機油蓋注塑模具設(shè)計【一模一腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含proe三維14張CAD圖紙+帶外文翻譯】-cymj13

機油蓋注塑模具設(shè)計【一模一腔含14張CAD圖紙及proe三維】

摘    要

注塑模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具，其賦予塑膠制品完整的結(jié)構(gòu)和精確的尺寸。注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復(fù)雜部件時用到的一種加工方法。其將塑件熔體注入型腔，在型腔內(nèi)冷卻成型。塑件尺寸精準(zhǔn)，表面光潔度高，成型過程安全可靠，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，改善了加工環(huán)境，大大縮短了產(chǎn)品制造周期。機油蓋結(jié)構(gòu)和形狀較為復(fù)雜，采用PA1010材料，非常適于使用注塑模具進行生產(chǎn)。本篇為機油蓋注塑模具設(shè)計說明書，包含了塑件分析和模具總體設(shè)計，總共九章。塑件分析包括了材料成型性能分析及塑件結(jié)構(gòu)分析。模具總體設(shè)計包括了注射模具的工作原理、設(shè)計準(zhǔn)則以及材料的選擇、注射機的選擇、注射機有關(guān)參數(shù)校核、分型面的確定、澆注系統(tǒng)設(shè)計（主流道設(shè)計及計算、澆口的選擇和計算、冷料穴），成型零件的設(shè)計（凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸凹模的工作部分尺寸計算），模具導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計、脫模推出機構(gòu)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計、模具的裝配等方面。

關(guān)鍵詞： PA1010、機油蓋、注塑模具、澆注系統(tǒng)

ABSTRACT

Injection molds are a tool for the production of plastic products,it gives plastic products complete structure and precise size. Injection molding is a kind of processing method used in mass production of complex parts of some shapes. Which will melt into the mold cavity, in the cavity cooling molding. Plastic parts size accurate, high surface finish, forming process safe and reliable, easy to achieve fully automated production, improve the processing environment, greatly reducing the product manufacturing cycle. Oil cover structure and shape is more complex, the use of PA1010 material, very suitable for the use of injection mold for production. This is the design of the oil cap injection mold design, including the plastic parts analysis and the overall design of the mold, a total of nine chapters. Plastic parts analysis includes material forming performance analysis and plastic structure analysis. The overall design of the mold includes the working principle of the injection mold, the design criteria and the selection of the material, the choice of the injection machine, the checking of the relevant parameters of the injection machine, the determination of the parting surface, the design of the pouring system (the main channel design and calculation, the choice of gate And the design of the mold, the design of the mold release mechanism, the design of the cooling system, the assembly of the mold, etc., the design of the mold part, the design of the mold, aspect.

