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基于SolidWorks的注射模具脱模机构设计的研究的开题报告一、研究背景及意义注射模具，是工业生产中重要的工具之一，能够形成各种形状的产品。
而脱模机构则是注射模具中不可或缺的组成部分，它能够确保产品从模具中成功脱离，以保证生产效率和产品质量。
因此，注射模具脱模机构的设计具有重要意义。
现今，注射模具的设计与制造逐渐向CAD/CAM/CAE集成化与自动化发展。
SolidWorks是一种流行的三维CAD工具，它具有强大的模型建模和模拟分析功能。
将注射模具脱模机构设计与SolidWorks相融合，能够提高设计效率、缩短设计周期、降低制造成本，并且减少因设计错误而带来的错误成本。
因此，本文将研究注射模具脱模机构的设计，采用SolidWorks进行模型建立和模拟分析，探索如何通过SolidWorks的使用实现高效、低成本、高质量的注射模具脱模机构设计。
二、研究内容和方法本文主要研究注射模具脱模机构的设计，并采用SolidWorks进行模型建立和模拟分析。
具体研究内容如下：1. 注射模具脱模机构设计的原则与方法2. SolidWorks建模技术在注射模具脱模机构中的应用3. 注射模具脱模机构设计的模拟分析4. 优化注射模具脱模机构设计的方法研究研究方法主要包括文献调研、实验研究与仿真模拟等，以收集和分析注射模具脱模机构的相关信息，这将能够支持SolidWorks建模技术的使用和模拟分析，以及优化设计过程的实施。
三、预期目标和成果本文将重点研究SolidWorks在注射模具脱模机构设计中的应用，并以此为基础，探索如何实现高效、低成本、高质量的注射模具脱模机构设计。
本文预期达成以下目标和成果：1. 掌握注射模具脱模机构设计的基本原则与方法，特别是与SolidWorks集成的设计思路。
2. 能够应用SolidWorks软件进行注射模具脱模机构的实际建模，以及仿真模拟，以验证模型的可行性。
3. 建立注射模具脱模机构设计的模拟分析，通过实验研究和仿真模拟预测模具脱模机构的设计效果，并据此优化设计部分或整个过程。
模具的脱模机构胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时,胶件须留在具有脱模机构的半模(常在动模)上，利用脱模机构脱出胶件。
脱模设计原则：(1)为使胶件不致因脱模产生变形，推力布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于脱模的部位，如胶件细长柱位，采用司筒脱模。
(2)推力点应作用在胶件刚性和强度最大的部位，避免作用在薄胶位，作用面也应尽可能大一些，如突缘、(筋)骨位、壳体壁缘等位置，筒形胶件多采用推板脱模。
(3)避免脱模痕迹影响胶件外观，脱模位置应设在胶件隐蔽面(内部)或非外观表明；对透明胶件尤其须注意脱模顶出位置及脱模形式的选择。
(4)避免因真空吸附而使胶件产生顶白、变形，可采用复合脱模或用透气钢排气，如顶杆与推板或顶杆与顶块脱模，顶杆适当加大配合间隙排气，必要时还可设置进气阀。
(5)脱模机构应运作可靠、灵活，且具有足够强度和耐磨性，如摆杆、斜顶脱模，应提高滑碰面强度、耐磨性，滑动面开设润滑槽；也可渗氮处理提高表面硬度及耐磨性。
(6)模具回针长度应在合模后，与前模板接触或低于0.1mm，如图8.1.1所示。
(7)弹簧复位常用于顶针板回位；由于弹簧复位不可靠，不可用作可靠的先复位。
1 顶针、扁顶针脱模胶件脱模常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板脱模；由于司筒、扁顶价格较高(比顶针贵8～9倍)，推板脱模多用在筒型薄壳胶件，因此，脱模使用最多的是顶针。
当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深/15mm时，可采用扁顶针脱模。
顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度Ra1.6以下。
顶针、扁顶针脱模机构如图8.1.1所示，设置要点如下：(1)顶针直径 d£Ø2.5mm时，选用有托顶针，提高顶针强度。
(2)扁顶针、有托顶针 K/H。
(3)顶位面是斜面，顶针固定端须加定位销；为防止顶出滑动，斜面可加工多个R小槽，如图8.1.2所示。
复杂注塑模具设计新方法及案例：一、设计方法：1. 分型面的选择：分型面的设计是注塑模具设计中的重要环节，它决定了模具的成型效果和脱模的难易程度。
在设计分型面时，需要考虑产品的形状、尺寸、精度要求以及模具的结构和制造工艺等因素。
2. 抽芯机构的设计：对于一些产品，如带有侧孔或侧凸台的产品，需要设计抽芯机构以实现侧向脱模。
抽芯机构的设计需要充分考虑产品的结构和尺寸，以及模具的加工能力和装配工艺。
3. 脱模机构的设计：脱模机构的主要作用是使产品从模具中顺利脱出。
在设计脱模机构时，需要考虑产品的形状和尺寸，以及模具的制造工艺和装配工艺。
4. 冷却系统的设计：冷却系统的主要作用是控制模具的温度，保证注塑过程中的冷却均匀，提高产品的成型质量和生产效率。
冷却系统的设计需要考虑模具的结构和尺寸，以及冷却介质的选择和流动路径的优化。
5. 浇注系统的设计：浇注系统的主要作用是将熔融塑料注入模具型腔，保证注塑过程的稳定性和产品的成型质量。
浇注系统的设计需要考虑产品的形状和尺寸，以及塑料的流动特性和模具的结构。
二、案例分析：以下是一个复杂注塑模具设计的案例分析：1. 产品分析：该产品是一个汽车零部件，具有复杂的形状和尺寸要求，需要进行精密成型和严格的质量控制。
2. 模具结构设计：根据产品的形状和尺寸，设计了相应的模具结构。
该模具采用了分型面和抽芯机构的设计，以实现复杂形状的成型和侧向脱模。
同时，模具还设计了合理的浇注系统和冷却系统，以保证注塑过程的稳定性和产品的成型质量。
3. 制造与装配：根据模具的设计图纸，进行了相应的制造和装配工作。
在制造过程中，采用了高精度的加工设备和工艺，保证了模具各部件的精度和表面质量。
在装配过程中，严格按照设计图纸和技术要求进行组装，确保了模具的整体性能和稳定性。
4. 试模与调整：完成模具制造和装配后，进行了试模工作。
通过试模，对模具的性能和产品的成型质量进行了评估和检测。
针对试模过程中出现的问题，进行了相应的调整和完善，最终实现了模具的正常运行和产品的合格产出。
摘要塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀，电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、电器、家电和通讯产品制造中。
注塑成形是成形塑件的主要方法之一，是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。
注塑的优点是生产速度快，效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。
本次课程设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等特点，为大批量生产产品。
本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，以及它们的定位和紧固方式。
此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。
