毕 业 设 计机械类模具.docx

1、毕 业 设 计机械类模具 毕 业 设 计（机械类） 题目:鼠标外壳注塑模设计 院 别: 工程技术学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 号: 2000111036 姓 名: 夏璨 指导教师: 程蓉、李积彬、王红志、王贤坤、胡琳 小组成员: 陈飞宇、刘晓洋 2004年5月5日目录摘要 IIIAbstract III绪论 IV第1章 概述 111产品调研 1111市场调查 1112鼠标外壳设计的初步方案 6113现代注塑模具设计方法 1012产品的工艺分析 12121注塑材料 12122塑件制件设计的工艺分析 1313模具设计流程介绍 14131注射模人工设计流程分析 14132塑模CAD流程

2、 15133人手设计与CAD设计的比较 16134模具设计环境与工具 17第2章 CAE有限元与MOLDFLOW分析 1921有限元分析 1922 MOLDFLOW分析与Pro/Engineer塑料顾问工具 22第3章 模具设计 2331模具设计与参数计算 23311本塑件制品分析 23312注塑机的确定 24313模具结构设计 24314注塑机参数校核 2432浇注系统设计、关键零部件设计 26321浇注系统的设计 26322分型面的选择 30323排气系统的设计 31324成型零件的设计 31325型腔的侧壁和底板厚度计算 32326导向机构设计 33327脱模机构设计 33328冷却装置

3、设计 34第4章 模具装配图与爆炸图 35第5章 总结 3651模具设计的创新与特色总结 3652论文存在问题与解决设想 36【参考文献】 38致谢 39附录一 鼠标产品设计说明书 40附录二 工程图 43摘要：这次论文，主要描述了一个塑料产品（鼠标）的设计过程，包括市场调研，工艺分析，产品外形设计，对塑件进行CAE分析后，进入模具的结构设计及有关参数计算，接着进行浇注系统及模具的有关键零部件设计，最后把关键零部件的二维图和立体图，还有模具的装配图和爆炸图以图纸形式展现出来。关键词：鼠标、塑料、注塑模、Pro/EngineerInjection Plastic Mold DesignAbstr

4、act：In this paper, It describe a process, which include the market investigate, products outlook design, Analyzed the CAE of the product. Then designed the structure of the mold and computed the related parameters. Finally design the related part of the mold and show all of the injection plastic mol

5、d design under the environment of Pro/Engineer.Keywords: mouse、plastic、 mold、Pro/Engineer绪论模具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13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。

6、如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。现化模具工业已从传统的劳动密集产业转变为一个技术密集、人才密集和资本密集的产业。加入WTO后，模具企业为了参与激烈的市场竞争，不仅重视人才的开发和培训，广泛使用新技术，努力提高自己的模具技术水平。在激烈的竞争中发展起来的现代模具企业，其重要特征表现如下：（1)以计算机为中心。计算机技术的广泛使用，使现代模具企业的首要特征是以计算机为中心。计算机是整个企业最活跃、最核心，最需要投资以及更新最快的部分(其软件每2-3年、硬件每3-5年更新一次)。以计算机为中心建立起来的计算机辅助设计、计算机辅助工程以及计算机辅助制造(CAD/CAE/CAM)是企

7、业的生产主线，并向集成化、网络化、智能化方向发展。 (2)模具设计水平高。现代模具企业都广泛采用计算机辅助技术、人工智能技术进行设计决策、模拟分析和优化设计。同时，数据库和计算机网络技术应用使设计师可以在更大范围内共享设计资料、信息、资源和展开合作，使其现代模具设计的总体水平上升到一个前所未有高度。 现代模具有的还要求有控压、控温等功能，甚至要求提供某些测量元件。在模具标准化、通用化、典型化程度很高的情况下，各模具企业都利用自己的某些专长设计制造模具，在激烈的竞争中求发展。 (3)生产设备先进。现代模具的加工，更多地依靠各种自动化程度较高的高精度、高效率机床。从模具粗加工、热处理到各种精加工、

8、光整加工、质量控制与检测，必须设备齐全，配套合理。其中，数控加工设备所占比重比较大，以适应单件或小批量复杂模具的生产。同时，数控加工设备也是模具CAD/CAE/CAM的基础，有助于实现模具制造的全自动加工。 (4)供货期短。现代模具对短交货期的要求日益迫切，模具的交货期限已从传统的几个月向几十天、十几天甚至数小时发展，这些是传统制模方法所不能达到的。 模具设计已从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。广泛采用模具CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、生产装备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期。

9、此外，成形过程计算机模拟，并行工程、人工智能，快速原型制造等先进制造技术的应用，以及模具标准化、专业化生产等也为缩短供货期起了重要作用。第1章 概述11产品调研111市场调查鼠标的发展鼠标是1964年由Douglas Engelbart发明的，当时Douglas Engelbart在斯坦福研究所(SRI)工作，该研究所是斯坦福大学赞助的一个机构，Douglas Engelbart很早就在考虑如何使电脑的操作更加简便，用什么手段来取代由键盘输入的繁琐指令。60年代初，他在参加一个会议时随手掏出了随身携带的笔记本(可不是笔记本电脑哦)，画出了一种在底部使用两个互相垂直的轮子来跟踪动作的装置草图，这