Keywords: PA1010, oil cover, injection mold, pouring system

目    錄

第一章  塑件成型工藝分析 1

1.1  塑件的外形尺寸 1

1.2  塑件制品的結(jié)構(gòu)分析 1

1.3  塑件材料的成型特性。 2

1.4  塑件的成型工藝參數(shù) 2

第二章  擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 4

2.1  型腔數(shù)目的確定與排布 4

2.2  分型面的選擇 4

2.3  塑件的脫模方式 5

2.4  注射機的型號確定 5

第三章  澆注系統(tǒng)的設(shè)計 7

3.1  主流道的設(shè)計 7

3.2  澆口的設(shè)計 8

3.3  校核主流道的剪切速率 9

3.4  冷料穴的設(shè)計 9

第四章  成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 10

4.1  成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10

4.2  成型零件鋼材選用 10

4.3  成型零件工作尺寸的計算 10

4.4  凹模外部尺寸 13

4.5  動模墊板厚度 13

第五章  模架的確定 14

5.1  各模板尺寸的確定 14

5.2  模架各尺寸的校核 14

第六章?排氣槽的設(shè)計 16

第七章  導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 17

第八章  脫模推出機構(gòu)設(shè)計 19

第九章  冷卻系統(tǒng)設(shè)計與計算 20

總    結(jié) 22

謝    辭 23

參考文獻 24

附    錄 25

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外文 原文 a of is of of be - at - - by or to or to to to or of of a is A be of a a of of is as or it of it On In in or of of a of at or in to it is to as to an a of a of is of so (a on is of be as in A of a of If a be A .8 mm is 1 As a it or to on to or by as in to in in ow of in to in To be so as it is by an as or an to of or to to to or of to to a is to a to of as or a as an a to be of of of in In be a in mm as A is to a of is by of by of 3). An or in ow in to 4). ow in to by or 5). an to a - is to be as is - be to to of - ow a to of or or of is is A is A be of of is on or is is by be in be in is by be .5 mm a .4 of it be at .5 mm or of at of be to - A a of on - A - be or is be on is on or 0% 00% of up .5 mm .0 2 mm be no .0 mm in .5 mm is at to in is to is A is . 5% of of n is to an or of is to 0% 0% of .0 2 mm be no .0 mm in .5 mm A is a is is or in to a - be - is - is As be no 0% of mm up 5% of ?lm of a a or a of It is at be is be to a is be .5 .0 mm A is or an It is a to It is is of a is .5 is or in a or a is a on of is to .5 of is of is .8 mm in to or as is to be - as a - - a 3it be in he be to of is is to or ow be to to of .8 up 1 be 4. A is in An is of to As is at be in or in A is of an on of is To a be to .8 mm .5 be as of a is to is a of is of be as as of a to be to a of is to of is to is is of if of a of be is a - - - - in In to at to of in of is In be or ow of ow as as be to in 9 0). of be 00°C (212?F) or is to is in of be by of is 1). be to - - - to in do ?C (41?F). - as 2. - or in - be - ow of by be be is by of as to in it is to as as as as a is as so it is to in it is to be to of or of A is a to a a in of to of to it is to in it on of on is of a by to in of a It is 2 0 a of or 4). A is to a is a of of a of to ow is of be so in is A is an to It is a a ?as it as it to of a is as a an ll it a of 40 mm a of be be in of a is a to to Cool大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 a of is of of – – – at by or to to or of – – – – of a is A be of a a of of is as or it of it On In in or of of a of at or in to 外文 原文 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 it is to as to an a of a of is of so (a on is of be as in in to in in of in to in To be so as it is by an as or an A of a of If a be A .8 mm is ly 1 As a it or to of or to to to or of to to a is to a to to or by as 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 5 to to of as or in a as an a to be of of of in In be a in mm as A is to a of is by of by of 3). n or in in to 4). in to by or (5). an to a – is to be as be to to of a to of of – – 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 or 6 or of is is A is A be of of is on or is is by be in be in is by be .5 mm a .4 of it be at .5 mm or of at of be to – A a of A be – – 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 7 he or is be on is on or 0% 00% of up .5 .0 2 mm be no .0 mm in .5 mm is to in is to is A is . 