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第一章 前言
1.1我国模具行业发展的现状
在现代机械制造业中，模具工业已越来越成为国民经济中一个非常重要的行业，并被我国正式确定为基础产业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。
在最近几年市场需求的强大拉动下，模具工业得到了高速发展，市场广阔。1996—2002年间，中国大陆模具制造业的产值年平均增长14％左右，2003年则增长25％左右。其中，广东、江苏、浙江和山东等模具发达地区的增长率都在25％以上。近两年，模具技术也有了很大的提高，生产的模具有些己接近或达到国际水准。
在大型塑料模方面，已能生产大体积、大质量等的大型塑料模具；在精密塑料模具方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具和厚度仅为0.08mm的1模2腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等；在精度方面，塑料模型腔制造精度可高达0.02～0.05mm，分型面接触间隙为0.02mm，模板的弹性变形为0.05mm，型面的表面粗糙度值为Ra0.2～0.25mm，塑料模寿命已达100万次；在成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展;在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,这些系统和软件的引进，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展;在模具使用材料方面，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响;在加工方面，滚子制造采用五工位冷挤压机加工，套筒采用高速精密且具有自动检测功能的卷管机加工,喷丸、挤孔、表面硬化处理等新工艺应用很普遍,零件热处理一般采用热处理自动生产线，热处理质量由在线检测设备检测与控制,热处理工艺有趋于向温度、炉压、炉气组分以及淬火介质等多参数综合控
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制，零件质量稳定可靠，技术性能较高；在塑料件方面，有数据显示，今后5年，中国小家电市场的年增长幅度将在8%到14%之间，需求总额将超过3500亿元。随着人们生活水平提高，小家电产品的加速普及与换代升级必将产生惊人的市场推动力，小家电的市场发展前景非常广阔。2006年，中国小家电消费市场份额将进一步扩大，针对部分小家电质量标准不一的状况，国家将会出台更严格的小家电产品质量标准，促进了小家电品牌的优胜劣汰，强势品牌的小家电厂家成为真正的赢家。 1.2我国塑模工业在今后发展主要的方向 我国模具行业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成型分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。未来国内外塑料模具的制造技术和成型技术的发展趋势如下：
1）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 2）快速原型制造及相关技术将得到更好的发展； 3）高速铣削加工将得到更广泛的应用；
4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7）电火花加工技术将得到发展； 8）超精加工和复合加工将得到发展；
9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10）虚拟技术将得到发展；
11）模具自动加工系统的研制和发展； 12）热流道技术将得到推广；
13）模具高速扫描及数字化系统将在逆向工程中发挥更大作用。 1.3选取本课题的意义 随着社会科学技术的快速发展，人们的生活水平中许多方面都得到了很大提高，这些东西的很多方面都涉及到模具方面的东西，小号夹具也是生活中不可或缺的东
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西，这些东西是人们所熟知的东西，但它的生产方法却甚为人知。要说到它的产品设计就得提到PRO/E这个强大的3D产品设计软件，它集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析，产品数据库管理等功能于一体。并且和现代制造业密切的结合起来。现代科学的日新月异，随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业，农业以及日常生活等各个领域越来越广泛。 