電源插座蓋模具設計注塑注射模具設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>
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附件1：外文資料翻譯譯文
塑件均一的帶嵌塊注射模
摘要 制造光碟的注射模定義了一個可打開的模具型腔和帶有信息的圓盤，該圓盤通過模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時為了使嵌塊易于拆除和更換。
該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個模具零件,這兩個模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動，在內(nèi)部形成一個空型腔。該型腔連通了一個壓力管道，用該壓力管道來給型腔中的高溫塑料加壓，在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個可打開的位置取出某形狀的產(chǎn)品，這個打開的位置在正對著至少一個用來固定嵌塊的空腔壁面上，通過保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。
這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤是帶中心孔的圓盤，上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列，光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤狀嵌塊的形狀是互補的。
制造圓盤必須滿足高要求，即產(chǎn)品必須符合嚴格的尺寸精度的規(guī)范。
帶有互補信息的圓盤要制造成嵌塊的形式，需要非常準確的定位和正對模具壁。在模具打開的時候，例如，取出一個光碟時，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。
在整個停滯期間內(nèi)有一個嵌塊準確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000個單位的產(chǎn)品，一方面采取抓緊圓盤中央洞的圓邊的方法；另一方面在圓盤周圍抓緊圓盤，但是，它必須保證替換嵌塊不會損失過大，一方面是考慮縮短停滯時間，另一方面防止它轉形成另外一種類型的圓盤，換句話說，將改變一系列產(chǎn)品。
塑料模具通常是昂貴的。但是，使用帶有采用特殊正確手段來安置并且在預先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外，嵌塊容易替換的力有助于進一步提高模具的價格。
這項發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具，這樣的模具可用于制造大量簡單且便宜的產(chǎn)品，然而仍保持準確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。
為了了解這一產(chǎn)品，該發(fā)明提出了一種類型注塑模具，序言中所提到的是采用連接一個低壓液體源來定位，部分是由于低壓或每個嵌塊正對相關的壁作為保障手段制造而成的。
制造塑料薄片如圓盤形的或上面描述的光碟時，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對平壁的特征，該壁顯示至少有一個凹槽連接了負壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。
在這種情況下，最好是每個凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi)，并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。
在一個實際設備中制造出來的薄片模型有中央洞，同時通過機械手段能夾住薄片。
當模具打開時，為了澆口的釋放容易完成，推薦的方法是壓力管道中的變體通過分開部分的模具出現(xiàn)在結構腔中。
就具體的物體來說，是可取的，甚至是對帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個目的采用的后處理是眾所周知的。然而，為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造，這樣經(jīng)過后處理去掉殘留應力?？梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點，沖壓手段包括一個圓柱零件的組成部分是一個模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個圓周邊緣的結構適應從一個物體中被打出一個洞的形狀，正在軸心的零件移開，并且附著另一半的模具，而且調(diào)整的意味著來調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對面其他部分模具之間的距離。在這種情況下，整手段才能加以管制，，當使用不同塑料時，以確保不同形狀的物體的最好的質量，而這種方式也有可能實現(xiàn)這一目標，所以可以制成冷注射和熱注射。
特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性，有一種可成型的變體，其中調(diào)整手段可以從外面操作。可以是執(zhí)行在注射過程中運轉，在注射成型中逐漸進展，例如從一個最高的位置距預先選定的位置的最小距離，例如O的距離，可以用具體設備造，在注射成型期間，該具體設備進行往復運動，加熱，成型，最后取出產(chǎn)品。
傾向于一種設備，它顯示了型腔壁在壓力管口的對面顯出一個與該型腔會和的中央凹槽的特點，該凹槽的底部的形成是通過一個排出器的底表面，該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西，由通道通向廢料區(qū)。
