中喷雾咀注塑模具设计【全套CAD图纸+word说明书】
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共 10 页 第 页 常州轻工职业技术学院机械工程系毕业设计 常常 州州 轻轻 工工 职职 业业 技技 术术 学学 院院 毕业设计 开题报告 题 目 喷雾咀注塑模设计 姓 名 李 涛 学 号 0405323245 班 级 04 模具 322 指导教师 职 称 日 期 共 10 页 第 页 前言 现代 模具设计制造中 已 全面推广 术 。 实践证明模具 术是模具设计制造的发展方向 ， 随着微机软件的发展 、 进步 和 全面普及 ， 术条件的基本成熟 ， 技术培训工作也日趋简化。国产模具软件的开发和应用 ， 加大技术培训和技术服务的力度 ， 扩大 了 术的应用范围。用于模具设计 制造的计算机软件 ,将向智能化、集成化方向发展。 随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展 , 术直接或间接用于模具制造。 它 通过立体光固化（ 叠层实体制 (激光选区烧结 (三维打印（ 3熔融沉积成形 (不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法 ,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。 如塑料 注射模具 、 压注模具 、 精密铸造 模 具 等 有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点 ,从模具的概念设计到制造完成 ,仅为传统加工方法所需时间的 1/3 和成 本的 1/4 左右。 热流道技术 的 推广 ，使 采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量 ,并能大幅度节省制件的原材料和节约能源 ， 所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。 模具标准化程度不断提高 ,目前我国模具标准件使用覆盖率已达到50%左右。 模具 的深加工、精加工正 向自动化、智能化方向发展 ；使 模具 的加工精度等级和 表面 粗糙度的要求提高 1 2 个等级 。 塑料成型件的应用已经十分广泛已逐步代替传统的金属和非金属材料制品 ,发展注塑模具大有可为。 共 10 页 第 页 目 录 第一章 前言 代 模具发展状况 题题目 题来源 题类型 第二章 方法论证 题研究方法 计及制造方案 行性分析 第三章 文献综述 题研究的目的 题研究内容 订解决关键的问题 第四章 进度安排 附件：参考文献 2 4 4 4 5 6 6 7 7 8 8 8 8 8 9 共 10 页 第 页 前我国模具技术发展趋势 当前 ,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下 ,用户对模具制造要求是 交贷期短 、 精度高 、 质量好 、 价格低 。 模具技术的发展应该与这些要求相适应。 (l)在模具设计制造中将全面推广 术模具 术 ,是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明 ,模具 术是模具设 计制造的发展方向。现在 ,全面普及 术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步 ,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具 术的过程中 ,应抓住机遇 ,重点扶持国产模具软件的开发和应用 ;加大技术培训和技术服务的力度 ;进一步扩大 术的应用范围。有条件的企业应积极做好模具术的深化应用工作 ,即开展企业信息化工程 ,可从 步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件 ,将向智能化、集成化方向发展。 (2)快速原型制造 (相关技 术将得到更好的发展 快速原型制造 (术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的 ,是一种全新的制造技术 ,是基于新颖的离散 /堆积 (即材料累加 )成形思想 ,根据零件 型 ,快速自动完成复杂的三维实体 (模型 )制造。 (3)电火花铣削加工技术将得到发展 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术 ,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术 ,它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控镜一样 ),因此不再需要制造复杂的成型电极 ,这显然是电火花成形加工领域 的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (4)热流道技术将得到推广 由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量 ,并能大幅度节省制件的原材料和节约能源 ,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道技术的发展很快 ,许多塑料模具厂生产的模具已有一半用上了热流道技术 ,有的厂甚至已达 80%以上 ,效果十分 明显。