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SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计【11张CAD图纸和说明书】

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5-滑块-A4-Model.pdf---(点击预览)

4-浇口套-A4-Model.pdf---(点击预览)

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1-凹模-A2.dwg

10-斜顶底座-A4.dwg

2-凸模-A2.dwg

3-定位环-A4.dwg

4-浇口套-A4.dwg

5-滑块-A4.dwg

6-滑块镶件-A4.dwg

7-斜顶-A4.dwg

8-斜顶导向块-A4.dwg

9-耐磨板-A4.dwg

装配图-A0.dwg

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关键词：: sd2106 鼻毛修剪上下三维造型模具设计 11 十一 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘要

由于塑料材料具有：质轻、耐腐蚀、易成形加工和易回收等特点，使其在小家电产品中的应用日益广泛。使得相关塑料模具结构的复杂程度、制品的质量水平、新技术研发应用水平也都有了很大的进步。

鼻毛修剪器做为新兴小家电的一种，在现代化社会中已经慢慢开始普及。本文针对一款新开发的的鼻毛修剪器的上下盖进行三维造型和模具设计。综合了塑料成型加工及注塑模具设计的理论知识，对注塑模具各部分零件及总体结构进行设计，并用相关软件进行分析，解决了模具设计时出现的一系列问题。

全设计说明书共六章。主要内容有课题所选塑件产品的介绍，我国塑料及注塑模具行业的现状，塑胶件的结构造型及检测，注射机的选择，塑件的模流分析，注塑模具设计方法、步骤（模腔分布及分型面的确定、成型零件设计、浇注系统设计、抽芯机构设计、脱模机构设计、排气系统设计、冷却系统设计、模架加载、注塑模材料的选用），模具型腔的加工及对本次设计的总结与展望。

在模具设计过程中，通过应用Pro/ENGINEER软件完成塑件的三维造型、Moldflow软件对塑件进行模流分析、EMX完成模架的加载，Mastercam软件生成模腔数控加工代码，和最后AutoCAD软件完成二维图的设计。采用这些软件进行CAD/CAE/CAM设计分析，优化了设计参数，缩短了设计时间，提高了总体设计的效率。

关键词：鼻毛修剪器；塑件；注塑模具；模具设计

Abstract

Application of plastic products are widely for plastic mold provides a broad market. In recent years, the complexity of the mould structure, the quality of the products and application of new technology research and development level has made great progress. Because the plastic material has: light weight, corrosion resistance, easy forming processing and recycling, etc, make its application in the small home appliance product is becoming more and more widely.

Nose hair trimmer as a kind of emerging small home appliance, has slowly started to popularity in modern society. In this paper a new development of nose hair trimmer and cover for 3 d modeling and mould design. Integrated the theory of plastic processing and injection mold design knowledge, the general structure of injection mould parts and each part is designed, and related software via the line analysis, solve the mold design as a series of problems.

All design specifications, a total of eight chapters. Main contents are topics selected plastic product introduction, the present situation of plastic and injection mold industry in China, plastic pieces of the structure of the modelling and testing, the choice of injection molding machine, mold flow analysis of plastic parts, injection mould design method, steps (cavity distribution, and the determination of parting surface design, gating system, molding parts design, core-pulling mechanism design, demoulding mechanism design, design of exhaust system, cooling system design, mold rack loading, material selection of injection mold), mold processing and the design of the summary and outlook.

In the mold design process, through the use of Pro/ENGINEER software to finish parts 3 d modelling, moldflow analysis of plastic parts, Moldflow software EMX complete die set load, Mastercam software to nc machining the cavity and the AutoCAD software rendering 2 d figure. Use these software to carry on the design analysis, optimize the design parameters, shorten the design time and improve the efficiency of the overall design.

Keywords: nose hair trimmer; Plastic parts; Injection mould; The mold design

摘要

Abstract

第1章绪论 1

1.1 选题的背景与意义 1

1.2 塑料模具工业现状 2

1.3 CAD/CAE/CAM技术在塑料模具设计中的应用 3

1.4 SD2106鼻毛修剪上下盖三维造型和模具设计的流程 4

1.5 本章小结 5

第2章 SD2106鼻毛修剪器上下盖的造型、检测及分析 6

2.1 鼻毛修剪器上下盖设计及成型 6

2.2 塑件的材料选择 7

2.3 塑件成型方式选择 8

2.4 塑件的检测 9

2.4.1拔模检测 9

2.4.2厚度检测 10

2.5 模流分析 11

2.5.1 模流分析软件 11

2.5.2 模流分析结果 11

2.6 本章小结 14

第3章注塑模具设计 15

3.1 注塑设备的初选 15

3.1.1 型腔数目的确定及排布 15

3.1.2 注射机及注塑工艺的初选 16

3.2 注塑模具总体方案设计 17

3.3 注塑模具成型机构设计 18

3.3.1凹凸模结构设计 18

3.3.2分型面位置的确定 19

3.4 浇注系统设计 20

3.4.1主流道的设计 20

3.4.2分流道设计 21

3.4.3 冷料穴设计 23

3.4.4 浇口的设计 24

3.5 侧向分型与抽芯机构设计 25

3.5.1 侧向分型与抽芯机构的分类 25

3.5.2 斜导柱侧抽芯机构工作原理 26

3.5.3 斜导柱侧向分型与抽芯机构主要参数确定 27

3.5.4 斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构 32

3.6 脱模机构的设计 32

3.6.1 脱模机构的设计原则 32

3.6.2 顶杆和复位杆的分布 33

3.6.3 脱模力的计算及推出零件尺寸确定 34

3.7 排气系统的设计 35

3.8 冷却系统的设计 36

3.8.1 温度调节对塑件质量的影响 36

3.8.2 冷却系统设计 37

3.8.3 冷却回路的形式 39

3.9 标准模架的选择 39

3.10 塑料模具钢的选择及热处理 40

3.10.1 塑料模具用钢的选用要求 40

3.10.2 模具设计考虑的因素 40

3.10.3 模具钢的选定 41

3.11 本章小结 42

第4章注射机的校核 43

4.1 最大注塑量的校核 43

4.2 锁模力的校核 43

4.3 模具厚度校核 44

4.4 喷嘴尺寸校核 44

4.5 开模行程校核 45

4.6 本章小结 45

第5章模具型腔加工 46

5.1 加工方法及工艺 46

5.2 CAM软件的选用 46

5.3 加工参数设置 47

5.4 型腔曲面的加工仿真 49

5.5 本章小结 51

第6章工作总结与展望 52

6.1 工作总结 52

6.2 展望 53

参考文献 54

致谢.. 55

附录一.. 56

附录二.. 57

附录三.. 59

附录四.. 61

第1章绪论

1.1选题的背景与意义

鼻毛修剪器是近年来新兴的一个产品，市场上使用还不是很普及，目前大多用在医学鼻科手术上。相对而言，国外对此产品的创新和发展较国内早而快，市场开拓也比较广阔。对于这个新兴的产品的发展，我国各方面研究都还需要不断改善，才能够使之更加方便、普及的运用到我们日常生活当中。