最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。
实践证明：该模具结构合理、可靠,并能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。
关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计AbstractPlastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is power button , which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production . After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .Key Words:Plastic , Injection molding , Mold design1.1 引言随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。
模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各种模具。
塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。
模具是工业生产中的重要工艺装备。
模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。
模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。
对塑料模具的全面要求是: ①尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。
②高效率、自动化、操作简便。
③结构合理、制造容易、成本低廉。
④尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。
为此常采用自动开合模及自动顶出机构。
⑤合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。
1.2 塑料模具在国民经济中的作用塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。
塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。
塑模工业是国民经济的基础工业。
用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。
塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。
因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。
近年来国外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。
塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性，将其成型为具有一定形状和尺寸，并通过化学或物理变化，定型为塑料制品。
在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模：（1）压缩成型的塑料模具。
（2）压入成型的塑料模具。
（3）挤出成型的塑料模具。
（4）注射（塑）成型的塑料模具。
此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑料成型塑模等等，但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础上，且比较简单。
随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料的新型成型模具。
近年来我国塑料工业生产的发展速度很快，塑料的应用正普及到国民经济领域的各个部门。
采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、日用品及机械行业中的齿轮、轴承等机械零件，在汽车、飞机、造船业中的仪表、车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用，特别是在建筑工业中塑料的应用更为广泛，“以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属材料开辟了新途径。
当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。
据资料介绍，国外一些工业比较先进的国家在塑模的设计与制造方面，已经采用 CAD/CAM 系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得较好经济效益。
1.3 塑料成型模具发展趋势近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。
(1) 加深理论研究随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐步向理论计算设计方面发展。
这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定了基础。
(2) 高效率、自动化如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。
高效自动化的模具与高速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高产品质量，降低生产成本起了很大作用。
(3) 大型、超小型及高精度随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。
大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。
高精度模具要求配合精度和运动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。
(4) 革新模具制造工艺塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机床等来代替传统的机械加工方法，这样不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。
采用精密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便 (5) 模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE) CAD 软件的主要功能是几何造型技术，它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上，完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。
CAE 软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等，使计算结果优化。
