【正文】 鼠標上蓋的注塑模設計畢業(yè)論文一、選題的依據及意義：光陰似箭，大學三年的學習一晃而過，為具體的檢驗這三年來的學習效果，綜合檢 測理論在實際應用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯系實際， 訓練自己綜合運用機械和其他選修課程的基礎理論，并結合生產實際進行分析和解決工 程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展自己有關機械設計方面的知識。即此次設計的課 題為鼠標上蓋注塑模 CAD/CAM.經過這幾十年的發(fā)展,我國模具 CAD/CAM 有了長足的發(fā)展,模具 CAD/CAM 技術已經被 廣泛應用于我國企業(yè)。我國研制模具 CAD/CAM 軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國外先進水平。 在政府的大力支持下先后出現了一批先進的模具 CAD/CAM 示范企業(yè),高校和企業(yè)也培養(yǎng) 了一大批模具 CAD/CAM 軟件開發(fā)及應用人才。但總的來說,我國目前模具 CAD/CAM 軟件 不管是從產品開發(fā)水平還是從商品化、市場化程度都與發(fā)達國家有不小的差距。模具 CAD/CAM 技術水平還處于向高技術集成和向產業(yè)化商品化過渡的時期,研制的軟件在可 靠性和穩(wěn)定性方面與國外工業(yè)發(fā)達國家的軟件尚有一些差距,還沒有針對性的軟件,使 用一般都是通用性軟件。但是我們不但要看清我們的劣勢,也要看到我們的優(yōu)勢。與國 外軟件相比我們的優(yōu)勢是:了解本國市場,便于提供技術支持,相對價格便宜等。另外,我 們有政府的大力支持,各大高校也為 CAD 軟件的開發(fā)培養(yǎng)了大批的人才。在這些前提下, 我國模具 CAD/CAM 產業(yè)不僅要緊跟時代潮流,跟蹤國際最新動態(tài),遵守各種國際規(guī)范,形 成自己獨特的優(yōu)勢,更要立足國內,結合國情,面向國內經濟建設的需要,開發(fā)出有自己 特色,符合中國人習慣的 CAD/CAM 軟件。在現代機械制造業(yè)中,模具工業(yè)已成為國民經濟中的基礎工業(yè),許多新產品的開發(fā) 和生產,在很大程度上依賴于模具制造技術,特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中 尤顯重要。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低,已經成為衡量一個國家機械制 造技術水平的重要標志之一,直接影響著國民經濟中許多部門的發(fā)展。模具 CAD/CAM 是 在模具 CAD 和模具 CAM 分別發(fā)展的基礎上發(fā)展起來的,它是計算機技術在模具生產中綜 合應用的一個新的飛躍。CAD/CAM 技術的迅猛發(fā)展,軟件、硬件水平的進一步完善,為模 具工業(yè)提供了強有力的技術支持,為企業(yè)的產品設計、制造和生產水平的發(fā)展帶來了質 的飛躍,已經成為現代企業(yè)信息化、集成化、網絡化的最優(yōu)選擇。在注塑模具方面，2006 年，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水 平進一步提高，注塑模具在量和質方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量 已超過 50 噸，最精密的注塑模具精度已達到 2 微米。在 CAD/CAM 技術得到普及的同時，CAE 技術應用越來越廣，CAD/CAM/CAE 一體化得到發(fā)展，模具新結構、新品種、新工藝、 新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現，專利數量增多。本次畢業(yè)設計課題來源于生活，應用廣泛，但成型難度大，模具結構較為復雜， 對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對 塑料成型模具的設計和制造能力。本次設計以鼠標上蓋模具為主線，綜合了成型工藝分 析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產的所 有過程。能很好的學以致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方 法、步驟，模具設計中常用的公式、數據、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程 融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。同時在畢業(yè)設計的實踐中對自己進行 設計基本技能的訓練，培養(yǎng)自己查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關技術資料的 能力，在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了 CAD、Mastercam 等技術，使用 Office 軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）： 模具工業(yè)在國民經濟中的地位 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低， 生產成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，是國際上公認的關鍵工業(yè)。模具生產技術水平的 高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質 量，效益和新產品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關注。 早在 1989 年 3 月中國政府頒布的《關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機 械工業(yè)技術改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術產業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產業(yè)化的重要領域。模 具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，日益成為使用最廣泛 的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中 60％~90％的產品的零件，組件和部件的生 產加工。模具制造的重要性主要體現在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為 例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市 場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經濟五大支柱產業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件， 經濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產業(yè)政策中得到了明確。 汽車基本車型不斷增加，2005 年將達到 170 種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價 值上億元。為了適應市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有 80％的模具需要更 換。中國摩托車產量位居世界第一，據統(tǒng)計，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個車型，1000 多個型號。單輛摩托車約有零件 2000 種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產。一個型號的摩托車生產需 1000 副模具，總價值為 1000 多萬元。其他行業(yè)，如電 子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。 中國模具出口數量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進 的數控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有 很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發(fā)展有著特 別重要的意義。 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模， 陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三 維的模具形腔是材料成型。（1）沖模：沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產品的工具。沖模占模具總 數的 50％以上。按工藝性質的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎 曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合 工序不同，沖模分為單工序模，復合模，連續(xù)模。