全部文件.jpg

装配图-A0.gif

1-凹模-A2.gif

2-凸模-A2.gif

3-定位环-A4.jpg

4-浇口套-A4.gif

5-滑块-A4.jpg

6-滑块镶件-A4.jpg

7-斜顶-A4.jpg

8-斜顶导向块-A4.jpg

9-耐磨板-A4.jpg

10-斜顶底座-A4.jpg

内容简介：: 附件一任务书现下达毕业设计（论文）课题任务书，望能保质保量地认真按时完成。课题名称SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计主要任务与目标在本设计中主要利用计算机辅助设计。首先零件的尺寸进行大概的测量，在用PRO/E进行三维造型，然后进行模具的设计，最后用注塑模CAD/CAE/CAM系统形成塑料件型腔。本课题是仿造已有塑件外观，完成新系列产品造型及其模具设计，该同学在本课题中主要任务是1）设计零件，三维造型；2）模流分析，设计注塑模具；3）模仁加工仿真；4）装配图及零件图绘制。目标提出的设计方案可行，确保模具整体结构合理、成形零件的形状和尺寸正确、质量稳定可靠。完成的三维、二维图纸满足生产要求，加工仿真演示。主要内容与基本要求主要设计内容有1）测绘模型零件，并绘制零件的二维图和三维造型；2）用MOLDFLOW软件对制件进行成形工艺性分析，确定最佳成形工艺方案；3）注塑模具设计，完成三维、二维图纸；4）模仁加工仿真。基本要求零件三维造型结构合理，连接位置的形状和尺寸正确，能够进行装配，完成注塑模具的总体结构方案，完成三维、二维装配图和零件图，总计不少于5张图纸；完成毕业设计要求的各种文档，包括文献综述、开题报告、外文翻译及毕业设计论文等。严格按照进度安排，保质保量完成所承担的任务；遵守实验室规定。主要参考资料及文献阅读任务查阅与课题有关的文献（论文、书籍或手册等）不少于10篇（部），写出符合要求的文献综述报告。主要参考文献如下1周大路,黄薇基于MOLDFLOW技术的绝缘盖注射成型分析J模具工业,2008,34322242陈志新,黄凡基于MOLDFLOW和ANSYS的注塑模具变形模拟分析J机械设计与制造,200932462483HANX,CHENWRESEARCHONMOULDCAD/CAE/CAMINCORPORATESYSTEMBASEDONWEBJNONGYEJIXIEXUEBAO,2001,32684874SCHMIDTJUSECAEINTHEDESIGNOFPLASTICSCOMPONENTSJKUNSTSTOFFEGERMANPLASTICS,1988,782385钟皓东,徐灵杰,邓益民基于MOLDFLOW流动分析的薄壁注塑件成型工艺设计J,塑料工业,20051132336友刚主编PRO/ENGINEER中文野火版40高级应用教程（M），北京机械工业出版社,2008,3050外文翻译任务阅读2篇以上（10000字符左右）的外文材料，完成2000汉字以上的英译汉翻译。英文文献参考如下1ACAD/CAEINTEGRATEDINJECTIONMOLDDESIGNSYSTEMFORPLASTICPRODUCTS2AUTOMATICUNDERCUTFEATURERECOGNITIONFORSIDECOREDESIGNOFINJECTIONMOLDS计划进度起止时间内容2012120120121214毕业设计前期资料准备、毕业设计任务书、外文翻译任务布置。调研，文献查阅分析，并熟悉毕业设计中的所需的相关知识2012121520121225文献综述、外文翻译。2012122620120110外文翻译、开题报告2012011120120115提交开题报告、文献综述及外文翻译2012011620130120开题答辩2013012120130205塑料件模型建模、塑件的模流分析2013020620130220模具三维图绘制2013022120130309二维零件图、装配图的绘制2013031020130401开模仿真、数控加工2013040220130420结构改进设计及毕业论文撰写2013042120130509完成并提交毕业论文2013051020130515整理材料准备答辩2013051620130522论文答辩实习地点指导教师签名年月日系意见系主任签名年月日学院盖章主管院长签名年月日1附录三开题报告班级姓名课题名称SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计开题报告（包括选题意义、研究的基本内容与拟解决的主要问题、总体研究思路与可行性分析，预期研究成果、研究工作计划等内容，非艺术类不少于3000字）1选题的背景11模具工业的发展状况12塑料制件的发展现状13鼻毛修剪器简介2研究的意义、基本内容与待解决的主要问题21选题的意义22研究的基本内容23有待解决的主要问题3研究方案、可行性分析及预期研究成果31研究思路方案32本课题的可行性分析33预期研究成果4研究工作计划表参考文献（开题报告全文附后）成绩答辩意见（从选题、任务工作量、质量预期、可行性等几个方面）答辩组长签名年月日系主任审核意见签名年月日0SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计1选题的背景塑料制品的应用日益广泛,为塑料模具提供了一个广阔的市场。据有关方面预测,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高1。近年来模具结构的复杂程度、制品的质量水平、新技术研发应用水平都有了很大的进步。主要表现出两个重要特点一是“聚焦推动产业发展，以模具创新支持产品创新”。二是“高效、绿色环保、节能减排模具已成为模具技术创新的主要方向”，充分体现出模具对制造业发展的推动作用2。鼻毛修剪器是近年来新兴的一个产品，市场上使用还不是很普及，目前大多用在医学鼻科手术上。相对而言，国外对此产品的创新和发展较国内早而快，市场开拓也比较广阔。对于这个新兴的产品的发展，我国各方面研究都还需要不断改善，才能够使之更加方便、普及的运用到我们日常生活当中。11模具工业的发展状况我国塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国，起步较晚，但发展很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展，取得了很大成绩3。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展极不平衡，因此总体来看，与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比，差距还很大。目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣、三轴联动的比较多，也有五轴联动的。采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间，提高模具精度。更新和增加数控高速铣床，是模具企业设备投资的重点之一。标准件的应用将日益广泛。模具标准化及标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。大力开展并行工程，快速响应市场需要，缩短模具设计制造周期。模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展。模具向着精密、复杂、大型的方向发展，对检测设备的要求越来越高。如高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。加工设备也向着数字化、自动化、集成化、智能化和网络化方向发展4。12塑料制件的发展现状1由于塑料具有质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、可成型任意形状、成本低等优点。因此塑料纸制品得到了广泛的应用，塑件已深入到国民经济的各个部门中，零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品5。但当前，塑料制品技术含量不高，产品结构老化将制约行业转型升级。加工企业利润下滑亏损面加大，经营潜在风险加大。劳动力价格上升、劳动力短缺将继续影响加工业产出和利润增长。中小企业缺乏流动资金的局面仍难在短期内解决。出口型企业面对国际市场萎缩和货币汇率等多因素制约的压力持续加大。塑料制品出口市场相对萎缩，加工成本是制约企业盈利的主要因素6。针对以上状况，我国塑料加工业必须重视技术创新，重视产品内在品质的增长，创造条件迎接挑战。培育塑料加工业集群式发展应成为行业协会和政府的工作重点，继续深化产业集群服务功能，推动生产、技术集约化发展，倡导绿色低碳、创新发展模式，走资源节约型、环保低碳型发展之路，加快产业由速度增长型向质量效益型转变。塑料制品作为配套产品将紧随国家经济健康发展而稳步增长，从长远来看，塑料因其优异性能在许多领域将继续获得扩大应用6。13鼻毛修剪器简介鼻毛修剪器使用立体拱形刀头，它的开放式狭缝网罩能捕捉任何方向的长鼻毛，也可修剪耳毛，毛屑储藏在鼻毛器内，干净卫生，干电式使用壹节五号电池驱动。2图1鼻毛修剪器鼻毛修剪器的优点电动鼻毛剪具有立体拱形刀头，开放式狭缝网罩能捕捉任何方向的鼻毛，不损伤鼻茹膜。有照明灯设计，可以更加清晰地看到鼻毛，即使在光线不足的情况下亦可顺利完成。剪断的鼻毛储存在鼻毛修剪器内，不会落在鼻腔引起鼻痒、打喷嚏等不适。适用于任何鼻腔能容纳鼻毛修剪器前端的使用者者，操作方便方便，安全可靠78。2研究的意义、基本内容与待解决的主要问题21选题的意义在日常生活中鼻毛长出鼻孔是很正常。但是鼻毛过长会影响美观，有不讲卫生或不礼貌之嫌。鼻毛是一种特殊的毛发。鼻腔是呼吸道的大门，是人体与外界进行气体交换的通道。鼻毛长在鼻腔中，对人体有很重要的防卫作用。如果将鼻毛拔掉，不仅失去了保护功能，还会因为拔掉了鼻毛而破坏了毛囊，导致细菌侵入。因此，拔鼻毛、挖鼻孔是有害的。不应拔除，如过长超出鼻孔外，可用鼻毛修剪器适当将其剪短。图2鼻毛修剪器使用方法在医学上鼻毛修剪器也有着很大的影响鼻科手术常规备皮除以鼻皮肤外，鼻前庭多毛区是重点解剖区之一，以往护士均采用头带额镜，手持眼科拆线剪，往往会因病人，体位的变化，造成鼻毛修剪不彻底或粘膜表皮擦伤，给手术过程中造成难以窥清，会影响手术视野。经医学研究使用鼻毛修剪器后，改进了以往原始的操作方法取得了较满意的临床效果。术前手术区域的良好准备是保证手术成功的重要环节。之前医学上一直采用眼科小手术剪去除鼻毛，此方法3虽成本低，但费时费力，又无法确保去除鼻毛效果，有时还损伤患者鼻腔茹膜延误手术，给患者带来损伤。鼻毛修剪器头园钝，绝不会擦伤鼻前庭皮肤及鼻腔粘膜。备皮速度快，它不会拔鼻毛造成病人不适，病人没有任何痛苦。修剪鼻毛非常干净、彻底，在鼻前庭不留任何鼻毛残根，为手术提供了最为充分的手术视野9。22研究的基本内容本课题研究的对象为鼻毛修剪器上下盖的模具设计，针对所给塑料件，按照公司的要求，对已有零件的设计做合理的变动，设计新型系列的产品，迎合产品的更新与市场的需求。其中在对已有零件产品做合理变动的时候，需要进行大量资料查询和调查研究，例如在不同国家一般人的鼻孔大小、鼻毛修剪器在鼻孔内修剪鼻毛时震动不高于多少能达到人体舒适度等。图3塑件正面三维图同时在外观上要站在美学角度和人体手握舒适度来设计。在结构上下盖要紧密配合，这需要内部卡扣的尺寸控制和计算。上下盖内部空间大小也是一个需要控制的量，它需要能够安装下实现功能的一些零部件，还要设计凹凸件为安装这些零部件提供卡位和定位方便。