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任 务 书院（系）： 专业： 班 级： 学生： 学号： 1、 毕业论文课题 洗洁精瓶造型及其内盖注塑模设计 2、 毕业论文工作自 20xx 年 3 月 12 日起至 20xx 年 6 月 15 日止三、毕业设计进行地点 学院 四、毕业设计（论文）的内容 1、已知条件： 洗洁精瓶及内、外盖实物（1）材料：PP（2）生产批量：大批量 2、设计要求： （1）按要求写出开题报告； （2）结合设计课题到工厂进行毕业实习； （3）收集国内外有关情报资料，查阅有关文献资料15篇以上，并写出60008000字的文献综述；（4）检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译30005000汉字（附外文原文及出处）的外文资料。 （5）在分析、计算、选择和设计的基础上编写出不少于2万字的设计计算说明书（含文献综述）； （6）对洗洁精瓶及内外盖进行3D造型，并绘制洗洁精瓶内盖产品2D图； （7）设计出洗洁精瓶内盖注塑模的装配图和主要的零件图； （8）用Pro/E分模，并进行开模模拟仿真；（9）绘制工程图折合A0号幅面的图纸不少于3张；（10）准备和参加毕业答辩。 3、工作进度： （1）查阅设计资料、写出开题报告（1周）； （2）结合设计课题进行毕业实习（调研），并写出60008000字的文献综述；（1周）； （3）外文翻译（0.5周）； （4）洗洁精瓶、内外瓶盖3D造型及绘制洗洁精瓶内盖产品2D图和结构方案设计（1周）； （5）草图设计（1周）； （6）工作图设计（含装配图和零件图）（4周）； （7）模具分模及开模动作模拟仿真（1.5周）；（8）整理设计计算说明书（1.5周）； （9）修改设计（0.5周）； （10）准备和参加毕业答辩（0.5周）。 4、主要参考资料： 1上海模具技术协会著.塑料技术标准大全.M.杭州：浙江科学技术出版社，1990. 2王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册.M.北京：机械工业出版社，2000. 3党根茂主编.模具设计与制造.M.西安：西安电子科技大学出版社，1997. 4陈万林等主编.实用塑料注射模具设计与制造.M.北京：机械工业出版社,2002. 5贾润礼等主编.实用注塑模设计手册. M.北京：中国轻工业出版社，2002. 6（德）E林纳主编.注射成型模具设计108例. M.北京：轻工业出版社，2001. 7徐佩弦编著.塑料制品与模具设计. M.北京：中国轻工业出版社，2001年. 8詹友刚编著.Pro/ENGINEER中文野火版2.0基础教程. M.北京：清华大学出版社，2005.3. 9曹岩主编.Pro/ENGINEER wildfire产品设计实例精解.M.北京：机械工业出版社，2005.9 10佟河亭主编.Pro/ENGINEER wildfire中文版习题精解.M.北京：人民邮电出版社，2006.4. 11张祥杰.Pro/ ENGINEER wildfire模具设计M.北京：中国铁道出版社，2002. 12 黄晓燕.模具CAD/CAM实用教程Pro/ENGINEER软件M. 北京：清华大学出版社，2004年.13 二代龙震工作室主编.Pro/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具设计.北京:电子工业出版社.2005.2 14 何满才主编. 模具设计 Pro/ENGINEER Wildfire 中文版实例详解.北京:人民邮电出版社.2005.1 15 关兴举主编. Pro/ENGINEER 塑料模具设计.北京:人民邮电出版社.2006.216余强主编.Pro/E模具设计基础教程,北京:清华大学出版社.2005.917林清安主编 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0模具设计北京：电子工业出版社2005.4 指导教师 接受毕业设计任务开始执行日期 年 月 日学生签名 附件一 英文文献翻译译文： 智能塑料注射成型模具设计工具摘要注塑成型是一个生产热塑性塑料制品最流行的制造工艺，而模具设计是这个过程的一个重要方面。模具设计需要专业的知识、技能，最重要的是拥有该领域的经验。三者缺一不可。生产塑料组件需要选择恰当的模具，如果缺乏其中之一，这种选择就得在反复试验的基础上进行。这会增加生产成本，并造成设计上的不一致。本文介绍了智能模具设计工具的发展。该工具捕获模具设计过程的知识，并且以符合逻辑的方式将这些知识反映出来。所获得的知识将是确定性的，但模具设计过程中的信息是非确定的。一旦开发了模具设计工具，它将指导使用者根据不同客户的要求，为其塑料零件选择合适的模具。