（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓 設備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水 壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。 按工藝用途不同，鍛模可分為預鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具 等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數的 35％，而且 有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模， 泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速 下充填鑄型，在高壓下成型和結晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數的 6％。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓 模，精整模，復壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機械設計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝 固理論），塑性加工，玻璃等諸多學科和行業(yè)，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而 易見。 我國模具工業(yè)的現狀自 20 世紀 80 年代以來，我國的經濟逐漸起飛，也為模具產業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20 世紀 90 年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產值在 1990 年僅60 億元人民幣，1994 年增長到 130 億元人民幣，1999 年已達到 245 億元人民幣，2000 年增至 260~270 億元人民幣。今后預計每年仍會以 10℅~15℅的速度快速增長。目前，我國 17000 多個模具生產廠點，從業(yè)人數五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠 外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等， 都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的 集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數千家，成為我國國內知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的 地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產品的市場競 爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都 建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達 地區(qū)，現已有幾千家。在模具工業(yè)的總產值中，企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分 之一。其中，沖壓模具約占 50℅（中國臺灣：40℅），塑料模具約占 33℅（中國臺灣： 48℅），壓鑄模具約占 6℅（中國臺灣：5℅），其他各類模具約占 11（中國臺灣：7℅）。中國臺灣模具產業(yè)的成長，分為萌芽期（1961——1981），成長期（1981——1991）， 成熟期（1991——2001）三個階段。萌芽期，工業(yè)產品生產設備與技術的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機 械業(yè)等產品外銷表現暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產業(yè)等） 逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模， 玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981 年——1991 年是臺灣模具產業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自 1982 年起，臺灣地區(qū)就將模具產業(yè)納入“策略 性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關工業(yè)產品的外銷策略，全力 發(fā)展整體經濟。隨著民生工業(yè)，機械五金業(yè)，汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模 具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從 1985 年起，模具產業(yè)已在推行計算機輔助模 具設計和制造等 CAD/CAM 技術，所以臺灣模具業(yè)接觸 CAD/CAM/CAE/CAT 技術的時間相當 早。成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994 年，1998 年，由臺灣地區(qū) 政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術 應用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與 進口依賴高的模具。1997 年 11 月間臺灣憑借模具產業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認同獲準入會，正式成為世界模具協(xié)會會員。整體而言，臺灣模具產業(yè)在 這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術，檢測能力的提升，以及計算機輔助設計， 臺灣模具廠商供應對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算 機與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及 精密鍛造等模具。 國外 CAD/CAM 發(fā)展及應用狀況 Unigraphics(UG)UG 起源于美國麥道(MD)公司的產品,1991 年 11 月并入美國通用汽車公司 EDS 分部。 UG 由其獨立子公司 UnigraphicsSolutions 開發(fā),是一個集 CAD/CAM/CAE 于一體的機械工 程輔助系統(tǒng),適用于航空、航天、汽車、通用機械以及模具等的設計、分析及制造工程。 UG 是將優(yōu)越的參數化和變量化技術與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結合在一起,還提供 了二次開發(fā)工具 GRIP、UFUNG、ITK,允許用戶擴展 UG 的功能。 AutoCADAutoCAD 是美國 Autodesk 公司開發(fā)的一個具有交互式和強大二維功能的繪圖軟件, 如二維繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標注以及二次開發(fā)等功能,同時有部分三 維功能。AutoCAD 軟件是目前世界上應用最廣的 CAD 軟件,占整個 CAD/CAE/CAM 軟件市場 的 37%左右,在中國二維繪圖 CAD 軟件市場占有絕對優(yōu)勢。 MDT(MechanicalDesktop)MDT 是 Autodesk 公司在基于參數化特征實體造型和曲面造型的 CAD/CAM 軟件,它以 三維設計為基礎,集設計、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體,為用戶提供了從 設計到制造一體化的解決方案。據稱目前已經裝機 2 萬余套,國內已銷售近千套。 SolidWorksSolidWorks 是由美國 SolidWorks 公司于 1995 年 11 月研制開發(fā)的基于 Windows 平 臺的全參數化特征造型的軟件,SolidWorks 是世界各地用戶廣泛使用,富有技術創(chuàng)新的 軟件系統(tǒng),已經成為三維機械設計軟件的標準。它可以十分方便地實現復雜的三維零件 實體造型、復雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好,用戶易學易用。SolidWorks 軟件于 1996 年 8 月由生信國際有限公司正式引入中國以來,在機械行業(yè)獲得普遍應用,目前用 戶已經擴大到三十多萬個單位。 Pro/EngineerPro/Engineer 是美國參數技術公司(ParametricTechnologyCorporation 簡稱 PTC) 的產品,于 1988 年問世。Pro/E 具有先進的參數化設計、基于特征設計的實體造型和便 于移植設計思想的特點,該軟件用戶界面友好,符合工程技術人員的機械設計思想。 Pro/Engineer 整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的完備的數據庫以及完整而多樣的模型上,由于它有二十多個模塊供用戶選擇,故能將整個設計和生產過程集成在一起。在最近幾年 Pro/E 已成為三維機械設計領域里最富有魅力的軟件,在中國模具工廠得到了非常廣泛的應 用。 CAD/CA