1_【毕业设计论文】吹风机头的注射模设计-吹风机头注射模设计说明书【有对应的CAD图】

XX 大学 毕业设计(论文) 毕业设计（论文）题目 所 在学 院 专业 班级 姓名 学号 指 导老 师 年月日 声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究 所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本 设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了 谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年作者签名：日期：年 月月 日日 毕业设计版权使用授权书 本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院 保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕 业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的 毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。 保密保密在年解密后适用本授权书；在年解密后适用本授权书； 本设计属于：本设计属于： 不保密不保密。 （请在以上相应的方框内打（请在以上相应的方框内打“” ） 作者签名：日期：年月日作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日 毕业设计答辩小组成员名单 姓名职称单位备注 机械设计服务(有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 组长 注：样稿，论文不完整，勿抄袭 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书( 论文) 题 目: 吹风机头注射模设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较 快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很 大意义。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与 工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注 系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。该注 射模采用了 1模 1腔侧抽芯的结构。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的 认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。 关键字 塑料模具 分型面 侧向分型 浇注系统 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 32 页 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 T i t l e T h e D e v e l o p m e n t o f M o u l d I n d u s t r y A b s t r a c t P l a s t i c i n d u s t r y i s i n t h e w o r l d g r o w s n o w o n e o f q u i c k e s t i n d u s t r y c l a s s e s , b u t c a s t s t h e m o l d i s d e v e l o p m e n t q u i c k t y p e , t h e r e f o r e , t h e r e s e a r c h c a s t s t h e m o l d t o u n d e r s t a n d t h e p l a s t i c p r o d u c t t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s a n d i m p r o v e s t h e p r o d u c t q u a l i t y t o h a v e t h e v e r y b i g s i g n i f i c a n c e . T h i s d e s i g n i n t r o d u c e d t h e i n j e c t i o n t a k e s s h a p e t h e b a s i c p r i n c i p l e , s p e c i a l l y s i n g l e i s d i v i d e d t h e p r o f i l e t o i n j e c t t h e m o l d t h e s t r u c t u r e a n d t h e p r i n c i p l e o f w o r k , t o c a s t t h e p r o d u c t t o p r o p o s e t h e b a s i c p r i n c i p l e o f d e s i g n ; I n t r o d u c e d i n d e t a i l t h e c o l d f l o w c h a n n e l i n j e c t i o n e v i l s p i r i t m o l d p o u r s t h e s y s t e m , t h e t e m p e r a t u r e c o n t r o l s y s t e m a n d g o e s a g a i n s t t h e s y s t e m t h e d e s i g n p r o c e s s , a n d h a s g i v e n t h e e x p l a n a t i o n t o t h e m o l d i n t e n s i t y r e q