進一步的發(fā)明已經(jīng)在此類型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過了。這樣一個產(chǎn)品的特點是在模具打開時驅動負壓源，進行加工。
這項發(fā)明將在所附的幾個主觀選擇的實例的基礎上解釋，該發(fā)明不能全部解釋，不管怎樣是被限制的。在圖中：
圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個生產(chǎn)周期的不同階段是通過注塑模具縱切；
圖中6顯示詳細的解釋了帶有機械和負壓手段的插入盤的穩(wěn)定性；
圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細節(jié)；
圖中8顯示了一個視角相當于圖6中的變體，其中插入盤由負壓單獨地夾住變體；
當根據(jù)圖8時，圖中9顯示一個變體；
圖中10顯示注塑模具的凹槽的細節(jié)，凹槽與吸的方法連接，用多孔材料充滿；
圖中11和12顯示兩個注射模具的脫離模，其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。
根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1，這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤5可以放在一個提供的中心孔6中，盤5可以通過一個閥座壓板7固定在前表面4。為此，閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接，用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10，在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀，抓緊中心孔6的邊緣。通過操作螺紋襯套9，通過一個齒輪聯(lián)軸器定一個直角，閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動到相應模具3的型腔14，確保鎳盤5緊靠前表面4。
模具1習慣用來制造光碟。針對圖中的左側是鎳盤5，為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個具體光盤的厚度，改變環(huán)16使圓盤的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。
鎳盤5依靠閥座壓板7夾緊在盤5的中間。夾緊的盤進一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個為了冷卻流體的螺旋形的管道22。
圖2顯示了模具2的結構，以及與后模具3 之間的合作，共同約束一輪圓盤狀的形式腔23。因此，也可以明顯的是，圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過壓力管道24，對不同的腔23，和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對位移的表示，注射噴嘴25到達工作的位置。
壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。
圖 3顯示如何由落后的流離失所，按照箭頭27注射噴嘴25通過的運作春季墊圈28日，中央位置是26轉移到左側，例如，一個29澆道圓錐形狀相應的，在不同的壓力管道24可釋放。 29表示，光盤30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段，可以安排在光盤30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式，直徑在32前緣相當于與中央腔33在前面模具2，其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機31共同操作，柱形空腔33的邊緣34位于它對面的一個核心部分，由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個洞。
在沖壓機31是通過在壓力下輸送流體到壓力管道36，其中活塞37流離到左側?；钊?7是由兩半聯(lián)結圈與沖孔機31連接的。
這里認為分開的聯(lián)結圈38，其中合作的兩個凸緣39，40的分別是活塞37和沖孔機31錐形面上的，內(nèi)部結構相當于上述表面的形狀。表面上看，這種通過連接聯(lián)結圈38的兩半未抽出意味著一個非常簡單但可靠的嚙合關系在活塞37與沖孔機31之間獲得。
圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構成一個整體被固定在沖孔機31的正表面上。這一情況的結果，即一個外表腔41在沖孔機31內(nèi)，當形成了光碟，引起部件42的形成，在中心光盤并延伸到腔41，該部件42由于逐漸形式的腔，與一個非釋放沖孔機連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成，其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對壓力形成一個彈簧44可以套用釋放力針對部件42左側，即彈出廢料29,35,42。
該型光碟30現(xiàn)在可以被機器人46與吸力墊47移除，按照圖示表明，為了進一步處理，該光碟被運送到另一工作臺進行加工，最后再運送到工作臺進行包裝。
在負壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過控制手段被驅動，圖5所示的任何階段，即在處置澆道及相關材料和產(chǎn)品廢料的清除。
根據(jù)此前討論的設備與閥座壓板7不一致，在其前圓柱49前表面上，圖6指出的閥座壓板48可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。
說明書按照下面的設計程序步驟寫：
1、緒論
2、第一步加寫工藝分析
3、其他按照照片順序寫。
4、型腔、型芯的結構固定方式、計算過程放在同一欄
5、第六步之后加上三維圖形分析。
6、模架選擇你看著加在適當?shù)奈恢谩?