4图4塑件反面三维图接下来是模具结构设计型腔分布为防止缩水率等一些工艺参数影响上下盖配合问题，所以选择11形式，既上下盖在同一个模具中成型；分模面选择考虑外表面的美观和分模的难易程度，将分模面放在最大投影面积处；图5模具图浇口选择和选择模架考虑外表面的美观和塑件大小尺寸，浇口选择潜伏式浇口。同时根据已有的结构选用两板模的模架；5选择顶出方式顶杆顶出抽芯方式侧抽芯机构，因为有卡口和一些复杂的外形，此模具有六个抽芯机构；还有冷却系统、排气系统等的结构设计。图6模具设计流程图最后要进行模具零件设计、装配设计、加工设计等。其中使用了MOLDFLOW对浇口进行分析1011，CAM开模仿真，PRO/E中的NC功能进行模具型腔的数控编程，生成数控代码。23有待解决的主要问题本课题选择的一个模型结构比较复杂，所涉及的知识面比较广泛，基于自己本身并未较好掌握制图软件和模具设计知识。所以在设计过程中面临着以下困难1、对PROE软件掌握不够熟练，尤其是零件的外观曲面的设计，不仅因为缺乏实际的操作能力，还因为零件需要满足模具加工技术和鼻毛修剪器各个零件之间的配合精度要求。需要考虑的方面也比较全面。2、分模面的选择和制作掌握不够，分型面不仅有主分型面，还有侧抽辅助分型面。现有知识只能对简单模具进行分模，对于相对比较复杂的零件分模目前还是感觉比较困难。3、对于数控加工自动编程软件几乎从未接触过，所以进行模具型腔的数控编程，生成数控代码这一整个过程需要从头开始学习。3研究方案及预期研究成果31研究思路方案1）仔细分析现有塑件，了解其特性，并结合需要改进要点，对要求设计的6新产品塑件进行分析，尺寸、公差、粗糙度、技术要求等参数的初步确定；2）鼻毛修剪器上下盖三维造型和出二维图；3）选择分型面；4）确定模具结构类型（型腔布置、浇注系统、顶出机构、冷却机构、定位导向机构、分模机构）等；5）确定设备型号（计算出注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径）13141718；应用CAE分析软件对注塑件进行填充、流动、冷却、翘曲等模拟分析1516；6）绘制模仁；7）选择合理的模架20，将模仁及模架两大部分组合在一起；8）出模具二维零件图；9）对模具进行虚拟开模19；10）进行模具型腔的数控编程，生成数控代码；11）复核图纸。32可行性分析鼻毛修剪器上下盖的三维造型和模具的设计，从产品造型到模具设计，已经形成了完整的系统体系。借鉴原有的鼻毛修剪器上下盖模型，利用逆向实现二次开发，具有一定的可操作性。再次结合所学的模具设计理论知识，按照模具设计的一般步骤，完成此类设计还是不会很难的。在此次设计的过程中涉及的知识主要为模具设计、机械制图方面的，以及PRO/E、MOLDFLOW等设计工具，本人已学习了其中一些相关课程，取得了较好的成绩。也积极参加了一些机械设计大赛、三维创新设计大赛，对于设计的理念和软件绘图有一定的基础。对于未曾接触过的软件，也在积极学习但中。因此也算是基本具备了本设计所需的相关知识和技术要求。并且指导老师在的相关研究领域具有丰富的知识和指导经验，我相信在指导老师的带领和指导下，一定能够将毕业设计的顺利完成并取得预期的研究成果。33预期研究成果7（1）将书本知识运用到整个模具设计当中，并熟悉注塑模具设计的流程，掌握注塑模具设计的基本原理和方法，能合理运用所学的二维和三维软件进行模具设计绘图，锻炼独立设计产品的能力；（2）对塑件进行模流分析，并完成塑料模具开模仿真动画。（3）完成塑件和模具二维,三维图的绘制，生成模具型腔的加工代码，提交毕业设计论文。4完成本课题的工作计划及进度安排起止时间内容2012120120121214调研、信息汇总，文献查阅分析，并熟悉毕业设计中的所需的相关知识2012121520121225外文翻译、文献综述2012122620120110外文翻译、开题报告2012011120120115提交开题报告、文献综述及外文翻译2012011620130120开题答辩2013012120130205塑料件模型建模、塑件的模流分析2013020620130220模具三维图绘制2013022120130309数控加工、开模仿真2013031020130401二维零件图、装配图的绘制2013040220130420结构改进设计及毕业论文撰写2013042120130509完成并提交毕业论文2013051020130515整理材料准备答辩2013051620130522论文答辩8参考文献1赵蓓蓓初探塑料模具材料现状及发展方向J科技资讯，2009,12DMC2012模具评定评述专家组第十四届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述J2012，513周勇泰我国塑料模具现状与发展趋势J中国模具工业协会，2000，6（29）14中国学术期刊网OLHTTP/WWWSOOKANCN/5杨俊秋浅谈塑料模具毕业设计J模具制造，2005，716刘学,中国塑料加工工业协会中国塑料工业2011J中国塑料，2012，26437何务晶，邓洁英，钟弋云探讨电动鼻毛剪在经鼻手术备皮中的应用效果J护理与临床,200928张远风，白欢鼻毛修剪器用于鼻部术前备皮团J护理学报，2008,1511559龙江珍，冯青梅电动鼻毛修剪器在鼻内镜术前备皮的效果观察J右江民族医学院学报，2010，31210周大路,黄薇基于MOLDFLOW技术的绝缘盖注射成型分析J模具工业,2008,343222411陈志新,黄凡基于MOLDFLOW和ANSYS的注塑模具变形模拟分析J机械设计与制造,2009324624812HANX,CHENWRESEARCHONMOULDCAD/CAE/CAMINCORPORATESYSTEMBASEDONWEBJNONGYEJIXIEXUEBAO,2001,326848713SCHMIDTJUSECAEINTHEDESIGNOFPLASTICSCOMPONENTSJKUNSTSTOFFEGERMANPLASTICS,1988,7823814WANGKK,KHULLARP,WANGWPDESIGNINGINJECTIONMOLDSBYCOMPUTERJPLASTICSENGINEERING,198111252715于同敏,刘铁山注塑制品的熔接痕及控制对策J模具工业,2002,7333516钟皓东,徐灵杰,邓益民基于MOLDFLOW流动分析的薄壁注塑件成型工艺设计J,塑料工业,200511323317罗广思基于CAE技术的注塑模具高效率设计方法J,常州轻工职业技术学院学报,2009,1151718USTINCCOMPUTERAIDEDENGINEERINGININJECTIONMOLDINGAPPLICATIONOFCOMPUTERAIDEDENGINEERINGININJECTIONMOLDINGM,NEWYORKHANSERPUBLISHERS,1987919友刚主PRO/ENGINEER中文野火版40高级应用教程M，北京机械工业出版社,2008,305020郑景愚专家库模架EMXCAD/CAM计算机辅助设计与制造J,模具业,2002,32030附件九成绩评定表毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计姓名学号专业指导教师评分（35）评阅教师评分（35）答辩小组评分（30）合计答辩委员会评语成绩等级学院答辩委员会主任签字年月日（学院公章）1附件六指导教师评语表毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计姓名学号专业文献综述（10）毕业设计（论文）（60）工作表现（10）其他（20）合计分数指导教师评语指导教师（签章）年月日注其他是指开题报告、外文翻译及毕业实习报告等。附件四本科毕业设计（论文）指导记录卡班级机学生姓名总进程2112年12月2013年05月总计20周设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计日期指导内容存在问题指导教师、学生签字1班级姓名课题名称SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计目录1引言2我国塑料制件的现状及发展3塑料模具的特点、现状及发展31我国塑料模具发展现状与国际先进水平的主要差距311模具的精度、寿命和模具制造周期312加工设备、模具制造工艺和测量技术313新工艺、新材料研究和创新能力314管理及其他方面32我国塑料模具发展目标和主要任务4塑料模具CAD/CAE/CAM技术概述、现状研究及发展趋势41CAD/CAE/CAM在塑料模具设计中的应用411CAD在塑料模具设计中的应用412CAE在塑料模具设计中的应用413CAM在塑料模具设计中的应用42国内外CAD/CAE/CAM现状研究及发展趋势5总结参考文献指导教师审批意见签名2附件二文献综述报告SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计1引言随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。现今各种塑料制品产品形状结构比较复杂，单使用图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构，这就要求模具设计制造者必须使用计算机辅助设计文件描述的手段，如CAD是利用计算机对模具进行几何设计、实体建模、绘图等；CAE是利用计算机进行数值模拟分析计算进而评估和分析模型,从而对模具模型进行优化；CAM指设计的模具模型在经过CAE评估分析及优化后,最终进行加工刀具轨迹生成与仿真,产生数控加工代码,从而控制数控机床进行加工。同时要求模具制造者必须充分掌握产品的各种资料，包括产品的形状、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。2我国塑料制件的现状及发展由于塑料具有质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、可成型任意形状、成本低等优点。因此塑料纸制品得到了广泛的应用，塑件已深入到国民经济的各个部门中，零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品。但当前，塑料制品技术含量不高，产品结构老化将制约行业转型升级。加工企业利润下滑亏损面加大，经营潜在风险加大。劳动力价格上升、劳动力短缺将继续影响加工业产出和利润增长。中小企业缺乏流动资金的局面仍难在短期内解决。出口型企业面对年月日3国际市场萎缩和货币汇率等多因素制约的压力持续加大。塑料制品出口市场相对萎缩，加工成本是制约企业盈利的主要因素。针对以上状况，我国塑料加工业必须重视技术创新，重视产品内在品质的增长，创造条件迎接挑战。培育塑料加工业集群式发展应成为行业协会和政府的工作重点，继续深化产业集群服务功能，推动生产、技术集约化发展，倡导绿色低碳、创新发展模式，走资源节约型、环保低碳型发展之路，加快产业由速度增长型向质量效益型转变。塑料制品作为配套产品将紧随国家经济健康发展而稳步增长，从长远来看，塑料因其优异性能在许多领域将继续获得扩大应用。3塑料模具的特点、现状及发展塑料制品的应用日益广泛,为塑料模具提供了一个广阔的市场。据有关方面预测,模具市场的总体趋势是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。近年来模具结构的复杂程度、制品的质量水平、新技术研发应用水平都有了很大的进步。主要表现出两个重要特点一是“聚焦推动产业发展，以模具创新支持产品创新”。