u e s t . T h i s i n j e c t i o n m o l d u s e d 1 m o l d 1 c a v i t i e s s i d e s t o p u l l o u t t h e c o r e t h e s t r u c t u r e . T h r o u g h t h i s d e s i g n , m a y t o c a s t t h e m o l d t o h a v e a p r e l i m i n a r y u n d e r s t a n d i n g , n o t e s i n t h e d e s i g n c e r t a i n d e t a i l q u e s t i o n , u n d e r s t a n d s t h e m o l d s t r u c t u r e a n d t h e p r i n c i p l e o f w o r k . . K e y w o r d The plastic mold Divides the profile Side core- pulling The pour system 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 32 页 目 录 1 前言 1 1 .1 模具工业在国民经济中的地位 1 1 .2 各种模具的分类和占有量 2 1 .3 模具工业现状 2 1 .4 世界五大塑料生产国的产能状况 4 1 .5 我国模具技术的现状及发展趋 5 2 吹风机头注射成型工艺分析及方案确定 7 2 .1 吹风机头注射成型工艺分析 7 2 .2 注射成型工艺方案确定 8 2 .3 主流道设计 1 1 2 .4 分流道设计 1 2 2 .5 浇口设计 1 3 3 注射成型零部件设计 1 4 3 .1 成型零件的工作尺寸计算 1 4 3 .2 成型行腔壁厚计算 1 5 4 注射模导向及脱模机构设计 1 6 4 .1 导向机构设计 1 6 4 .2 脱模机构设计 1 6 5 侧抽芯机构设计 1 8 5 .1 分型抽芯类型确定 1 8 5 .2 侧滑块设计 1 8 5 .3 滑块定位装置的设计 1 9 6 模具加工工艺设计 2 0 6 .1 毛坯的确定 2 0 6 .2 模板平面加工 2 0 6 .3 孔及孔系加工 2 1 7 绘制模具图 2 3 7 .1 P R O / E创建模具 2 3 7 .2 绘制装配图和部分零件图 2 4 结论 2 5 致谢 2 6 参考文献 2 7 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 32 页 1 前言 1 . 1 模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的 流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低， 生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的 高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质 量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 早在 1 9 8 9年 3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机 械工业技术改造序列的第一位 1 。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模 具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛 的主要工艺装备， 它承担了这些工业领域中 6 0 9 0 的产品的零件， 组件和部件的生 产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为 例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市 场一半左右。 汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一， 汽车工业重点是发展零部件， 经济型轿车和重型汽车， 汽车模具作为发展重点， 已在汽车工业产业政策中得到了明确。 汽车基本车型不断增加，2 0 0 5 年将达到 1 7 0 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价 值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 8 0 的模具需要更 换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 1 4 种排量 8 0 多个车型， 1 0 0 0 多个型号。单辆摩托车约有零件 2 0 0 0 种，共计 5 0 0 0 多个，其中一半以上需要模具 生产。一个型号的摩托车生产需 1 0 0 0 副模具，总价值为 1 0 0 0 多万元。其他行业，如电 子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。 中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进 的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有 很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特 别重要的意义。 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 32 页 1 . 2 各种模具的分类和占有量 模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模， 陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三 维的模具形腔是材料成型 2 。 （1 ）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总 数的 5 0 以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯 曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合 工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （2 ）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压 设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水 压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。 按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具 等。 （3 ）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 3 5 ，而且 有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模， 泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （4 ）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速 下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6 。 （5 ）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压 模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝 固理论） ，塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而 易见。 1 . 3 我国模具工业的现状 自 2 0 世纪 8 0 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的 动力。2 0 世纪 9 0 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在 1 9 9 0 年仅 6 0 亿元人民币，1 9 9 4 年增长到 1 3 0 亿元人民币，1 9 9 9 年已达到 2 4 5 亿元人民币，2 0 0 0 年增至 2 6 0 2 7 0 亿元人民币。今后预计每年仍会以 1 0 1 5 的速度快速增长。 目前，我国 1 7 0 0 0 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 32 页 外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等， 都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。 例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我 国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅 速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。 例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和 外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分 之一。其中，冲压模具约占 5 0 （中国台湾：4 0 ） ，塑料模具约占 3 3 （中国台湾： 4 8 ） ，压铸模具约占 6 （中国台湾：5 ） ，其他各类模具约占 1 1 （中国台湾：7 ） 。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（1 9 6 1 1 9 8 1 ） ，成长期（1 9 8 1 1 9 9 1 ） ， 成熟期（1 9 9 1 2 0 0 1 ）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机 械业等产品外销表现畅旺， 连带使得模具制造， 维修业者和周边厂商 （如热处理产业等） 逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模， 玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1 9 8 1年1 9 9 1年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具 产业对工业发展的重要性日益彰显，自 1 9 8 2年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略 性工业适用范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力 发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模 具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1 9 8 5年起，模具产业已在推行计算机辅助模 具设计和制造等 C A D / C A M 技术，所以台湾模具业接触 C A D / C A M / C A E / C A T 技术的时间相当 早。 成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下，1 9 9 4年，1 9 9 8年，由台湾地区 政府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术 应用与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与 进口依赖高的模具。1 9 9 7年 1 1月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会 （I S T M A ）认同获准入会，正式成为世界模具协会会员。