具设计The mouse base reverse design and mold design 专业班级：材料0612 学生姓名： 指导教师： 讲师 学 院：机械工程学院2010年6月摘 要随着计算机技术的迅速发展，计算机三维造型技术特别是逆向工程技术在工业上已经得到了广泛的应用。为了解决塑料产品
2、外形设计周期长的困难，该课题研究了鼠标外形的逆向工程造型方法，并对逆向工程概念、方法进行系统的阐述，同时又以鼠标为例详细介绍了对鼠标外形进行逆向工程的步骤。将逆向工程技术应用到塑料鼠标模具的设计与制造中，从而实现注塑模的快速设计与制造。本课题主要是鼠标底座的逆向设计与模具设计, 首先采用三坐标测量仪采集数据，利用UG和Imageware软件进行点云数据处理、模型重建。然后通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模具来生产鼠标底座塑件产品，以实现自动化提高产量。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校
3、核、都有详细的设计，针对鼠标底座的具体结构，该模具是潜伏式浇口的单分型面注射模具，通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。关键词：逆向工程；点云；鼠标；注塑模具；分型面ABSTRACTWith the rapid development of computer technique, the technology of 3D computer-aided prototyping, especially the Reverse Engineering, has been more widely used in industry. In order to solve the pla
4、stic product appearance design cycle long difficulties，This research a mouse shape modelling of reverse engineering and the methods to reverse engineering concept, methods, systematic expatiation on the mouse again at the same time as an example of the mouse shape introduced in detail the steps to r
5、everse engineer. Will reverse engineering technology is applied to plastic mouse die design and manufacture, so as to realize the rapid injection mold design and manufacturing.This topic is the base of the reverse design is the mouse with mold design, first adopt three coordinates measuring instrume
6、nt gathering data, using UG and Imageware software to the point cloud data processing, model reconstruction. Then through the plastic parts for process analysis and comparison, the final design out a pair of injection mold to produce a mouse base plastic product, in order to realize automation to in
7、crease production. This topic from product structure technology, based on the mould structure, specific to mould gating system, the structure of its molding part, ejection system, cooling system, the injection molding machine selection and related parameter checking, have detailed design, according
8、to the specific structure of mouse base the mould is latent type gate of single parting surface injection mould, through the whole design process shows that the mold can achieve the required plastic parts processing.Key Words：Reverse Engineering；Point Cloud；Mouse；Injection Mold；Parting Surface目 录1绪
9、论11.1选题背景及意义11.2模具的种类11.3模具的应用11.4逆向工程原理21.5逆向工程特点21.6逆向建模的一般流程图31.7逆向工程的应用领域32 逆向建模42.1逆向工程一般步骤42.1.1实体三维数据的获得扫描42.1.2点云处理52.1.3曲面重构52.1.4实体建模62.2逆向工程软硬件设备62.2.1扫描设备62.2.2点云曲面处理软件72.2.3实体建模软件92.3鼠标外形逆向开发的流程92.3.1模型分析92.3.2扫描92.3.3点云数据清理102.3.4数据对齐112.3.5点云分割提取各特征的点云122.3.6曲线构造132.3.7曲面构造132.3.8实体构造
10、142.3.9鼠标其它特征创建142.3.10质量评估检测143鼠标底座塑料零件分析163.1零件的结构和特点163.2 塑料件的材料163.2.1对塑料的认识163.2.2塑料的成型工艺特点173.2.3常用塑料及特性173.2.4工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性183.3鼠标底座塑料件的参数194注射机的选用204.1选用注射机的方法和原则204.2 注射机的种类和应用范围204.3注射机的选用204.3.1常用注射机204.4注射机参数的校核224.4.1最大注射量的校核224.4.2注射压力的校核224.4.3锁模力的校核224.4.4最大注射成型面积的校核225塑料注射模具设计2
11、35.1 型腔数目和分布235.2 分型面的选择245.3 型芯和型腔245.3.1 型芯和型腔的结构245.3.2 型芯和型腔的尺寸265.3.3型腔的结构设计265.3.4型芯的结构设计265.3.5型腔、型芯内镶件结构设计265.4 浇注系统265.4.1主流道和冷料井设计265.4.2 分流道设计275.4.3浇口设计275.5 顶出机构285.5.1 顶出机构的作用和种类285.5.2 顶杆推出机构的组成285.5.3 顶杆顶出机构的设计295.6 导向机构295.6.1 导向机构的作用和组成295.6.2 导柱的设计305.6.3 导套的设计305.7侧向分型与抽芯机构的设计315
12、.8 冷却和排气系统315.8.1 冷却系统315.8.2 排气系统325.9 模架的选用326.模具总装配34总 结35参考文献36附 录37致 谢57天津职业技术师范大学2011届本科生毕业设计1 绪 论1.1选题背景及意义在塑料产品的开发过程中，几何造型技术已使用得相当广泛。但由于种种原因，模具企业从厂商接受的技术资料往往并非CAD的模型，而是由复杂的自由曲线曲面组成的实物样件，若采用传统的方法设计制造产品，生产周期长，成本高，无法应对瞬息万变的塑料品市场，而逆向工程(Reverse Engineering)为解决这一难题提供了便利。因此逆向工程作为一门新兴学科越来越受到人们的关注和重视
13、。传统的设计方法是以功能为基础，通过方案设计、图样设计及产品制造、装配，以获取产品实物作为最终目的，而逆向工程设计是针对现有工件，尤其是复杂不规则的自由曲面，利用3D数字化测量仪，准确、快速地测量出轮廓坐标值，并构建曲面，经编辑、修改后，转至一般的CADCAM系统，将原有的实物或影像转化为计算机上的三维数字化模型，从而大大提高模具生产效率，降低模具制造成本。逆向工程技术在我国，特别是在注塑行业有着十分广阔的应用前景。1.2模具的种类按所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具。金属模具又分为：铸造模具（有色金属压铸，钢铁铸造）、和锻造模具等；非金属模具也分为：塑料模具和无机非金属模具。
14、而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具，金属模具，真空模具，石蜡模具等等。其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等。1.3模具的应用注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机
15、构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反应并固化成型。然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进行下一次成型。它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统组成。挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准