5% of of 8 n is to an or of is to 0% 0% of .0 2 mm be no .0 mm in .5 mm is a is is or in to a 9 – – – be is is 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 As be no 0% of mm up 5% of 0 or or of a a or a of It is be is be to a is be .5 .0 mm 1 is or an It is a to It is is of a is .5 is or in a or a is a on of is to .5 2 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 3 of is of is .8 mm in to or as is to be – as a – 4 – in a 3it be in he be to of is is to or be to to of .8 up ly 1 be 74. 5 of * mm be 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 in 6 An is of to As is at be in or in A is of an on of is To a be .8 mm .5 be ot as of a is to is a of is of as as of 7 he a to be to a of is 8 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 9 of to of is to is is he of of a of be is a 0 of – – – – – – in n to at es to of in of es is In be or of as as be to in 9 0). of be 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 00°C (212?F) or is to 1 is in of be by of is 1). be to 2 of – to do ?C (41?F). as 2. or in be in of by be – – – – – – be is by of as to in it is to as as as as a is as so it is to 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 3 of by of at in it is to be to of of A is a to a a in of to of to it is to in it on of on is of a by to in of a It is 2 0 a of or 4). 4 or 大連交通大學(xué) 2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 is to a except 摘 要 注塑模具是一種生產(chǎn) 塑料 制品的工具， 其賦予塑膠制品完整的結(jié)構(gòu)和精確的尺寸。注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復(fù)雜部件時用到的一種加工方法。 其將塑件熔體注入型腔，在型腔內(nèi)冷卻成型。塑件尺寸精準(zhǔn)，表面光潔度高，成型過程安全可靠，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，改善了加工環(huán)境，大大縮短了產(chǎn)品制造周期。 機油蓋 結(jié)構(gòu)和 形狀較為復(fù)雜，采用 料 ，非常適于使用注塑模具進行生產(chǎn)。 本篇為機油蓋注塑模具設(shè)計說明書 ， 包含了塑件分析和模具 總體 設(shè)計 ，總共九 章。塑件分析包括了材料 成型性能 分析及塑件 結(jié)構(gòu)分析。模具總體設(shè)計包括了注射模具的工作原理、設(shè)計準(zhǔn)則以及材料的選擇、注射機的選擇、注射機有關(guān)參數(shù)校核 、 分型面的確定、 澆注系統(tǒng)設(shè)計（主流道設(shè)計及計算、 澆口的選擇和計算、冷料穴 ） ，成型零件的設(shè)計（凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸凹模的工作部分尺寸計算），模具導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計、脫模推出機構(gòu)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 、模具的裝配 等方面。 關(guān)鍵詞 ： 油蓋、注塑模具、澆注系統(tǒng) a of it is a of in of of in to is of is of of a of of of of of of of of of of nd of of of of of of 目 錄 第一章 塑件成型工藝分析 .............................................. 1 塑件的外形尺寸 ................................................... 1 塑件制品的結(jié)構(gòu)分析 ............................................... 1 塑件材料的成型特性。 ............................................. 2 塑件的成型工藝參數(shù) ............................................... 2 第二章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 ............................................ 4 型腔數(shù)目的確定與排布 ............................................. 4 分型面的選擇 ..................................................... 4 塑件的脫模方式 ................................................... 5 注射機的型號確定 ................................................. 5 第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................ 7 主流道的設(shè)計 ..................................................... 7 澆口的設(shè)計 ....................................................... 