整体而言，台湾模具产业在这 一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台 湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 32 页 与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精 密锻造等模具。 1 . 4 世界五大塑料生产国的产能状况 美国塑料( 原料) 的产量多年来一直雄居各国之首。早在 8 0年代前期，美国塑料产 量就已达 2 0 0 0 万吨之多，1 9 8 6 年增至 2 3 l 0 万吨，占全球总产量 8 1 0 0 吨的 2 8 . 5 ，此 后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势，1 9 8 8年、1 9 9 0年、1 9 9 2年、1 9 9 4年、1 9 9 6 年和 1 9 9 8 年分别增加到 2 7 1 0 万吨、 2 8 1 0 万吨、 3 0 1 0 万吨、 3 4 1 0 万吨、 4 0 0 0 万吨和 4 3 6 0 万吨， 占世界总产量的比例从 1 9 9 6 年起提高到 3 0 以上。 2 0 0 1 年美国塑料产量为 4 1 7 0 万吨，其中以聚乙烯为最多，达 1 5 0 0 多万吨。其次分别是氯乙烯 6 5 0 万吨、聚丙烯 7 2 0 万吨、聚苯乙烯对酞酸脂 3 2 0 万吨、聚苯乙烯 2 8 0 万吨。国内塑料消费量( 产量+ 进口量 一出口量) ，美国也是全球最多的。美国的全部塑料消费量 2 0 0 1年为 4 2 8 0万吨。美国 人均塑料消费量也是很高的，2 0 0 0 年为 1 5 9 公斤，2 0 0 1 年略减为 1 5 5 公斤 ，居全球第 3 位。 美国现有各种大小塑料企事业单位 1 万多家， 其中职工人数少于 5 0 人的占总数的 5 3 ，5 0 l 0 0 人的占 2 1 ，1 0 0 5 0 0 人的占 2 3 ，超过 5 0 0 人的占近 4 ，职工总数 近 9 0万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达 1 1 0万，2 0 0 1年的出货金额为 2 1 5 0 亿美元，人均出货金额为 1 9 5 美元。 德国是世界最大的塑料( 原料) 生产国之一， 上世纪 9 0 年代初的 1 9 9 1 年、 1 9 9 2 年和 1 9 9 3 年， 德国塑料产量都为 9 9 0 多万吨， 1 9 9 4 年增达超过 1 0 0 0 万吨的 1 1 1 0 万吨 1 9 9 8 年达近 1 3 0 0 万吨，1 9 9 9 年为近 1 4 0 0 万吨，2 0 0 0 年增至 1 5 5 0 万吨，超过日本为世界第 2大塑料生产国，2 0 0 1年上升为 1 5 8 0万吨，2 0 0 2年已过 1 6 0 0万吨。2 0 0 1年德国生产 的种种塑料原料中，聚乙烯为 2 8 5万吨( 低密度聚乙烯 1 6 0万吨，高密度聚乙烯 1 2 5万 吨) ，氯乙烯 1 7 5 万吨，聚丙烯 1 6 0 万吨。德国 2 0 0 1 年的国内塑料消费量为 1 2 8 0 万吨， 其中聚乙烯 2 6 5万吨，聚丙烯 1 5 5万吨氯乙烯 1 5 2 万吨。德国人均塑料消费量 2 0 0 1 年为 1 6 0 公斤，在世界上仅少于比利时的 1 7 2 公斤，高于美国的 1 5 5 公斤，排在世界第 2 位。德国塑料制品加工业的职工总计有近 3 0 万人，2 0 0 1 年的出货金额为 3 6 0 亿美元， 人均 1 2 6 美元。德国塑料制品加工企业中职工少于 5 0 人的占 4 4 ，5 0 1 0 0 人的占 2 8 ，1 0 0 5 0 0 人的占 2 5 ，5 0 0 人以上的占 4 。 中国塑料工业多年持续高速增长，1 9 9 1年产量仅为 2 5 0万吨，1 9 9 5年增为 3 5 0万 吨，1 9 9 8年超过 7 0 0万吨，到 2 0 0 2年已增达约 1 4 0 0万吨，超过日本而成为世界第 3 大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 32 页 日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过 2 5 0 0万吨。其中包装 塑料制品今年需求量将超过 8 5 0 万吨，工程塑料制品需求量将达 4 0 0 万吨左右，建材塑 料制品需求量将达 3 0 0 万吨以上，农用塑料制品需求量将在 5 0 0 万吨左右，日用塑料制 品需求量约为 8 0 万吨左右。 日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第 2大塑料生产国。一直到 1 9 9 7年， 日本塑料产量曾经连续多年增长，年产量在 7 0 年代中期就已达 5 0 0 多万吨，1 9 8 7 年突 破 1 0 0 0 万吨，1 9 9 1 年达约 1 3 0 0 万吨，1 9 9 2 年和 1 9 9 3 年因受日本经济下滑的影响，产 量略有减少，分别降至 1 2 5 8 和 1 2 2 5 万吨。从 1 9 9 4 年起产量再度增长，1 9 9 4 年、1 9 9 5 年和 1 9 9 6 年分别回升到 1 3 0 0 万吨、1 4 0 0 万吨和 1 4 7 0 万吨，1 9 9 7 年的产量又比上年增 长 3 . 7 ，达到 1 5 2 1 万吨，首次超过 1 5 0 0 万吨。但这种增势在 1 9 9 8 年受到遏制，产量 大幅度减少。 1 9 9 8 年， 日本塑料产量为 1 3 9 0 万吨， 比上年减少了 8 . 7 。 1 9 9 9 年和 2 0 0 0 年日本塑料产量分别回升到 1 4 3 2万吨和 1 4 4 5万吨，但仍远未恢复到 1 9 9 7年的水平。 2 0 0 1 年和2 0 0 2 年日本塑料产量再度下降至1 4 0 0 万吨以下的1 3 6 4 万吨和1 3 6 1 万吨。 2 0 0 2 年日本塑料( 原料) 产量减为 1 3 6 1 万吨。而中国则增为 1 3 6 6 万吨，日本又退居第 4 位。 