水杯盖模具设计及型腔仿真加工【三维ProE】【13张CAD图纸和说明书】

目  录

1前言 1

2模具的结构设计 3

2.1模具设计方案 3

2.2制品的结构及注塑工艺分析 4

2.2.1塑料制品的结构如图 4

2.2.2材料分析 4

2.2.3ABS成型条件 4

2.2.4制品的公差 5

2.2.5成型方案的确定和注塑工艺分析 6

2.3注射机的选择及型腔数目确定 6

2.3.1注射机的选择 6

2.3.2型腔数目的确定 7

2.4分型面的确定 8

2.5浇注系统设计 8

2.5.1浇注系统的分析 9

2.5.2浇口的设计 9

2.5.3浇口套的设计 10

2.5.4模具的排气部分 10

2.6成型零件的设计 11

2.6.1成型零件型腔计算 11

2.6.2圆型零件型腔壁厚的计算及强度校核 13

2.7顶出系统的设计 15

2.8冷却孔的设计 15

2.9模架的选择 16

2.10注射机有关工艺参数的校核 16

2.10.1最小注射量的校核 16

2.10.2注射压力校核 17

2.10.3锁模力校核 17

3型腔仿真加工 17

4结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录 23

1前言

塑料工业的发展具有得天独厚的发展，其原料来源丰富。注塑工艺也越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的制品，要高质量，经济地生产出注塑料制品，必须综合考虑成型树脂注塑模具及注塑机的问题，注塑模具的设计质量直接影响成型制品的生产效率、质量及成本，能否生产出达到设计要求的制品，不仅仅取决于模具的结构与加工精度，还取决于广义的成型技术。模具是当今工业生产中使用极为广泛的工艺装备，是最重要的工业生产手段及工艺发展方向。一个国家工业水平的高低，在很大程度上取决于模具工业的发展水平，模具工业的发展水平，是一个国家工业水平的标志之一。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备及生产技术管理等方面工作的综合。但其中CAD/CAM技术在模具生产方面的应用，无疑占有很重要的地位。它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向。

1）协同创新设计将成为模具设计的主要方向

制造业垂直整合的模式使得世界范围内产品销售、产品设计、产品生产和模具制造分工更明确。为了缩短产品上市周期，使模具设计充分理解产品设计的意图，在产品的设计阶段，模具设计也同时开始，产品设计工程师和模具设计工程师需尽早进入协同设计状态。由于在制造流程中各个环节所采用的CAD系统不一定相同，这就要求CAD系统要具备协同的能力，能够随时交换上下游的数据，能够处理彼此的数据，数据产生及处理标准化。

2）模具CAD技术的ASP模式将成为发展方向

今天的模具行业已经成为高技术密集的行业。要掌握全部先进的技术，成本都将非常高昂，要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困难。于是，模具CAD的ASP模式就应运而生了。这样整个社会就形成了一个大的模具制造企业，按照价值链和制造流程分工，将制造资源最优发挥。应用服务包括如递向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等。我们相信，网络环境下的先进的CAD技术必将把模具工业推上新的台阶。

3）模具CAD/CAM发展趋势

21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是提高产品质量及生产效率、缩短设计周期及制造周期，降低生产成本、最大限度的提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。具体表现出以下几个特征:

(1)集成化技术

现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。

(2)智能化技术

应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、使用）各个环节的智能化，实现生产过程（包括组织、管理、计划、调度、控制等）各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。

(3)网络技术的应用

网络技术包括硬件与软件的集成实现，各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。网络技术的应用为我国模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础。

(4)多学科多功能综合产品设计技术

未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识，而且还用到电磁学、光学、控制理论等；甚至要考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等各方面的因素。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计，以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。

(5)虚拟现实与多媒体技术的应用

虚拟现实VR（Virtual Reality）是人造的计算机环境，人处在这种环境中有身临其境的感觉，并强调人的介入与操作。

(6)反求技术的应用

这种过程就是反求工程RE　 （Reverse Engineering）。一旦建立了CAD几何模型后，就可以依据这种数字化的几何模型用于后续的许多操作，如实物CAD模型的修改、零件的重新设计、有限元分析、误差分析、数控（NC）加工指令生成以及模具的设计和制造等。

(7)快速成形技术

快速成形制造技术RPM（Rapid Prototyping & Manufacturing）基于层制造原理，迅速制造出产品原型，而与零件的几何复杂程度丝毫无关，尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性。

本次的课题为(水杯杯盖)注射模设计：由于以前这方面的知识接触得少，所以在设计之前阅读了许多关于注塑模设计的书，再加上指导老师的指导，使得设计顺利地进行。由于是提供制品设计模具，给模具定型多了一个依据。方案拟定有了一个大概的轮廓。注射成型模具有一定的分类和组合，它们在某些基本式样上彼此不同地从实用的观点出发。注射成型模具的分类方法应以设计和操作的主要特色为基础。

本次的注射模设计是一次对以前所学知识的综合运用，了解了设计的一般过程及该行业的发展状况。由于时间紧促，加上本人的水平有限，设计过程中出现一些错误，在此恳请各位专家、老师指正。