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塑料
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塑料外壳注射模设计
50页-18000字数+说明书+开题报告+6张CAD图纸
中期报告.doc
凹模板.dwg
型芯.dwg
塑料外壳.dwg
塑料外壳注射模设计开题报告.doc
塑料外壳注射模设计论文.doc
开模装配图.dwg
浇口套.dwg
闭模装配图.dwg
目录
摘要I
AbstractII
第1章 绪论1
1.1 模具工业在国民经济中的地位1
1.2 各种模具的分类2
1.3 我国模具工业的现状3
1.4 我国模具技术的现状及发展趋势6
1.5 毕业设计的要求及主要内容7
1.5.1 设计要求7
1.5.2 设计的主要内容7
第2章 注射件材料的分析8
2.1 塑料制品的设计分析8
2.2 塑件体积和质量9
2.3 材料特性10
2.3.1 ABS的特点10
2.3.2 ABS的成形特性10
2.3.3 ABS的成型工艺参数11
2.4脱模斜度14
2.5塑件的壁厚14
2.6 本章小结15
第3章 模具设计16
3.1 型腔数量的确定与配置16
3.1.1 型腔数量的确定16
3.1.2 分型面的确定17
3.1.3 型腔的配置17
3.2 注射机的选用19
3.2.1 类型选择19
3.2.2 注塑机基本参数20
3.2.3 塑件的的参数计算21
3.3 模架的确定24
3.3.1 标准模架简介24
3.3.2标准模架的选用24
3.4 成型零部件的工作尺寸计算26
3.4.1 工作尺寸分类和规定26
3.4.2 影响制品尺寸误差的因素27
3.4.3 凹模尺寸计算28
3.4.4 凸模尺寸计算29
3.5 弹簧的设计30
3.6 本章小结31
第4章 浇注系统32
4.1 主流道32
4.2 浇口33
4.3 浇口套的设计34
4.4 定位圈设计35
4.5 本章小结35
第5章 导向机构设计与校核36
5.1 导向机构的设计36
5.1.1 导柱的设计36
5.1.2 导套的设计37
5.2 顶出机构的选择37
5.2.1顶出机构37
5.2.2推出零件的尺寸39
5.2.3 推出机构40
5.3 校核40
5.3.1 凹模的强度校核41
5.3.2 型腔底板变形量与厚度41
5.3.3推板强度校核42
5.3.4 推管的应力校核42
5.4 本章小结43
结 论44
致谢45
参考文献46
摘要
本论文基于塑料外壳注塑工艺分析及模具设计，介绍了注射成型的基本原理，特别是双分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了注射模具浇注系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。以塑料外壳模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能达到很好的学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇、综合应用到本次设计当中来。该注射模最显著的特征是避免了传统的脱模方式。该模具结构设计简单可靠，加工装配方便。
本文简要介绍了模具行业现在的情况和未来的发展趋势。提到了限制模具发展的因素。
在查阅参考文献和对塑件进行工艺性分析的基础上，确定了模具设计的整体方案。并对塑料模具的设计参数进行了必要的计算，根据计算结果选用了注射机。
最后利用AutoCAD软件对塑件外壳注射模总装配图及主要零部件进行了设计，完成了模具的整体结构设计。
关键词：注射模；顶出系统；分型面。
- 内容简介：
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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目：塑料外壳注射模设计系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 宫贺 学 号 1069360102 班 号 0693601 指导教师 陈建东 开题报告日期 2009年10月23日 哈工大华德学院说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2进度计划是否切实可行；3是否具备毕业设计所要求的基础条件。4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、设计的内容、技术要求利用proe设计软件，完成该塑件的三维实体造型设计，在查阅相关设计资料和分析该塑件注射成型工艺性基础上进行模具的总体的方案设计及可行性分析。在完成模具参数计算和结构设计的基础上，利用CAD设计软件完成模具的总装配图、脱模机构部装图及有关的零件图设计；最后完成设计计算说明书的编写。塑料外壳如图1所示 图1 零件图制品材料:ABS二、选题的目的和意义通过毕业设计，掌握塑料注射模的设计步骤，以及利用斜销和滑块进行外侧抽芯机构的设计方法。了解和熟悉模具主要零件的加工制造工艺。三、论文综述（一）模具工业在现代工业生产中的地位和作用模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代机械制造业中,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术, 产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多部门的发展。我国对模具工业的发展十分重视，国务院于1989年就将模具技术的发展列为机械行业的首要任务。充分说明了模具工业的基础性和重要性。模具在现代工业生产中的重要作用主要表现在以下几个方面：1、用模具成形产品的工艺应用极其广泛。例如：模锻件、冲压件、挤压和拉拔件都是使金属材料在模具内发生塑性变形而成形的。压铸件、粉末冶金件也是在模具中充填加压成形的。塑料、陶瓷等非金属材料的制品多数都是由模具加工成形的。2、模具成形可实现少、无切削的加工。少、无切削加工是机械制造的一个发展方向。模具成形是实现少、无切削工艺的有效途径，而模具制造水平的提高是关键。模具制造水平的提高可以使模具成形制品的精度提高，表面粗糙度降低，从而有可能直接加工出成品，不需要再进行精加工，由此避免了切削加工。3、模具成形制品具有高精度、高复杂性，高一致性、高生产率、低消耗和低成本的特点，因此应用范围很广。据有关资料统计，利用模具成形的各种零、部件，在飞机、汽车、电器仪表等领域占60%70%，家电产品占80%以上，手表、自行车等轻工产品占85%以上。（二）模具的分类和占有量按通常的分类方法如下： 塑料模具、橡胶模具、冲压模具、压铸模具、铸造模具、锻造模具、合金模具、拉丝模具、玻璃模具、陶瓷模具和汽车模具。但是从模具的设计角度看，总体结构特征分类更加的方便，注射磨具按结构特征可分为：单分型面注射模具、双分型面注射模具、带有活动镶件的注射模具、带侧向分型抽芯的注射模具、自动卸螺纹的注射模具、推出机构在定模的注射模具和无流道凝料的注射模具等。据有关资料统计，利用模具成形的各种零、部件，在飞机、汽车、电器仪表等领域占60%70%，家电产品占80%以上，手表、自行车等轻工产品占85%以上。