连接座三维模型及注塑模具的设计

绪论

模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。

1.模具行业发展现状及发展趋势

1.1国内模具发展现状及发展趋势

随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来，随着我国产品制造业蓬勃发展，模具制造业也相应进入了高速发展时期。据中国模具工业协会统计，1995年我国模具工业总产值约为145亿，而2003年已达450亿左右，年均增长14%。另据统计，我国（不含台湾、香港、澳门地区）现有模具生产厂点已超过20000家，从业人员有60万人，模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见，我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期要达到全新的水平。

我国模具制造业面临着发展的机遇，但同时也面临着更大的挑战。虽然我国模具行业发展迅速，但还远远不能适应国民经济发展的需要。我国模具行业尚存在很大的不足，主要表现在以下几个方面:

第一、体制不全，基础薄弱。“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。

第二、开发能力较差，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是15～20万美元，有的高达25～30万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。

第三、工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低。虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。

第四、专业化、标准化、商品化的程度低、协作差。由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，

其余为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，第

1章零件结构及工艺分析

零件原始资料为：产品零件图如下图所示：

设计要求：

1 材料：ABS；

2 生产批量：中等批量；

3 未注公差取MT5级精度。

此零件既有通孔又含侧孔，但这一类侧孔可直接在开模方向上成型，不需要侧抽芯，所以此套模具结构比较简单，成型零件的设计主要考虑型心的嵌入式处理，也不太复杂。根据零件的结构特点，拟定如下工艺方案进行比较分析。

1.1 分型面的选择

分析零件结构可知，分型面应设在零件最大截面处，塑料包紧大型心并留在动模一侧。

1.2 型腔布局

方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。

方案二：一模两件对称布置，生产效率较高，但模具尺寸偏大，制造成本较一模一件高。

方案三：一模四件对称布置，生产效率较高，但模具尺寸更大，制造成本较高。

通过以上三种方案的分析比较，根据经济合理的原则，选择方案一最合适。

1.3 浇注系统设计

方案一：采用侧浇口，从分型面进料，主流道过长，造成塑料的浪费，同时主流道偏离模具中心，造成压力中心偏移。

方案二：采用轮辐式浇口，从塑件上端孔进料，加工简单，浇口容易去除，不影响塑件外观，模具结构简单。

通过对以上两种设计方案的分析比较，采用第二种方案较好。

1.4 推出机构设计

关于该模具的推出机构设计有两种方案可供选择。

方案一：推管推杆联合推出。推出平稳，但机构复杂，制造与装配成本上升。

方案二：推件板推出。此零件相对深度大，塑件包紧型芯的力很大，为了平稳顶出，在分型面处用推件板推出，这样塑件不容易发生顶出变形。

通过以上分析比较，方案二较好，故选之。

第2章产品造型设计

此类零件虽然既含有通孔又含有侧孔，但零件整体结构并不复杂，根据任务书中所给零件二维图及相关尺寸要求，在保证满足使用要求的前提下，根据便于模具设计及生产制造的原则，产品造型过程如下：

1、在Windows环境下，依次选择单击【开始】→【程序】→【NX3.0】→【NX3.0】命令，进入UG NX3.0的操作界面。

2、单击【新建】按钮，弹出【新部件文件】对话框，然后输入新文件名lianjiezuo，单位选择【毫米】，单击【OK】按钮。

3、在【应用程序】工具条中单击【建模】按钮，进入建模环境界面。

4、在【成型特征】工具条中单击【草图】按钮，进入二维草图绘制模块。

5、在悬浮的工具条中选择XC-ZC面，单击【确定】按钮，进行二维草图绘图。

6、绘出如下图所示的二维轮廓。

7、完成二维轮廓绘制后，单击【完成草图】按钮，返回实体编辑状态。

8、移动光标选择上步所绘制的轮廓呈高亮显示，然后在【成型特征】工具条中单击【回转体】按钮，通过旋转特征构建成实体，完成旋转特征后构建的实体如下图所示：

9、在【成型特征】工具条中单击【草图】按钮，进入二维草图绘制模块。

10、在悬浮的工具条中选择XC-YC面，单击【确定】按钮，三维绘图区转为二维绘图状态，绘制草图轮廓。

11、完成轮廓绘制后，单击【完成草图】按钮，返回实体编辑状态。

12、移动光标选择上步绘制的轮廓呈高亮显示，然后在【成型特征】工具条中单击【拉深】按钮，在对话框中输入距离3，选择布尔运算并集，点击确定完成操作过程。