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带金属嵌件圆珠笔管的注塑模具设计【一模四腔优秀课程毕业设计含proe三维13张CAD图纸+带任务书+外文翻译】-zsmj14

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关键词：: 金属圆珠笔注塑模具设计一模四腔带金属嵌件圆珠笔管圆珠笔管注塑模具

资源描述：

带金属嵌件的圆珠笔管注塑模具设计【一模四腔优秀课程毕业设计含proe三维13张CAD图纸+带任务书+外文翻译】-zsmj14

带金属嵌件的圆珠笔管注塑模设计【一模四腔含13张CAD图纸及proe三维】

摘要

塑料在当今世界上无处不用，因此塑料模具有很大的发展前景，特别是注塑模具。由此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大的意义。本次毕业设计的课题是带金属嵌件的圆珠笔管注塑模，即设计一个用来生产圆珠笔管的注塑模具。本文详细记录了模具的设计过程。设计过程包括塑件材料的工艺性分析、拟定模具的结构形式、浇注系统的设计和注塑模主要结构的设计。

在本次毕业设计中让我可以综合运用到以前的学习到的专业知识，加深我对注塑模具设计原理的理解，并提高了我将理论知识与实际设计相结合的能力，为我以后走向工作岗位打下了基础。设计中除了应用传统的计算方法，我还使用了Pro/E、AutoCAD软件对设计出的模具进行了三维建模及二维图的绘制。

关键词：注塑模具 Pro/E AutoCAD

ABSTRACT

Plastic is nowhere in the world today, so the plastic mold has great prospects for development， especially the injection mold. Thus we can see, It is of great significance to study the injection molds to understand the production process of plastic products and improve the quality of the products. The subject of this graduation project is injection molded mold with ball - point pen with metal insert, that is, the design of a ballpoint pen for the production of injection mold. This paper records the design process of the mold in detail. The design process includes the technical analysis of the plastic parts, the design of the mold, the design of the pouring system and the design of the main structure of the injection mold.

In this graduation design so that I can be integrated into the previous study to the professional knowledge, deepen my understanding of the principles of injection mold design, and improved my ability to combine theoretical knowledge with practical design. For me to work later laid the foundation. In addition to the application of the traditional design method, I also use the Pro / E, AutoCAD software on the design of the mold for three-dimensional modeling and two-dimensional map drawing.