导言注塑成型工艺过程需要专业的知识、技能，最重要的是需要它成功的实践经验。通常是工艺参数控制过程的效率。在制造过程中，有效地控制和优化这些参数能实现一致性，这种一致性会在零件质量和零件成本上表现出来的问题。1 智能化工程模块注塑成型工艺（IKEM）基于知识的智能化工程模块的注塑成型工艺（IKEM）是一种软件技术，它领先于并行工程和CAD / CAM系统。它集成工程的设计和制造工艺的最新知识，给用户各种设计方面的指示，通过减少在产品开发设计阶段的工程变更，有助于减少一些工时。该系统将用于注塑设计，设计迭代和流程整合。目前的过程由许多手工计算、CAD图形结构和从以前项目取得的经验三部分组成。一旦工程师完成设计，这将是性能评估。该IKEM项目已分为三大模块。 (1) 费用估算模块(2) 模具设计模块(3) 生产模块IKEM系统有两种形式输入。在一个CAD模型的形式（Pro/E文件）下输入，和在给出的用户界面形式下输入。图1-1说明了那种进入每个模块的输入形式和用户输出形式。制造商的经验水平将决定如何有效地控制工艺参数。有时这就导致人为错误引起的不一致性。还有经验不足，时间、资源短缺和创新的空间不大的情况。通过创造所谓的“智能模型”的问题，工程学知识提供了一个可行的方案去解决所有这样用户输出形式成本估计制造模架设计用户输入形式语法分析程序CAD模型图1-1 组织工程的IKEM2 智能模具设计工具在它的基本形式中模具设计工具是一个从文本文件中提取输入的Visual Basic应用程序，这种文本文件包含关于零件和用户输入程序。该文本文件包含来自Pro/E的一个信息文件的零件的几何解析。输入是用来估测模具得尺寸和其它各种特性。2.1 文献回顾模具设计的是另一种注塑成型过程的阶段，有经验的工程师在很大程度上有助于自动化进程，提高其效率。这个问题需要注意的是深入研究设计模具的时间。通常情况下，当设计工程师设计模具时，他们会参阅表格和标准手册，这会消耗大量的时间。另外，在标准的CAD软件中需要大量的时间去考虑模具的建模组件。不同的研究人员已经解决了缩短用不同的方式来设计模具所花费的时间的问题。凯尔奇和詹姆斯采用成组技术来减少模具设计时间。聚合一类注塑成型件的独特的编码系统和在注射模具中所需的工具已开发，它可以适用于其它产品生产线。实施编码系统的软件系统也已经被开发。通过获取在这方面领域的工程师的经验和知识，尝试直接使模具设计过程的自动化。并行模具设计系统的研究开发就是这样的一个过程，在并行工程环境中试图制定一个系统的注塑模具设计流程。他们的研究目标是研制一个有利于并行工程实践的模具开发的进程，和研制开发一个以知识为基础的为注塑模具设计提供工艺问题和产品要求的辅助设计。通过各种方式获取关于模具设计过程的确定信息和不确定信息，研究人员一直试图使模具设计流程自动化。这个研究试图研制开发一个独特的模具设计应用程序，它一确定性和不确定性两种形式获取信息。 2.2 采用的方法为了发展智能模具设计工具，传统的模具设计方法在被研究。应用程序开发人员和设计工程师合作设计一种特定塑料零件的模具。在此期间，被工程师采纳用来选择模底座的方法正在被地密切关注和筛选过程的各个方面，需要他的知识经验来确定。此外，有时候工程师将参考图表和手册以规范其甄选过程。这耗费时间的过程，稍后也被记录在应用程序中。根据在模具设计工作中收集到的信息，由工程师遵循的公约被转化为if - then规则。决策表是用来解释各种可能出现的情况，它们是当处理模具设计工程中某一特定的方面所提出的。这样被制定规则，然后被组织在相互交融的模块中，使用应用程序开发环境。最后，应用程序是检验其正确性，当涉及到为塑料零件设计模具在工业生产中。2.3 选择合适的模架通常情况下，为制造塑料零件选择适当的模架所涉及的有：（1）估计模腔数 模腔数量的决定取决于在一定时间内所需部件的数量，像机器的塑化能力，废品率等问题也会影响到模架的模腔数量。（2）确定镶块及其尺寸 镶块有助于模架重用，因此有助于降低生产成本。当涉及到尺寸和数量的选择，作出决定取决于现有的镶块的重用性和新的镶块的成本。（3）确定浇道的尺寸和定位 浇道的尺寸取决于所成型的材料。尽管还有其它要考虑材料特性来决定它的浇道的尺寸供符合它的流量要求。转轮的定位，取决于所用流道的拓扑布局。虽然循环的浇道系统始终是最好的，支道系统的平衡，避免流道均衡补偿的树枝状浇道系统是一个最被广泛应用的系统。（4）确定浇道直径 浇道直径决定于模具的尺寸，模腔的数量或在一定的时间内用来填补的塑料的总数。 （5）浇口的定位 塑料在某一点进入模腔，在这点可以均匀填充满模腔。浇口可以设在循环模腔的任何周围点，但当填补矩形腔时，必须从中部流进。（6）确定供水道的的尺寸和定位 供水道之间和从模具中的任何壁上以标准的距离定位。该公约不是用一个直径范围定位水道在模具壁上。 （7）根据以上结论确定模具的尺寸 根据以上的所有结论，模具的大概尺寸可以被估计，并四舍五入至最接近的产品目录号。在模架以前，如果重新设计，考虑到以上所有方面会降低成本和减少设计时间，进入重新设计。2.4问题的提出建立问题，需要人的知识和经验，模具设计方面消耗的时间涉及到图表，数据表等，为开发应用程序的问题解释如图2-1所示。虽然大部分的输入如模腔数、腔的图像尺寸、周期时间，都是根据客户要求，其他输入如塑化能力、每分钟注射量等，可从机器的说明书中获得。应用程序的输出包含模具尺寸和其他资料，这显然有助于在目录中选择标准模架。除了输入和输出，图2也显示了产生的最终输出的各种模块。2.5 制定规则在这个阶段，专家的知识可以通过多形式的“如果-那么”语句表现出来。这个规则可以是对定性和定量知识的陈述。所谓定性知识，是指一个能够解决计算问题的确定性的信息。所谓定性，是说对于不确定性的信息，而仅仅是作为在以往个案的基础上的一种已经应用的规则。一个典型的规则说明如下：输入主程序镶块尺寸模腔图像维数冷水道直径周期时间零件重量塑化能力每分钟注射量允许时间模具尺寸浇道尺寸模腔数输出模腔数模具尺寸浇道尺寸浇口尺寸冷水道定位图2-1 模具设计模块的组织当制定了规则，重要的是我们用一种严谨的方式的来表现这些信息，同时要避免重复、不完整和不一致的现象。决策表可以帮助处理上述问题，它是通过对过于冗余和广泛的问题陈述的检查实现的。比如说，在选择适当的模架的过程中，模架尺寸取决于型腔和镶件的数目。为确保所有型腔和镶件都被考虑到，我们使用了决策表，并随后用决策表来制定规则。表2-1 决策表样本模腔数目（1，2，4）111222444模块数目（1，2，4）124124124模具尺寸A*AB*ABC表2-1显示了在一个以上的情况下，模具的尺寸是相同的情况 A: 模具宽度 =(镶块长度 + 2)；模具长度=(镶块长度 + 2)；模具厚度=镶块厚度。情况 B: 模具宽度=(2*镶块宽度 + 3.5)；模具长度=(镶块长度+ 2)；模具厚度=镶块厚度。情况 C: 模具宽度=(2*镶块宽度 + 3.5)；模具长度=(镶块长度+ 3)；模具厚度=镶块厚度。型腔的数目是一个，镶件的数目也是一个的情况和型腔数目是两个和四个的情况具有相同的模具尺寸，这三种情况可以归结为一个单一的规则： 如果 镶块的数目= 1，则模具宽度 =（镶块宽度 + 2）模具长度 =（镶块长度+ 2）模具厚度 = 镶块厚度，为了方便和清楚起见，用一种标准的编程语言将这些规则模块化。每个模块生成一组输出，这个输出又将是对其他模块的输入。2.6 测试应用通过使用各种测试案例对智能模具设计中的应用程序进行了验证。对于每一个案件的零件信息，模具和机器的信息资料种类繁多，人类专家证实了把这些信息输入到应用程序的结果。表2显示了一个这样的试验，需要两个模腔，也没有镶件的存在。应用程序提供近似的模具尺寸，执行尺寸，浇口尺寸和亚军的模腔长度基于模腔图尺寸和其他信息。表2-2 典型的测试案例显示程序的输入和输出输入镶块数量0镶块长度0镶块宽度0镶块厚度0模腔模样长度2.02模腔模样宽度3.28模腔深度模样0.5冷水道直径0.25零部件生产数量1000时间6循环时间26废品率0.1每分钟注射量2.3材料ABS输出程序输出模腔数2模具长度10.06模具的宽度4.02模具厚度1.125浇道直径0.109浇道长度1.5最大浇口套直径0.218通过使用各种测试案例对智能模具设计中的应用程序进行了验证。对于每一个案件的零件信息，模具和机器的信息资料种类繁多，人类专家证实了把这些信息输入到应用程序的结果。表2显示了一个这样的试验，需要两个模腔，也没有镶件的存在。应用程序提供近似的模具尺寸，执行尺寸，浇口尺寸和亚军的模腔长度基于模腔图尺寸和其他信息。获得的模具尺寸非常接近人类专家的一个典型设计，但并没有明确地说明了一个模具标准件的用途，就像D-M-E模具目录中的一种特定的模具。模具尺寸是基于所用材料而定的，因此它被限制在一定的范围。原文： 1. Jagannath Yammada, Terrence L. Chambers, Suren N. Dwivedi，Intelligent Mold Design Tool For Plastic Injection Molding，Submitted to ASME/JDSMC Special Issue on Sensors， 2001，第304期，P237242 学号： 毕业设计说明书 洗洁精瓶造型及其内盖注塑模设计 Detergent bottle shape and inner cap injection mold design 学院 专业 班级 学生 指导教师（职称） 完成时间 20xx 年 3 月 12 日至 20xx 年 6 月 15 日开题报告题目洗洁精瓶造型及其内盖注塑模设计Detergent bottle shape and inner cap injection mold design院 （系）专业年级学号姓名指导教师 20xx年 3 月 12 日毕业设计开题报告题目洗洁精瓶造型及其内盖注塑模设计时间本课题的目的意义（含国内外的研究现状分析）该塑料扣盖的材料为PP材料，是日常生活中常见的一种塑件产品。