8 校核主流道的剪切速率 ............................................. 9 冷料穴的設(shè)計 ..................................................... 9 第四章 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 ..................................... 10 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .............................................. 10 成型零件鋼材選用 ................................................ 10 成型零件工作尺寸的計算 .......................................... 10 凹模外部尺寸 .................................................... 13 動模墊板厚度 .................................................... 13 第五章 模架的確定 ................................................... 14 各模板尺寸的確定 ................................................ 14 模架各尺寸的校核 ................................................ 14 第六章 排氣槽的設(shè)計 ................................................. 16 第七章 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 ........................................... 17 第八章 脫模推出機構(gòu)設(shè)計 ............................................. 19 第九章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計與計算 ........................................... 20 總 結(jié) ............................................................. 22 謝 辭 ............................................................. 23 參考文獻 ............................................................. 24 附 錄 ............................................................. 25 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 塑件成型工藝分析 塑件的外形尺寸 圖 1塑件尺寸 產(chǎn)品名稱：機油蓋 產(chǎn)品材料： 龍 1010）塑料是半透明、輕而硬、表面光亮的結(jié)晶形白色或微黃色顆粒，機械強度高，沖擊韌性、耐磨性和自潤滑性好， 常用于耐磨零件及傳動件 。 不耐強酸及氧化劑 ， 能溶于甲酚、苯酚、濃硫酸等 。 表 1熔點 210 相對密度 g/伸強度 0 彎曲強度 0 斷裂伸率 % 150 顆粒度 N/g 30~50 塑件制品的結(jié)構(gòu)分析 塑件制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括壁厚、脫模斜度、加強筋、支撐面、圓角、孔的設(shè)計及表面形狀等方面。機油蓋的結(jié)構(gòu)有壁厚、脫模斜度、圓角。 壁厚 塑件的壁厚對其質(zhì)量有很大的影響，壁厚過小難以滿足使用強度和剛度的 要求；壁厚太大，易產(chǎn)生氣泡和凹陷。設(shè)計機油蓋的壁厚應(yīng)考慮以下幾點： 1） 同一塑件 的壁厚應(yīng)均勻一致，以避免收縮不一致而導(dǎo)致變形或開裂； 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 2） 應(yīng)滿足塑件在裝配、運輸以及使用時的強度要求 ； 3） 充分考慮在成型過程中塑件的流動性 ， 保證薄壁和棱邊部分 也能充型 ； 4） 塑件能承受足夠的脫模力 ， 不至于在脫模時損壞 。 考慮到上述影響因素和小型塑件壁厚推薦值，機油蓋壁厚設(shè)計成 2 脫模斜度 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮時會緊緊包在凸模上，或由于粘附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時出現(xiàn)頂白 、頂傷、劃傷等 ， 在塑件設(shè)計時應(yīng)考慮其表面具有合理的脫模斜度 。 塑件上的脫模斜度大小 ， 與塑件 的性質(zhì)、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān) ，由參考文獻 [1]表 2 凸模、凹模脫模斜度為 45`。 圓角 塑件設(shè)置圓角，不但能使其 成型時熔體流動性能好，成型順利進行，而且能減小應(yīng)力集中，提高塑件的強度和剛度，還能防止塑件翹曲變形。故機油蓋采用 R=2棱邊圓角采用 ]。 塑件材料的成型特性。 1、結(jié)晶型塑料，熔點較高，熔化溫度范圍較窄，熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差，料溫超過300℃，滯留時間超過 30 2、較易吸濕，成型前應(yīng)預(yù)熱干燥，并應(yīng)防止再吸濕，含水量不得超過 吸濕后流動性下降，易出現(xiàn)氣泡，銀絲等弊病，塑件應(yīng)經(jīng)調(diào)濕處理，處理后發(fā)生尺寸脹大 3、流動性極好，溢邊值一般為 溢料 4、成型收縮率范圍大，收縮率大，取向性明顯，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形等弊病，成型條件應(yīng)穩(wěn)定 5、融料冷卻速度對結(jié)晶度影響較大，對塑件結(jié)構(gòu)及性能有明顯影響，故應(yīng)正確控制模溫，一般為 60℃～ 90℃，按壁厚選定，模溫低易產(chǎn)生縮孔，結(jié)晶度低等現(xiàn)象，對要求伸長率高，透明度高，柔軟性較好的薄壁塑件宜取低模溫。對要求硬度 高，耐磨性好，以及在使用時變形小的厚壁塑件宜取高模溫 塑件的成型工藝參數(shù) 料筒溫度 后段 190210 中段 200220 前段 210230 噴嘴溫度 200210 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 模具溫度 5565 注射壓力 90～ 101 成型前準(zhǔn)備：預(yù)熱溫度 100110 預(yù)熱時間 12～ 16h； 成型后處理：調(diào)濕處理。脫模 后放入溫度為 100~120 的熱水中 ， 使塑件制品吸濕穩(wěn)定尺寸 ，防止接觸空氣發(fā)生氧化。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 型腔數(shù)目的確定與排布 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)量受以下因素影響 ： 1、 塑件的尺寸精度 ：型腔 多時，精度也相對降低； 2、 模具的制造成本 ： 多腔模的制造成本高于單腔模； 3、模具的 制造難度 ：多型腔的制造難度比單型腔制造難度 大 ； 4：模具的可靠性：多腔模具的某一型腔損壞時，生產(chǎn)應(yīng)立即停機 。 