Key words: Injection mold Pro/E AutoCAD

第一章绪论 1

1.1注塑模具 1

1.2我国模具发展现状 4

1.3模具发展趋势 1

1.4本次课题的意义 2

第二章塑件成型工艺性分析 3

2.1塑件的分析 3

2.2 ABS的性能分析 4

2.3 ABS注射成型过程及工艺参数 5

2.4 第二章小结 5

第三章拟定模具的结构形式及浇注系统的设计 6

3.1 拟定模具的结构形式 6

3.1.1 分型面位置的确定 6

3.1.2 型腔数量和排列方式的确定 6

3.2 注射机型号的确定 7

3.3 浇注系统的设计 9

3.3.1主流道的设计 9

3.3.2 分流道的设计 10

3.3.3 浇口的设计 12

3.3.4校核主流道的剪切速率 12

3.4冷料穴的计算 13

3.5本章小结 13

第四章注塑模主要结构的设计与计算 14

4.1成型零件的结构设计与计算 14

4.1.1凹模的结构设计 14

4.1.2凸模的结构设计（型芯） 14

4.1.3成型零件钢材的选用 15

4.1.4成型零件工作尺寸的计算 15

4.1.5成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 17

4.2 模架的确定 18

4.2.1 各模板尺寸的确定 18

4.3 排气槽的设计 18

4.4 脱模推出机构的设计 18

4.4.1推出方式的确定 18

4.4.2脱模力的计算 18

4.4.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 19

4.5 冷却系统的设计 19

4.5.1 冷却介质 19

4.5.2 冷却系统的简单计算 19

4.5.3 凹模嵌件和型芯冷却水道的设置 20

4.6 导向与定位结构的设计 20

4.7 本章小结 21

第五章总装图及二维图的绘制 22

谢辞 23

参考文献 24

【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

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内容简介：: 基于型的注射成型中的有效翘曲变形优化方法摘要在本文中，提出了一种使用型的有效优化方法，以最大限度地减少注塑成型中的翘曲变形。翘曲变形是过程条件的非线性隐式函数，通常由有限元（程的解决方案来评估，这是一项复杂的任务，通常涉及巨大的计算量。克里金模型可以在翘曲和过程条件之间建立一个近似的函数关系，在优化中代替了昂贵的分析翘曲。另外，型的一个“空间归档”采样策略被称为矩形网格。司的件用于分析注塑件的翘曲变形。作为示例，研究了将模具温度，熔融温度，注射时间和包装压力视为设计变量的蜂窝电话机盖的翘曲。结果表明，提出的优化方法可以有效降低手机外壳的翘曲，注塑时间对所选范围内热变形的影响最为显著。关键词注塑成型。修改矩形网格 1 引言翘曲是影响产品质量的重要因素。特别是随着通信电子产品向轻，薄，短，小的设计理念的发展，减少翘曲，提高薄壳部件的质量越来越重要。翘曲的原因归因于零件的不均匀收缩。我们可以通过改变零件的几何形状、修改模具的结构或调整工艺条件来减少翘曲。事实上，优化工艺条件是最可行和最合理的方法。不同的工艺条件将导致不同的不均匀性。已经报道的有关优化翘曲的有效因素的一些研究 1 根据他们的结论，包装压力，模具温度和注射时间（或注射速度）对注塑件的翘曲有重要的影响。塑料注射成型中的一个重要问题是在制造前预测和优化翘曲。有一些出版物用于翘曲优化。 6。他们使用改进的复合方法优化了壁厚和工艺条件，以减少翘曲并获得超过 70的翘曲变形减少。随后 7，他们通过两步搜索方法优化，以提高产品质量，包括翘曲，焊缝和打击强度。人 8使用改进的复杂方法，法和遗传算法优化了工艺条件，并且其结果表明，复杂的方法获得了减少翘曲的最佳结果。复杂的方法可以有效地减少翘曲，但由于执行过多的重新分析，因此需要大量的功能评估，因此耗时费财。使用法 1少翘曲易于执行，可以分析有效因素，但获得的“最佳工艺条件”在设计空间上不是最好的 ; 它只是因子水平的最佳组合。最近，响应面法和神经网络模型已经出现在翘曲优化任务中。 et 9结合神经网络模型和遗传算法来优化过程条件，以减少最大和最小体积收缩之间的差异。化的尺寸参数 10和工艺条件11通过将遗传算法与响应面法或神经网络模型相结合来减少薄壳塑料件的翘曲。从结果来看，响应面方法和神经网络模型都可以被认为是降低翘曲变形优化中高计算成本的好方法，遗传算法可以有效地找到全局最优设计。在这项研究中，包装压力，熔体温度，模具温度和注射时间被认为是优化翘曲的有效因素。应用型 14,15组合改进的矩形网格方法来构建翘曲和过程参数的近似关系，优化迭代基于降低高计算成本的近似关系。除了近似关系外，克里格模型还可以提供一些分析重要因素的信息。 