10、就是鼠标的雏型。到了1964年，Douglas Engelbart再次对这种装置的构思进行完善，动手制作出了第一个成品。因此Douglas Engelbart也被称为“鼠标之父”。当时还没有“鼠标”的名称，这个新型装置是一个小木头盒子，里面有两个滚轮，但只有一个按钮。它的工作原理是由滚轮带动轴旋转，并使变阻器改变阻值，阻值的变化就产生了位移讯号，经电脑处理后屏幕上指示位置的光标就可以移动了(如图11所示)。图11由于该装置像老鼠一样拖着一条长长的连线(象老鼠的尾巴)，因此，Douglas Engelbart和他的同事在实验室里把它戏称为“Mouse”，他当时也曾想到将来鼠标有可能会被广泛应用，

11、所以在申请专利时起名叫“显示系统X-Y位置指示器”，只是人们觉得“Mouse”这个名字更加让人感到亲切，于是就有了“鼠标”的称呼。鼠标被发明之后，首先于1973年被Xerox公司应用到经过改进的Alto电脑系统中，但是遗憾的是，当时这些系统都是实验用的，完全被用于研究工作，并没有向大众推广，所以鼠标一直都默默无闻。1979年，Apple公司创始人Steve Jobs被邀请观看Alto以及执行在该系统上的软件。Steve Jobs被自己所看到的电脑技术所震撼，他意识到这些技术代表了电脑未来的发展潮流。这些技术就包括使用鼠标作为指点输入设备和操作系统使用的GUI(Graphics User Int

12、erface，图形用户界面)。Apple公司立即将这些功能加入自己的系统中，准备开发新型的家用电脑，并且高薪挖到了十几位Xerox公司的技术人员。1981年，Xerox公司推出了使用鼠标，并应用GUI操作系统的Star 8010电脑，这是大众首次了解鼠标，可惜由于这种电脑价格过于昂贵，销量很小。尽管如此，鼠标已经引起了不少人的注意，并开始为人们所掌握。1983年，Apple公司正式推出LISA电脑，这是Apple公司自己的第一台使用鼠标的电脑，进一步把鼠标介绍给了广大用户，让用户认识到了鼠标的作用。1984年，LISA的升级产品-Macintosh问世，这是Apple公司的一个里程碑，也是电脑

13、发展史上的一个里程碑，它为Apple公司带来丰厚收入的同时，也让鼠标走进了前家万户。之后，由于OS/2，Windows系统的广泛使用更进一步推广了鼠标和GUI的应用，使得鼠标逐渐流行起来，并最终成为了电脑的标准配置，从此，每台电脑旁边都有了一个忠实的伴侣，那就是“Mouse”-鼠标。鼠标的分类鼠标主要有两种分类标准。按定位方式和按照和电脑的连接方式来分。冲定位方式分主要有四大类：机械式、光机式、光电式、和光学式。机械式和光电式基本上已经看不到了。现在市场上主要都是光机式和光学式。光机鼠标光机式鼠标的内部结构是由机械传动装置、位移传感器、按键、编码电路和连结线组成。鼠标的按键数量及种类根据自身的

14、市场定位而变化，不过基本都包括左右两个键。当我们点击鼠标按键是会听见清脆的响声，这是微动开关发出的声音，实际上鼠标按键功能是靠微动开关闭合（编码电路根据微动开关闭合后电位变化进行信号转换）实现的。有的鼠标根据不同需求还增加了中键，侧键，和滚轮，滚轮的结构原理和圆盘光栅差不多，上面布满了光栅通过阻挡红外线发射管的光线来控制屏幕上页面的移动。编码电路将光电转换装置传来的讯号进行对比，产生横、竖两个方向的移动讯号，再将各个按键和滚轮送来的讯号通过编码处理芯片进行编码，最后通过连接传输线，将讯号送到电脑的主机进行处理。 图12 光机鼠标 图13 光机鼠标内部结构经过多年的发展，光学机械式鼠标成为了目前

15、技术最为成熟的一种鼠标，结构简单、成本低廉，到现在仍然是市场上的主流。光学鼠标光学鼠标的内部使用了一个很精密的光学传感器（optical sensor），也就是俗称的光眼。目前，高档的光学鼠标都采用安捷伦公司的光学传感器。光学传感器包括由光学组件、CMOS成像元件和专用图像分析处理芯片（DSP，即数字信号微处理器）。光学组件由棱镜和透镜组成。还有一些比较特别的结构，微软采用interllieye技术的自有品牌光学鼠标，实际上就是将控制芯片、DSP、CMOS集成在一起，因此内部结构和其他鼠标有所差异。还有一点，CMOS成像只是一种比喻，实际上鼠标上的CMOS器件和我们一般所说的数码相机的CMOS器件不同，他只会捕捉简单的动态物体，以单色点作为固定参考物。鼠标的控制芯片的主要作用是负责协调光学鼠标中各元器件的工作，并与外部电路进行沟通（桥接）及各种信号的传送和收取。我们可以理解成光学鼠标的管家。另外，要实现滚轮带按键功能，只需在滚轮中轴任一端的下方增加一个微动开关即可。由的滚轮还带有发光功能，实际上也就是在滚轮旁边增加一个LED。光电鼠标如图14图14 光电鼠标鼠标按照与计算机的接口形式分可分为COM串行接