我個人初步選的是； 一模兩腔、材料是PE、重疊式澆口、、、你看一下合適的話就用，不合適的話你就看著自己設計
/、
我的塑件的外形和基本尺寸圖行。
我們要求有：模具工作的3D動態(tài)圖、爆炸圖、三維圖、
裝配圖、零件圖分開畫在適當?shù)膱D紙上面，不要畫在一張圖紙上、（ 爆炸圖和裝配圖每個部分對應的顏色要對應一致，我們需要打印出來的 ）
本 科 畢 業(yè) 設 計 (論 文)
畢業(yè)設計（論文）中文題目：
電源插座蓋注塑模具設計
English Title:
The Injection Mold Design For Outlet Cover
學 院：
機械工程學院
專業(yè)班級：
機械設計制造及其自動化 機械041
學生姓名：
海州書院
學 號：
080811116
指導教師：
歐陽淮海（職稱）
年 月
畢業(yè)設計（論文）中文摘要
電源插座蓋注塑模具設計
摘 要：模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，對注塑模具的設計與生產(chǎn)提出了質量好、制造精度高、研發(fā)周期短等越來越高的要求，能否適應這種需求已成為模具生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的關鍵因素。模具技術是融合機械工程、計算機應用、自動控制、數(shù)控技術等學科為一體的綜合性學科。
本文中針對電源插座蓋注射模具制定出合理的設計結構，其中包括成型部分及其零部件設計，澆注系統(tǒng)設計，脫模機構設計，冷卻系統(tǒng)設計等。根據(jù)分析，設計了一套塑料注射模具，并對模具以及主要零件進行了CAD繪圖。
關鍵詞：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機構，冷卻系統(tǒng)
畢業(yè)設計（論文）外文摘要
The Injection Mold Design For Outlet Cover
Abstract: The level of mold production technology has become the measure of a country's manufacturing of the level of an important symbol. The rapid development of the plastics industry, injection mold design and production made of good quality and high precision manufacturing, research and development of short cycle higher and higher requirements, the ability to meet this demand has become a key factor in the development of mold manufacturing enterprises. Mold technology is the integration of mechanical engineering, computer application, automatic control, numerical control technology and other subjects for an integrated discipline.
Paper cover injection mold design to develop a reasonable structure for a power outlet, including their parts and components forming part of the design, gating system design, the ejection mechanism design, cooling system design. According to the analysis, design a set of plastic injection mold, and the mold and the main parts of the CAD drawing.
Keywords: injection mold, injection system, the release mechanism, cooling system
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 前言 1
第2章 塑件的工藝分析 2
2.1塑件的工藝性分析 3
2.2塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 4
2.3 計算塑件的體積和質量 5
2.4 注塑機的初選 5
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計 6
3.1 注射模具分型面的選擇 6
3.2 澆注系統(tǒng)的設計 7
第4章 成型零件的設計 11
4.1 模具型腔的結構設計 11
4.2 型芯的結構設計 11
4.3 成型零件的尺寸確定 11
4.4 型芯的結構設計 12
4.5 成型零件的尺寸確定 12
4.6 標準模架的選擇 14
第5章 頂出機構的設計 15
第6章 斜導柱側抽芯機構設計 17
第7章 冷卻系統(tǒng)的設計 19
第8章 排氣系統(tǒng) 20
第9章 成型設備有關參數(shù)校核 21
第10章 模具特點和工作原理 22
第11章 模具的三維設計 23
11.1 三維軟件介紹 23
11.2設計三維零件圖 24
11.3設計三維裝配圖 29
總 結 30
參考文獻 31
致謝 32
淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 共 36 頁
第1章 前言
塑料制品的成型是塑料成為具有實用價值制品的重要環(huán)節(jié)。塑料成型方法已達40多種。其中最重要的是注射，擠出，吹塑和壓制等。它們幾乎占了整個塑料成型的85%；其中注射尤為突出，占塑料成型的30%以上。注射模具成形是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，有些熱固性塑料也可以用注射模塑成型。