2 抽样策略提出了改进的矩形网格（法来提供用于构建克里格模型的采样点。我们将 , = 1,; 以及第（即采样点数为 =1 ）。然后按照以下方式执行该方法 : 1. 收缩变量范围： 2. 在收缩空间内进行样。样本点的分布由不同维度的所有不同数据组合定义： 3. 对每个采样点的每个维度添加一个随机运动 ; 随机运动是：其中 ,0,1 与 14相比，以将边界上的一些点移动到内部设计区域，为型提供更多有用的信息，并且可以确保点数具有较少的6发生的，因为两个任意点之间的距离必须满足：注塑成型。修改矩形网格翘曲是影响产品质量的重要因素。特别是随着通信电子产品向轻，薄，短，小的设计理念的发展，减少翘曲，提高薄壳部件的质量越来越重要。翘曲的原因归因于零件的不均匀收缩。我们可以通过改变零件的几何形状、修改模具的结构或调整工艺条件来减少翘曲。事实上，优化工艺条件是最可行和最合理的方法。不同的工艺条件将导致不同的不均匀性。已经报道的有关优化翘曲的有效因素的一些研究 1根据他们的结论，包装压力，模具温度和注射时间（或注射速度）对注塑件的翘曲有重要的影响。塑料注射成型中的一个重要问题是在制造前预测和优化翘曲。有一些出版物用于翘曲优化。 6。他们使用改进的复合方法优化了壁厚和工艺条件，以减少翘曲并获得超过 70的翘曲变形减少。随后 7，他们通过两步搜索方法优化，以提高产品质量，包括翘曲，焊缝和打击强度。人 8使用改进的复杂方法，法和遗传算法优化了工艺条件，并且其结果表明，复杂的方法获得了减少翘曲的最佳结果。复杂的方法可以有效地减少翘曲，但由于执行过多的重新分析，因此需要大量的功能评估，因此耗时费财。使用法 1少翘曲易于执行，可以分析有效因素，但获得的“最佳工艺条件”在设计空间上不是最好的 ; 它只是因子水平的最佳组合。最近，响应面法和神经网络模型已经出现在翘曲优化任务中。 et 9结合神经网络模型和遗传算法来优化过程条件，以减少最大和最小体积收缩之间的差异。化的尺寸参数 10和工艺条件11通过将遗传算法与响应面法或神经网络模型相结合来减少薄壳塑料件的翘曲。从结果来看，响应面方法和神经网络模型都可以被认为是降低翘曲变形优化中高计算成本的好方法，遗传算法可以有效地找到全局最优设计。在这项研究中，包装压力，熔体温度，模具温度和注射时间被认为是优化翘曲的有效因素。应用型 14,15组合改进的矩形网格方法来构建翘曲和过程参数的近似关系，优化迭代基于降低高计算成本的近似关系。除了近似关系外，克里格模型还可以提供一些分析重要因素的信息。提出了改进的矩形网格（法来提供用于构建克里格模型的采样点。我们将 , = 1,; 以及第（即采样点数为 =1 ）。然后按照以下方式执行该方法 : 1. 收缩变量范围： 2. 在收缩空间内进行样。样本点的分布由不同维度的所有不同数据组合定义： 3. 对每个采样点的每个维度添加一个随机运动 ; 随机运动是：其中 ,0,1 与 14相比，以将边界上的一些点移动到内部设计区域，为型提供更多有用的信息，并且可以确保点数具有较少的重叠坐标值。此外，可以避免采样点彼此靠近的情况，这可能是使用 16发生的，因为两个任意点之间的距离必须满足：图 1显示， 3 克里金模型克里金模型被描述为“将功能建模为随机过程的实现”的方式，因此被称为“随机过程模型”。事实上，型是内插技术，测器是一种预测器，其可以将预期的平方预测误差降至最低，这取决于：（ i）是无偏的，（观察到的响应值的线性函数。里金模型可以写成：其中 = *1,2, +是具有 m 个变量的第 i 个样本点， ()是拟合到第 n 个样本点的近似函数， ()是的线性或非线性函数，是要估计的回归系数， z()是随机的函数具有平均零和方差 2。随机函数之间的空间相关函数由下式给出：可以通过使样本的可能性最大化来估计参数， 2和。似然函数是：在实践中，可以通过最大化似然函数的对数来获得，忽略常数：让这个表达式相对于 2和的导数等于零 ; 那么我们可以得到：将方程 9 和 10 代入等式 8，我们可以得到所谓的“集中对数似然”函数：它仅依赖于 R，因此取决于相关参数。通过最大化我们可以获得的功能：然后，估计值和 2可以从等式 9 和等式 10得到。测因子函数值 ()可以将新点近似地估计为样本错误是 : 将等式 1代入等式 14给出：其中 Z=1,2,.和 F=1,2,为使的预测值无偏，此时的平均误差应为零，即：然后我们得到：预测值的均方误差（等式 15中给出：即是：最小化（）与公式 17，我们可以得到：导出：得到：因此，我们可以预测函数值 () 通过使用方程式 21来计算每个新点。辛普森等人 17建议克里格模型的最佳选择是在中等数量变量（小于 50）中的确定性和高度非线性。很多研究人员在设计复杂工程时已早期应用 18最近，黄等人 21已经使用型来最大限度地减少金属成形工艺设计中的模具磨损。此外， 22已经展示了 4 基于型的翘曲优化化模型和优化过程翘曲变形最小设计问题可以说如下：找到最小化翘曲（ 1,2,）受制于 = 1,2, 其中 1,2,是表示过程条件的变量，热变形（ 1,2,）是量化的热变形值，将由基于优化中的克里格模型的近似函数代替迭代，并且和是第基于克里格模型的优化算法描述如下： 1. 