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1、尼康CD3-7074塑料模具设计机械设计制造及其自动化 机自061 指导教师 摘 要 本课题就尼康数码相机部件注塑模的设计过程作了详细的介绍，从制品的测绘、注塑机的选取到分型面的确定、模架结构的确定，每一步均作了详细地说明和精确的计算，特别是对型腔数、浇注系统、型腔、型芯尺寸、成型零部件设计等重要部分的确定，文中作了重点论述。为使设计结果更加清晰、明了，运用AutoCAD绘制总装图和各模块及模芯图。另外利用所学知识和理论相关零部件进行计算和校核。关键词： PC 注塑模 模架 注射机 型腔 浇注系统Nikon CD3-7074 plastic design for die and mouldAb
2、stractThe problem produces plastic articles by injection moulding with regard to Nikon digital camera component the model design process has done detailed introduction, from the products surveying and mapping , the injection machine choice arriving at mark of type ascertaining that soft and floury ,
3、 the model putting up architectural ascertaining that, every single-step have done the accurate calculation explaining a sum detailedly equally , have commented that especially to having assumed priority in the type cavity number , ascertaining that , culture pouring important parts such as system ,
4、 type cavity , core dimension , molding component and part design. In order having made design finally limpid , clear, apply AutoCAD to draw general dress picture and every module and model core picture. Another makes use of what be mimicked knowledge and theory being in progress to the armature pus
5、her intensity and the screw intensity to calculate and proofread.Keywords: Produce plastic articles by injection moulding model Inject machine Type cavity Pour system 目录1绪论32塑件材料及工艺性分析62.1塑件材料的特性62.2塑件材料的成型工艺82.3塑件参数93注射机的选择103.1精密注塑机的选择要求103.2注射机规格及主要参数113.3注射机的校核114型腔数目的确定154.1单型腔及多型腔的优缺点及适用范围154.
6、2型腔数目的选择154.3型腔的布置164.4分型面的选择175塑料模具结构的设计185.1浇注系统185.1.1主流道205.1.2冷料穴215.1.3分流道215.1.4浇口225.2成形零件设计255.2.1成形零件的结构设计255.2.2型芯和成形杆255.2.3成型零件工作尺寸计算255.3合模导向和定位机构295.3.1导向机构295.3.2脱模机构305.4冷却系统345.4.1冷却系统设计的原则345.4.2冷却水路结构形式345.4.3冷却时间355.5排气系统355.51排气系统设计原则365.52排气形式366设计总结367致谢36参考文献371绪论（1）塑料工业在国民经
7、济中的作用 由于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制件可加工成任意形状，而且具有生产率高、价格低廉等特点，所以应用日趋广泛，年增长居四大工业材料之首，已经深入到国民经济的各个部门。我国塑料制品工业发展于20世纪50年代后期，主要用于日常用品，如塑料鞋、日用塑料薄膜等进入20世纪70年代以来，塑料的应用已涉及到国民经济和人民生活中的各个方面，如仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建树、医疗卫生、农业、军事、航天和原子能工业中，塑料已经成为金属的良好代用材料，出现了金属零件塑料化的趋势。例如ABS塑料有14用于汽车、13用于家用电器和视听设备中。目前我国地膜、棚膜等覆盖面积已位居
8、世界首位。包装用塑料制品已达100多万t，各种塑料编织袋达50亿条，为世界之最。在建材应用上，各种塑料门窗、管道、地板革、异型材等应用日趋广泛。到2010年，塑料门窗和塑料排水管的普及率将达到3050。由于塑料材料具有不能被其它材料所替代的特性，使得塑料工业在促进现代科技发展、加速国防现代化建设、推进农业现代化、改善和提高人们生活方面，发挥着越来越重要的作用。（2）模具工业在国民经济中的重要性用模具生产的塑料制品(简称塑件)具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，因此广泛用于仪器、仪表、家用电器、汽车等行业。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具价值的