韩国塑料产量增长十分迅速，1 9 8 6年超过 2 0 0万吨，1 9 9 0年增达 3 0 0万吨，1 9 9 2 年突破 5 0 0 万吨， 1 9 9 4 年、 1 9 9 6 年和 1 9 9 7 年分别上升到 6 0 0 多万吨、 7 0 0 多万吨和 8 0 0 多万吨，1 9 9 8 年产量增至 8 5 0 万吨，1 9 9 9 年突破 9 0 0 万吨，2 0 0 1 年达 1 2 0 0 万吨，跻身 于世界 5大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首，2 0 0 1年产量为 3 4 0 万吨( 低密度聚乙烯 1 6 0 万吨， 高密度聚乙烯 1 8 0 万吨) ， 聚丙烯以 2 3 8 万吨排在第 2 位， 其次分别是聚酯 1 6 1 万吨、氯乙烯 1 2 4 万吨、A B S A S 树脂 8 6 万吨、聚苯乙烯 7 7 万吨。 韩国国内塑料消费量 2 0 0 1 年 4 2 0 万吨， 只相当于产量的 1 / 3 略高。 人均塑料消费量 2 0 0 1 年为 1 0 6 公斤，韩国塑料制品加工业的职工总数 2 0 0 1 年为 3 . 1 万人，出货金额为 8 5 亿 美元，人均 2 7 6 美元。 塑料产量位居世界前 1 0名的国家和地区还有法国 6 6 0万吨、比利时 6 0 0万吨、中 国台湾 5 9 8 万吨、加拿大 4 3 2 万吨和意大利 3 8 5 万吨( 均为 2 0 0 1 年产量) 。 1 . 5 我国模具技术的现状及发展趋势 2 0 世纪 8 0 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展 成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业 发展也十分迅速。近年来，每年都以 1 5 的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视 技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 32 页 外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是 使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将 依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国 3 。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了 较大提高。在大型模具方面已能生产 4 8 “ （约 1 2 2 c m ）大屏幕彩电塑壳注射模具，6 . 5 k g 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方 面， 以能生产照相机塑料件模具， 多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。 经过多年的努力， 在模具 C A D / C A E / C A M 技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术， 新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面 作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量 还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 1 0多亿美元的各类大型，精密， 复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模 具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （1 ）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展， 成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （2 ）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模 具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （3 ）推广 C A D / C A M / C A E技术；模具 C A D / C A M / C A E技术是模具技术发展的一个重要 里程碑。实践证明，模具 C A D / C A M / C A E 技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高 模具设计制造水平 4 。 （4 ）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现， 模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术， 以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 32 页 2 吹风机头注射成型工艺分析与工艺方案的确定 2 . 1 吹风机头注射成型工艺分析 5 制件的注射成型工艺分析主要从制件的形状、尺寸、精度要求、材料等方面进行分 析，并使其作为模具设计的根本依据。 要求： 模具腔数：一模 1 腔 生产批量：大批量 材料：P E 制件图如图 2 - 1 所示 图 2 - 1 吹风机头 2 . 1 . 1 塑件的材料性能 典型应用范围: 塑料制品，箱柜，管道联接器 注塑模工艺条件: 干燥 熔化温度：1 8 0 2 8 0 模具温度：2 0 4 0 ，为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径 至少为 8 m m ，并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的 1 . 5 倍。 注射压力：最大可到 1 5 0 0 b a r 。 保压压力：最大可到 7 5 0 b a r 。 注射速度：建议使用快速注射速度。 流道和浇口：可以使用各种类型的流道和浇口。P E 特别适合于使用热流道模具。 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 32 页 化学和物理特性: 商业用的 P E 材料的密度为 0 . 9 1 0 . 9 4 g / 3 cm。