使用法获取一组具有 n 个点（每个点对应于一组过程条件）的样本，并运行序以获取采样点的翘曲值。然后，选择与最小翘曲值对应的一组工艺条件作为初始设计。 2. 基于获得的试样，使用型建立翘曲与工艺参数之间的近似关系。 3. 最小化热变化值以通过然后，通过序计算相应的热变化值。 4. 检查收敛：如果满足下一节的收敛标准，则停止 ; 否则，将修改后的设计添加到样本集中，然后转到步骤 2。注意，如果修改后的设计比以前的初始设计更好，则初始设计将被更新。敛标准收敛标准用于同时满足优化和克里格近似的精度，即：其中是型的近似翘曲值。 5 手机盖翘曲优化作为示例，调查了蜂窝电话机盖。其长度，宽度，高度和厚度分别为1305511 1盖子由 3,780 个三角形元素离散化，如图 2 所示。它由成，其材料性质如表 1所示。设计变量是模具温度（ A），熔体温度（ B），注射时间（ C）和包装压力（ D）。翘曲通过平面外位移来量化，该位移是默认平面的最大向上变形和最大向下变形的总和。四个变量的范围在表 2中给出。我们希望在大型可行的成型窗口中找到最佳设计。因此，这些范围可以大于实际制造中的范围。此外，这个范围可以避免熔体短路。模具温度的范围基于的推荐值，该数值考虑了材料的性能。熔体温度的范围比应使用的最小值高 10 C，因为较低的熔融温度可能导致熔体短路。注射时间和包装压力根据制造商的经验确定。法选择了五十四种工艺组合。在拟之后，获得试样，然后使用常数回归项和 1 = 2 = 3的条件下，只需要修改五个来获得最优解，结果如表 3 所示。在 4 处理器 1个小时的行优化过程消耗的净时间只有图 3显示了蜂窝电话机优化的迭代历史。随着迭代次数的增加，图4和图 5分别显示优化前后的翘曲值 6 结果与讨论化结果分析为了详细分析结果，每个因素对翘曲的影响也将通过有限元模拟来研究，条件是所有其他因素都保持在最佳水平。结果如图 16所示。通常，如果模具温度低，则会产生更高的残余应力，因为腔体中的熔体具有高的冷却速率。因此，从质量的观点来看，最高的模具温度在其范围内是最好的。但是，图 6 显示，当所有其他因素保持在其最佳值时，模具温度对翘曲的影响非常小。这种现象导致最佳模具温度在其范围内不是最高值。图 6显示，当熔体温度从 260变化到 300时，翘曲值非线性地降低。较低的熔体温度具有不良的流动性，可产生较高的剪切应力。如果没有足够的时间释放剪切应力，翘曲将会增加。结果表明，熔化温度较高，使翘曲最小化，与优化结果一致。注射时间短可以在空腔中引起快速熔融流动，这对残余应力和分子取向有贡献另一方面，长时间的注射时间将会导致铁素体激素的上升。这将导致材料中更高的剪切应力和更多的分子取向。图 6显示后一种效应在所选择的范围内可能更为重要。包装压力在两个方面影响翘曲。低填充压力不能压缩空腔中的塑料材料，这可能形成体积收缩并引起大的翘曲。另一方面，当将更多的熔体转移到空腔中时，高的填充压力可以产生更高的残余应力引起的流动和高压力。图 6显示后一种效应在所选范围内更重要，因为当包装压力越来越高时，翘曲增加。型的结果分析设计变量的两个相关函数如图 7 所示。对应于 =1 和 = 5。随着设计变量的变化， = 5 的曲线下降得更快。这说明较大的使变量更活跃。因此，参数可以解释为测量相应变量的重要性 15。对于该示例，参数的数量与处理参数相同，因此每个元素反映相应的处理参数对翘曲的影响。表 4显示，在优化后，值大于其他模型，因此注射时间对翘曲的影响最大，也与图 6一致。 7 结论在本研究中，提出了一种改进的矩形网格（与将为此外，它可以确保这些点具有较少的重叠坐标值。通过遗产，它可以避免这些点彼此靠近的情况。基于出了一种有效的优化方法，使注射成型中的翘曲最小化。该方法基于型的近似函数进行优化，而不是通过行昂贵的翘曲分析。已经使用优化方法来最小化手机盖的翘曲，结果表明它具有良好的翘曲优化的精度和有效性。克里格模型不仅有助于降低优化的计算成本，而且有利于分析过程参数对翘曲的影响，特别是反映其非线性关系。就手机盖而言，注射时间是所选范围内影响翘曲的重要因素。致谢作者衷心感谢中国国家自然科学基金重大计划（ 10590354）对这项工作的财政支持，并感谢为本研究提供了仿真软件。参考文献 1. J, K (2000) of of 000, 87692 2. C, C (2001) in of an a J 10(1):19 3. J, Y, J, S, R, T, H, T, C (2004) of of 4(5):917928 4. H, B, (2002) in 7(2):146152 5. 2005) of on C/s 1(4):232235 6. H, H (1995) of to of

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