二是“高效、绿色环保、节能减排模具已成为模具技术创新的主要方向”，充分体现出模具对制造业发展的推动作用。31我国塑料模具发展现状与国际先进水平的主要差距我国塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国，起步较晚，但发展很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展，取得了很大成绩。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展极不平衡，因此总体来看，与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比，差距还很大。具体体现在一下几方面311模具的精度、寿命和模具制造周期国外的汽车企业都在实施2MM工程,在国内,单一零件还能够做到,几百个零件装配到一起就没有保证了。零件精度低造成修配量大,整模故障率高、稳定性差。日本的汽车模具精度可达002MM,塑料模分模面的精度控制在001MM。而国内汽车模具的品牌企业,汽车模具精度控制在003005MM塑料模分模面配4模精度在003MM左右。德国的模具制造周期在2周20天,备料45天,试模23天。日、韩的模具周期要求2周,原因是他们有专门的模具配件城,滑块、顶杆、浇口套组件等均可以买到,型腔件加工好装上就行了。国内配件标准化做不到零件加工精度做不到。国外对发出去的模具进行可靠性、稳定性跟踪。国内是模具出了问题,再派人去。312加工设备、模具制造工艺和测量技术德国、日本模具企业的加工设备先进,基本都是数控、高速切削、单向走丝线切割或4轴5轴联动的高速加工机床,能实现模具型面的镜面加工。而国内模具企业的4轴5轴联动的高速加工机床占的比例有限,高光模具的加工与国外相比差距较大。德国、日本汽车模具的制造工艺已标准化,制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在线测量,这方面国内至少差1520年。德国的精密品牌产品,除了加工过程中的在线检测外,手机类、剃须刀类的产品,全部通过可靠性测试、耐候性测试、寿命测试、剃刀表面和间隙的微观显微放大测试、主要零件外形和装配后外形的激光3D测试等。这些重要数据为产品的更新换代提供了非常重要的依据。313新工艺、新材料研究和创新能力国外模具企业技术人员比例很高，多数企业在25以上，有些在50以上，有些企业往往是大多数职工可在技术与生产岗位上互换，具有很高素质，加之企业对产品开发很重视，经常与产品厂一起共同开发产品与模具，因此有很强的开发能力。我国模具企业技术人员比例低，多数企业在10一15之间，且大多数只注5重模具开发，不重视产品开发，因此综合开发能力很低，在市场上常处于被动地位。塑料加工新工艺的研究,日本、德国、美国、意大利等发达国家处于领先地位,模内贴膜、回转成形、业格局。双料双色三色注射、啤酒瓶周转箱注射装配集成化自动生产线、奶制品快餐面盒的注射模内贴膜自动生产流水线、一模200腔的瓶盖叠式回转成型的自动化注射生产线等,在多年前就已用于批量生产。314管理及其他方面德国、日本模具企业的车间均采用6S管理系统,现场有塑料废料损耗跟踪、模具损坏跟踪全厂物流采用仓储自动化管理系统车间有中央电脑室,可展示、查询全车间的加工工艺、质量、产量、当天、当周、当月的报表等,售出的产品跟踪和次品跟踪。而国内还很少采用计算机进行科学管理。到目前为止，通过ISO9000认证的模具企业全国还不到1。另外，诸如企业结构、产品结构、技术结构及企业运营机制等方面，国内外差距也较大。32我国塑料模具发展目标和主要任务塑料模具的发展必须依托国家重点建设工程,面向六大产业交通运输产业、汽车产业、信息产业、重大装备产业、电站及输配电设备产业,大力发展IT行业的精密注塑模、汽车业的覆盖件模具和大型注塑模。大规模开展技术改造,提高基础配套件和基础工艺水平通过加快企业兼并重组和产品更新换代,促进产业结构优化升级,全面提高产业竞争力,引导专业化零部件生产企业向专、精、特方向发展,形成优势互补、协调发展的产业格局。依托十大领域的重点工程,振兴塑料模具制造业配合九大产业的重点项目钢铁、汽车、石化、船舶、轻工、纺织、有色金属、电子信息、国防军工,提升大型、精密注塑模、高档模具标准件的制造能力实现模具钢的国产化和优质化、改善模具材料的供应体系、提供较为全面的各种规格和牌号的材料,大力压缩模具生产企业的备料周期提高模具新材料、新型塑料成形工艺和新型高强、高韧、耐高温塑料制品的研发能力提高企业的信息化管理和模具集成化制造的总体水平。为使我国的塑料模具行业赶上国际先进水平打下良好的基础。64塑料模具CAD/CAE/CAM技术概述、现状研究及发展趋势在现代塑料模具设计与制造中,CAD是利用计算机对模具进行几何设计、实体建模、绘图等；CAE是利用计算机进行数值模拟分析计算进而评估和分析模型,从而对模具模型进行优化；CAM指设计的模具模型在经过CAE评估分析及优化后,最终进行加工刀具轨迹生成与仿真,产生数控加工代码,从而控制数控机床进行加工。41CAD/CAE/CAM在塑料模具设计中的应用411CAD在塑料模具设计中的应用三维CAD造型软件如PRO/E、UG、CATIA等为设计师提供了方便的设计平台,它们强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以自如地表现自己的设计意图,真正做到所想即所得,而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存,为后续的模具设计和分析打下良好的基础。同时,这些软件还有专门的设计模块,提供模具分型面工具,使得复杂的成型零件都能自动生成,而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全,调用简单,添加方便,这些功能大大缩短了模具设计时间。下面以三维软件PRO/E为例,简要介绍三维CAD造型软件在塑料模设计中的应用。PRO/ENGINEER是美国参数技术公司PTC推出的新一代CAD/CAE/CAM软件,其强大的功能深受业内人士欢迎。在模具设计模块中,PROE提供了方便又实用的工具,这些功能可以让使用者在最短的时间内进行模具组装MOLDASSEMBLY、模型检验MODELCHECK、分模面PARTINGSURFACE建立等过程,顺利完成拆模的工作。412CAE在塑料模具设计中的应用7MODFLOW、POLYFLOW等CAE软件可以在模具制造前对模具设计的效果进行分析和预测。在注射模设计过程中利用模拟流动分析软件。MOLDFLOW提前对模具的设计效果进行分析和预测,其内容包括确定最佳浇口位置、填充、保压、冷却、翘曲、结构应力、最佳成型工艺等。通过分析,在设计阶段就预测产品可能出现的缺陷,指导模具设计师对已设计的模型进行修改和优化,从而提高一次试调模的成功率,降低生产成本,缩短产品的开发周期。在挤出模设计过程中可利用POLYFLOW指导模具的优化设计。如果将结构分析软件引入模具CAE中,如ANSYS等。会使注射模设计的CAE具有更高的可行性、有效性、真实性,也才会使注射模设计CAE具有更大的价值。413CAM在塑料模具设计中的应用模具结构通过CAD/CAE阶段的优化设计和分析,将模具设计的错误消除在设计阶段,然后再利用CAM技术,自动生成加工模具型腔的NC代码,实现数字化制造。例如,在利用PRO/E进行注射模设计时,将设计的注射模模型经过CAE评估分析及优化后,最终在CAM中进行刀具轨迹生成与仿真,产生数控加工代码,从而控制数控机床进行加工。这种方法使产品造型设计、模具设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。另外,也可以采用专业的CAM软件MASTERCAM来实现注射模的CAM。利用PRO/E设计的注射模模型经过CAE评估分析及优化后,便可在PRO/E中提取相关加工信息,通过IGES或DXF传入MASTERCAM软件中进行模拟加工。MASTERCAM是数控加工自动编程常用的软件,它提供刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等功能,设置有关参数,编辑好后处理文件,就可以自动生成加工程序并传输至数控机床,最终完成零件的加工。42国内外CAD/CAE/CAM现状研究及发展趋势国外在航空航天、汽车、造船、机床制造等工业部门都已实现模具CAD/CAE/CAM技术的应用。如波音飞机公司应用模具CAD/CAE/CAM技术，在波音777飞机上对全部零件进行了三维实体造型，设计了除发动机以外的其他机械零件，比传统设计和装配流程效率提高了一倍。8相比之下，国内模具CAD/CAE/CAM技术的研究和应用远落后于国外，但也有应用较为成功的例子。如云马飞机制造厂采用模具CAD/CAE/CAM技术，为数十个单位数控加工零件等，使得产品开发的周期比未采用CAD/CAE/CAM前平均缩短32，设计效益提高35倍。据统计，CAD/CAE/CAM技术20世纪末已应用于近百个工业领域。到了21世纪，CAD/CAE/CAM技术将在各行各业都有所应用，可以说在目前的各个领域的制造业，已离不开CAD/CAE/CAM技术的应用，其中CAD/CAE/CAM技术在模具领域的应用最为出色，其前景也将更为广阔。目前，随着全球创新技术能力的提高和网络计算环境的普及，针对高质量产品及高生产效率的市场要求，最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户需求，模具CAD/CAE/CAM技术的发展总体上朝着集成化、网络化、标准化、专业化、开放性、虚拟化、专业化和智能化方向发展。5总结在当下的社会环境中我们都知道创新能力是模具企业核心竞争力提升的关键，专业化是模具企业技术发展的快速之路。随着我国先进制造业的结构转型和发展，我国模具行业技术水平正在迅速提升，快速与国际接轨。以服务制造为龙头的模具服务化和产业链一体化解决方案的出现，对传统的模具供给方式带来了挑战。企业必须认识和充分重视这一发展的新动向，跟着科技的步伐，启用创新性人才、开发新工艺、采用新材料、引用新型先进的管理方案、研发新型设备，只有这样我们的模具行业才能站在世界模具行业的前沿。时刻做好充分准备，蓄势待发，抓住机遇，迅速发展。