P E 对气体和水蒸 汽具有渗透性。P E 的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果 P E 的密度在 0 . 9 1 0 . 9 2 5 g / 3 cm之间， 那么其收缩率在 2 % 5 % 之间； 如果密度在 0 . 9 2 6 0 . 9 4 g / 3 cm 之间，那么其收缩率在 1 . 5 % 4 % 之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。P E 在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀 6 。 2 . 1 . 2 塑件的尺寸和精度要求 塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。而塑件的尺寸精度受到各个方面因 素的影响， 如模具制造精度及使用后的磨损， 塑料收缩率的波动， 成型工艺条件的变化， 塑件的形状，飞边厚度的波动，脱模斜度及成型后塑件尺寸变化等。该零件要求采用精 度等级为 7 级的尺寸公差 7 。 2 . 1 . 3 塑料制品的成型收缩 塑料制件从模具中取出发生尺寸收缩的特性称为塑料的收缩性。影响收缩的基本因 素有塑料品种，塑料特性，进料口的形式、尺寸、分布，成型条件。塑料的收缩数据是 以标准试样实测得到的。查表得 P E 的计算收缩率为 1 . 5 4 ，其平均收缩率按下式 计算： 因此，P E 的平均收缩率 S c p 为：2 . 7 5 ，符合设计标准。 2 . 1 . 4 塑料制件的脱模斜度 由于塑料冷却后产生收缩，会紧紧抱在凸模货成型型芯上，或由于粘附作用，塑件 紧贴在凹模型腔内。为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤、擦毛等，在设计时塑 件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度 8 。 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内，否则在图样上应予说明。P E 塑料 的脱模斜度如下表： 制件材料 P E 塑料 凹模（型腔） 4 0 1 2 0 脱模斜度 凸模（型芯） 3 5 1 2 . 2 注射成型工艺方案的确定 吹风机头是一个薄壁对称的塑料件，根据塑料件的结构特点，成型模具需采用哈夫 结构、侧向抽芯等成型结构，通过具体考虑采用下面模具结构方案进行设计 9 。 2 minmax SS Scp + = 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 32 页 图 2 - 2 设计方案图 如上图 2 - 2 所示， 此结构方案采用导柱哈夫型机构， 哈夫滑块在动模的推板上滑动。 启模时，哈夫滑块在斜导柱的作用下向两侧移动，脱离斜导柱后，靠弹簧作用顶住钢球 定位。随后，顶出装置工作，顶杆顶出推板将制品从型芯上脱出。 2 . 2 . 1 注射机型号的确定 （1 ）制件的 P R O / E 模型分析 在 P R O / E 环境下，输入 P E 塑料的密度值，P R O / E 模型分析结果如下： 体积4 . 3 4 3 2 7 9 2 33 10 mm4 . 3 4 3 cm 曲面面积3 . 1 0 8 5 9 2 2 23 10 mm 密度0 . 9 2 g / c m 3 质量4 . 5 6 0 4 4 3 2g56 . 4 10 6 吨 （2 ）确定注射机的型号 根据P R O / E 模型分析结果的体积和一模一腔的要求， 可知塑料注射量约为4 . 3 4 3 cm， 因此选用公称注射量为 3 0 3 /cmVg，型号为 X S - Z - 3 0 的注射机，其主要技术规格如下表： 型号 X S - Z - 3 0 螺杆（柱塞）直径/ m m 2 8 注射容量（c m 3 ） 3 0 注射压力/ M P a 1 1 9 0 锁模力/ k N 2 5 最大注射面积/ c m 2 9 0 最大 1 8 0 模具厚度/ m m 最小 6 0 模板行程/ m m 1 6 0 喷嘴 球半径/ m m 1 2 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 32 页 2 . 2 . 2 注射机有关参数的校核 （1 ）注射量的计算 在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件的浇 注系统两部分容量或质量之和，即 V 一个成型周期内所需注射的塑料容积， 3 cm； n 型腔数目，由一模一腔可知 n 1 ； V n 单个塑件的容量， 3 cm，由 P R O / E 模型分析可知 V n 4 . 3 4 3 cm； V j 浇注系统凝料的容量， 3 cm，V j 由下式求得： V j . 8 V g - n V n 0 . 8 3 0 - 1 4 . 3 4 1 9 . 6 6 3 cm，取 V j 1 0 3 cm， 其中 V g 为注射机额定注射量。 因此，V1 4 . 3 4 + 1 0 1 4 . 3 4 3 cm （2 ）注射压力的校核 注射压力的校核是校验注射机的最大注射压力能否满足制品成型的需要 7 。验证公 式如下： 其中 K 为安全系数，K 1 . 2 5 1 . 4 ，取 K 1 . 4 ； 0 P 为一般制品的成型注射压力，常为 7 0 1 5 0 M P a ，取 0 P 8 0 M P a 。计算得MPaP112804 . 1 max =，而MPaPe119=，因此注 射压力得校核合格。 （3 ）锁模力的校核 当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大推力 T推，型腔内 塑料熔体的推力 T推可按下式计算： 式中 A 塑料与浇注系统在分型面上的投影面积， 2 mm，经计算得 P平均型腔 内塑料熔体的平均压力，M P a ，查表得 PS的型腔平均压力为 2 0 M P a 。 因此，KNNT84.2121840201092= 推 ，而锁模力为 2 5 0 K N ，锁模力的校核合格。 2 . 2 . 3 模具结构形式和分型面的选择 （1 ）注射模具结构 1 0 jn VnVV+= 0max KPP 平均推 pAT 2 1092643) 5 . 1114 5 . 