树脂非球面透镜模具的优化设计.doc

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1、目录第一章绪论1.1选题的目的和意义11.2选题的现状11.3光敏树脂材料的特性21.4设计的主要内容3第二章压铸模概述2.1压铸技术简介42.2压铸模的结构52.3压铸模的组成部分82.3压铸模设计19第三章压铸模设计计算3.1轴的设计243.2非液体摩擦滑动轴承的设计计算273.3键联接的选择及校核计算313.4齿轮齿条设计计算323.5螺栓与螺母的设计计算38第四章树脂非球面透镜模具的优化设计与工艺4.1注塑压缩成型法494.2模具型腔压力及树脂温度的设定51第五章结语53致谢54参考文献55附录56第一章绪论1.1选题的

2、目的和意义压铸模具在现代化建设中起着举足轻重的作用，特别是在汽车行业，压铸模具的使用更为广泛，但由于压铸模具要求精度高，质量好，部分金属模具受热容易变形，影响了模具的质量和精度，压铸模具是压铸生产的主要工艺设备，价格比较昂贵，由于压铸件缺陷的昌盛而导致模具的更改将延误生产进度，从而压铸业提出更高要求：特大型汽车压铸件及其模具技术与典型产品经验；铜合金和不锈钢等高熔点金属压铸及其模具寿命；铝合金高效率热室压铸、设备及其模具；切实有效的浇注系统计算技术；提高金属熔液填充流态模拟的可靠性确保大型精密复杂压铸件质量；多品种、小批量生产的

3、压铸模低成本快速制造技术等。特别是CAD/CAM一体化与人工智能、快速原型制造和远程设计与制造技术相结合，建立崭新的压铸模生产模式，从根本上提高模具质量，降低模具成本，缩短制造周期。光敏树脂材料在压铸模具中的应用，通过控制压铸液的温度，使金属受热不容易变形或损毁，大大提高了压铸模的质量，降低了产品的成本。1.2选题的现状随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，利用激光固化树脂材料的光造型法，是现代模具制造业中比较先进的技术，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了压铸技术的不断革新和发展。在现代工业生产中，尤其

4、是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的压铸件所代替。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利

5、用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。1.3光敏树脂材料的特性光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Ste

6、reolithography）原理的一种工艺，简称SLA，也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。在数脂液槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固的粘结在前一层上，如此重复不已，知道整个产品成型完毕。

7、最后升降台升出液体树脂表面，即可取出工件，进行清洗和表面光洁处理。光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件，能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具，以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模，使目前较为成熟的快速原型工艺。SLA快速原型技术的优点是：1、系统工作稳定。系统一旦开始工作，构建零件的全过程完全自动运行，无需专人看管，直到整个工艺过程结束。2、尺寸精度较高，可确保工件的尺寸精度在0.1mm以内。（但，国内sla精度在0.1——0.3mm之间，

8、并且存在一定的波动性）。3、表面质量较好，工件的最上层表面很光滑，侧面可能有台阶不平及不同层面间曲面不平；比较适合做小件及较精细件。可直接制造塑料件，产品为透明体。4、系统分辨率较高，因此能构建复杂结构的工件。5、成形速度较快。SLA快速原型的技术缺点：1、需要