因此，考慮到上述因素后，機油蓋注塑模宜采用單型腔模具 。 型腔的布置 由于采用了單型腔模具，所以型 腔應(yīng)放置于模具的正中位置，使模具受力平衡，并使?jié)沧⑾到y(tǒng)和推出機構(gòu)的設(shè)計得到簡化。 分型面的選擇 分型面的選擇受塑件的形狀、外觀、精度、澆口位置、推出等多種因素影響。分型面選擇是否合理是塑件能否完好成型的先決條件，設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾點： 1）：符合塑件脫模的基本要求，應(yīng)設(shè)置在塑件脫模方向最大的投影邊緣部位 ； 2）： 分型線不影響塑件外觀 ； 3）：確保塑件留在動模一側(cè)，有利于脫模 ； 4）：盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹 ； 5）：合理安排澆注系統(tǒng) ； 6）：有利于模具加工 。 此外，為了有利于塑件的大批量生產(chǎn)，縮短成型周期，模具應(yīng)能自動去除澆注系統(tǒng)。因此，在澆口位置應(yīng)設(shè)置另一分型面，使?jié)沧⑾到y(tǒng)在塑件脫模時能自動脫落 [1]。塑件分型面如下圖所示 ： 圖 2件分型面 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 塑件的 脫模方式 由于模具采用三板式雙分型面的 典型結(jié)構(gòu) 。啟模時， 定模型腔板隨動模移動 一定的距離，以利于主流道的凝料脫出。隨后，定模型腔板由于限位桿的作用停止運動，動模繼續(xù)移動，塑件脫出。頂出時，開始主型芯 和型 芯嵌塊隨中心頂出桿 一 同運動，待制品完全從動模板 的型腔中脫出后，主型芯的 臺階被掛住，而頂出桿繼續(xù)前進，便可將制品強行頂出。 塑件的詳細推出過程見附錄 。 注射機的型號確定 注射量的計算 通過 塑件體積： ??塑 = ????3 （ 2 塑件質(zhì)量： ??塑 = ρ??塑 = g （ 2 式中 ： ρ取 澆注系統(tǒng)凝料體積的初算步驟 澆注系統(tǒng)的凝料體積在設(shè)計之前是不能確定準(zhǔn)確數(shù)值，但可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑體體積的 倍來估算。由于采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料體積按塑件體積的 一次注入磨具型腔塑料熔體的總體積（澆注系統(tǒng)的凝料和塑體體積之和）為： ??總 = ??塑 (1+= ????3 （ 2 選擇注射機 根據(jù)上一步計算得出一次注入模具型腔的塑料總體積 V 總 = 結(jié)合參考文獻 [1]中式 4 V 總 /根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為30 注射機型號為 主要技術(shù)參數(shù)見表如下： 表 2注射機主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 /25 最大模具厚度/00 柱塞直徑 /注射壓力 /2 最小模具厚度/00 150 模具定位孔直徑/00 鎖模力 /00 噴嘴球半徑 /2 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 注射機的相關(guān)參數(shù)校核 1）注射壓力校核： 查 [1]中 表 4需注射壓力為 90~101 0射機的公稱注射壓力 P 公 =150射壓力安全系數(shù) 里取 ： ??1 ×??0 = 0 = 117 足推出機構(gòu)高度。外圈固定板高度為 20 綜上所述 ，模架 初步確定為 3 號，板面為 160160架結(jié)構(gòu)形式為 外形尺寸： 寬 ×長 ×高 = 16016025 模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機來校核模具設(shè)計的尺寸。 1)模具平面尺寸 160160260360桿間距），校核合格。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 2)模具高度尺寸 225200225300具的最大厚度和最小厚度），校核合格。 3)模具的開模行程 由式 4S = ??1 +??2 +a+5～ 10 = 112~117300核合格 （ 5 式中 ： 推出距離 各模板尺寸見下圖 圖 5各模板尺寸 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第六章 排氣槽的設(shè)計 在塑料填充的過程中，模架型腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料中吸附的水分在受熱后蒸發(fā)為水蒸氣，以及塑料受熱局部分解，放出某些低分子揮發(fā)性氣體等。此外，有些塑料在凝固過程中，由于體積收縮也會放出氣體，這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出型腔，將會影響塑件的成型以及脫模后的質(zhì)量。 在許多情況下，可利用模具的分型面間的間隙自然排氣。例如，小型制品的排氣槽不大，如果排氣點正好在分型面上，就可利用分型面間的微小間隙排氣，而不必再專門開設(shè)排氣槽。 此塑件為小 型塑件，由于該模具為鑲拼結(jié)構(gòu)，含有多個鑲件，故可以利用鑲件與鑲件之間的間隙、鑲件與模板之間的間隙進行排氣，這樣不但有利于氣體排出，還可以改善原有的加工難度和便于維修。 氣體可從如圖 6 圖 6排氣方向 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 第七章 導(dǎo)向 與定位 機構(gòu) 設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu) 每套塑料模具都要設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，在模具工作時，導(dǎo)向機構(gòu)可以維持動模與定模的正確合模，合模后保持型腔的正確形狀。同時，導(dǎo)向機構(gòu)可以引導(dǎo)動模按合模，防止型芯在合模過程中損壞，并能承受一定的側(cè)向力。 機油蓋注塑模采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) ， 主要零件有導(dǎo)柱和導(dǎo)套 。 兩者采用間隙配合 ， 使導(dǎo)套在導(dǎo)柱上滑動 ， 配合間隙采用 H7/ 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱采用 φ 12有肩式導(dǎo)柱 ， 其大端 與模板 采用過盈 配合 ， 配合等級為 H7/端與導(dǎo)套 配合。所有導(dǎo)柱必須有足夠的抗彎強度，表面要耐磨，心部要堅韌。材料采用 火處理，硬度為 50~55另外 ， 其端部設(shè)計成半圓球形 ， 便于順利進入導(dǎo)套 [1]。 導(dǎo)柱尺寸見圖 7圖 7導(dǎo)柱尺寸 導(dǎo)套 導(dǎo)套采用 φ 12Ⅰ型帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)向孔為通孔，導(dǎo)套和導(dǎo)向孔采用 H7/ 這樣可以改善摩擦 ， 以防止導(dǎo)柱、導(dǎo)套被拉毛 [1]。導(dǎo)套尺寸見圖 7大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 7導(dǎo)套尺寸 定位機構(gòu) 1：模具和注塑機 的定位 模具和注塑機由定模底板上一個 φ 100 的定位圈定位，其保證了模具中軸線和注塑機的中軸線重合，使注塑機噴嘴準(zhǔn)確的和澆口套接觸，并緊密配合。 