笔盖注塑模具设计【带SolidWorks三维】【12张CAD图纸】

笔盖注塑模具设计

46页 21000字数+说明书+任务书+开题报告+SolidWorks三维图+12张CAD图纸【详情如下】

CAXA图纸

SolidWorks三维图

中期检查表.doc

主浇套.dwg

任务书.doc

动模座板.dwg

动模板.dwg

型腔.dwg

定模座板.dwg

定模板.dwg

总装配图.dwg

推杆.dwg

推杆固定板.dwg

推板.dwg

支撑板.dwg

笔套工件图纸.dwg

笔盖注塑模具设计开题报告.doc

笔盖注塑模具设计论文.doc

进度计划表.doc

摘  要    

　　　注塑成型在整个制造业的生产中占有十分重要的地位，据估计注塑成型的制品约占模具塑料制品总产量的三分之一及以上，注塑模具在模具工业中的重要性显而易见，现在注塑模具设计和制造中的传统方法早已满足不了现代生产发展的需要，为赢得竞争市场，持续发展，模具生产必须变革传统的生产方法，引进新技术、新思维。

　　　在计算机技术日益发达的今天，将计算机运用于注塑模具以及制造业中已经迫在眉睫。本文主要研究的工作和成果如下：

   本文具体的阐述了模具CAD/CAE的技术特点，以及先进制造模式在模具行业中的应用，在分析的国际国内模具市场，国内模具CAD/CAE的发展趋势的基础上提出以计算机应用技术为手段的辅助模具设计的新方法。主要针对注塑模具常见的成型方法进行了分析研究，以达到将注塑模具过程智能化在熟悉注塑模具设计基本知识的基础上，对系统进行分析并设计出系统的总体框架。 我们运用Pro/E软件中的模具模块以及塑料仿真模块来进行对模具进行了各个系统的设计。

　　　本论文是对笔盖注塑模具设计的一个详细的介绍，这次的笔盖模具设计我们主要采用了侧抽芯注射模。每个笔盖有一个大孔，成型需要侧抽芯。本模具采用一模十二腔，二次分型，点浇口进料，弹簧和斜导柱分别抽芯。设计的主要内容有：笔盖的设计，笔盖材料的选择，注塑机的选用、分型面、型腔布局、浇注系统、型腔尺寸计算、型芯尺寸的计算、螺纹型心、模架的选择、推出脱模机构的设计、温度调节系统和装配图与零件图的绘制等。本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度要求进行注射成型工艺的工艺分析、侧向分型与抽芯机构设计，重点在侧抽芯机构的设计。在这过程中分析了模具受力，推出脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计以及排气系统等，并绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图。设计中力求模具结构设计简单、合理、实用，使得模具结构紧凑、工作可靠，可实现全自动操作。

关键词：注塑模；一模12穴；型腔；导柱。

Abstract

     Injection molding occupies a very important position in the whole manufacturingproduction, It is estimated that about one third of injection molding products mold plastic products production and more importance in the mold injection mold industry is obvious,now injection mold design and manufacture of traditional methods had failed to meet the needs of modern production development, to win the competition in the market, sustainable development, mold production must change the traditional production methods, the introduction of new technology, new thinking

     This paper describes the technical characteristics of the specific mold CAD/CAE, as well as advanced manufacturing mode in the mold industry, mold on the basis of international and domestic market analysis, the domestic mold cadcae trends on the proposedapplication of computer technology as a means of secondary mold design new method. The main injection mold for forming a common method were analyzed, in order to achievethe injection molding process intelligence In the familiar basic knowledge of injection mold design based on system analysis anddesign of the overall framework of the system. We use proe software modules and plastic mold simulation module to perform a type ofmold, core pulling, each system has been designed

    Daily necessity, sometimes adopt the not that high plastics of accuracy and strengths to spread to move, because the plastics has the plasticity strong, the density is small, higher than strength, the knot good luck, the chemistry stability is high, diverse characteristics of external appearance, as a result be subjected to more and more factories house and the people's fancies.The plastics industry is a newly arisen industry, is along with the development of the petroleum industry but should but living of, the plastics system piece almost have already entered each realm of the whole industry sections and people's daily lifes currently.Along with the machine industry  electronics industry, aviation industry, the instrument appearance industry and usually the development of the thing industry, the plastics models the demand of make the piece more and more, the quantity request is also more and more high, this will beg model the piece of the development of the molding tool, the level of the design manufacturing also the beard is more and more high.This text also design the process to carry on elaborate to a cover molding tool.