910参考文献1DMC2012模具评定评述专家组第十四届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述J模具工业2012，510202刘学中国塑料加工工业协会中国塑料工业2011J中国塑料，2012，264343赵杰第十三届中国国际模展评定评述专家组J第十三届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述模具工业，2010，36101、8104陈晖，周细应，李名尧模具CAD/CAE/CAM技术的应用及其发展趋势J铸造技术，2010135刘方辉，钱心远，张杰CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计制造中的应用J模具工业，2010,361156王丽敏，计小辈模具设计制造中CAD/CAE/CAM技术的应用研究J现代制造技术与装备，2008,472747BIANCONIFRANCESCO,CONTIPAOLO,DIANGELOLUCAINTEROPERABILITYAMONGCAD/CAM/CAESYSTEMSAREVIEWOFCURRENTRESEARCHTRENDSJGEOMETRICMODELINGANDIMAGINGNEWTRENDS,200683898胡蓉PRO/E在塑料模具设计中的应用J机械工程与自动化2005,112819黄圣杰,张益山,洪立群PRO/ENGINEER2001高级开发实例M北京电子工业出版社,2002306610林清安PRO/ENGINEER2001模具设计M北京北京大学出版社,2002254611张春吉,唐跃现CAD/CAE技术在塑料模具设计中的应用M青岛科技大学出版社2011,1611212包荣华CAD/CAM在注射模设计中的应用J模具制造,2002,2313邢文注射成型技术进展J现代塑料加工应用,2002,1443314张杰,申开智1塑料模具CAD/CAE技术的发展与应用J现代塑料加工应用,2002,1433815刘方辉,钱心远,张杰CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计制造中的应用J模具工业,2010,361期1416奚建胜基于PRO/E的注射模分模技术J模具工业,2008,34826284283017周大路,黄薇基于MOLDFLOW技术的绝缘盖注射成型分析J模具工业,2008,34113222418韦小雄POLYFLOW软件在聚合物成型中的应用进展J上海塑料,2008,14441519陈志新,黄凡基于MOLDFLOW和ANSYS的注塑模具变形模拟分析J机械设计与制造,2009324624820罗小发CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造的应用J橡塑技术与装备,2005,31546021李德群,肖祥芷模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势J模具工业,2005,31791222HANX,CHENWRESEARCHONMOULDCAD/CAE/CAMINCORPORATESYSTEMBASEDONWEBJNONGYEJIXIEXUEBAO,2001,326848723ZHOUH,SHIS,MAB2009AVIRTUALINJECTIONMOLDINGSYSTEMBASEDONNUMERICALSIMULATIONJINTJMANUFTECHNOL4029730624JONGWR,WUCH,LIUHH,LIMY2009ACOLLABORATIVENAVIGATIONSYSTEMFORCONCURENTEMOLDDESIGNJINTJADVMANUFTECHNOL4034215225附件八浙江理工大学毕业设计（论文）答辩小组评语表毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计姓名学号专业毕业设计（论文）（40）答辩情况（60）合计分数答辩小组评语答辩小组组长（签章）年月日0附件十毕业设计（论文）答辩记录表日期学院专业/班级学生指导教师毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计答辩时间答辩地点答辩记录答辩记录人年月日答辩组成员签字年月日附件七评阅教师评语表毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计姓名学号专业选题（10）文献综述（10）外文翻译（10）毕业设计（论文）（70）合计不分数评阅教师评语评阅教师（签章）年月日附件五浙毕业设计（论文）进程安排与考核表指导老师班级学生姓名总进程设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖的三维造型及模具设计安排与考核起止时间阶段任务要点完成情况（指出存在的问题）检查时间本科毕业设计（论文）题目SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计学院专业班级姓名学号指导教师系主任学院院长二O一三年五月二十日毕业设计诚信声明我谨在此保证本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人（签名）2013年5月摘要由于塑料材料具有质轻、耐腐蚀、易成形加工和易回收等特点，使其在小家电产品中的应用日益广泛。使得相关塑料模具结构的复杂程度、制品的质量水平、新技术研发应用水平也都有了很大的进步。鼻毛修剪器做为新兴小家电的一种，在现代化社会中已经慢慢开始普及。本文针对一款新开发的的鼻毛修剪器的上下盖进行三维造型和模具设计。综合了塑料成型加工及注塑模具设计的理论知识，对注塑模具各部分零件及总体结构进行设计，并用相关软件进行分析，解决了模具设计时出现的一系列问题。全设计说明书共六章。主要内容有课题所选塑件产品的介绍，我国塑料及注塑模具行业的现状，塑胶件的结构造型及检测，注射机的选择，塑件的模流分析，注塑模具设计方法、步骤（模腔分布及分型面的确定、成型零件设计、浇注系统设计、抽芯机构设计、脱模机构设计、排气系统设计、冷却系统设计、模架加载、注塑模材料的选用），模具型腔的加工及对本次设计的总结与展望。在模具设计过程中，通过应用PRO/ENGINEER软件完成塑件的三维造型、MOLDFLOW软件对塑件进行模流分析、EMX完成模架的加载，MASTERCAM软件生成模腔数控加工代码，和最后AUTOCAD软件完成二维图的设计。采用这些软件进行CAD/CAE/CAM设计分析，优化了设计参数，缩短了设计时间，提高了总体设计的效率。关键词鼻毛修剪器；塑件；注塑模具；模具设计IABSTRACTAPPLICATIONOFPLASTICPRODUCTSAREWIDELYFORPLASTICMOLDPROVIDESABROADMARKETINRECENTYEARS,THECOMPLEXITYOFTHEMOULDSTRUCTURE,THEQUALITYOFTHEPRODUCTSANDAPPLICATIONOFNEWTECHNOLOGYRESEARCHANDDEVELOPMENTLEVELHASMADEGREATPROGRESSBECAUSETHEPLASTICMATERIALHASLIGHTWEIGHT,CORROSIONRESISTANCE,EASYFORMINGPROCESSINGANDRECYCLING,ETC,MAKEITSAPPLICATIONINTHESMALLHOMEAPPLIANCEPRODUCTISBECOMINGMOREANDMOREWIDELYNOSEHAIRTRIMMERASAKINDOFEMERGINGSMALLHOMEAPPLIANCE,HASSLOWLYSTARTEDTOPOPULARITYINMODERNSOCIETYINTHISPAPERANEWDEVELOPMENTOFNOSEHAIRTRIMMERANDCOVERFOR3DMODELINGANDMOULDDESIGNINTEGRATEDTHETHEORYOFPLASTICPROCESSINGANDINJECTIONMOLDDESIGNKNOWLEDGE,THEGENERALSTRUCTUREOFINJECTIONMOULDPARTSANDEACHPARTISDESIGNED,ANDRELATEDSOFTWAREVIATHELINEANALYSIS,SOLVETHEMOLDDESIGNASASERIESOFPROBLEMSALLDESIGNSPECIFICATIONS,ATOTALOFEIGHTCHAPTERSMAINCONTENTSARETOPICSSELECTEDPLASTICPRODUCTINTRODUCTION,THEPRESENTSITUATIONOFPLASTICANDINJECTIONMOLDINDUSTRYINCHINA,PLASTICPIECESOFTHESTRUCTUREOFTHEMODELLINGANDTESTING,THECHOICEOFINJECTIONMOLDINGMACHINE,MOLDFLOWANALYSISOFPLASTICPARTS,INJECTIONMOULDDESIGNMETHOD,STEPSCAVITYDISTRIBUTION,ANDTHEDETERMINATIONOFPARTINGSURFACEDESIGN,GATINGSYSTEM,MOLDINGPARTSDESIGN,COREPULLINGMECHANISMDESIGN,DEMOULDINGMECHANISMDESIGN,DESIGNOFEXHAUSTSYSTEM,COOLINGSYSTEMDESIGN,MOLDRACKLOADING,MATERIALSELECTIONOFINJECTIONMOLD,MOLDPROCESSINGANDTHEDESIGNOFTHESUMMARYANDOUTLOOKINTHEMOLDDESIGNPROCESS,THROUGHTHEUSEOFPRO/ENGINEERSOFTWARETOFINISHPARTS3DMODELLING,MOLDFLOWANALYSISOFPLASTICPARTS,MOLDFLOWSOFTWAREEMXCOMPLETEDIESETLOAD,MASTERCAMSOFTWARETONCMACHININGTHECAVITYANDTHEAUTOCADSOFTWARERENDERING2DFIGUREUSETHESESOFTWARETOCARRYONTHEDESIGNANALYSIS,OPTIMIZETHEDESIGNPARAMETERS,SHORTENTHEDESIGNTIMEANDIMPROVETHEEFFICIENCYOFTHEOVERALLDESIGNKEYWORDSNOSEHAIRTRIMMERPLASTICPARTSINJECTIONMOULDTHEMOLDDESIGNII目录摘要ABSTRACT第1章绪论111选题的背景与意义112塑料模具工业现状213CAD/CAE/CAM技术在塑料模具设计中的应用314SD2106鼻毛修剪上下盖三维造型和模具设计的流程415本章小结5第2章SD2106鼻毛修剪器上下盖的造型、检测及分析621鼻毛修剪器上下盖设计及成型622塑件的材料选择723塑件成型方式选择824塑件的检测9241拔模检测9242厚度检测1025模流分析11251模流分析软件11252模流分析结果1126本章小结14第3章注塑模具设计1531注塑设备的初选15311型腔数目的确定及排布15312注射机及注塑工艺的初选1632注塑模具总体方案设计1733注塑模具成型机构设计18331凹凸模结构设计18332分型面位置的确定1934浇注系统设计20341主流道的设计20342分流道设计21III343冷料穴设计23344浇口的设计2435侧向分型与抽芯机构设计25351侧向分型与抽芯机构的分类25352斜导柱侧抽芯机构工作原理26353斜导柱侧向分型与抽芯机构主要参数确定27354斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构3236脱模机构的设计32361脱模机构的设计原则32362顶杆和复位杆的分布33363脱模力的计算及推出零件尺寸确定3437排气系统的设计3538冷却系统的设计36381温度调节对塑件质量的影响36382冷却系统设计37383冷却回路的形式3939标准模架的选择39310塑料模具钢的选择及热处理403101塑料模具用钢的选用要求403102模具设计考虑的因素403103模具钢的选定41311本章小结42第4章注射机的校核4341最大注塑量的校核4342锁模力的校核4343模具厚度校核4444喷嘴尺寸校核4445开模行程校核4546本章小结45第5章模具型腔加工4651加工方法及工艺4652CAM软件的选用4653加工参数设置4754型腔曲面的加工仿真49IV55本章小结51第6章工作总结与展望5261工作总结5262展望53参考文献54致谢55附录一56附录二57附录三59附录四61SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计0第1章绪论11选题的背景与意义鼻毛修剪器是近年来新兴的一个产品，市场上使用还不是很普及，目前大多用在医学鼻科手术上。