一次性医疗设备连接头塑料模具设计

南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 学 院： 专 业： 材料成型及控制工程（模具设计）题 目： 一次性医疗设备连接头塑料模具设计 指导者： 评阅者： 2011 年 5 月 南 京第 I 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要本 文 分 析 了 一 次 性 医 疗 连 接 头 塑 料 制 件 的 成 型 工 艺 特 点 和 模 具 设 计 工 程 。 在设 计 工 作 前 进 行 大 量 的 资 料 搜 集 汇 总 ， 然 后 开 始 着 手 于 模 具 设 计 。 其 中 包 括利 用 Pro/e 软 件 绘 制 零 件 的 三 维 图 并 由 此 进 行 3D 开 模 、 工 件 的 工 艺 分 析 、注 塑 机 的 选 用 和 校 核 、 模 具 设 计 和 确 定 了 型 腔 的 排 布 的 难 点 ， 浇 注 系 统 的设 计 和 模 具 总 体 结 构 。 详 细 介 绍 了 型 芯 、 型 腔 、 推 件 装 置 等 零 部 件 的 设 计 和制 造 。 最 后 完 成 了 模 具 总 装 图 的 设 计 及 主 要 零 件 图 的 绘 制 ， 确 保 模 具 结 构 功能 的 合 理 ， 实 用 。关 键 词 医 疗 连 接 头 塑 料 模 设 计 制 造第页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title The toy handle crust plastics piece inject a mold design AbstractThis paper analyzes the lighter plastic component of the toy handle crust molding process characteristics and die design engineering. Before designing work headway to go a great deal of data collection to gather, then enter upon to design in the molding tool. Pro/e including the use of the software 3D rendering parts of the map and thus open for 3D model, the process workpiece, Injection Molding Machine Selection and Verification, mold design and difficult to determine the cavity of the arrangement, Gating system design and mold overall structure. Details on the core, cavity and pushing pieces of equipment, and other parts of the design and manufacturing .In the end I completed designed the assemble diagram and the major partsdiagram and made sure the credibility,rationality,and the function of the molding tool structure.Keywords toy handle crust plastic mould design manufacturing南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页目 录目 录 .1前 言 .4第 一 章 绪 论 .51.1 塑 料 模 具 设 计 的 发 展 现 状 和 趋 势 .51.2 塑 料 制 件 的 设 计 原 则 .8第 二 章 一 次 性 医 疗 连 接 头 成 型 的 工 艺 设 计 .92.1 塑 件 的 原 材 料 分 析 .102.2 工 艺 参 数 .152.3 塑 件 结 构 分 析 .162.4 塑 件 的 尺 寸 精 度 分 析 .162.5 塑 件 的 壁 厚 分 析 .162.6 塑 件 的 表 面 质 量 分 析 .16第 三 章 一 次 性 医 疗 连 接 头 的 模 具 设 计 .173.1 模 具 总 体 结 构 设 计 .173.1.1 模 具 结 构 形 式 的 确 定 .173.1.2 模 板 尺 寸 的 确 定 .173.2 注 射 机 的 型 号 选 取 .183 3 模 具 参 数 的 校 核 .193.3.1 注 射 量 的 校 核 .193.3.3.锁 模 力 的 校 核 .203.3.4 模 具 厚 度 的 校 核 .203.3.5 模 具 开 模 行 程 的 校 核 .213.4 拟 定 模 具 结 构 形 式 .213.5 分 型 面 位 置 的 确 定 .223.6 浇 注 系 统 形 式 和 浇 口 的 设 计 .233.6.1 主 流 道 的 设 计 .233.6.2.浇 口 套 的 设 计 .233.6.3 浇 口 套 的 固 定 .243.6.4 分 流 道 的 设 计 .24南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 2 页3.6.5 浇 口 的 设 计 .263.6.6 浇 注 系 统 的 平 衡 .283.6.7 冷 料 穴 的 设 计 .283.7 排 气 系 统 的 设 计 .293.8 冷 却 系 统 的 设 计 .303.8.1 冷 却 水 道 的 开 设 原 则 .303.8.2 冷 却 水 道 及 连 通 方 式 .303.8.3 型 腔 的 冷 却 .313.9 成 型 零 件 的 设 计 .323.9.1 型 腔 的 结 构 设 计 .323.9.2 型 芯 的 结 构 设 计 .333.9.3 型 腔 和 型 芯 向 尺 寸 的 计 算 .343.9.4 成 型 零 件 的 加 工 工 艺 .343.10 复 位 机 构 的 设 计 .353.11 推 出 机 构 的 设 计 .353.11.1 推 出 脱 模 机 构 的 选 用 原 则 ： .363.11.2 推 出 结 构 的 定 位 ： .363.11.3 确 定 推 出 机 构 的 形 式 .363.12 结 构 零 部 件 设 计 .373.12.1 支 承 零 部 件 设 计 .373.12.2 合 模 导 向 结 构 设 计 .383.13 模 具 的 工 作 原 理 .39第 四 章 Pro/E 3D 开 模 .404.1 模 具 设 计 流 程 .404.2 分 模 图 .41第 五 章 医 疗 连 接 头 的 模 拟 分 析 .425.1 CAE 技 术 在 注 射 模 具 中 的 应 用 .425.2 基 于 Moldflow 的 注 塑 工 艺 模 拟 .425.2.1Moldflow 在 注 塑 模 设 计 中 的 作 用 ： .425.2.2 Moldflow 的 MPI Flow 模 块 分 析 过 程 .43南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 3 页5.3 应 用 Moldflow 进 行 连 接 头 注 射 阶 段 流 动 分 析 的 方 法 .435.3.1 几 何 建 模 .435.3.2 网 格 划 分 .445.3.3 浇 口 位 置 及 数 量 的 确 定 .445.3.4 材 料 及 工 艺 参 数 设 置 .445.4 最 佳 方 案 的 确 定 .455.4.1 浇 口 位 置 .455.4.2 充 模 时 间 .455.4.3 压 力 分 布 .455.4.4 熔 料 温 度 分 布 .465.4.5 熔 接 痕 分 布 .465.4.6 气 泡 分 布 .475.4.7 最 大 剪 切 应 力 分 布 .475.4.8 锁 模 力 .485.5 总 结 .48第 六 章 结 论 .49致 谢 .50参 考 文 献 .51南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 4 页前 言本 次 毕 业 设 计 的 题 目 是 医 疗 连 接 壳 塑 料 模 设 计 ， 它 来 自 于 工 程 设 计 。 