Key words：Injection mold; Exactly 12 holes; Cavity; Guide post;

目  录

引言1

1  塑件总体分析2

1.1 尺寸分析2

1.2 材料的选择2

1.3 体积及质量计算4

1.3.1体积的计算4

1.3.2质量及面积的计算4

2  型腔数目的确定5

3  成型零部件的设计6

3.1 型腔、型芯工作尺寸计算6

3.1.1型腔尺寸计算6

3.1.2型芯尺寸计算6

3.2 成型零部件的强度与刚度计算7

3.2.1刚度校核7

3.2.2强度校核7

4  分型面的选择7

5  浇注系统的设计9

5.1 浇注系统的构成9

5.2 浇注系统设计原则9

5.3 主流道的设计9

5.3.1主流道的形状设计9

5.3.2主流道的尺寸设计10

5.4 分流道的设计11

5.4.1分流道截面的设计原则12

5.4.2分流道截面的具体设计12

5.4.3分流道的尺寸的设计13

5.4.4分流道的布置形式14

5.5 冷料穴的设计15

6  冷却系统的设计15

6.1 模具温度的影响15

6.2 冷却系统主要设计原则16

6.3 冷却回路尺寸的确定及布置17

6.3.1水道孔径的设计17

6.3.2冷却回路的布置18

6.4 冷却时间计算19

6.5 用水量M的计算20

6.6 成型周期计算21

7  模具材料选择21

7.1 模具满足工作条件要求21

7.2 模具满足工艺性能要求22

7.3 模具满足经济性要求23

8  选择注射机23

8.1 注射机型号选取23

8.2注射机参数的校核25

9  模具主要参数的计算27

9.1 脱模力的计算27

9.2 初始脱模力27

9.3 推杆直径计算28

9.4 推杆的应力校核28

9.5 推板的厚度计算29

9.6 推出机构的设计29

9.6.1推杆的设计29

9.6.2复位杆的设计30

9.7  脱模方式的确定30

10  模具结构设计31

10.1 结构设计主要原则31

10.2 模具强度的设计32

10.2.1凹模的设计32

10.2.2 嵌底式组合凹模侧壁强度的计算33

10.2.3  支撑板的强度计算33

11  排气系统的设计34

11.1 排气会产生的缺点34

11.2 排气方式及机构的设计35

12 模架的选择36

13  成型零件加工工艺规程37

14  结束语39

参考文献40

引言

　　　模具是我国国民经济的基础工业，是制造业的重要基础工艺装备，随着社会的不断进步、经济的不断发展，各种各样的商品被不断生产出来，其中大多数商品的生产都依赖于模具的多样化。国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑业的发展也要求模具工业的发展与之相适应。

　　　模具在制造业中所具有的重要地位，使得模具的制造能力和技术水平已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近年来随着模具制造能力的不断提高，使得模具有着高精度、长寿命、高生产率、型腔形状和模具结构复杂的特点。如今模具的生产方式广乏采用CAD/CAM/CAE技术，采用高速切削加工技术，快速成型技术和快速制模技术的一系列的先进技术。模具未来的加工也向着粗加工向高速加工发展，成型表面的加工向精密、自动化发展，光整加工向自动化发展，快速成型加工技术的发展，模具CAD/CAM/CAE正向集成化、三维化、智能化和网络化发展，模具的标准化程度将不断提高。但我国模具的发展存在着一些不足：发展不平衡，工艺装备落后，组织协调能力差，供需矛盾短期难以缓解，大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足，以上的这些缺点严重阻碍了我国模具的发展，以上缺点成为我国当前模具工业首要解决的问题。  随着塑料制品在社会中的用途越来越广，对塑料模具提出了更高的要求。

　　　四年学习的结束，使自己对模具的认识有了清晰的了解。这次设计的题目是笔盖进行注塑设计，通过对塑件进行分析、对模具结构的设计和计算。通过pro/E进行造型分析，最后用Auto/CAD软件对主要的零部件与装配图进行绘制，虽然对模具的结构有一些感性的认识和理性的认识，也进行过实践和相应的课程设计，但这次设计是对四年学习的一个总结，由于缺乏真正的实践经验，使这次毕业设计的过程中遇到了很多困难，但是通过老师的指导和详细的查阅资料，以及和同学们的讨论，解决了不少的问题相信这次设计能够符合设计的要求，完成设计的任务。由于自身知识的不够完善，在设计的过程中存在着一些不足和不完善的地方，恳请老师指正。

   　　　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，以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件来说，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。综合各项因素最后选择ABS塑料作为本次设计所使用的材料最为适合。

　　　ABS性能　ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.05~1.18g/㎝3,收缩率为0.4%~0.9%,弹性模量值为0.2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性<1%，熔融温度217~237℃，热分解温度>250℃。

　　　力学性能　ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。

　　　热学性能　ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。

电学性能　ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大　　　多数环境下使用。

　　　ABS成型工艺　ABS也可以说是聚苯乙烯的改性，比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度，具有良好的加工性能，可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型，还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。ABS的吸水性比较高，加工前需进行干燥处理，干燥温度为70~85℃，干燥时间为2~6h；ABS制品在加工中容易产生内应力，如应力太大，致使产品开裂，应进行退火处理，把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可，ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加压前应进行干燥处理，ABS易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60～80°c。  