先進制造技術的發(fā)展使人們不再單純地依賴產(chǎn)品圖或產(chǎn)品樣件來設計制作模具,逆向工程技術的應用使產(chǎn)品的圖片、照片或影像資料,甚至產(chǎn)品模具本身,都可以作為模具的設計依據(jù)。逆向工程技術特別在消化、吸收國外先進模具技術方面具有突出的優(yōu)勢, 由此還帶來設計思路上的變化,有時可以先設計模具型腔,然后據(jù)此再完善產(chǎn)品設計圖樣。
淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 共 36 頁
第2章 塑件的工藝分析
該塑件是電源插座蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖2.1 電源插座蓋圖
2.1塑件的工藝性分析
該材料為PE，聚乙烯（polyethylene ，簡稱PE）是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達-100~-70°C），化學穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（不耐具有氧化性質的酸）。常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(yōu)良。
1.聚乙烯有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質腐蝕，但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用；
2.聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發(fā)生降解，炭黑對聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團等反映。
由乙烯均聚以及與少量α-烯烴共聚制得的乳白色、半透明的熱塑性塑料。密度0.86～0.96g/cm3，按密度區(qū)分有低密度聚乙烯(也包括線性低密度聚乙烯)、超低密度聚乙烯等。無味、無毒。耐化學藥品，常溫下不溶于溶劑。耐低溫，最低使用溫度-70～-100℃。電絕緣性好，吸水率低。物理機械性能因密度而異。工業(yè)上低密度聚乙烯主要采用高壓(110～200MPa)、高溫(150～300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合，有時同一套裝置可生產(chǎn)密度0.87～0.96g/cm3的聚乙烯產(chǎn)品，稱全密度聚乙烯工藝技術。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子電氣、機械、汽車、日用雜品等方面。
PE的注塑工藝參數(shù)
1、注塑機類型：
螺桿式
7、保壓力
50~70MP
2、噴嘴形式
直通式
8、注射時間
3~5s
3、螺桿轉速（r/min）
30~60
9、保壓時間
15~30s
4、噴嘴溫度
180~190C
10、模具溫度
50~70
5、成型溫度 C
料筒：
前200~210
中210~230
后180~200
11、冷卻時間
15~30s
6、注射壓力
70~90 MP
12、成型周期
40~70s
塑件精度要求,塑件工作要求不高，故選普通精度：４級
2.2塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析
2.2.1結構分析
從零件圖上分析，該零件總體形狀為方形。因此,模具設計,該零件屬于中等復雜程度.
2.2.2尺寸精度分析2mm,壁厚均勻,，在制件的轉角處設計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。
2.2.3表面質量分析
該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質外，沒有什么特別的表面質量要求，故比較容易實現(xiàn)。
綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
2.3 計算塑件的體積和質量
計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。
計算塑件的體積：V=46.87cm
計算塑件的質量：根據(jù)設計手冊可查得ABS的密度為ρ=1.06kg/dm
塑件質量：M=Vρ＝50g(通過3D軟件測量得到)
2.4 注塑機的初選
根據(jù)塑件的計算重量或體積，選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)當未限定設備時，須考慮以下因素：
采用一模兩件的模具結構，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況，初步選用注塑機XS—ZY—125型。
淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 共 36 頁
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計
3.1 注射模具分型面的選擇
3.1.1 分型面的基本形式
分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應有利于排氣；（3）應考慮開模是塑料留在動模一側；（4）應容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應力求簡單適用并易于加工；（6）考慮側向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應與成型設備的參數(shù)相適應；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。
3.1.3 分型面的選擇
1、確定成型位置
由于塑件結構簡單,所以不用設計小型心,型腔直接開設在定模板和中間板上.采用兩排各8個型腔分布.