国内近几年来已开始推广应用 ,但总体还达不到 10%,个别企业已达到 30%左右。制订热流道元器件的国家标准 ,积极生产价廉高质量的元器件 ,是发展热流道技术 的关键。 (5)模具标准化程度将不断提高 我国模具标准化程度正在不断提高 ,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。为了适应模具工业发展 ,模具标准化工作必将加强 ,模具标准化程度将进一步提高 ,模具标准件生产也必将得到发展。 (6)模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响 ,我国目前仍以手工研磨抛光为主 ,不仅效率低 (约占整个模具周期的l/3),且工人劳动强度 大 ,质量不稳定 ,制约了我国模具加工向更高层次发展。因此 ,研究 共 10 页 第 页 抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机 ,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外 ,由于模具型腔形状复杂 ,任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法 ,如挤压衍磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备 ,以提高模具表面质量。 (7)模具自动加工系统的研制和发展 随着各种新技术的迅速发展 ,国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征 :多台机床合理组合 ;配有随行定位夹具 或定位盘 ;有完整的机具、刀具数控库 ;有完整的数控柔性同步系统 ;有质量监测控制系统。 (8)随着汽车朝着轻量化、高速、舒适、风格化发展 ,汽车车身模具一方面要适应新型车身制造材料 (如铝合金、塑料等 ),另一方面要向着大型化、复杂化和高精度方向发展 为了更好的与车身生产相结合 ,模具生产部门除了模具设计制造外 ,还必须同时搞好开发、协调车身设计、样车制造、工艺设计等各个环节。因此要求企业有较高的整体素质和综合水平。 2、 课题题目 该课题为喷水咀注塑模的设计 3、课题来源 此 手 机外壳为生活中常见的塑料制品 ,以 原料进行模具设计 . 4、课题类型 该模具为塑料模具中的注塑模具，该模具的特点是，它的外表面要求光泽无划横。还有它的塑料产品内部有一小段是有斜度的，这样一来对模具的加工精度要求就相当高， 二、方法论证 1、课题研究方法 注塑成型过程 注塑成型是热塑性塑料成型的一种主要加工方法，可以分为合模、加料、加热、塑化、挤压、注射、保压、冷却、固化、定型、螺杆嵌塑和脱模顶出，概括为材料的塑化、流动和冷却过程。 塑料的成型 是通过注射成型机来实现的，按其用途分为热塑性塑料注射成型机和热固性塑料注射成型机，注射成型模具的基本结构包括浇注系统、成型零件和结构零件 3 部分，其中浇注系统是将塑料同注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，它由主流道、分流道、内浇口和冷料穴等结构组成；成型零件是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，它由型芯（成型塑件内部形状）型腔（成型塑料外部形状）、成型杆和镶块等构成；结构零件构成零件结构的各种零件，在模具中起安装、导向、机构动作以及高温等作用，它有导向零件、装配零件和冷却加热系统等组成。 注塑模具基本结构 通常典型注塑模具的组件包括以下几部分： 共 10 页 第 页 （ 1） 成型部件 是指动 ,定模部分有关组成型腔的零件 （ 2） 浇注系统 的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道 ,他包刮主流道 ,分流道 ,浇及 冷料穴 (3) 导向部件 在注塑模中 ,用导向部件对模具的动定模导向与定位 ,以使模具合时能准确对合 (4) 推出机构 是指模具分型件 型腔中推出的装置 (5) 调温系统 为了满足注射工艺对模具温度的要求 ,需要有调温系统对模具的温度进行调节 般热塑性塑料的注射模具大部分设有冷却系统 (6) 排气系统 为了将成型时行腔内的空气和塑料本身挥发的气体排出模具外 ,常常在分型面上开 设排气槽 ,对于小塑件的模具 ,可直接利用分型面或者推出机构等与模具的间隙排气 (7) 支承零部件 用来安装固定或者支承成型零部件及前述的各部件机构的零部件 (8) 侧向分型与抽芯机构 当塑件有 侧向的凹凸形状的孔和凸台时 ,须先把侧向的凹凸形状的瓣合模 块或侧向的型芯从塑件上脱开或 注射成型件的设计 注射成型件的设计包括分型面的选取、脱模的方向、浇口位置的选择和是非影响外观、排气等，主要有以下几个注意的事项： （ 1） 分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会以生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 （ 2） 脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置是否合适，推扳会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 （ 3） 模具温度调节方面。