从塑料材料的性能分析，根据塑件的基本形状和尺寸入手，选择注射的成型方法。通过Pro/E与AutoCAD对该制品进行注塑模设计，对产品的模具结构、熔体在模具中的流动情况、注塑过程中开模和合模等进行设计、分析、模拟、修改和优化，更深入地了解Pro/E与AutoCAD在模具设计中的应用，把所学的知识全面地应用在这次设计上。 通过本项目，训练学生熟练的运用Pro/E与AutoCAD软件和设计资料（如标准、手册、图册、规范等）、掌握模具设计的基本程序，培养学生一种“将问题发现于正式生产之前，缩短模具生产周期，提高产品质量，降低生产成本”的精神。这样就能不断地培养出模具设计高素质人才，从而使我国模具行业的发展有一重大的飞跃。设计(论文)的基本条件及设计(论文)依据零件图： （1）材料：PP （2）生产批量：大批量主要参考资料：塑料技术标准大全、塑料成型工艺及模具简明手册、注射成型模具设计108例模具设计与制造、实用塑料注射模具设计与制造、实用注塑模设计手册、塑料制品与模具设计、Pro/ENGINEER中文野火版2.0基础教程.等。本课题的主要内容、重点解决的问题主要内容：1.绘制产品2D及3D图；2.对制品的进行工艺分析；3.确定模具的结构方案：（1）确定型腔数量及排列方式；（2）选择分型面；（3）确定浇注系统和排气系统；（4）选择推出方式；（5）确定塑件侧凹部分的处理方式；（6）确定模具的加热或冷却方式；（7）确定成型零件和主要结构形式；4.进行有关计算：（1）型腔和型芯工作尺寸的计算；（2）型腔壁厚和垫板厚度的计算；（3）模具冷却或加热系统的有关计算；5. 采用Pro/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件；通过专家模座系统EMX建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件并进行开模模拟仿真。本课题欲达到的目的或预期研究的结果毕业设计要求综合知识和实践能力较强，它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用，又需要学生了解大量的实践经验。通过毕业设计，应使得在下述基本能力上得到培养和锻炼：塑料制品的设计及成型工艺的选择；一般塑料制品成型模具的设计能力；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力。计 划 进 度时 间工 作 内 容备 注63.306.116.22写出毕业设计开题报告，与导师进行设计思想交流。查阅、收集国内外与课题有关文献资料并写出文献综述。检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并准备与本设计所用的工具书。洗洁精瓶、内外瓶盖3D造型及绘制洗洁精瓶内盖产品2D图和结构方案设计草图设计工作图设计（含装配图和零件图。模具分模及开模动作模拟仿真编写设计（论文）说明书修改与完善、打印、装订、装袋答辩前准备，答辩指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日专业教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日文献综述学院（系） 专 业 班 级 姓 名 学 号 毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述洗洁精瓶造型及其内盖注塑模设计的文献综述内容摘要通过翻阅这些参考资料和文献，深入了解了当代塑料模具的先进制造技术和注塑成型技术，并了解与学习了一些塑料模具的设计实例，进一步学习了注塑模具设计的方法，从而对模具设计有了方向性的指导。这些参考资料和文献，对准确设计低成本高技术的模具有着方向性的指导。由于本次设计用到了侧抽芯机构，通过对书中侧抽芯机构设计的方法深入的学习，对此件模具设计时的侧抽芯设计方式有了雏形。关键词：塑料模具 注塑成型 侧抽芯第1章 前言塑料注射模具是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具。塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块，常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产，用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛，从生活日用品到各类复杂的机械、电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。