2、確定分型面
采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:
圖3.1 分型面
3.2 澆注系統(tǒng)的設計
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設備噴嘴進入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設計注射模具的澆注系統(tǒng)應注意以下幾項原則[12]。
（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設計合理的澆注系統(tǒng)布局。
（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。
（3）應盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。
（4）應根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。
3.2.2 注射模具主流道的設計
主流道是熔融塑料由成型設備噴嘴先經(jīng)過的部位，它與成型設備噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融成型設備噴嘴反復接觸、碰撞，一般澆口不直接開設在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式在定模板上[13]。
（1）主流道的設計
主流道是指澆注系統(tǒng)中從成型設備噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。
（2）主流道尺寸
在臥式或立式成型設備上使用的模具中，主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角 為2o～6o。小端直徑d比成型設備噴嘴直徑大0.5mm～1 mm。由于小端的前面是球面，其深度為3mm～5 mm，成型設備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1mm～2mm。流道的表面粗糙度值Ra為0.08 。
（3）主流道澆口套
主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53HRC—57HRC。
澆口套的材料應選用優(yōu)質鋼T8A，并應進行淬火處理，為了防止成型設備噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應低于成型設備噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o左右的圓錐孔。澆口套于成型設備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設備噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應以清角連接，不應有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o度左右的圓錐孔，對流動性較差的塑料也可取得稍大一些，但過于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。
澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時，其出料端端面直徑應盡量選得小些。澆口套于成型設備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設備噴嘴是球面，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應以清角連接，不應有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模[14]。
定位環(huán)是模體與成型設備的定位裝置，它保證澆口套與成型設備的噴嘴對中定位，定位環(huán)的外徑應與成型設備的定位孔間隙配合。澆口套端面應與定模相配合部分的平面高度一致。成型設備SZ-63／400的噴嘴球半徑為18 mm，噴嘴孔徑為2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設備噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取19 mm，圓錐孔的小端直徑則應大于噴嘴口內(nèi)徑，取3 .2mm，如圖3.2。
圖3.2 澆口套
主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為 3o。小端直徑d比成型設備噴嘴直徑大0.5－1mm。由于小端的前面是球面，其深度為3－5mm，取值為5mm，成型設備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大1－2mm。
3.2.3 分流道的設計
分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進入單腔中的進料澆口或主流道進入多腔的澆口的通道，它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉換方向的作用，通常分流道設置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。
在注射過程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時，應是它的壓力損失以及熱量損失最小，而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則，分流道的設計要點總體歸納如下：
分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長度的比最大為好，這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力，減少壓力損失。
在可能情況下，分流道的長度應盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過大影響成本，在多型腔模具中和型腔的分流道長度盡量相等，以達到注射大時壓力傳遞的平衡，保證塑料盡可能同時均勻的充滿各個型腔。在有些情況下分流道長度不能相等時，則應在澆口處作必要的補救措施，如果分流道較長時，應在其末端設置冷料穴，放置冷料和空氣進入模腔[15]。
在滿足注射成型工藝的前提下，分流道的截面積應盡量的小，但分流道的截面積過小會降低注射速度，使填充時間延長，同時可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷，而分流道過大則增大冷卻時間應比型腔中塑件的冷卻時間要短，才不影響注射時的效率。因此在設計時應采用較小的截面積，以便于在試模是為不要的修正留有余地。
分流道和型腔的分布是排列緊湊，距離合理，應采用軸對稱或中心對稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積。最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心相重合。