2326(2mmA=+ 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 32 页 根据任务书的要求，选用单分型面的注射模具，即两板模。型腔的一部分（型芯） 在动模板上，另一部分（凹模）在定模板上。主流道设在定模一侧，采用点浇口设计。 开模后制品连同流道内的凝料一起留在动模一侧，动模上设置有推出机构，用以退出制 品和流道内的凝料。其标准模架形式如装配图纸中所示。 （2 ）分型面的设计 模具上的分型面用于取出塑件和浇注系统凝料。为了便于模具加工和制品的取出， 分型面如下图图所示，使制件能够附在型芯上，并且依靠推出装置推出制件，如图 2 - 3 所示。 图 2 - 3 分型面 （3 ）吹风机头注射成形模具浇注系统 浇注系统是注射机从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道，作用是使来自注射 模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利地充模、压实和保压。浇注系统可分为普通流道浇注系统 和无流道凝料浇注系统两类。在此，选用普通流道浇注系统。普通流道浇注系统由主流 道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成，如图 2 - 4 所示。 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 32 页 图 2 - 4 浇注系统 2 . 3 主流道的设计 在卧式注射机用的模具中，主流道垂直于分型面，其几何形状如图 2 - 5 所示 1 1 。其 设计要点如下： 图 2 - 5 主流道形状及其与注射机喷嘴的配合关系 （1 ）主流道设计成圆锥形，锥角 4 ，内壁表面粗糙度 R a 0 . 6 3 m 。 （2 ）主流道对接处紧密连接，主流道对接处应制成半球形凹坑。 球半径mmRR14212)21 ( 12 =+=+=； 小端直径mmdd25 . 04) 15 . 0( 12 =； 凹坑深度mmh53=，取 5 m m 。 （3 ）主流道大端呈圆角过渡，以减小料流转向过渡时的阻力，其圆角半径 r 1 3 m m 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 32 页 （4 ）选用适当的主流道衬套和定位圈。 （5 ）冷料穴设计。选用倒锥形冷料穴。 2 . 4 分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和 尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小流道的容积。 2 . 4 . 1 分流道的截面形状 选效率较高的圆形截面。 2 . 4 . 2 分流道的尺寸 查表得 P E 塑料常用的分流道直径为 3 9 . 5 m m ，取 D 3 m m 。 分流道的长度按下式取值。 取 L 6 4 m m 。 2 . 4 . 3 分流道表面粗糙度 分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度通常取 R a 1 . 2 5 2 . 5 m 。 2 . 4 . 4 分流道与浇口连接形式 选用分流道与浇口在宽度方向连接。 2 . 5 浇口的设计 采用点浇口设计，浇口位置开设在线圈架的平面上，其尺寸的计算过程如下： 设点浇口直径为 d ( m m ) ，则 304 2 An nt d = D=0.206n11010. 35 . 16 . 0206. 0 4 32 42 =Atm m 。 浇口长度 L 常取为 0 . 5 至 2 . 0 m m , 现取为 1 m m 。 以上各式中，t 为塑件壁厚为 3 m m ；n 为与塑料品种有关的系数，查表得 n 0 . 6 ；A 为塑件外表面面积，由 P R O / E 模型分析得出。 mm m D L35.64 68. 82654. 0 3 2654. 0 44 = = 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 32 页 3 注射模成型零部件设计 3 . 1 成型零部件的工作尺寸计算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型 腔和型芯的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件 质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精 度。 采用平均值的计算方法。对塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一规定按“入体” 原则标注，即对包容面（型腔和塑件内表面）尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最 小；对被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用单向负偏差标注，基本尺寸为最大；对 于中心距尺寸则采用双向对称偏差标注 1 2 。 3 . 1 . 1 塑件尺寸精度的影响因素 塑件尺寸的影响因素很多，也很复杂，主要包括以下几个因素： （1）成型零部件的制造误差； （2）成型零部件的磨损； （3）塑料的成型收缩； （4）配合间隙引起的误差。 3 . 1 . 2 型腔 （1 ）型腔的径向尺寸（m m ） 设塑料平均收缩率为 S c p ；塑件外形基本尺寸为 L s ，其公差值为；型腔基本尺寸 为 L m ，其公差为 z 。考虑平均收缩率及型腔磨损为最大值的一半，对于中、小型塑件， z / 3 ，型腔径向尺寸的计算公式如下： L m1= ( 1 + Scp) Ls1 4 3 z + = ( 1 + 0 . 0 0 5 ) 5 8 . 2 4 4 3 0 . 4 0 17. 0+ = 5 8 . 2 3 17. 0+ m m （2）型腔的深度（m m ） 对于中、小型塑件，z / 3 ，型腔深度的计算公式如下： H m= ( 1 + Scp) Hs 3 2 z + 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 32 页 = ( 1 + 0 . 0 0 5 ) 1 4 . 8 9 3 2 0 . 2 8 17. 0+ = 1 4 . 7 8 17. 0+ m m 3 . 1 . 3