2：定模型腔定位桿（定距桿） 由于模具的開模要求 ， 定模型腔板需要限制移動距離 ， 設(shè)計時在定模底板和定模型腔板間 加入定位桿 。定位桿長度： 定模底板厚度 +定模型腔板厚度 +澆注系統(tǒng)凝料長度 +5~10 = 93 7 定位桿尺寸見下圖 圖 7位桿尺寸 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第八章 脫模推出機構(gòu)設(shè)計 在注塑成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具的凹?；蛐托局忻摮觯＞咧羞@種脫出塑件的機構(gòu)稱為 脫膜機構(gòu)。其首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把脫出物從模具內(nèi)取出，共兩個動作。 此模具中，選擇推桿作為推出機構(gòu)，推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便，容易達到推桿與模板和型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。因此，推桿推出機構(gòu)是推出機構(gòu)中最簡單、最常見的形式。 推桿的形狀在此處采用了如圖 8示，圖中所示為頂盤式推桿，亦稱錐面推桿，它加工比較困難，裝配時與其他推桿不同，需要從動模型腔插入，端部用螺釘固定在推桿固定板上，適合于深筒形塑 件推出。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常用H7/8/間隙配合。 材料采 用 素工具鋼。熱處理要求硬度為 43~48桿尺寸如下圖所示。 圖 8推桿尺寸 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第九 章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計與計算 模具溫度 對塑料熔體的充型 流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精 度都有重要的影響，模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具 的溫度，使注射成型塑料有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。 以下只進行簡單的計算，設(shè)計時忽略模具因空氣對流 、輻射以及與注射機接觸 所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑件熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水帶走的熱量。 冷卻介質(zhì) . 尼龍注塑溫度由 參考文獻 [1]表 4 成型溫度 200° C~300° C 模具溫度 55° C~65° C 脫模溫度 70° C~110° C 模具溫度較低，故可 用常溫水對模具進行冷卻。 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量 W 注射 體積 V = ??主 +??澆口 +??塑 = ????3 （ 9 塑件制品質(zhì)量（ ρ = g/ m = g （ 9 單位時間 內(nèi) 注射次數(shù) 塑件壁厚為 2參考文獻 [1]表 4 ??冷 = ??注 = ??脫 = 8S t = ??冷 + ??注 + ??脫 = S （ 9 N = 3600t = 次 （ 9 單位時間注射質(zhì)量 W = N×m = kg/h （ 9 冷卻水流量 參考文獻 [1]表 4龍 單位熱流量 ，取 ???? = 270 g， 則 2;θ1)= 0;3 m3/ （ 9 式中 ： 000kg/ J/ Θ 1為進水溫度 ， 取室溫 25° C 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 Θ 2為出水溫度 ，為使模溫分布 均勻，進出水溫差盡量小， 取 26° C 冷卻水路直徑 d 為使冷卻水處于湍流狀態(tài) ， 管中水流的雷諾系數(shù)應(yīng)大于 6000 ρ 6000 （ 9 式中： ρ為常溫下水的密度， 1000kg/m3 v 為管中水的流速 v = 4μ 為流體動力粘度系數(shù)， 25° 算得 d ≤ m， 取 d=8管中流速 v v = 4 m/s （ 9 管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h h = f×(ρr) 04 KJ/ （ 9 式中： kg/m3 m/s 導(dǎo)熱總面積 A A = 2;θ1) = 0;3 （ 9 冷卻水管長度 和根數(shù) L = m = 45 （ 9 模具直徑為 l = 160 卻水管根數(shù)為 x = 60÷160 ≈ 根 （ 9 由上述計算可看出 ， 冷卻水管非常短 不足一根，這顯然是不合適的。因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改 ，并預(yù)留冷卻余量，較長冷卻水管 。為了使模具溫度分布 均勻，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。所以模具設(shè)計成四根冷卻水道 [1]。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 總 結(jié) 近三個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了， 經(jīng)過自己堅持不懈的努力， 已 將機油蓋注塑模完整的設(shè)計 出來。 在 設(shè)計的過程中不僅檢驗了自己所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。 在遇到困難時 ，我 請教了指導(dǎo)老師， 與同學(xué) 們 相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。 在不斷學(xué)習(xí)的過程中， 我不僅熟悉了模具設(shè)計與分析過程，掌握了查閱相關(guān)手冊資料的技巧，對模具設(shè)計 也 有了更深層次的認(rèn)識。 從白紙到完成模具 零件尺寸的計算，使用 立零件模型完成 模具裝配 圖， 使用 編寫 設(shè)計說明書， 弄清了 很多原本不是很懂的知識，了解了一些設(shè)計思路 和過程。 也將模具的澆注系統(tǒng)、成型零件、 脫模推出機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)的作用和工作原理復(fù)習(xí)了一遍。 通過這次模具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識 ， 進行 了 一次模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練 ， 從而培養(yǎng)和提高 了 我們獨立工作能力，鞏固與擴充了 注塑 模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握 了一般 模具設(shè)計的方法和步驟，分析 了 零件的工藝性， 和怎樣確定工藝方案的方法。 提高了 輔助設(shè)計軟件的 繪圖能力，熟悉了 相關(guān)的制圖 規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 為以后設(shè)計注塑模具打下了堅實的基礎(chǔ) 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 謝 辭 三個月的畢業(yè)設(shè)計終于畫上了一個完整的句號， 機油蓋注塑模的設(shè)計注入了我大量的心血。