　　　 ABS注塑工艺　ABS是最常用的工程塑料，广泛应用于制造齿轮、轴承、把手、泵叶轮、电视机、计算机、打字机壳体、键盘、电器仪表、储电池槽、冰箱部件等及机械工业部件、各种日用品、消费品包装等制品。ABS注塑成型温度160~220℃之间，注射压力在70~130Mpa之间，模具温度为55~75℃。　　　塑件的质量与模具的温度有密切关系，低的模具温度可降低塑件的成型收缩率，避免塑件收缩产生凹陷，降低脱模后的塑件变形，从而提高塑件尺寸精度。从塑件的耐应力开裂能力来看，结晶型塑料结晶度越高该能力就越低，因此也应降低模温。但模具温度过低将影响塑料的流动，造成充模流动阻力大、不易充满型腔、内部应力过大等缺陷，使塑件易出现翘曲、扭曲、流痕、银丝、注不满等问题。

　　　提高模具温度可以改善塑件的表面质量，使塑件的表面粗糙度降低。高的模具温度，对于结晶性聚合物，结晶在模内充分达到平衡，因此，提高模具温度可使塑件尺寸稳定，避免后结晶现象造成尺寸和力学性能的变化(特别是玻璃化温度低于室温的聚烯烃类塑件)。但是，模具温度过高将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷;模温过高又会使冷却时间大大延长，易造成滋边、脱模变形等;模温高，则熔体冷却速度慢，收缩率波动大。

　　　如果模具温度不均匀，型腔与型芯温差过大，则塑件收缩不均匀，导致塑件产生翘曲变形，影响塑件的形状和尺寸精度。不均匀的冷却也会使制品表面光泽不一，出模后产生热变形。因此，必须合理控制模具温度，才能确保塑件的质量。

模具温度调节对生产效率的影响

　　　在塑件成型周期中，冷却时间占了很大比例，一般可占成型周期的2 / 3 。由于冷却所需的时间长，使得注射成型生产率的提高受到了阻碍，因此，缩短成型周期中的冷却时间便成了提高生产率的关键。影响冷却时间的因素很多，如冷却管道与型腔的距离、塑料种类和塑件厚度、开模温度、模具热传导率、冷却介质(水)初始温度及流动状态等。缩短冷却时间，可通过增大冷却介质流速、增大传热面积和调节塑料与模具的温差来实现。此外，冷却管道距型腔表面越近，则冷却效果就越好。因考虑到距离太小，则每一个冷却管道影响型腔表面的范围较小，型腔不易达到均匀冷却;冷却管道距型腔表面太近，就会减小模具型腔表面的强度，在型腔内熔融塑料压力的作用下易发生变形，影响塑件尺寸精度及外观质量。综合这两种情况，一般冷却管道的管壁距型腔表面的距离取15~25 mm 。塑件的厚度、开模温度及冷却水温度对降低冷却时间有显著影响。因此，可以从产品设计和工艺设置入手来减少冷却时间，提高生产效率。

对模具温度的要求

　　塑料品种不同则对于模具的温度要求也不同。对模具温度总的要求是：使模具温度达到适宜制品成型的工艺条件要求，能通过控温系统的调节，使模腔各个部位上的温度基本相同;在较长时间内，即在生产过程中的每个成型周期中，模具温度应均衡一致。

6.2 冷却系统主要设计原则

尽量保证塑件的收缩均匀。维持模具的热平衡；

2.冷却水孔的数量越多，孔径越大，责对塑件的冷却效果越均匀，根据经验，一般冷却水孔中心线与行腔壁的距离应为冷却水管直径的1-2倍（常为12-15mm）冷却水管　　　通过这一个月来的设计工作，不仅是对我四年来学习的总结和回顾，同时也让我深深的明白了自身的诸多不足之处，这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具设计的流程及相关的工作有了清晰的认识。同时也使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。这也是今后在社会上学习的一种动力，我将会不断地学习、不断地充实自己。

　　　从工件的布局及到论文的完成我虽然遇到了很多的挫折，但是我也学会了很多，成长了很多。在这过程中遇到了各种困难，但是到最后都被我一一解决。在过程最繁琐的工作要数各种尺寸的计算。最需要细致的地方要数二维图的布局已经二维图的改错，二维图的改错是花了我时间最多的地方，因为我在工作过程的不仔细造成了后续需要改的地方很多。而且基本上都是细节的东西。如果不细致是很容易出错的，而且自己还不知道哪里有错。在改的过程中每次都以为改好了，但是当拿给老师看时，不是这里有问题就是哪里有些细节处理的不好。因此打印了很多份出来最后都是作废了。我知道做机械行业，做事情必须细致，因为各个零件相互关联，正所谓牵一发而动全身。某地地方出了问题其他的零件也需要做相应的改动。进过这次的经历，我想我以后做事情会更加仔细认真。尽量不要因为自己的不仔细而让自己把所有的时间都耗费在这种没有意义的事情上面。

　　　在这过程中我发现，做机械行业基础知识一定要学扎实。因为很多东西没学好，后面设计出来的问东西十有八九是有问题的。其实在其他行业也是一样。细节决定成败，学东西一定要学细学精，就像重要的零件加工精度是达到微米级的，，学习也应该细致入微，千万不能马虎，欠的是要还的而且还可能会有利息，现在没学好以后会话更多的时间也不一定能补回来。在机械行业里面有很多东西相互配合着使用，错了一点就没办法配上。

参考文献

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　    89~100.