在分流道上的轉向次數(shù)盡量少，在轉向處應圓滑過渡，不能有尖角，這些都是為了減小壓力損失，有利于物料的流動。
當分流道設在定模一側或分流道延伸較長時，應在澆口附近或分流道的交叉處設置鉤料桿，以便于在開模時在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料，并與塑料一起頂出。
分流道的內(nèi)表面不必要求很光，一般表面粗糙度取1.6μm即可，這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動小些，使其分流道的冷卻皮層固定，有利于熔融塑料的保溫。
在總體分布中，應綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。
a．分流道的形狀和尺寸
分流道開設在定模板上，其截面形狀為半圓形，底部以圓角相連。分流道為二次分流道，具體形狀如圖三。
b、分流道的表面粗糙度
由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般Ra取1.6μm左右，這可增加對外層塑料熔體的阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。
c、分流道在分型面上的布置形式
分流道在分型面上的布置形式與行腔在分型面上的布置形式密切相關。由于行腔呈矩形形狀分布，則分流道一般采用“非”字狀分布。
3.2.4 澆口的設計
此套模具采用的是點澆口的形式，點澆口是一種截面尺寸很小的澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致容體的表現(xiàn)粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填。
第4章 成型零件的設計
4.1 模具型腔的結構設計
型腔大體有以下幾種結構形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔由整塊材料制成，用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進行處理等。
型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。
完全組合式是由多個螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點是，便于機加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。
在塑料注射模具的注射過程中，型腔從合模到注射保證過程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應該有足夠的硬度和剛度，總的來說，型腔所承受的力大體有合模時的壓應力、注射過程中塑料流動的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開模時的壓應力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過程中總是在變化。在這些壓力作用下，當型腔的剛度不足時，往往會產(chǎn)生彈性變形，導致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質量和尺寸精度。所以在模具設計時要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強度和剛度，以保證型腔在注射過程中產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計算和選擇是十分重要的。
4.2 型芯的結構設計
型芯的結構形式大體有：整體式、整體復合式、局部組合式、完全組合式。
4.3 成型零件的尺寸確定
（1）型腔側壁厚度的計算
按強度計算
其壁厚S按下列公式計算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：S=4mm
（2）底板厚度的計算
按強度計算
其壁厚H按下面公式計算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：H=5.5mm
4.4 型芯的結構設計
型芯的結構形式大體有：整體式、整體復合式、局部組合式、完全組合式。
4.5 成型零件的尺寸確定
（1）型腔尺寸計算
型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應選擇塑件公差△的1/2，取負偏差，再加上-1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。
（a）型腔的徑向尺寸的計算式：
式中 D0—型芯的最小基本尺寸；
—塑件的最大基本尺寸；
S—塑件的平均收縮率，S=0.02；
△—塑件的公差，取八級精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選取；
根據(jù)公式計算得型腔的徑向尺寸：
（b）型腔的深度根據(jù)尺寸的計算公式
式中 —型腔深度的最小尺寸；
—塑件的最大基本小尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選??；
根據(jù)公式計算得型腔的深度尺寸：
（2）型芯尺寸的計算
型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.型芯的計算尺寸表達如下。
（a）型芯的徑向尺寸的計算式：
式中 —型芯的最大基本尺寸；
—塑件的最小基本尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選取；
根據(jù)公式計算得型芯的徑向尺寸：
（b）型芯的高度尺寸的計算：
式中 —型芯高度的最大尺寸；
—塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選??；
根據(jù)公式計算得型芯的高度尺寸：
4.6 標準模架的選擇
通過相關計算，根據(jù)表7-4[1]選擇，①定模由兩塊模板組成，動模由兩塊模板組成；②采用推桿推出制件。③定模座板厚25mm，支承板厚32mm，墊塊厚80mm,動模板厚25 mm。
注塑模模架國家標準有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸B×L為（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準，該設計采用龍記標準模架。
選擇模架尺寸是125mmX200mm。
模架圖
第5章 頂出機構的設計
頂出機構的分類：按驅動方式分類可分為：手動頂出、機動頂出、啟動頂出。
按模具結構分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。
（1）推出機構的結構組成
在注射成形的每個周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機構稱為推出機構，也叫頂出機構或脫模機構。推出機構的動作通常是由安裝在成型設備上的機械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。