模具的設(shè)計過程并不是一帆風(fēng)順，期間遇到了許多困難，設(shè)計是 在 我的努力和王春導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠。不僅使本人樹立了遠大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x !在 設(shè)計 的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對老師道一聲：老師，謝謝您 ! 時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨漸進， 畢業(yè)論文 的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !在此我向 大連交通大學(xué)機械工程專業(yè)的所有老師表示衷心的感謝，謝謝你們四 年的 辛勤 栽培，謝謝你們在教學(xué)的同時更多的是傳授我們做人的道理，謝謝四 年里面你們孜孜不倦的教誨 ! 四 年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的 是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這四 年來我遇到了如此多的良師益友，無論在學(xué)習(xí)上、生活上，還是工作上，都 給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在一個充滿溫馨的環(huán)境中度過四 年的大學(xué)生活。感恩之情難以用言語量度，謹(jǐn)以最樸實的話語致以最崇高的敬意。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 參考文獻 [1] 葉久新 王群，塑料成型工藝及模具設(shè)計，機械工業(yè)出版社， 2] 鞏云鵬 田萬祿 張祖立 黃秋波，機械設(shè)計課程設(shè)計，東北大學(xué)出版社， 3] 謝軍 ，現(xiàn)代機械制圖，機械工業(yè)出版社， 4] 王樹勛 ， 模具使用技術(shù)設(shè)計綜合手冊 ， 華南理工大學(xué)出版社 [5] 賈耀卿 周俞斌，模具標(biāo)準(zhǔn)匯編，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 6] 劉彩英 ，模具設(shè)計與加工速查手冊，機械工業(yè)出版社， 7] 屈華昌，塑料成型工藝與模具設(shè)計，機械工業(yè)出版社， 1995 [8] 蔣繼宏，王效岳，注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100例，中國輕工業(yè)出版社， 2000 [9] 吳宗澤 ,機械零 件設(shè)計手冊。機械工業(yè)出版社。 2003 [10] 齊衛(wèi)東，塑料模具設(shè)計與制造，機械工業(yè)出版社， 2004 [11] 孫志禮 冷興聚 魏延剛 曾海泉，機械設(shè)計，東北大學(xué)出版社， 12] 郭學(xué)陶 ， 機械設(shè)計 ， 北京 ： 航空工業(yè)出版社 ， 1992 [13] 邱宣懷，機械設(shè)計，第三版，北京：高等教育出版社， 1989 [14] ,.of in 46),4291997 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 附錄一 開模 步驟 1 開模 步驟 2 開模 步驟 3 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 開模 步驟 4 開模 步驟 5 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告 1 調(diào)研報告 課題來源及意義 ： 注塑模具是一種批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜 塑膠 制品的工具 ，用模具制造的零件表現(xiàn)出來的高效率、高精度、高復(fù)雜性、低消耗和低成本是任何其他加工方法無法比擬的。模具 素有 “ 工業(yè)之母 ” 的稱號 。 機油蓋是用于密封潤滑油箱體 通孔 的零件， 其對材料有一定的要求。因 有 成本低、自潤滑性和耐磨性好、 耐油性 好，脆性轉(zhuǎn)化溫度低（約在 ），機械強度較高 ， 不溶于大部分 非極性溶劑 等特性 ， 使其成為機油蓋的首選材料 。 除此之外 ， 體流動性好，易于成型加工的特點 。 所以機油蓋通常使用注塑成型工藝 ，這對于機油蓋的批量生產(chǎn)、產(chǎn)品的一致性、經(jīng)濟性 是有利的。 隨著模具技術(shù)的發(fā)展與提高，模具的計算機輔助設(shè)計與制造已經(jīng)很大程度上在很多模具制造企業(yè)得到應(yīng)用與普及。模 具設(shè)計與制造一體化可以達到優(yōu)化設(shè)計的目的 ， 是最合理 的模具設(shè)計與生產(chǎn)方式 ，這已經(jīng)成為大家的共識。三維設(shè)計既可用于建， 又可為數(shù)控加工提供 序 ， 提高了加工效率和質(zhì)量。為了提高模具設(shè)計的科學(xué)性和合理性 ，用數(shù)值模擬手段對零件的成形性進行模擬仿真 ( 析 )， 在模具設(shè)計時進行工藝分析 ，提出合理的工藝方案和模具結(jié)構(gòu)。目前 ， 無論是大型金屬覆蓋件成形、復(fù)雜零件的鍛造成形 ， 還是各類塑件成型或組合成形 , 其過程一般都可以進行模擬 。 因此 ， 本課題 為 設(shè)計機油蓋的注塑模具 。 采用 計算機軟件進行輔助設(shè)計，使產(chǎn)品數(shù)字化、信息化、實體化，順應(yīng)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 [1]。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ： 模具制造方面 ：模具制造方法包括直接成型和堆積涂層。以去除部分材料的方法為主，其中以電加工為主的特種加工和使用最多的機械切削加工。模具的傳統(tǒng)機械加工，大多采用普通切削速度仿型銑、數(shù)控銑或者電火花加工方法進行粗加工和半精加工，然后通過曲線磨削、電火花加工以及人工完成精加工。 目前，高速銑削在模具加工中得到推廣應(yīng)用 , 國外已經(jīng)出現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速達 100000r/高速銑 , 國內(nèi)也有主軸轉(zhuǎn)速達到 60000r/ 高速銑。刀具快速進給的速度可以達到 30～ 40m/加工零件的表面粗糙度值達到 10μ m,形狀精度達 10μ m 以下 ,可以加工材料硬度 60上。高速加工時的溫升低、切削力小、熱變形小 , 表面殘留應(yīng)力小 , 是高精密、高品質(zhì)模具的重要加工手段。當(dāng)前 ,多工位級進模、精密沖模、高光注射模加工的尺寸精度已達到 3μ m,甚至有 0. 3～ 0. 5μ m 的超精模具 ,高速銑削已經(jīng)成為模具不可或缺的加工工具。 近年來，我國模具行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，技術(shù)水平也有了顯著提高，但是與發(fā)達國家大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告 2 相比，在設(shè)計、制造、人才、管理等方面 仍存在較大差距，中低檔模具生產(chǎn)能力相對過剩，高檔模具生 產(chǎn)能力相對較小。 模具設(shè)計方面 ：模具設(shè)計長期以來一直依靠人的經(jīng)驗和機械制圖來完成，隨著國民經(jīng)濟和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計算機設(shè)計技術(shù)的開發(fā)，模具設(shè)計有了新的發(fā)展方向。