塑料制品指以合成树脂（高分子化合物）为主要原料，经采用挤塑、注塑、吹塑、压延、层压等工艺加工成型的各种制品的生产；以及利用回收的废旧塑料加工再生产塑料制品的活动，它具有很多良好的性能，塑料是继钢材，木材，水泥之后，当代新兴的第四大类工业材料，塑料具有良好的成型加工可塑性能，在一定的温度下，通过模具可以成型为具有一定形状的制品，并在常温下保持即定的形状。2008年以来，受原料持续上涨、人民币升值、出口退税率下降、“限塑令”、劳动法实施以及国际环境不断恶化等影响，沿海塑料加工业发达地区的增长放缓。但与上年同期相比，塑料制品行业总体仍保持了两位数增长，从各项经济指标看，总体发展态势令人乐观。塑料行业具有较大的发展潜力：科技、制度与管理等方面创新能力的提升推动了塑料加工工业的发展。而国有股份制改造、民营经济崛起等也推动塑料行业进行资源配置的调整，并演化为企业的发展动力;内需对塑料经济增长的作用在加大，这为我国塑料行业发展新增了市场空间;塑料制品已经成为人们生活必需品。随着人们生活水平的提高，消费结构也发生了相应的变化，而大量电子消费品进入家庭也必然带来塑料配套制品的发展。
中国塑料加工工业经过50多年的发展历程，特别是改革开放辉煌的30年历程，已跻身于世界塑料先进大国的行列。中国塑料工业的神圣使命就是要使塑料加工机械位居世界第一，由设计制造大国发展成为先进的自主开发强国；使塑料合成树脂生产位居世界第二，由大量依靠进口逐步转为立足国内多品种满足市场需求；使塑料制品加工亦位居世界第二，由加工数千万吨制品到拥有更多自主知识产权的中国品牌的产业，使整个塑料行业实现跨越式发展耸立于世界之林。
因此，模具设计作为本次毕业设计的课题具有现实意义及广阔的前景。 1.4设计的主要内容 1）设计课题：应用PRO/E设计灯罩注射模具。
2）设计任务：了解制件的用途，分析注塑制件的工艺性，尺寸精度等技术要求，
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然后确定零件成型方法，使用三维制图软件pro/e生成塑件，最后用EMX5.0将生成的塑件加载模架，设计该塑件的全套模具。 1.5设计的基本要求
1）该产品为日用品，最主要的要求就是生成成本低，性能好，实现高的性价比。 2）设计时，要注重美观，所以首要的任务就是外表面要求光滑 ,无明显的熔接线痕迹、缩孔、凹陷及烧焦。
3）在设计过程中还要考虑一些细节的问题，如模具的配合、变形、避免产生应力集中现象等。 1.6课题目的 1）提高综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 2）掌握塑料模具设计的一些基本准则和结构布局。 3）巩固所学的一些基础专业知识。 4）熟练使用Pro/E进行模具设计的方法。
5）培养以三维建模为基础的现代CAD／CAM技术相适应的设计意识。 6）能提高形像思维与创新思维能力。 1.7本章小结 通过收集相关的模具资料，对模具行业有了较清楚地认识，并且意识到无论在国内还是在国外，模具行业在整个工业生产中的地位已经日趋重要了，所以本课题关于模具设计是有非常明显的现实意义。
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第二章 塑件设计结构分析
2.1灯罩背景介绍 随着社会的大幅度进步和人们生活水平的提高，电已越来越成为人类不可缺少的日常必需品，随之而来，各种电器已走进千家万户，电灯也不例外。在竞争激烈的当今，各行各业的产品厂商不计其数，为了增加其竞争力，各厂商之间打起了价格战，但对消费者来说，除了价格之外，其外形也是他们选择产品的一个重要指标，所以对生产厂商而言，在不断降低产品成本的同时，其外形也同样的重要，当然其性能也要保证。鉴于当今市场的这种特点，故提出本课题。 2.2塑件的结构分析 2.2.1塑件材料确定
分析该塑件的使用条件，选定原材料为聚碳酸酯（PC） 2.2.2塑件壁厚确定
一般来说，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程来看，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚，收缩率就增大，这样使得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须设计得适中，由于该塑件在实际中需要承受的作用力一般不大，初取塑件的壁厚为3mm。 2.2.3尺寸精度等级的确定
该塑件只是日常用品，对制件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自有尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：
00?690?700?1700?127?129?0.86?0.86?1.6、R5-0.24、?1.28?1.28塑料制件外形尺寸：、、、、008133?1370?1.28。 ?1.28、?0.28、
?0.74?0.74?0.2?0.74?1.14?1.28?630?640R20600?114?12100塑料制件的内形尺寸：、、、、、、
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