牙刷手柄注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 校 毕业设计说明书 课题名称： 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 摘要 本论文主要 通过对普通牙刷手柄注塑 模的设计分析，设计出模具。本设计中的脱模机构采用推杆脱模机构 ,在模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、注塑机和模架的选择及注塑机的一些工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计。 本论文基于 统，该系统可以避免相似零件设计 本模具采用一模四腔 的重复性，大大提高其设计效率和设计质量。 关键词 ： 普通牙刷手柄 ； 注塑 模；浇注系统；注塑机； 一模四腔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 n of in of in of a of in of a is G, of by of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 目录 摘要 . . 错误 !未定义书签。 第 1 章 绪论 . 1 模具工业在国民经济中的地位 . 4 各种模具的分类和占有量 . 5 我国模具工业的现状 . 5 世界五大塑料生产国的产能状况 . 7 我国模具技术的现状及发展趋 . 9 第 2 章 塑件设计分析 . 11 塑件模型建立 . 11 型 3D 图 . 11 件 2D 图及其技术条件 . 11 塑件参数 设计 . 12 料选择 . 12 件收缩率 . 14 件的壁厚 . 14 件的拔模斜度 . 14 型面的设计 . 15 定型腔数量以及排列方式 . 15 本章小结 . 15 第 3 章 注塑设备和模架选择 . 16 注塑设备选择 . 16 注塑机重要参数校核 . 17 塑容量校核 . 17 模力校核 . 17 模行程校核 . 18 模架选择 . 18 本章小结 . 19 第 4 章 浇注系统设计 . 20 主流道设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 口套设计 . 20 口套的固定形式 . 21 浇口设计 . 21 接浇口的尺寸 . 21 口位置的选择 . 21 本章小结 . 22 第 5 章 成型零件设计加工工艺方案制定 . 23 型腔的设计 . 23 型芯的设计 . 23 芯的径向尺寸 . 23 芯的高度尺寸 . 24 加工工艺方案制订 . 25 腔加工工艺方案 . 25 芯加工工艺方案 . 26 本章小结 . 26 第 6 章 脱模机构设计 . 27 推杆脱模机构 . 27 杆尺寸计算及校核 . 27 杆直径计算 . 27 杆应力校核 . 28 本章小结 . 28 第 7 章 模具装配图和零件图 . 29 模具装配图绘制 . 29 具装配图包含的内容 . 29 具装配图绘制步骤 . 29 模具零件图绘制 . 30 具零件图包含的内容 . 30 具零件图绘制步骤 . 30 本章小结 . 30 装配图 . 31 结论 . 32 致谢 . 33 参考文献 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 章 绪论 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 1989 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。 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的 6090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，2005 年将达到 170 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 80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 14 种排量80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩 托车约有零件 2000 种，共计 5000 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 1000 副模具，总价值为 1000 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，提高买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 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。 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。 （ 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 50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35，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。 我国模具工业的现状 自 20 世纪 80 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。 20 世纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币，1999 年已达到 245 亿元人民币， 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 10 15的速度快速增长。 目前，我国 17000 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 50（中国台湾： 40）， 塑料模具约占 33（中国台湾： 48），压铸模具约占 6（中国台湾： 5），其他各类模具约占 11（中国台湾： 7）。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（ 19611981），成长期（ 19811991），成熟期（ 19912001）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。 1981 年 1991 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 1982 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 1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等术，所以台湾模具业接触 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， 1994 年， 1998 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，并支持产买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ 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。 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 80 年代前期，美国塑料产量就已达 72 10 t 0 t 之多， 1986 年增至 0 t ，占全球总产量 8100t 的 此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势， 1988年、 1990 年、 1992 年、 1994 年、 1996 年和 1998 年分别增加到 0t 、0 t 、 0 t 、 0 t 、 74 10 t 和 0 t ，占世界总产量的比例从 1996 年起提高到 30以上 。 2001 年美国塑料产量为 0t ，其中以聚乙烯为最多，达 0t 。其次分别是氯乙烯 0 t 、聚丙烯 0 t 、聚苯乙烯对酞酸脂 0 t 、聚苯乙烯 0 t 。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 2001 0t 。美国人均塑料消费量也是很高的， 2000 年为 159， 2001 年略减为 155居全球第三位。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 50 人的占总数的 53， 50 100 人的占 21， 100 500人的占 23，超过 500 人的占近 4，职工总数近 90 万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达 110 万， 2001 年的出货金额为 2150 亿美元，人均出货金额为 195 美元。 德国是世 界最大的塑料 (原料 )生产国之一，上世纪 90 年代初的 1991 年、1992 年和 1993 年，德国塑料产量都为 0 t ， 1994 年超过 71 10t 0 t 1998 年达近 0t ， 1999 年为近 0 t ， 2000 0t ，超过日本为世界第二大塑料生产国， 2001 年上升为 0t ，2002 年已过 0t 。 