術(shù)的應(yīng)用對于縮短模具制造周期及提高模具質(zhì)量有著顯著效果。此外 ，快速原型制造 ( 技術(shù)、虛擬制造技術(shù) ( 反求工程技術(shù) ( 有限元仿真、模擬技術(shù)等模具先進技術(shù)在不斷發(fā)展和應(yīng)用。 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。這 將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 模具技術(shù)的發(fā)展 ：熱流道技術(shù)是使用元器件對模具加熱 , 使通過流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài) , 提高注射成型塑件的品質(zhì) ,節(jié)省原材料和節(jié)約能源。目前該技術(shù)已在國內(nèi)注塑企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。氣體輔助注射成型是一項新的工藝。氣體輔助注射一般采用氮氣輔助注射 , 與常規(guī)的注射成型相比 , 其注射壓力較小 , 熔體流動性好 , 制品翹曲變形較小 ,易于成型壁厚差較大的制品 ,成型的塑件表面 質(zhì)量好。該技術(shù)已在汽車和家電模具中得到應(yīng)用。最近 ,氣體輔助注射成型中的一項新的技術(shù) 是高壓注射成型 , 其原理是利用高壓氣體在塑件內(nèi)部產(chǎn)生中空截面 ,利用氣體保壓代替塑料注射保壓 ,消除制品縮痕 ,完成注射成型過程。 本課題研究目標(biāo) 、 研究內(nèi)容 、 研究方法 、 研究手段 、 進度安排 研究目標(biāo) :設(shè)計機油蓋注塑模具所有零件 研究內(nèi)容 ：塑件成型工藝性分析、注塑機選定、模具澆注系統(tǒng)設(shè)計、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸計算、模架及鋼材的選用、脫模推出機構(gòu)設(shè)計、導(dǎo)向及定位結(jié)構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計、排氣系統(tǒng)設(shè)計、總裝圖及零件圖繪制。 研究方法： 按照任務(wù)書規(guī)定安排畢業(yè)設(shè)計進程及內(nèi)容 。 制定 進度 表 ， 合理安排工作量和完成時間 。 使用 中國知網(wǎng) 數(shù)據(jù)庫查詢資料 、參考 文獻 。 參考畢業(yè)設(shè)計工作手冊進行論文、調(diào)研報告的編寫 。 依據(jù) 圖書館書籍 及所學(xué)課程進行課題設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)選用。 研究手段： 使用 、 輔助軟件進行注塑模具的設(shè)計 ，通過閱讀圖書館相關(guān)文獻及課本進行模具綜合設(shè)計。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告 3 實驗方案可行性分析 注塑模具在中小型塑件成型技術(shù)方面已相當(dāng)成熟 ，可實現(xiàn)塑件的大批量、高質(zhì)量生產(chǎn)。本次課題所涉及的機油蓋注塑模，使用帶有點澆口注入的三板式注塑模。 點澆口是比較常用的澆口形式，適用于壁厚較薄的制件，像機油蓋這類零件非常適合使用點澆口。點澆口也用于流動性較好的塑件制品， 于熔融流動性較好的尼龍材料，符合點澆口對塑件材料的要求。 點澆口是與塑件接觸面為針點狀的澆口 ， 其可為 *45 度的斜角或做成 喇叭口 。 對于單型腔模具熔體通過主流道后經(jīng)由澆口直接注入到型腔 [8]。 點澆口有諸多優(yōu)點 ① 熔融塑料流通過澆口時流速增高 ,加上摩擦力的作用，塑料流的溫度升高。這樣，有利于延緩澆口處熔體的凝固 ， 有利于向型腔補料 。 并 獲得外形清晰，表面光澤的塑件。 ② 開模后點澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。去除澆口以后，塑件上留下的痕跡不明顯，不影響塑件表面的美觀。 ③ 點澆口一般開設(shè)在塑件頂部 ， 其注射流程短 ， 拐角小 ， 排氣條件好 ， 因此很容易成型 ④ 確定澆口的位置很靈活。 綜上所述，采用點澆口基本能滿足 油蓋的注塑要求，并且能提高塑件的外觀質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以模具優(yōu)選點澆口設(shè)計。 三板式模具也稱雙分型面模具，與單分型面模具相比，在動模與定模之間增加量一個可移動的澆口板，塑件和澆注系統(tǒng)凝料分別 從兩個不同的分型面去除。開模時，中間板與定模座板首先延分型面作定距分開，以便拉出兩板之間 的澆注系統(tǒng)凝料。繼續(xù)開模，由于定距拉桿和限位銷的作用，中間板停止移動，這樣隨著動模繼續(xù)移動迫使主分型面分開，進而推出機構(gòu)將塑件頂出。 針點澆口通常和三板式模具一起使用，便于成型后模具自動將制件和澆注系統(tǒng)凝料取出分離。此外，三板式模具還具有流道易于加工，分散 模板質(zhì)量，易于維修更換等優(yōu)點。 實際生產(chǎn)中模仁上的流道及澆口 一般采用放電加工。電極在實際生產(chǎn)中存在加工困難問題，且電極的強度很弱，在放電過程中，電極的損耗極大，使得生產(chǎn)成本大大增加。三板式模具降低了流道在模板上的加工深度，從而使模仁上澆口的電加工量大大減小，電極的加工難度得到降低，強度得到提高，更易于澆口的拋光；同時可使放電時電極的損耗減小，模具制造成本大大降 低 [4]。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告 4 已具備實驗條件 現(xiàn)已熟練掌握 、 軟件 ， 可快速地繪制模具各部件零件圖 及總裝圖。 數(shù)字化 參考文獻 可通過中國知網(wǎng)和圖書館 查詢 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和系列 手冊可以使用 主要參考文獻 [1] 喻楠霖 李英利，模具工業(yè)與技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，第 10 卷第 3 期 2010 年 6 月 [2] 劉全坤 王成勇 劉傳經(jīng)，模具技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展的重點，模具工業(yè) 2011 年第 37 卷第 5 期 [3] 葉久新 王群，塑料成型工藝及模具設(shè)計，機械工業(yè)出版社 4] 李耀輝，許春龍，劉金根，易于流道加工的三板模模仁結(jié)構(gòu)改進設(shè)計，蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報，第 25 卷 第 1 期 2014 年 3 月 [5] 黃海闊 ， 基于 的注塑模具的優(yōu)化設(shè)計研究 ， 華北電力大學(xué) [6] 狄遠德 徐家連 ， 模具設(shè)計與加工中的關(guān)鍵技術(shù) ， 徐州美大公司 [7] 姜伯軍，點澆口澆注系統(tǒng)自動脫落機構(gòu)的設(shè)計與分析，模具制造 2003 第 25 期 [8] 蔡海濤 ， 改 進 的 三 板 式 注 射 模 結(jié) 構(gòu) ， 模具工業(yè) 2015 年第 41 卷第 6 期 [9] 屈華昌，塑料成型工藝與模具設(shè)計，機械工業(yè)出版社， 1995 [10] 齊衛(wèi)東，塑料模具設(shè)計與制造，機械工業(yè)出版社， 2004 [11] ,.of in 46),4291997