結構組成：由推出、復位和導向零件組成。
（2）結構分類
手動推出、機動推出、液壓或氣動推出。
（3）結構設計要求
塑件留在動模,塑件在推出過程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質量,合模時應使推出機構正確復位,動作可靠。
（4）結構設計
（a）推桿推出機構
推桿推出機構是整個推出機構中最簡單、最常見的一種形式。由于設置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達到推桿與模板或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，因此在生產(chǎn)中廣泛應用。 但是因為推桿的推出面積一般比較小，易引起較大局部應力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。
（b）推管推出機構
推管推出機構是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結構形式，其脫模運動方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。
（c）推件板的推出機構
凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出．推件板推出機構義稱頂板頂出機構，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。
特點：推件板推出的特點是頂出力均勻，運動平穩(wěn)，且推出力大。但是對于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。
（d）活動嵌件及凹模推出機構
有一些塑件由于結構形狀和所用材料的關系，不能采用推桿、推管、推件板等簡單推出機構脫模時，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。
（5）頂出機構的設計原則：
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時必須考慮到的問題。一般頂出機構應設在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
注射設備的頂出裝置都設計在動模一側，因此，在一般情況下開模時，盡量設計使塑件留在動模一側，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時就應充分考慮。
在實踐中如果出現(xiàn)塑件并沒有留在動模側的情況時，可設法增加動默一側的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側面人為的開設橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時可采用定模頂出機構。
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時必須考慮到的問題。一般頂出機構應設在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
頂出零件應有足夠的機械強度和耐磨性能，使其在相當長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。
頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點應在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。
頂出零件應有足夠的機械強度和耐磨性能，使其在相當長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。
第6章 斜導柱側抽芯機構設計
斜導柱是斜導柱側抽芯機構的重要零件。涉及斜導柱主要包括斜導柱的結構形式和安裝形式、斜導柱的工作直徑、抽拔角的選擇、斜導柱的長度的確定以及斜導柱的加工精度、選用材質及其熱處理等等。
（1）斜導柱傾斜角α
斜導柱的傾斜角是決定其抽芯工作效果的重要工作。傾斜角的大小關系到斜導柱所承受的彎曲力和實際達到的抽拔力，也關系到斜導柱的有效工作長度、抽芯距和開模行程。計算公式為：
式中 α——斜導柱的抽拔角；
S ——抽芯距，S=13.5mm；
H——斜導柱完成抽芯距所需的開模行程，H=50mm。
根據(jù)公式計算α：
取α
（2）圓柱形斜導柱總長度的計算
斜導柱的總長度取決于抽芯距、斜導柱直徑和傾斜角。
圓柱形斜導柱總長度：
式中 L ——斜導柱總長度，mm；
D ——斜導柱臺肩直徑，D =16mm；
α——斜導柱抽拔角，α=；
h ——斜導柱固定板厚度，h =20mm；
δ——斜導柱與側滑塊斜孔的配合間隙，δ=0.025mm；
d ——斜導柱工作部分直徑，d=10mm；
S ——抽芯距，S=13.5mm。
根據(jù)公式計算L：
L = 76.35 + 3 = 79.35mm，取L=80mm
最終斜導柱結構如圖3.6所示。
圖6.1 斜導柱
第7章 冷卻系統(tǒng)的設計
塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設計可按下式進行計算：
設該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質，其出口溫度為30°，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。
求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關文獻得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J
求冷卻水的體積流量V
V=WQ1/Pc1(T1－T2)
=140cm3
溫度調(diào)節(jié)對塑件的質量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：變形尺寸精度 力學性能 表面質量
在選擇模具溫度時，應根據(jù)使用情況著重滿足制件的質量要求。
在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質帶走，因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在此我選擇湍流。 如表五：
冷卻水道直徑
d/（mm）
最低流量v
/（m/s）
流量
qv/（m/min）
12
1.10
7.4×10
第8章 排氣系統(tǒng)
在注塑模具的設計過程中，必須考慮排氣結構的設計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿甚至會產(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于電源插座蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進行排氣，而不需在模具上開設排氣槽。