塑料模具产业近年来在我国发展很快，随之而来的是日益激烈的市场竞争，加入WTO后，外资模具厂家进入国内市场，要在激烈的竞争中脱颖而出，发展模具标准件、实施模具的专业化生产至关重要。发展模具标准件对缩短模具设计制造周期、降低模具生产成本、提高模具质量都具有十分重要的意义，如果能够实现模具标准件的专业化生产和商品化供应，将能极大的促进我国模具工业的发展。应用模具CAD/CAM技术设计模具已经较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展CAD/CAM技术、提高模具的精密度有重要意义。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 与国际先进水品相比，我国注塑模具行业存在很大的差距，主要表现在：（1）原材料、设备及技术人员不及外国，我国的注塑模具整体水平不高；（2）注塑模具市场混乱，诚信可靠体系尚未确立；（3）标准化、产业化程度不高，产品定位不准。要减少以上差距，只有依靠政府、社会、协会、企业、用户的共同努力才能取得较好的效果。 未来我国的注塑模具会朝着高水平、标准化和产业化程度高的方向发展。 第2章 主题部分2.1注塑模具制造的特点（1）型腔及型芯呈立体型面。塑件的外部和内部形状是由型腔和型芯直接成型的，这些复杂的立体型面加工难度比较大，特别是型腔的盲孔型内成型表面加工，如果采用传统的加工方法，不仅要求工人技术水平高、辅助工夹具多、刀具多，而且加工的周期长。（2）精度和表面质量要求高，使用寿命要求长。目前一般塑件的尺寸精度要求为IT67，表面粗糙度Ra0.20.1m，相应的注塑模具零件的尺寸精度要求达到IT56，表面粗糙度Ra0.1m以下。激光盘记录面的粗糙度要达到镜面加工的水平的0.020.01m这就要求模具的表面粗糙度达到0.01m以下。长寿命注塑模具对于提高高效率和降低成本是很必要的，目前注塑模具的使用寿命一般要求100万次以上。精密注塑模要用刚度大的模架，增加模板的厚度，增加支承柱或锥形定位元件以防止模具受压力后产生变形，有时内压可以达到100MPa。顶出装置是影响制品变形和尺寸精度的重要因素，因此应该选择最佳的顶出点，以使各处脱模均匀。高精度注塑模具在结构上多数采用镶拼或全拼结构，这要求模具零部件的加工精度、互换性均大为提高。 （3）工艺流程长，制造时间紧。对于注塑件而言，大多是与其它零部件配套组成完整的产品，而且在很多的情况下都是在其它部件已经完成，急切等待注塑件的配套上市。因为对制品的形状或尺寸精度要求很高，加之由于树脂材料的特性各异，模具制造完成后，还需要反复地试模与修正，使开发和交货的时间非常紧张。 （4）异地设计、异地制造。模具制造不是最终目的，而是由用户提出最终制品设计，模具制造厂家根据用户的要求，设计制造模具而且在大多数情况下，制品的注射生产也在别的厂家。这样就造成了产品的设计、模具设计制造和制品的生产异地进行的情况。 （5）专业分工，动态组合。模具生产批量小，一般属于单件的生产，但是模具需要很多的标准件，大到模架，小到顶针，这些不能也不可能只由一个厂家单独完成，且制造工艺复杂，普通设备和数控设备使用极不均衡。2.2模具制造技术的发展方向基于以上模具制造的五个特点，对现代模具制造业提出了相应的要求。当前模具制造的发展方向主要表现为以下五个方面： （1）从一般的机加工方法，发展至采用光机电相结合的数控电火花成形、数控电火花线切割以及各种特殊加工相结合，例如电铸成形、粉末冶金成形、精密铸造成形、激光加工等。从而可以加工出复杂的型腔和型芯，以及保证较高的加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度可达到1.5m，加工表面粗糙度可达到Ra0.004m，基本上达到了精面要求。 （2）先进的技术支持条件。模具的服务对象主要是电器、汽车厂家，产品的更新换代快，而且模具的设计已经从二维发展为三维，实现了可视化设计，不但可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，真正实现了CAD/CAM一体化，而且三维设计解决了二维设计难于解决的一些问题，诸如：干涉检查、模拟装配等。 （3）模具快速制造技术。当前快速制造有三个发展方向：分别是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技术的注塑模具快速制造和高速切削技术。 （4） 基于并行工程的注塑模具快速制造这种生产方式。是以注塑模具的标准化设计为基础的，它主要体现为经营管理、模具设计为基础的，它主要体现为经营管理、模具设计和模具制造的三个体系的标准化。