相对而言，国外对此产品的创新和发展较国内早而快，市场开拓也比较广阔。对于这个新兴的产品的发展，我国各方面研究都还需要不断改善，才能够使之更加方便、普及的运用到我们日常生活当中。本课题研究的对象为鼻毛修剪器上下盖的模具设计，按照公司的要求，设计新型系列的产品，迎合产品的更新与市场的需求。在设计新型产品时，需要进行大量资料查询和调查研究，首先要明确产品市场定位，产品定位为中端消费阶层，销往欧美国家；然后根据不同人体工艺学及结构设计要求确定鼻毛修剪器上下盖大致外围尺寸；最后根据经济成本要求、美学观及之前条件要求确定最终形状和结构。目前我所在实习公司已有两三款主打鼻毛修剪器产品，本课题为此次新开发的产品SD2106鼻毛修剪器的上下盖造型及模具设计。相对之前的几款产品在四方面有较大区别1产品外观；2）开关方式；3）产品市场定位；4）头部修剪结构。如图11所示。图11新开发产品与已有产品对比图SD2106型号的这个开放式微型刀头设计拥有理想的修剪角度如图21所示，浙江理工大学本科毕业设计论文1使修剪更为轻松。当修剪毛发时，毛发会夹到移动刀片和固定刀片之间，锋利的移动刀片瞬间将毛发剪短，保证不会出现拉扯现象。使用完毕后，如要清洗可直接用水冲洗干净、晾干。图12开放式微型刀头12塑料模具工业现状我国塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国，起步较晚，但发展很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展，取得了很大成绩。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展极不平衡，因此总体来看，与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比，差距还很大。目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣、三轴联动的比较多，也有五轴联动的。采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间，提高模具精度。更新和增加数控高速铣床，是模具企业设备投资的重点之一。标准件的应用将日益广泛。模具标准化及标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。大力开展并行工程，快图13塑料模具图SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计2速响应市场需要，缩短模具设计制造周期。模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展。模具向着精密、复杂、大型的方向发展，对检测设备的要求越来越高。如高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。加工设备也向着数字化、自动化、集成化、智能化和网络化方向发展1。13CAD/CAE/CAM技术在塑料模具设计中的应用三维CAD造型软件如PRO/E、UG、CATIA等为设计师提供了方便的设计平台,它们强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以自如地表现自己的设计意图,真正做到所想即所得,而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存,为后续的模具设计和分析打下良好的基础。同时,这些软件还有专门的设计模块,提供模具分型面工具,使得复杂的成型零件都能自动生成,而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全,调用简单,添加方便,这些功能大大缩短了模具设计时间。下面以三维软件PRO/E为例,简要介绍三维CAD造型软件在塑料模设计中的应用。PRO/ENGINEER是美国参数技术公司PTC推出的新一代CAD/CAE/CAM软件,其强大的功能深受业内人士欢迎。在模具设计模块中,PROE提供了方便又实用的工具,这些功能可以让使用者在最图14PRO/E中模具设计流程图短的时间内进行模具组装MOLDASSEMBLY、模型检验MODELCHECK、分模面PARTINGSURFACE建立等过程,顺利完成拆模的工作。如图14所示。MODFLOW、POLYFLOW等CAE软件可以在模具制造前对模具设计的效果进行分析和预测。在注射模设计过程中利用模拟流动分析软件。MOLDFLOW提前对模具的设计效果进行分析和预测,其内容包括确定最佳浇口位置、填充、保压、冷浙江理工大学本科毕业设计论文3却、翘曲、结构应力、最佳成型工艺等。通过分析,在设计阶段就预测产品可能出现的缺陷,指导模具设计师对已设计的模型进行修改和优化,从而提高一次试调模的成功率,降低生产成本,缩短产品的开发周期。在挤出模设计过程中可利用POLYFLOW指导模具的优化设计。如果将结构分析软件引入模具CAE中,如ANSYS等。会使注射模设计的CAE具有更高的可行性、有效性、真实性,也才会使注射模设计CAE具有更大的价值。模具结构通过CAD/CAE阶段的优化设计和分析,将模具设计的错误消除在设计阶段,然后再利用CAM技术,自动生成加工模具型腔的NC代码,实现数字化制造。例如,在利用PRO/E进行注射模设计时,将设计的注射模模型经过CAE评估分析及优化后,最终在CAM中进行刀具轨迹生成与仿真,产生数控加工代码,从而控制数控机床进行加工。这种方法使产品造型设计、模具设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。另外,也可以采用专业的CAM软件MASTERCAM来实现注射模的CAM。利用PRO/E设计的注射模模型经过CAE评估分析及优化后,便可在PRO/E中提取相关加工信息,通过IGES或DXF传入MASTERCAM软件中进行模拟加工。MASTERCAM是数控加工自动编程常用的软件,它提供刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等功能,设置有关参数,编辑好后处理文件,就可以自动生成加工程序并传输至数控机床,最终完成零件的加工2。14SD2106鼻毛修剪上下盖三维造型和模具设计的流程1、仔细分析现有参照塑件，了解其特性，对要求设计的新产品塑件进行分析，尺寸、公差、粗糙度、技术要求等参数的初步确定；2、鼻毛修剪器上下盖三维造型；3、选择分型面；4、成型零件设计；5、模具结构类型（型腔布置、浇注系统、顶出机构、排气系统、冷却系统等）；6、确定设备型号（计算出注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计4出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径）；7、应用MOLDFLOW软件对注塑件进行模流分析；8、选择合理的模架，将模仁及模架两大部分组合在一起；9、出模具二维零件图和装配图；10、对模具进行虚拟开模；11、进行模具型腔的数控编程，生成数控代码；12、复核图纸。15本章小结本章主要介绍了鼻毛修剪器的现状和本次课题的新型产品SD2106型鼻毛修剪器相对公司之前研发的产品有什么不同及优势；分析了国内外塑料模具工业现状及CAD/CAE/CAM技术在塑料模具设计中的应用；最后总的概述了本次模具设计的总体设计思路、流程。浙江理工大学本科毕业设计论文5第2章SD2106鼻毛修剪器上下盖的造型、检测及分析21鼻毛修剪器上下盖设计及成型由于此塑件结构较为复杂，且多为曲线、曲面构造而成，没有具体的细节参数，只能根据通过调查研究得到的最符合人体工艺学的总体尺寸，以及目前市场上已有产品作为参照进行造型。首先将参考照片导入CAD软件，构建云点，生成初步轮廓，然后导入PRO/E中进行草绘。运用PRO/E的曲线工具，对导入的曲线进行整合、编排，经过多次调试，确定最终造型3。设计的产品效果图如下所示图21，22，23，24图21上盖正面效果图图22下盖正面效果图图23上盖反面效果图图24下盖效反面果图SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计622塑件的材料选择1、鼻毛修剪器上下盖材料选择鼻毛修剪器上下盖材料要求尺寸稳定，抗冲击，易加工，密度小、外观特性好，成本低等要求，按照各种塑料特性初步选定ABS、PP、PC三种材料。1ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）综合机械性能好、坚韧质硬，抗拉强度不如PAPOM等，耐热不算高，长期使用于80度以下、耐热性低、耐低温性低、只能在0度以上工作。超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。透明性差，可燃，但加入其他料可改良透明性。用途各种家电的外壳，如电冰箱、吸尘器等。（2）PP（聚丙烯）流动性极好，（溢边值为003），但成型收缩率变化范围大，且收缩值也大，容易产生缩孔，沟痕，变形，方向性强等缺陷。冷却速度快，注系统及冷却系统要缓慢散热。模温低度于50度以下时产品无光泽，易产生熔接不良，流痕；90度以上时易发生翘曲变形。光泽性能较好，密度小，耐热性比较好，硬度、刚性，耐磨性较好，高温冲击强度及折叠性能好。不吸水，化学性能稳定，尺寸稳定好，易老化，染色性印刷性粘合性较差。用途用于各种电器外壳、家庭用品，玩具、外观件。（3）PC聚碳酸脂PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程困难。高冲击强度，尺寸稳定，产品尺寸精度高。各种强度高、抗疲劳强度低。具有可燃性，但有自熄性、易开裂4。基于以上三种材料的特性，因为PP染色性印刷性、粘合性较差，而鼻毛修剪器上盖上需要移印可清洗标志，所以不选用PP；又因为PC动特性较差，在浙江理工大学本科毕业设计论文7注塑过程较困难，且抗疲劳强度低，相比较而言选用ABS更加符合本课题塑件的材料选用要求，所以选用ABS作为塑件基本材料。2、ABS主要技术指标如表21所示表21ABS的主要技术指标项目数值比容086098CM3/G熔点130160OC吸水性020424H热变形温度46105PA90108OC180105PA83103OC屈服强度50MPA拉伸弹性模量18GPA抗弯强度80MPA3、ABS主要工艺参数如表22所示表22ABS的注塑成型主要工艺参数项目数值单位注射机类型螺杆式螺杆速度3060R/MIN喷嘴形式直通式喷嘴温度180190前段200210中段210230料筒温度后段180200模具温度5070注射压力7090MPA保压力5070MPA注射时间35S保压时间1530S冷却时间1530S成型周期4070S23塑件成型方式选择SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计8（1）注塑成型受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。