希望 通 过 本 次 设 计 锻 炼 在 塑 料 模 具 设 计 这 方 面 的 能 力 ， 并 对 相 关 知 识 熟 练 掌 握 。同 时 也 对 四 年 所 学 的 知 识 做 一 次 规 律 性 的 总 结 。模 具 是 工 业 产 品 生 产 用 的 工 艺 装 备 ， 在 现 代 工 业 生 产 中 ， 60% 90%的 工 业 产品 需 要 使 用 模 具 ， 模 具 工 业 已 成 为 工 业 发 展 的 基 础 ， 许 多 新 产 品 的 开 发 和 研 制在 很 大 程 度 上 都 依 赖 于 模 具 生 产 ， 特 别 是 汽 车 摩 托 车 轻 工 电 子 航 空 等 行 业 尤 为突 出 。 模 具 工 业 发 展 的 关 键 是 模 具 技 术 的 进 步 。 模 具 作 为 一 种 高 附 加 值 和 技 术密 集 型 产 品 ， 其 技 术 水 平 的 高 低 ， 已 成 为 衡 量 一 个 国 家 制 造 水 平 的 重 要 标 准 之一 ， 世 界 上 许 多 国 家 ， 特 别 是 一 些 工 业 发 达 国 家 都 十 分 重 视 模 具 技 术 的 开 发 ，大 利 发 展 模 具 工 业 ， 积 极 采 用 先 进 技 术 和 设 备 提 高 模 具 制 造 水 平 ， 并 且 已 经 取得 了 显 著 的 经 济 效 益 。 不 论 经 济 繁 荣 时 期 还 是 经 济 萧 条 时 期 模 具 工 业 都 不 可 缺 。经 济 发 展 快 时 产 品 畅 销 ， 企 业 必 然 千 方 百 计 开 发 新 产 品 ， 同 样 会 对 模 具 带 来 强劲 需 求 。本 次 设 计 得 到 了 庄 卫 国 老 师 的 大 力 指 导 ， 同 时 也 得 到 了 系 里 其 他 老 师 和 同 学 的帮 助 。 在 此 ， 感 谢 他 们 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 5 页第 一 章 绪 论1.1 塑 料 模 具 设 计 的 发 展 现 状 和 趋 势整 体 来 看 ， 中 国 塑 料 模 具 无 论 是 在 数 量 上 ， 还 是 在 质 量 、 技 术 和 能 力 等 方 面 都有 了 很 大 进 步 ， 但 与 国 民 经 济 发 展 的 需 求 、 世 界 先 进 水 平 相 比 ， 差 距 仍 很 大 。一 些 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 长 寿 命 的 中 高 档 塑 料 模 具 每 年 仍 需 大 量 进 口 。 在 总 量供 不 应 求 的 同 时 ， 一 些 低 档 塑 料 模 具 却 供 过 于 求 ， 市 场 竞 争 激 烈 ， 还 有 一 些 技术 含 量 不 太 高 的 中 档 塑 料 模 具 也 有 供 过 于 求 的 趋 势 。 虽 然 近 几 年 模 具 出 口 增 幅 大 于 进 口 增 幅 ， 但 所 增 加 的 绝 对 量 仍 是 进 口 大 于 出 口 ，致 使 模 具 外 贸 逆 差 逐 年 增 大 。 这 模 具 外 贸 逆 差 增 大 主 要 有 两 方 面 原 因 ： 一 是 国民 经 济 持 续 高 速 发 展 ， 特 别 是 汽 车 产 业 的 高 速 发 展 带 来 了 对 模 具 旺 盛 需 求 ， 有些 高 档 模 具 国 内 的 确 生 产 不 了 ， 只 好 进 口 ； 但 也 确 实 有 一 些 模 具 国 内 可 以 生 产 ，也 在 进 口 。 这 与 中 国 现 行 的 关 税 政 策 及 项 目 审 批 制 度 有 关 。 二 是 对 模 具 出 口 鼓励 不 够 。 