2001 年德国生产的种种塑料原料中，0 t (低密度聚乙烯 0t ，高密度聚乙烯 0t )，0t ，聚丙烯 0t 。德国 2001 年的国内塑料消费量为 0t ，其中聚乙烯 0 t ，聚丙烯 0t ，氯乙烯 0 t 。德国人均塑料买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 费量 2001 年为 160在世界上仅少于比利时的 172高于美国的155排在世界第二位。德国塑料制品加工业的职工总计有近 30 万人，2001 年的出货金额为 360 亿美元，人均 126 美元。德国塑料制品加工企业中职工少于 50 人的占 44， 50 100 人的占 28， 100 500 人的占 25，500 人以上的占 4。 中国塑料工业多年持续高速增长， 1991 年产量仅为 0t ， 1995 年增为 0t ， 1998 年超过 67 10t ，到 2002 年已增达约 0t ,超过日本而成为世界第三大塑料原料。 今年塑料制品市场将持续走强市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，0 t 。其中包装塑料制品今年需求量将超过 0 t ，工程塑料制品需求量将达 64 10t 左右，建材塑料制品需求量将达 63 10 t 以上，农用塑料制品需求量将在 65 10t 左右，日用塑料制品需求量约为 58 10t 左右。 日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第二大塑料生产国。一直到1997 年，日本塑料产量曾经连续多年增长，年产量在 70 年代中期就已达65 10 t ， 1987 年突破 71 10t ， 1991 年达约 0t ， 1992 年和 1993 年因受日本经济下滑的影响，产量略有减少，分别降至 0 t 和 0 t 。从1994 年起产量再度增长， 1994 年、 1995 年和 1996 年分别回升到 0t 、0 t 和 0 t ， 1997 年的产量又比上年增长 达到 0t ，首次超过 0t 。但这种增势在 1998 年降至 0 t 以下的 0t 0 t 。 2002 年日本塑料 (原料 )产量减为 0t 。0 t ，日本又退居第三位。 韩国塑料产量增长十分迅速， 1986 年超过 62 10t ， 1990 年增达 63 10t ，1992 年突破 65 10t ， 1994 年、 1996 年和 1997 年分别上升到 66 10t 、 67 10 t和 68 10 t ， 1998 年产量增至 0 t ， 1999 年突破 69 10 t ， 2001 0t ，跻身于世界五大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首， 2001 年产量为 0 t (低密度聚乙烯 0 t ，0 t )，聚丙烯以 0t 排在第二位，其次分别是聚酯 0 t 、氯乙烯 0t 、 S 树脂 0t 、聚苯乙烯 0t 。韩国国内塑料消费量 2001 年制，产量大幅度减少。 1998 年，日本塑料产量为 0t ，比上年减少了 1999 年和 2000 年日本塑料产量分别回升到 0t 0 t ，但仍远未恢复到 1997 年的水平。 2001 年和 2002 年日本塑料产量再度下 0t ，只相当于产量的 1/3 略高。人均塑料消费量 2001 年为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 06韩国塑料制品加工业的职工总数 2001 年为 人，出货金额为85 亿美元，人均 276 美元。 塑料产量位居世界前十名的国家和地区还有法国 0 t 、比利时66 10 t 、中国台湾 0 t 、加拿大 0t 和意大利 0 t (均为2001 年产量 )。 我国模具技术的现状及发展趋 20 世纪 80 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 15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。 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 48（约 122，大屏幕彩电塑壳注射模具， 容量洗衣机全套塑料模具以及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 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 10 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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 渐广泛。 （ 3）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，可显著地提高模具设计制造水平。 （ 4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 章 塑件设计分析 塑件模型建立 型 3D 图 模型绘制 3D 图采用 司的产品 终绘制出来的 3D 结构图 2示 : 图 2件模型 3D 图 件 2D 图及其技术条件 模型 2D 图绘制采用 司的产品 最终绘制出来的 2D 结构图 2示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2塑件模型 2D 图 塑件 采用的精度等级为 7 级精度，部分尺寸的公差标注如图 2示。 该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取 m 。 塑件参数设计 料选择 通常 ,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 及原材料厂家提供的材料性能数据。对于常温工作状态下的结构来说 ,要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性模量，弯曲强度，表面 硬度等。该塑件 为一般的零件，属于圆盘类，没有特别的要求，根据以上的依据，选择材料 塑料件的材料。 料 化学名称： 丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物 英文名称 : 重 : 成型温度： 200 240 C 干燥条件： 80 90 C ， 2h 特点： (1)综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好。 (2)与 372 有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理。 (3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 (4)流动性比 一点，比 好，柔韧性好。 成型特性： (1)无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80 90 C ， 3h。 (2)宜取高料温，高模温，但料温过高易分解 (分解温度为 270 C )。对精度较高的塑件，模温宜取 50 60 C ，对高光泽。耐热塑件，模温宜取 6080 C 。 (3)如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 (4)如成形耐热级 或阻燃级材料，生产 3 7 天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。 程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、 耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 用途 : 适于制作一般的机械零件， 磨耐磨零件， 盘体，车配件，日用品，管材及文具等。 件收缩率 根据以上选用的材料为 相关资料可知， 收缩率为 公式（ 2出 均收缩率： m a x m i n( ) / 2 S（ 2 式中 料的平均收缩率； 料的最大收缩率； 件的最小收缩率。 计算如下： m a x m i n( ) / 2 S = 塑件的壁厚 一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚，收缩率就增大，这样使得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得 适中，根据材料的特性，查阅相关的资料，查得 品的壁厚通常为 1、 2、 3、 6 本次设计中 ,塑件的壁厚为 4 件的拔模斜度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 模斜度是为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤，擦毛，在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。 在设计 时，可以参考一些资料来确定塑件的脱模斜度，一般以塑件的材料为选择依据，而 料的脱模斜度为 40 1 20 ，本设计的杯子本身就有一定的斜度，足够将塑件推出，不另设脱模斜 度。 型面的设计 选择分型面是为了便于塑件的脱模和简化模具结构，该塑件因为壁薄故应采用直接浇口形式进料，采用直接浇口时，应