（2）挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。（3）发泡成型将发泡性树脂直接填入模具内，使其受热熔融，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成泡沫塑件。常用的发泡方法有三种物理发泡法，化学发泡法和机械发泡法。发泡成型方式常用于各种保护套垫子的制作。如沙发坐垫。（4）吹塑成型通过充气使组合模具内的塑胶预成型物膨胀并紧贴模具型面的中空制品成型方法。主要用于吹膜5。由于本课题所选塑胶件结构复杂，精度要求高，且作为鼻毛修剪器配件需要大批量生产，从成型工艺和经济角度考虑选用注塑成型较为合理。24塑件的检测241拔模检测ABS一般应用边05至1就足够。有时因为抛光纹路与出模方向相同，出模角可接近至零。有纹路的侧面需每深0025MM增加1出模角。整个塑件的拔模角度在这里定为2。鼻毛修剪器上下盖正反向拔模检测如图25,26，27,28所示图25上盖正向拔模检测图图26下盖正向拔模检测图浙江理工大学本科毕业设计论文9图27上盖反向拔模检测图图28下盖反向拔模检测图从上四图可知，两塑件的拔模角度比较均匀，拔模时不会出现明显的干涉现象。由于塑件曲面较多，脱模斜度较大，比较容易脱模。上下盖正向拔模基本满足要求，在上端蓝色处为侧抽分型，所以在主分型面无需拔模。上下盖反向拔模内部结构也基本符合脱模要求，在下端蓝色处也为侧抽分型，所以在主分型面无需拔模斜度。242厚度检测壁厚是产品设计最先被考虑，一般ABS用於注塑成型的会在15MM006IN至45MM018IN。典型的壁厚约在25MM01IN左右。壁厚比这范围小的用於塑料流程短和细小部件。本课题所选产品为细小部件，且塑料流程短，所以壁厚一般在03MM至35MM之间。一般来说，部件愈大壁厚愈厚，这可增强部件强度和塑料充填。本次设计的鼻毛修剪器上下盖厚度检测如图29,210,211,212所示图29上盖横向厚度检测图210上盖纵向厚度检测SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计10图211下盖横向厚度检测图212下盖纵向厚度检测如上四图所示，图中有出现红色标明处为塑件过厚现象，但从图中可知，过厚处为筋板和口位处，这是设计强度要求，不会对塑件造成不量影响。所以鼻毛修剪器上下盖壁厚设计基本遵循壁厚均匀原则，没有出现过厚过薄现象。25模流分析251模流分析软件MOLDFLOW仿真软件具有注塑成型仿真工具，能够验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程。该软件能够为设计人员、模具制作人员、工程师提供指导，通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性。从薄壁零件到厚壁、坚固的零件，MOLDFLOW的几何图形支持可以帮助用户在最终设计决策前试验假定方案6。252模流分析结果浙江理工大学本科毕业设计论文11图213填充时间如图213所示，从动画附件中可看出两侧塑件同时填充完毕，符合注塑条件。图214熔接痕分布图如图214所示，熔接痕相对较少，所在位置基本不影响产品的外观。也可以通过适当增加模温，增加保压，增加注射速度来控制。SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计12图215剪切应力分布图如图215所示，壁上没有剪切应力。图216气穴分布图如图216所示，图中洋红色区域为气穴区，该塑件气穴较多，但是在分型面位置所出现的气穴可以忽略，因为分型面处排气效果较好，如图上所示气穴基本都分布在分型面处，因为较多气穴，所以还要加强排气系统来改善。具体排气设置见论文第五章排气系统小节。浙江理工大学本科毕业设计论文1326本章小结本章主要讲述了鼻毛修剪器上下盖的造型设计流程，通过塑件的材料要求特性来选择合适的注塑材料，然后罗列了所选材料ABS的主要技术指标和工艺参数。根据已有的塑件三维设计图和ABS的材料特性在PRO/E中进行厚度检测和拔模检测。最后通过MOLDFLOW软件对鼻毛修剪器上下盖进行填充分析，了解塑件在不同工艺条件下的影响，进一步完善塑件结构，如检测填充时间是否符合材料的工艺特性，是否产生熔接痕、气穴，如果有不良影响出现，可以提前设计解决方案。SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计14第3章注塑模具设计31注塑设备的初选311型腔数目的确定及排布型腔数目主要由以下四种方法确定（1根据注射机的额定注射量确定；（2）根据注射机的最大锁模力确定；（3）根据根据塑件精度确定；（4）根据经济型确定。在这里因为所选塑件为小家电零件，要求配合度较高，既塑件的精度要求较高，所以这里选用第三种方法来确定塑件模具的型腔数。按塑件的精度要求确定型腔数生产经验得出增加一个型腔，塑件的尺寸精度将降低4。为了满足塑件尺寸精度，需使N25/LS24（31）L塑件基本尺寸，MM；塑件的尺寸公差，MM，“”为双向对称偏差标注；S单腔模注塑时塑件可能产生的尺寸误差的百分比，ABS为005。代入数值，在成型高精度制品时，型腔数不超过4腔，因为多型腔难于使各型腔成型条件均匀一致5。所以，基于本可以塑件上下盖为相互配合件，精度要求较高，所以放在同一模具中成型，以便成型条件一致，从而提高配合精度和减少外观段差和间隙。型腔数目定为一模两腔（11模式），两腔分别为上盖和下盖两个不同塑件。考虑到分模面和出模方向的方便，两腔排布为并列分布。排布方式如图31所示浙江理工大学本科毕业设计论文15图31型腔位置的分布图312注射机及注塑工艺的初选塑件的质量和体积可利用PRO/E软件直接求得，如图32所示图32在PRO/E中计算塑件质量体积图得出CM，CM，105G/CM3，G，51V上36041V下361M上G。68M下模具所需塑料熔体的质量MNM上NM下MJ（32）MV一副模具所需塑料熔体的质量或容积，CM3或G；N初步选定的型腔数量；M上（）单个上盖的质量或容积，CM3或G；上VSD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计16M下（）单个下盖的质量或容积，CM3或G；下V首先浇注系统凝料MJ是个未知数，查有关资料MJ一般按制件质量的06倍来估算。（塑料件越小则比例可以取得越大）数值带入求得MG（32）35根据公称注射量选定XSZ30型注射机。XSZ30型注射机主要工艺参数见表315表31XSZ30型注射机主要工艺参数特性内容特性内容结构类型卧式模板行程MM180注射容量（CM）330最大模具厚度MM180螺杆柱塞直径MM28最小模具厚度MM60注射压力105PA1190模具定位孔直径MM635最大注射面积CM290喷嘴球半径MM12锁模力10KN25喷嘴口直径（MM）432注塑模具总体方案设计模具结构设计如图33所示（1）型腔分布为防止缩水率等一些工艺参数影响上下盖配合问题，所以选择11形式，既上下盖在同一个模具中成型；（2）分模面选择考虑外表面的美观和分模的难易程度，将主分模面放在最大投影面积处；（3）浇口选择和选择模架考虑外表面的美观和塑件大小尺寸，浇口选择潜伏式点浇口；（4）流道选择U字型分流道和圆形截面设计；浙江理工大学本科毕业设计论文17图33模具总装图（5）选择顶出方式顶杆顶出；（6）抽芯方式斜导柱抽芯机构和斜滑块侧抽芯机构，因为此塑件结构较复杂，内部卡扣比较多，因此有较多抽芯机构；（7）模架选择两板模；（8）还有冷却系统、排气系统等的结构设计；图34注塑模具总体方案设计（9）最后要进行模具零件设计、装配设计、加工设计等。其中使用了MOLDFLOW对浇口进行分析，在PRO/E中进行开模仿真，MASTERCAM进行模具型腔的数控编程，生成数控代码。注塑模具总体方案设计大致如图34所示。33注塑模具成型机构设计331凹凸模结构设计SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计181凹模的设计凹模是成型塑件外表面的零部件，按其结构类型可分为整体式和组合式两大类7。为了保证塑件外观无拼接缝，不产生变形，所以采用整体式。结构形式如图35所示图35凹凸模设计图2凸模的设计凸模是用于成型塑件内表面的零部件，与凹模相似，凸模也可分为整体式和组合式。因为塑件本身内部结构较为复杂，凹模设计也较为复杂，凹模采用的是整体式设计，但是在内部采用组合式局部拼接方式。据图结构如图53所示。332分型面位置的确定打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面叫做分型面。注塑模有一个分型面和多个分型面。分型面的位置有垂直于开模方向、平行于开模方向以及倾斜于开模方向几种。分型面的形状有平面和曲面等。有时为了取出浇注系统凝料，如采用针点浇口时，需增设一个取出浇注系统凝料的辅助分型面；有时为了实现侧向抽芯，也需要另曾辅助分型面5。根据分型面的选择原则（1）便于塑件脱模；（2）不影响塑件外观；（3）保证塑件精度；浙江理工大学本科毕业设计论文19（4）有利于排气（5）便于模具的加工。参考以上要求，此模具的主分型面选在塑件最大轮廓的表面处，辅助分型面在侧抽和斜顶处89，如图36，37所示。图36主分型面位置图图37辅助分型面位置图34浇注系统设计341主流道的设计在卧式或立式注射机的模具中，主流道的轴线垂直与分型面，主流道的设计好坏与否直接影响熔融塑料进入模具的速度和填充时间。其设计要点主要为一下几点1为防止喷嘴与浇口套接触有间隙而产生溢料，并且使主流道内的凝料顺利脱出，主流道的设计应满足，内壁粗糙度一般为063M。（主流道脱模斜度，对024AR流动性较差的塑料可以取）；036SR1SR212MMSR1衬套球半径，SR2喷嘴球半径；DD051MMD主流道小端直径；D喷嘴孔径2）在保证塑料件良好的情况下，主流道长度尽量短，否则将增多流道凝料，L且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型，通常60MM。3）由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套（浇口套），便于用优质钢材加工和热处理1011。以下是本次设计的浇口套如38图所示SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计20图38浇口套设计图342分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用多型腔的模具一定设置分流道，单腔模成型大型塑件，若使用多浇口进料也需设置分流道。1、分流道的长度和断面尺寸分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。分流道的断面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率和分流道的长度等因素来确定。对于壁厚小于于3MM,质量在200G以下的塑件，可用下述经验公式确定分流道的直径。D02654（34LW1）式中W流经分流道的塑料量GL分流道长度MMD分流道直径MM对于粘度较大的塑料，按上式算出的D值乘以120125的系数。表32列出常用塑料注塑件分流道断面尺寸推荐范围5。