第9章 成型設備有關參數(shù)校核
1、模具閉合高度的確定
根據(jù)支承與固定零件中提供的數(shù)據(jù)確定：定模座板H1=25mm ，上固定板H2=20mm 下固定板H3=25mm支承板H4=32mm動模座板H5=25mm，墊塊H6=50mm
H=H1+H2+H3H+H4+H5+H6+H7
=25+20+25+32+25+50=177mm
2、 注射機有關參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為315㎜×400㎜，XS—Z—125型注射機模板最大安裝尺寸為500㎜×500㎜；故能滿足模具的安裝要求。
經(jīng)驗證，XS—Z—250型注射機能夠滿足使用要求，故可以采用
第10章 模具特點和工作原理
1、模具的特點：
該模具是兩板模，設計了1 個水平分型面。設計了定距拉桿， A 分
型面是為了取出制件。該模具一模2件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。
2、模具的工作過程
模具裝配試模完畢后，模具進入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如
下。
（1）對塑料進行烘干，并裝入料斗。
（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當?shù)念A熱。
（3）合模、鎖緊模具。
（4）對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射。
（5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻和脫模。
（6）脫模過程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注
塑機推桿推動模具推板，從而推動推件桿將之間頂出。
第11章 模具的三維設計
11.1 三維軟件介紹
Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設計與制造。UG面向過程驅動的技術是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關鍵技術,在面向過程驅動技術的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。
?? 該軟件不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設計功能；而且，在設計過程中可進行有限元分析、機構運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高設計的可靠性；同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。另外它所提供的二次開發(fā)語言UG/OPen GRIP，UG/open API簡單易學，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點：
l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。
2）采用復合建模技術，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。
3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設計辦法，并能用參數(shù)驅動。
4）曲面設計采用非均勻有理B樣條作基礎，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合于汽車外形設計、汽輪機葉片設計等復雜曲面造型。
5）出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標準和國標標注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對實體做旋轉剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。
6）以Parasolid為實體建模核心，實體造型功能處于領先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實體造型基礎。
7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合起來。
8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標實現(xiàn)；進行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。
11.2設計三維零件圖
1.
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8.
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10.
11.3設計三維裝配圖
淮海工學院二〇一六屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 30 頁 共 36 頁
總 結
這次畢業(yè)設計針對設計內(nèi)容進行了大量的工作，順利完成了畢業(yè)設計中所提出的各項任務，達到了畢業(yè)設計的目的。
通過此畢業(yè)設計，掌握了模具設計的方法和步驟，并結合具體的零件進行了具體的設計工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計、注射模成型零件尺寸的計算等。
畢業(yè)設計進行三維造型繪制；完成塑件注射模具方案設計和相關設計計算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設計過程，工程設計應用能力得到了鍛煉和提高。
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致謝
本次的畢業(yè)設計是在老師的悉心指導下完成的，從論文的選題、設計計劃的制定、設計路線的選擇和設計的完成。各方面都離不了開郭老師熱情耐心的幫助和教導。在學習的三年中，老師認真的工作態(tài)度，誠信寬厚的為人處世態(tài)度，都給我留下了難以磨沒的印象，也為我經(jīng)后的工作樹立了優(yōu)秀的榜樣。
近三年來的學習，不僅使我的知識結構上了一個新臺階，更重要的是，各方面的素質得到了提升。而這一切，都要歸功于所有老師的深切教誨與熱情鼓勵。值此論文完成之際，我首先要向我尊敬的導師老師表達深深的敬意和無以言表的感謝。
?最后深深的感謝呵護我成長的父母。每當我遇到困難的時候，父母總是第一個給我鼓勵的人。回顧20多年來走過的路，每一個腳印都浸滿著他們無私的關愛和諄諄教誨，10年的在外求學之路，寄托著父母對我的殷切期望。他們在精神上和物質上的無私支持，堅定了我追求人生理想的信念。父母的愛是天下最無私的最寬厚的愛。大恩無以言報，惟有以永無止境的奮斗，期待將來輝煌的事業(yè)讓父母為之驕傲。我亦相信自己能達到目標。?
最后，向所有關心我的親人、師長和朋友們表示深深的謝意!