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1、目录绪论11.1 我国模具技术的现状及发展趋势21.2 塑料模具的分类41.3 Pro/E软件的介绍51.4 课题的目的与意义52. U盘外壳模具设计72.1 U盘外壳成型工艺性分析72.2 模具结构设计92.3 注射机型号的确定112.4 浇注系统设计142.5 成型零部件的尺寸精度分析162.6 模架选择162.7 模具设计流程183. 塑料顾问233.1材料选用233.2 Gate Location (浇口位置分析)233.3 Plastic Fill（分析塑料流动）243.4 Mold Window （成型条件分析）283.5 Cooling Quality（冷却质量分析）283.6缩
2、痕分析303.7接痕和气泡分析31总结与展望33参考文献34致谢35绪论开放以来，我国的塑料工业得到了迅猛的发展，塑料制品已成为工业、农业、国防建设、文教卫生和人们日常生活中不可或缺的制品。随着国民经济的快速发展，对塑料制品的需要量越来越大，样式更新、质量更好、性能更加、结构更复杂的塑料制品在不断的涌现。 制品是靠成型加工方法得到的。成型的加工方法很多，而注塑成型是其中最重要的一种成型加工方法。它生产的制品具有精度高、形状复杂、一致性好、生产率高和消耗低等特点，有极大的市场需要和广阔的发展前景。塑料成型加工是一门不断发展的综合学科，他不仅随着高分子材料合成技术的提高，成型加工设备的更新改造、成
3、型工艺的成熟和进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而得到长足地发展。 模具行业就有他自身的舞台。人类已经迈入了21世纪，这是一个科学技术飞速发展、知识更替日新月异的时代。人类的生存、社会的进步、经济的发展与模具工业息息相关。模具工业是制造工业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础；同时其本身又是高新技术产业的重要领域。一些国家因为模具工业的进步，带来了高科技的发达。塑料模具是模具工业的一个重要的领域，它的设计是模具制造中的关键阶段，通过合理的设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值
4、的目的。 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亿日元，远远超过日本机床总产值亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。 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
5、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。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成
6、本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。发展先进生产力离不开模具工业的发展，模具生产历史悠久，在几千年前，周鼎、秦俑的制作，就才用了模具。但是用CAD/CAE/CAM等先进的信息、数控技术改造和提升了的模具制造工业，即现代模具制造业，却已经成为高新技术产业的一部分，成为高新技术的进一步发展，也心须有现代模具工业的支撑。在高新技术领域，如航天航空、电子信息产业，以及作为国民经济持续发展基础的装备制造也的发展，都离不开大型、精密、复杂模具，都要求模具工业的发展跟上去，与之相适应。因为，模具工业在发展先进生产力当中，处于一个非常重要、非常关键的地位。我国模具工业年产值目前虽然已经达到40
7、多亿美元，但产品结构不合理，高档模具的比重低，不适应国民经济产业发展的需要。2001年模具进口高达11.12美元，而模具出口只有1.8亿美元。落实“三个代表”重要思想，进一步提高模具产品的设计制造水平，才能促进我过先进生产力的发展。发展先进文化，模具工业也肩负着重要的责任和重要使命。学习和传播先进文化，必须有先进的载体和工具。广播电视设备、音像设备和制品、通讯设备、电脑和网络传输设备、文化办公用品等等，如果没有先进的精密、复杂模具，这些产品是作不出来的。通过这次设计要达到如下目的：1、能够认识和指导如何协调各种约束条件使设计更加趋于完美，能在有限的时间内完成任务。2、协调模具设计与模具加工的微
8、妙关系，了解模具加工过程。3、通过对具体模具的设计，能够大致的掌握设计基本步骤和解决设计中的可能出现的各种各样的问题。4、加强制图识别能力。5、从制件的形状复杂程度，材料基本性能，能够统筹评估出所将要设计模具从设计到生产的大致周期、价值。6、了解加工中定位的处理，及尺寸标注之间的关系，及各种车床能够达到的精度。1.1 我国模具技术的现状及发展趋势1.1.1 模具工业的现状模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为工业之母。而塑料模具又是整个模具工业中的一支独秀，发展极为迅速。世界各国都非常重视模具工业的发展。模具工业和机械制造加工设备一样，是国民经济各部门发展的重要基础之一。 随着机械行业（尤
9、其是汽车、摩托车工业）、电子工业（如家电行业）、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，许多新产品的开发和研制在很大的程度上都依赖于模具生产。根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械制造工业的零件，其产品约3/4的粗加工和超过一半的精加工都将依靠模具完成。工业发展的关键是技术的进步，模具工业也不例外。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平已经成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。世界上许多国家，特别是一些工业发达国
10、家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采取先进技术和设备提高模具制造水平，并且已经取得了显著的经济效益。 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整和发展。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。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资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。 塑料工业是世界上增长最快的工业之一。随着科技日新月异的发展，塑料工业得到了前所未有的发展，从而使塑料的数量
11、也不断上涨。当然塑料工业的发展离不开塑料模具设计,模具工业被誉为“工业之母”随着模具技术的驯熟发展，在现代工业生产中，模具已成为各种工业产品不可或缺的重要工艺设备。模具成型具有优质、高产、低消耗、低成本的特点因而，在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。中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48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及
12、汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，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。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、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做出了贡献。进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先
13、进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。1.1.2 模具的发展趋势随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具技术的发展呈现以下趋势。（1）模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展（2）模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展（3）快速经济制模技术得到应用（4）特种加工技术有了进一步的发展（5）模具自动加工系统的研制和发展（6）模具材料及表面处理技术发展迅速（7）模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同1.2 塑料模具的分类1.2.1 按照塑料制件的成型方法不同分类（1）注射模 注射模又称注塑模，塑料注射时在金属压铸成型的
14、基础上复杂化起来的，成型所采用的设备是注射机，注射模通常适合于热塑性塑料的成型，是塑料成型生产中自动化程度最高，采用最广泛的一种成型方法。（2）压缩模 压缩模又称压塑模或压胶模。成型所用设备为塑料成型压力机，是热固性塑料通常采用的成型方法。（3）压注模压注模又称传递模，成型所用设备与压缩模相同，知识模具结构不同。（4）气动成型模 除了上述几种成型模具外，还有铸塑模、中空吹塑成型模具、泡沫塑料成型模具等等。1.2.2 按照型腔数目分类（1）单分型面塑料模具只有一个分型面，因此称为单分型面塑料模具。这是注射模中最简单且用的最多的一种结构形式。合模后，动、定模组合构成型腔，主流道在定模一侧，分流道及
15、浇口在动模一侧，动模上设有推出机构，用于推出塑件和凝料。（2）多分型面塑料模具增加具有一定功能的辅助分型面。主要用于侧向分型抽芯机构设在定模一侧以及有结构特殊性需要的顺序模具中，这类模安装复杂。还有按加工塑料的品种可分为热塑性塑料模具和热固性塑料模具；按模具在设备上的安装方式分为移出式塑料模具和固定式塑料模具等。1.3 Pro/E软件的介绍Pro/ENGINEER Wildfire软件是PTC公司基于单一数据库、参数化、特征、全相关及工程数据再利用等概念基础上开发的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设计与制造工作。应用Pro/ENGINEER Wildfire系统强大的三维建模功能，可以方便地创建塑料制品的特征实体模型。首先创建基础特征，然后再基础特征之上创建放置特征，如创建圆孔、倒角、筋特征等，并可生成塑料制品特有的拔模特征。然后根据需要可使用工程图模块直接由三维实体模型生成二维工程图。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不