为了实现标准化，需要解决三项关键技术：一是统一数据库和文件传输格式；二是充分利用和开发Internet和Intranet,实现信息的集成和数据资源的共享；三是解决生产的组织、协调和专业分工，确定各个部门和层次的项目分解和利益分配的基准和算法。2.3我国塑料模具发展现状 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，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英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。2.4我国塑料模具行业存在的主要问题 （1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品己达到相当高的水平，个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 （2）工艺装备落后, 组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造,工艺装备水平已经比较先进, 有些三资企业的装备水平也并不落后于国外, 但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差, 难以整合或调动社会资源为我所用, 从而就难以承接比较大的项目。 （3）市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决，供不应求的局面还将持续一段时间，特别是在中高档产品方面矛盾更为突出。 （4）大多数企业开发才能弱，创新才能明显缺乏。一方面是技术人员比例低、程度不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够注重。模具企业不但要注重模具的开发，同时也要注重产品的创新。2.5我国塑料模具发展趋势 （1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 （2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （3）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （4）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。 （5）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料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。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，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。第3章 总结我国塑料模具产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际先进水平低许多,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上;生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。在模具寿命上，合理选择模具材料是非常重要的。对于我国模具行业的现状，大力发展和推广信息化、数字化技术极其重要的，同时应在政策上引导具有较强能力的企业单位研发新的设计方法，在模具制造方面向复杂、高精度、长寿命模具上面有更大的突破。努力提高企业的管理水平，促进模具标准件上的品种、上水平、上规模；逐步建立起适应我国国情的模具科研设计、人才培训和生产体系，不但要使我国进一步成为模具生产大国，更要努力使我国逐渐成为模具生产强国。此次设计的洗洁精瓶内盖的材料为PP塑料。PP塑料物料性能：密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用，具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨易老化，常用于制作的制品有盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。洗洁精瓶内盖是种常见的塑料工件，从工件本身来看，外形结构简单，需用到侧抽芯机构。因此本次毕业设计主要是针对以上问题进行模具设计，以解决实际生产中存在的问题。参考文献1上海模具技术协会著.塑料技术标准大全.M.杭州：浙江科学技术出版社，1990. 