加热器的功率、数 量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 （ 4） 处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 （ 5） 浇柱、排气系统的位置，大小是否恰当。 2、设计及制造方案 注塑模具设计一般过程包括设计任务书的分析、型腔布置、型腔数目的确定、型腔的布局及尺寸、分型面的选取、浇口及流道的创建、设计冷却系统和电加热系统、机械运动机构的设计、顶出及导向定位系统的设计、排气系统的设计，以及模具的装配资料整理，试加工等。 1） 阅读和分析任务书 注塑模具设计的第一步需要认真阅读和分析任务书 ，一般注塑模具设计的任务书包括如下内容： （ 1） 经过审签的正规制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 （ 2） 塑料制件说明书或技术要求。 （ 3） 生产产量。 （ 4） 塑料制件样品。 共 10 页 第 页 2） 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。收集、分析和消化原始资料的具体内容如下： （ 1） 消化塑料制件图。 （ 2） 消化工倔艺资料。 （ 3） 确定成型方法。 （ 4） 选择成型设备。 （ 5） 具体结构方案。 3） 注塑模具结构设计 注塑模具结构设计是模具设计的主要工作之一，具体设计内容包括以下几种。 （ 1） 型腔布置。确定型腔数目的条件 ;最大注射量 ,锁模力 度要求 ,经济性等 （ 2） 确定分型面。分型面的选择应以模具结构简单 并且不影响塑件的外观和使用为原则 （ 3） 确定浇注系统和排气系统。一般注射模的排气可以利用分型面和推出机构的间隙排气 （ 4） 选择顶出方式、决定侧凹处理方法和抽芯方式。 （ 5） 决定冷却 /加热方式、加热 /冷却沟槽的形状、位置、加热、元件的安装部位。 （ 6） 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度外型尺寸，外型结构及所有连接、定位、导向件位置。 （ 7） 确定主要成型零件，结构件的结构形式。 （ 8） 考虑模具各个部分的强度，计算成型零件的工作尺寸。 3、可行性分析 注射模 的机构和基本参数是与注射机匹配 1)模具开合模运动仿真：运用 模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。 2)注射过程数值分析采用 结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 注射模是否具有合模导向机构 ,机构设计是否合理 (1)分型面选择是否合理 ,有无产生飞边的可能 ,塑件是否滞留在设有顶出脱模机构的模 (或定模 )一侧 (2)型腔的布置与浇注系统的设计是否合理 浇口位置是否恰当 ,浇口与流道几何形状及尺寸是否合适 ,流动比较是否合理 (3)成型零部件设计是否合理 (4)顶出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理 ,安全和可靠 脱模板 (推板 ) 共 10 页 第 页 是否会有凸模咬口 (5)是否有排气机构 ,其形式是否合理 (6)是否需要温度调节系统 ,如果需要 ,其热源和冷却方式是否合理 精度等级如何 ,寿命长短如何 ,加热和冷却介质的循环回路是否合理 (7)支承零部件结构是 否合理 (8)外形尺寸能否保证安装 ,固定方式选择得是否合理可靠 ,安装用的螺栓孔是否与注射机动定模固定板上的螺孔位置一致 (9) 三、文献综述 1、课题研究目标 通过对喷水咀模具的设计过程，分析与总结。 使自己对模具的结构、生产过程有着一定程度的了解。能够设计简单的模具。 由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 2、课题研究的内容 产品型腔布置 设计 确定分型面 选择产品的材料 确定型腔的形式 模架选 用 确定浇口形式 冷却系统的确定依据 注射机的类型与参数确定 3、拟订解决关键的问题 与其他机械行业相比，模具制造业主要有以下三个特点 也就是三个关键问题 第一，模具不像其他机械那样可以作为基本定型的商品随时可以在机电市场上买到。这是因为每个模具都是针对特定塑料制品的规格产生的，由于塑料制品的形状、尺寸各异，差距很大，其模具结构也是大相径庭，所以模具制造不可能形成批量生产。因此模具的制造成本较高。 第二，因为注塑模具是为产品中的塑料而订购的，作为产品，除质量，价格等因素之外，很重要的一点就是尽快地投放市场 ，所以对于为模具制品而特定的模具来说，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一项技术性很强的工作，其加工过程集中了机械制造中先进技术的部分精华与钳工技术的手工技巧，因此要求模具工人具有较高的文化水平，特别是对于企业来说要求培养 全能工人 。使其适应多工种要求，这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。 共 10 页 第 页 第四章 （论文）进度计划 为保证学生毕业设计有足够的时间，建议在毕业设计前一个学期的期末布置不一设计任务。使学生利用假期进行毕业设计的
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