现 在 模 具 与 其 它 机 电 产 品 一 样 ， 出 口 退 税 率 只 有 13%， 而 未 达17%。 从 市 场 情 况 来 看 ， 塑 料 模 具 生 产 企 业 应 重 点 发 展 那 些 技 术 含 量 高 的 大 型 、 精 密 、复 杂 、 长 寿 命 模 具 ， 并 大 力 开 发 国 际 市 场 ， 发 展 出 口 模 具 。 随 着 中 国 塑 料 工 业 ，特 别 是 工 程 塑 料 的 高 速 发 展 ， 可 以 预 见 ， 中 国 塑 料 模 具 的 发 展 速 度 仍 将 继 续 高于 模 具 工 业 的 整 体 发 展 速 度 ， 未 来 几 年 年 增 长 率 仍 将 保 持 20%左 右 的 水 平 。 近 年 来 ， 港 资 、 台 资 、 外 资 企 业 在 中 国 大 陆 发 展 迅 速 ， 这 些 企 业 中 大 量 自 产 自用 塑 料 模 具 无 确 切 的 统 计 资 料 ， 因 此 未 能 计 入 上 述 数 字 之 中 。 近 年 来 ， 中 国 塑 料 模 具 制 造 水 平 已 有 较 大 提 高 。 大 型 塑 料 模 具 已 能 生 产 单 套 重量 达 到 50t 以 上 的 注 塑 模 ， 精 密 塑 料 模 具 的 精 度 已 达 到 2m， 制 件 精 度 很 高 的小 模 数 齿 轮 模 具 及 达 到 高 光 学 要 求 的 车 灯 模 具 等 也 已 能 生 产 ， 多 腔 塑 料 模 具 已能 生 产 一 模 7800 腔 的 塑 封 模 ， 高 速 模 具 方 面 已 能 生 产 挤 出 速 度 达 6m/min 以上 的 高 速 塑 料 异 型 材 挤 出 模 具 及 主 型 材 双 腔 共 挤 、 双 色 共 挤 、 软 硬 共 挤 、 后 共挤 、 再 生 料 共 挤 出 和 低 发 泡 钢 塑 共 挤 等 各 种 模 具 。 在 生 产 手 段 上 ， 模 具 企 业 设备 数 控 化 率 已 有 较 大 提 高 ， CAD/CAE/CAM 技 术 的 应 用 面 已 大 为 扩 展 ， 高 速 加工 及 RP/RT 等 先 进 技 术 的 采 用 已 越 来 越 多 ， 模 具 标 准 件 使 用 覆 盖 率 及 模 具 商 品南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 6 页化 率 都 有 较 大 幅 度 的 提 高 ， 热 流 道 模 具 的 比 例 也 有 较 大 提 高 。 另 外 ， 三 资 企 业的 蓬 勃 发 展 进 一 步 促 进 了 塑 料 模 具 设 计 制 造 水 平 及 企 业 管 理 水 平 的 提 高 ， 有 些企 业 已 实 现 信 息 化 管 理 和 全 数 字 化 无 图 制 造 。经 过 近 几 年 的 发 展 ， 塑 料 模 具 的 开 发 、 创 新 和 企 业 管 理 等 方 面 已 显 示 出 一 些 新的 发 展 趋 势 ：（ 1） 在 模 具 的 质 量 、 交 货 周 期 、 价 格 、 服 务 四 要 素 中 ， 已 有 越 来 越 多 的 用 户 将交 货 周 期 放 在 首 位 。 要 求 模 具 公 司 尽 快 交 货 ， 这 已 成 为 一 种 趋 势 。 企 业 千 方 百计 提 高 自 己 的 适 应 能 力 、 提 高 技 术 水 准 、 提 高 装 备 水 平 、 提 高 管 理 水 平 及 提 高效 率 等 都 是 缩 短 模 具 生 产 周 期 的 有 效 手 段 。 （ 2） 大 力 提 高 开 发 能 力 ， 将 开 发 工 作 尽 量 往 前 推 ， 直 至 介 入 到 模 具 用 户 的 产 品开 发 中 去 ， 甚 至 在 尚 无 明 确 用 户 对 象 之 前 进 行 开 发 ， 变 被 动 为 主 动 。 目 前 ， 电视 机 和 显 示 器 外 壳 、 空 调 器 外 壳 、 摩 托 车 塑 件 等 已 采 用 这 种 方 法 ， 手 机 和 电 话机 模 具 开 发 也 已 开 始 尝 试 。 