（三）我国模具工业的现状近年来，我国的模具工业发展较快，已能够满足国内对中、低档模具的需求。少量模具已开始向日本、美国、新加坡、泰国等地出口。模具工业逐渐发展成为国民经济的基础工业。我国的模具工业虽然在十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如：精密加工设备在模具加工设备中的比例较低;许多先进的模具技术应用不够广泛，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依靠进口。据统计我国目前的模具生产只能满足需要的60%，其余40%需要进口；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高等。我国的模具制造与国外相比，落后之处主要表现为以下5个方面：1、标准化程度较低。国内标准化程度为30%左右，标准件品种较少，缺少精密、高效标准件和商品化标准件。2、模具制造精度低、周期长。国外模具厂都采用粗加工、精加工、测量、装配等成套的精密设备，如CNC坐标磨床、NC电火花机床等。国内模具厂设备陈旧不配套，NC机床、电加工机床在加工机床中占有的比例较小，模具加工新工艺采用较少，使国内模具精度比国外低12级，制造周期长12倍。3、模具品种少、效率低。主要是缺少大型、复杂、长寿命模具。国外模具向精密化、自动化方向发展，很多工序可以集中在一副模具中完成。4、模具寿命短、材料利用率低。国外由于采用了冶炼和热处理方面的新技术，模具寿命大大提高。国内模具钢品种不全，新钢种很少，一般采用常规热处理，因而质量较低，模具材料利用率仅为60%。5、技术力量落后、管理水平较差。我国模具生产技术人员比例只占7%8%，这一比例不但低于国外的30%，而且也低于内内其它行业，生产缺乏科学管理。以上几方面的问题说明我国模具工业的总体水平还处于较落后的状态，还需要大力加快发展。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，这更加给模具工业带来前所未有的发展机遇与空间。为了加快我国模具工业的发展，基本任务之一就是加快人才的培养。我院的模具设计与制造(专)专业，就是为了适应国家急需培养现代模具生产综合素质和综合生产技能人才的需要，适应现代模具生产技术和生产方式对人才的要求而设置的。（四）国外模具工业的发展情况据中国工业报报道，高新技术在欧美模具企业得到广泛应用,欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。 1、高新技术应用于模具的设计与制造 （1）CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性 在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70%89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。3050人的模具企业，一般拥有数控机床十多台。经过数控机床加工的零件可直接进行装配，使装配钳工的人数大大减少。CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。在冲模设计中应用CAE软件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。 （2）为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术 高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术，其加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍。目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，转数一般在1.5万3万r/min。采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面，仅需略加抛光便可使用，节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为45年。增加数控高速铣床，是模具企业设备投资的重点之一。 （3）快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用 由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快，快速成型和快速制模技术应运而生，并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上，快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司。在所考察的模具企业中，有不少是将快速成型技术和快速制模技术结合起来应用于模具制造，即利用快速原型技术制造产品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。许多塑料模厂家利用快速原型浇制硅橡胶模具，用于少量翻制塑料件，非常适合于产品的试制。四、模具设计（一）零件三维图形如图2所示 图2 零件三维造型图（二）总体方案设计及可行性分析1.模具总体方案设计(1)型腔数目:根据制品的精度和体积,初步定为4腔；(2)分型面选择: 为了不影响制品的精度和外观，提高制品的质量，此设计分型面选择在工件的下方；(3)浇注系统：由主流道，分流道，冷料穴，浇口组成,考虑到制品的外观问题采用多点浇口；(4)采用流道的形式（冷流道或热流道）：冷流道设计；(5)塑件成型后的顶出方式：推杆顶出方式。2.塑件成型可行性分析(1)此制品采用ABS材料,ABS材料具有超强的易加工性、外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度,此外,ABS材料还具有良好的成型加工性,制品表面光洁度高,有良好的涂装性和染色性。(2)此塑件体积小,质量轻,结构匀称,壁厚均匀, 且为单腔件,高度适宜，没有侧凹，易于注塑成型，模具浇注系统采用分流道测浇口进料，模具结构简单，易于加工。五、进度安排:1、第一阶段：开题 10月19日10月30日（2周）2、第二阶段：设计阶段（实验工作阶段） 11月2日12月18日（7周）3、第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩 12月21日1月1日（2周） 六、参考文献：1、谭雪松 林晓新 温丽主编.新编塑料模具设计手册.北京：人民邮电出版社，20062、自编 塑料成型与模具设计（讲义） 哈尔滨：自编，20063、黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化学工业出版社，20034、中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典第9篇.南昌：江西科学技术出版社，2003
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