浙江理工大学本科毕业设计论文21表32常用塑料注塑件分流道断面尺寸塑料名称分流道断面直径MM塑料名称分流道断面直径MMABS，AS聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体48951695169535108108125510510810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚3510351065166580358065106510241065132、分流道的断面形状常用的分流道断面形状有圆形、矩形、梯形、U字形和六角形等10。图39分流道的断面形状和效率如图39所见，其中圆形截面的效率最高即比表面最小。由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具有斜长为的梯形流道。六角形截面051流道，由于其效率低比表面大，通常不采用。常采用梯形或U字形截面的分流道。如图310所示，本课题选用的是效率最高的圆形截面。采用平衡式布置，从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸等都对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡。SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计22图310分流道断面形状和流道轨迹图343冷料穴设计冷料穴位于主流道和分流道末端用来贮存先锋冷料，防止冷料流入型腔而影响制品品质，保证注塑质量，它一般设置在主流道的末端，分流道较长时，分流道的末端也应设冷料穴。一般情况下，主流道冷料穴的圆柱体直径为612MM，其深度为610MM。对于分流道冷料穴长度为115倍的流道直径。冷料穴有四种1与推杆匹配的冷料穴；2与拉料杆匹配的冷料穴；3底部无杆的冷料穴；4分流道冷料穴。在此模具设计中采用了与推杆匹配的冷料穴和分流道冷料穴，因为浇口形式为潜伏式点浇口，在分模的时候流道凝料受动模力较大，所以不选用拉料杆匹配的冷料穴。具体如图311，312所示。图311与推杆匹配的冷料穴浙江理工大学本科毕业设计论文23图312分流道冷料穴344浇口的设计浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分。浇口主要作用有两个一是塑料熔体流经的通道二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口类型取决于制品外观要求、尺寸和形状、所用塑料种类等因素。常用浇口有以下几种1）直接浇口；2）点浇口；3）侧浇口；4）潜伏式浇口；5）弧形浇口；6）扇形浇口；7）圆盘形浇口。本设计采用的是弧形浇口，弧形浇口具有浇口和塑件自动分离；不会在塑件的外观面产生浇口痕迹的优点。如313所示图313弧形浇口参数设计浇口入水端直径D为0812MM，1012MM。具体模具浇口数据设计如图314所示。SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计24图314弧形浇口尺寸35侧向分型与抽芯机构设计351侧向分型与抽芯机构的分类当注射成形侧壁带有孔、凹穴、凸台等塑件时，模具上成形该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，称为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出，否则就无法脱模。带动活动型芯作侧向移动抽拔与复位的整个机构称为侧分型与抽芯机构，简称侧抽芯机构。根据动力来源的不同，侧抽芯机构一般可分为机动、液压液动或气动以及手动等三大类型。1机动侧抽芯机构机动侧抽芯机构是利用注射机开模力作为动力，通过有关传动零件如斜导柱使力作用于侧向成形零件而将模具侧分型或把活动型芯从塑件中抽出，合模时又靠它使侧向成形零件复位。这类机构虽然结构比较复杂，但分型与抽芯不用手工操作，生产率高，在生产中应用最为广泛。根据传动零件的不同，这类机构可分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等不同类型的侧抽芯机构，其中斜导柱侧抽芯机构最为常用。2液压或气动侧抽芯机构浙江理工大学本科毕业设计论文25液压或气动侧抽芯机构是以液压力或压缩空气作为动力进行侧分型与抽芯，同样亦靠液压力或压缩空气使活动型芯复位。液压或气动侧抽芯机构多用于抽拔力大、抽芯距比较长的场合,缺点是液压或气动装置成本较高。3手动侧分型与抽芯机构手动侧抽芯机构是利用人力将模具侧分型或把侧向型芯从成形塑件中抽出。这一类机构操作不方便、工人劳动强度大、生产率低，但模具的结构简单、加工制造成本低，因此常用于产品的试制、小批量生产或无法采用其他侧抽芯机构的场合4。总结以上三种侧向分型与抽芯机构的优缺点，结合鼻毛器上下盖塑件本身结构要求，选用成本相对较低，效率又高的机动侧向分型与抽芯机构。由于本课题塑件较复杂，需设置侧抽位置较多，也需应用到不同种侧抽机构，在此选用的是机动侧抽机构中最常见的斜导柱侧抽芯机构和斜滑块侧抽芯机构。352斜导柱侧抽芯机构工作原理斜导柱侧抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成形块，使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。这类侧抽芯机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便，是设计和制造注射模抽芯时最常用的机构，但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制，一般适用于抽芯力不大及抽芯距小于6080MM的场合。SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计26图315斜导柱侧抽芯机构斜导柱侧抽芯机构注射模的工作过程如图315所示。图315中的塑件有一侧通孔，开模时，动模部分向后移动，开模力通过斜导柱10驱动侧型芯滑块11，迫使其在动模板4的导滑槽内向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成侧向抽芯动作。这时塑件包在型芯12上随动模继续后移，直到注射机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内移动复位，最后由楔紧块锁紧4。353斜导柱侧向分型与抽芯机构主要参数确定1抽芯距的计算型芯从成形位置抽到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离称为抽芯距，用S表示。一般抽芯距等于侧孔或侧凹深度S0加上23MM的余量12，即SS023MM（32）式中S抽芯距浙江理工大学本科毕业设计论文27S0为取出塑件，型芯滑块移动的最小距离S115254MM（33）S222545MM（34）2斜导柱的倾斜角斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角，它是决定斜导柱抽芯机构工作效率的重要参数。的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力大小起着重要的影响。由图516可知LS/SIN（35）HSCOT（36）式中L斜导柱的工作长度S抽芯距斜导柱的倾斜角H与抽芯距、对应的开模距。图316斜导柱参数关系图图317所示是斜导柱抽芯时的受力图，可得出开模力FW（37）COSTFKFTTAN（38）式中FW侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力；侧抽芯时的脱模力；TSD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计28FK侧抽芯时所需的开模力。图317斜导柱受力分析图由以上四式可知，倾角增大，开模行程及斜导柱有效工作长度减小，有利减小模具尺寸。但同时斜导柱所受弯曲里和开模阻力增大，斜导柱受力情况变差。因此，综合考虑，生产中一般取，不宜超过，本设计选0152025取中间值。0183抽芯力的计算对于侧型芯的抽芯力，往往采用如下公式进行估算39SINCOHPFC式中抽芯力，NC侧型芯成形部分的截面平均周长，M；H侧型芯成形部分的高度，M；P塑件对侧型芯的收缩应力包紧力，值与塑件的几何形状及塑料的品种、成形工艺有关，一般情况下模内冷却的塑件，PC（0812X107PA，模外冷却的塑件，P（2439）X107PA；塑料在热状态时对钢的摩擦系数，一般01502；侧型芯的脱模斜度或倾斜角，。2484KN218SINCO180901007CF浙江理工大学本科毕业设计论文2909936KN218SINCO18045080072CF4斜导柱的直径根据力学分析可以推导出斜导柱直径计算公式3103233COS10COS100WWTHFLD斜导柱弯曲力臂WL斜导柱所用材料的许用弯曲应力侧型芯滑块受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板WH的距离。由于计算比较复杂，有时为了方便，也可以用查表方法确定斜导柱的直径。先按抽芯力和斜导柱倾斜角在表33中查出最大弯曲力，然后根据CFWF和以及在表34中查出斜导柱直径D。WH表33最大弯曲力与抽芯力和斜导柱倾斜角13根据上表，结合2484KN、09936KN、已知数据可查1CF2CF018SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计30出、。KNFW31W12表34斜导柱倾角、高度、最大弯曲力、斜导柱直径之间的关系8WH根据表33,34，结合、已知数KNFW31W12MHW1008据可查出、。MDA12B85斜导柱的长度斜导柱总长计算公式为（311）54321LLZMSDHD105INTACOSTAN斜导柱总长度；Z斜导柱固定部分大端直径；2DH斜导柱固定板厚度；D斜导柱工作部分直径；浙江理工大学本科毕业设计论文31S抽芯距。将已知数据代入求得图318斜导柱工作长度5586319854762LLZA取914MM,即658691475MM。5ZAL55401ZB取66MM,即6846675MM。5LZB354斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构如图319所示，为已用斜滑杆导滑的斜滑块内侧分型和外侧分型与抽芯机构，斜滑杆头部即成块，动模4和斜顶导向块2、7上都开有斜孔，在推板1的作用下，斜顶2、6沿斜孔分别向内和向外运动，使塑件一边抽芯，一边脱模。斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构由于受斜滑杆刚度的限制，因此适用于抽芯力较小的场合。图319斜滑杆导滑的内侧分型和外侧分型与抽芯机构1推板；2斜顶导向块一；3斜顶一；4动模；5塑胶件；6斜顶二；7斜顶导向块二SD2106鼻毛修剪器上下盖三维造型及模具设计3236脱模机构的设计361脱模机构的设计原则对脱模机构的要求随制品形状、结构的不同而变化。1）塑件留在动模在模具的结构上应尽量保证塑件留在动模一侧，因为大多数注射机的推出机构都设在动模一侧。2塑件在脱模过程中不变形、不损坏保证塑件在脱模过程中不变形、不损坏是脱模机构应该达到的基本要求，所以设计模具时要正确分析塑件对模具包紧力的大小和分布情况。3不损坏塑件的外观质量对于外观质量要求较高的塑件，脱模的位置应尽量设计在塑件内部，以

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