9、几十倍、上百倍。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力”。模具工业在我国国民经济中的重要性，表现在国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑，都要求模具工业的发展与之相适应，以满足五大支柱产业发展的需要。以汽车、摩托车行业模具市场为例，在工业发达国家，汽车、摩托车行业是模具的最大市场，其占整个模具市场的一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到明确。到2005年，我国汽车年总需求量约300万
10、辆，汽车基本车型将达到170种，更新车型和改装车型430种，而且汽车换型时间不断缩短，轿车一般3-4年，轻型车4-5年，其它车型68年。汽车换型时约有80的模具需要更换，一个型号的汽车，所需模具达几千副，价值上亿元。据介绍，到2005年，我国生产的各类汽车模具只能满足规划需要量的50左右。1997年我国摩托车产量超过l删万辆，居世界第一。这其中共有14种诽量，80多个车型，1000多个型号，到2删年生产能力达到2000万辆，每辆摩托车需模具近1000副，价值1000多万元。目前，全世界的模具年产值约有600650亿美元。发达国家，如美国、日本、法国及瑞土等国家，模具出口约占本国模具年产值的13
11、。而我国模具出口数量极少，1998年模具出口为096亿美元，约占我国模具总产值的36，与发达国家的差距比较大。当前，由于产品品种增多，更新加快，市场竞争激烈，因此对模具的要求是交货期短、精度高及成本低，塑料成型模具正朝着高效率、高精度及高寿命方向发展。随着现代产品对形状、尺寸、精度及零件整体性要求的提高，以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔形状的要求也日益复杂。许多精密塑料成型模具结构的复杂程度近似于一台精密机床，不仅型腔表面形状复杂，而且模具中零件的配套性要求极高，加工中必须保证多个模具之间几何形状的协调一致。例如塑料注射模具的设计与制造具有三维几何形状复杂及运动配合
12、精度要求高等特点，同时涉及模具强度计算、模具寿命计算及熔融塑料在模具中流动预测等复杂的工程运算问题，是一项综合性的复杂技术工作。只有在成型设备和模具设计及制造方面引入CADCAMCAE先进技术，才能迅速地完成模具各类尺寸的计算以及平衡浇注系统、模拟注射过程的计算和分析，通过反复交互，完成查询表格数据、零件目录，绘制模具图纸和明细表等工作，使设计的模具达到尽可能的完美，让模具设计人员从繁重的重复劳动中解脱出来，有较多的时间从事创造性工作，以提高模具的设计质量。模具标准化是发展模具生产技术的关键，包括模具设计、制造、材料、验收和使用等方面，是开展模具计算机CADCAMCAE的前提。国外塑料模标准化
13、程度很高，从材料、品种、规格、结构、精度及验收等都实现了标准化，而且还建立了模具标准结构典型组合。标淮化是专业化生产的重要前提，也是提高劳动生产率，提高技术水平，提高产品质量，降低产品成本及改善劳动组织的最重要的条件之一。模具的标准化程度越高，专业化生产越强，因而模具生产周期越短，生产成本越低，模具质量越高；同时模具设计简化，交货期限缩短，产品更新换代迅速。我国结合实际情况，已制定出了塑料模国家标准，塑料模专业化生产工厂可提供标准件和标准模架，这些为简化设计，缩短制模周期，提高产品质量，提供了保证。 我国长期以来，对模具重视不够，没有认识到模具的重要性，各部门都用模具，但都不管模具，90年代以
14、前大专院校很少有模具专业。改革开放后，国家开始重视模具工业的发展，1984年全国模具工业协会成立；1989年3月国家把模具列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列的第二位31997年以后，又把模具及模具加工技术和成型设备列入国家重点发展产业，同时对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70的优惠政策，扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持，也体现了模具工业在国民经济中的重要性。（3）日本模具加工的最新发展方向据Et本大阪加工技术开发中心主管技师若冈俊介博士介绍，Et本模具加工的4个发展方向为无人手修磨、无放电加工、加工时间缩短及五轴加
15、工。对于温度变化所产生的真正热变形，大阪以环境实验室内所取得的大量热变位数据为基础，通过01um单位的实时热变位补偿方法予以控制。利用这些新技术，即使在室温变化达8C的情况下，加工过程中的尺寸变化也只有8um，实现了高精度加工。在加工刀路方面，以前弯角及尖角的地方都很难加工。转角部位切削抵抗激增，令刀具容易破损、折损或者发生振刀的情况。使用对刀具柔和的加工方法(等高偏置R角圆弧切削)后，转角部位轨迹增加了圆弧，使抵抗增加大幅减少，负载增加率只有3倍。无圆角圆弧的负载增加率为7倍。在刀具使用方面，建议尽量使用富刚性的刀具。而在槽加工时，有问题时应先用球刀进行粗加工，然后用平底铣刀加工。加工非常坚硬(HRC50)、难于切削的材料，并且加工的深度与刀具的直径比例大(LD=23)。使用大阪MB一46VA电脑数控加工中心，能在145 h完成加工，相对放电加工，时间缩短了许多。有关高品质五轴分度加工(电极)，使用大阪MU一400UA五轴加工中心，同一夹持可作五面加工，因而可大大减少在不同加工情况下所造成的累积误差，精度提高，减省加工时间。2塑件材料及工艺性分析2.1塑件材料的特性塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。在三大高分子材料中，塑