这 种 做 法 打 破 了 长 期 以 来 模 具 厂 只 能 等 有 了 合 同 ，才 能 根 据 用 户 要 求 进 行 模 具 设 计 的 被 动 局 面 。 （ 3） 随 着 模 具 企 业 设 计 和 加 工 水 平 的 提 高 ， 模 具 的 制 造 正 在 从 过 去 主 要 依 靠 钳工 的 技 艺 转 变 为 主 要 依 靠 技 术 。 这 不 仅 是 生 产 手 段 的 转 变 ， 也 是 生 产 方 式 的 转变 和 观 念 的 上 升 。 这 一 趋 势 使 得 模 具 的 标 准 化 程 度 不 断 提 高 ， 模 具 精 度 越 来 越高 ， 生 产 周 期 越 来 越 短 ， 钳 工 比 例 越 来 越 低 ， 最 终 促 进 了 模 具 工 业 整 体 水 平 不断 提 高 。 中 国 模 具 行 业 目 前 已 有 10 多 个 国 家 级 高 新 技 术 企 业 ， 约 200 个 省 市级 高 新 技 术 企 业 。 与 此 趋 势 相 适 应 ， 生 产 模 具 的 主 要 骨 干 力 量 从 技 艺 型 人 才 逐渐 转 变 为 技 术 型 人 才 是 必 然 要 求 。 当 然 ， 目 前 及 相 当 长 一 段 时 间 内 ， 技 艺 型 人才 仍 十 分 重 要 ， 因 为 模 具 毕 竟 难 以 完 全 摆 脱 对 技 艺 的 依 靠 。 （ 4） 模 具 企 业 及 其 模 具 生 产 正 在 向 信 息 化 迅 速 发 展 。 在 信 息 社 会 中 ， 作 为 一 个高 水 平 的 现 代 模 具 企 业 ， 单 单 只 是 CAD/CAM 的 应 用 已 远 远 不 够 。 目 前 许 多 企业 已 经 采 用 了 CAE、 CAT、 PDM、 CAPP、 KBE、 KBS、 RE、 CIMS、 ERP 等技 术 及 其 它 先 进 制 造 技 术 和 虚 拟 网 络 技 术 等 ， 这 些 都 是 信 息 化 的 表 现 。 向 信 息化 方 向 发 展 这 一 趋 向 已 成 为 行 业 共 识 。 （ 5） 随 着 人 类 社 会 的 不 断 进 步 ， 模 具 必 然 会 向 更 广 泛 的 领 域 和 更 高 水 平 发 展 。现 在 ， 能 把 握 机 遇 、 开 拓 市 场 ， 不 断 发 现 新 的 增 长 点 的 模 具 企 业 和 能 生 产 高 技术 含 量 模 具 企 业 的 业 务 很 是 红 火 ， 利 润 水 平 和 职 工 收 入 都 很 好 。 因 此 ， 模 具 企南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 7 页业 应 把 握 这 个 趋 向 ， 不 断 提 高 综 合 素 质 和 国 际 竞 争 力 。 （ 6） 发 达 工 业 国 家 的 模 具 正 加 速 向 中 国 转 移 ， 其 表 现 方 式 为 ： 一 是 迁 厂 ， 二 是投 资 ， 三 是 采 购 。 中 国 的 模 具 企 业 应 抓 住 机 遇 ， 借 用 并 学 习 国 外 先 进 技 术 ， 加快 自 己 的 发 展 步 伐 。 在 信 息 化 带 动 工 业 化 发 展 的 今 天 ， 我 们 既 要 看 到 成 绩 ， 又 要 重 视 落 后 ， 要 抓 住机 遇 ， 采 取 措 施 ， 在 经 济 全 球 化 趋 向 日 渐 加 速 的 情 况 下 ， 尽 快 提 高 塑 料 模 具 的水 平 ， 融 入 到 国 际 市 场 中 去 ， 以 促 进 中 国 模 具 行 业 的 快 速 发 展 ， 有 两 方 面 应 予以 重 视 ： 一 是 政 府 相 关 政 策 对 促 进 模 具 工 业 的 发 展 起 着 非 常 重 要 的 作 用 。 从 国际 上 看 ， 各 国 模 具 工 业 在 发 展 初 期 都 得 到 了 政 府 的 大 力 扶 持 。 就 中 国 实 际 情 况看 ， 应 降 低 国 内 不 能 生 产 的 进 口 精 密 模 具 生 产 设 备 的 关 税 、 执 行 好 国 家 对 部 分专 业 模 具 厂 的 优 惠 政 策