2王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册.M.北京：机械工业出版社，2000. 3党根茂主编.模具设计与制造.M.西安：西安电子科技大学出版社，1997. 4陈万林等主编.实用塑料注射模具设计与制造.M.北京：机械工业出版社,2002. 5贾润礼等主编.实用注塑模设计手册. M.北京：中国轻工业出版社，2002. 6（德）E林纳主编.注射成型模具设计108例. M.北京：轻工业出版社，2001. 7徐佩弦编著.塑料制品与模具设计. M.北京：中国轻工业出版社，2001年. 8詹友刚编著.Pro/ENGINEER中文野火版2.0基础教程. M.北京：清华大学出版社，2005.3. 9曹岩主编.Pro/ENGINEER wildfire产品设计实例精解.M.北京：机械工业出版社，2005.9 10佟河亭主编.Pro/ENGINEER wildfire中文版习题精解.M.北京：人民邮电出版社，2006.4. 11张祥杰.Pro/ ENGINEER wildfire模具设计M.北京：中国铁道出版社，2002. 12 黄晓燕.模具CAD/CAM实用教程Pro/ENGINEER软件M. 北京：清华大学出版社，2004年.13 二代龙震工作室主编.Pro/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具设计.北京:电子工业出版社.2005.2 14 关兴举主编. Pro/ENGINEER 塑料模具设计.北京:人民邮电出版社.2006.215余强主编.Pro/E模具设计基础教程,北京:清华大学出版社.2005.916林清安主编 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0模具设计北京：电子工业出版社2005.49 摘要模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。本设计说明书主要叙述塑料洗洁精瓶内盖注塑模设计的全过程。设计分为整体装配图设计和所用各零件的设计。本设计从实际生产条件出发，采用一模八腔，首先分析塑件工艺结构，了解塑件的技术要求，测量塑件尺寸，绘制塑件图，根据老师要求，选用PP材料。同时，详细叙述了塑件的工艺分析，成型设备选择、分型面确定、成型部分的设计，导向机构、浇注系统、顶出机构、排气、冷却系统等。 关键词： 注塑模具 洗洁精瓶内盖 一模八腔AbstractMold industry is the industry of a base, and is the base of the transformation of technological achievements, at the same time itself is an important field of high-tech industry. This paper mainly describes the plastic detergent bottle cap injection mold design process. Design for assembly drawing design and the design of the parts. This design from the actual production conditions, Using a mold eight cavity, First analysis of plastics technology structure, Measurement of plastic parts size, drawing the plastic parts diagram, according to the teachers request, selects PP material. At the same time, detailed description of the plastic parts of the process analysis, equipment selection, type of identification, forming part of the design, guiding mechanism, pouring system, ejector mechanism, exhaust, cooling system.Key words: injection mold detergent bottle cap mold a mold eight cavity目录摘要1Abstract2第1章 洗洁精瓶及其内盖及其工艺性分析31.1 洗洁精瓶及其内盖分析31.2 塑件的分析41.3 pp的性能分析41.4 PP的注射成型工艺过程及工艺参数4第2章 拟定模具的结构形式62.1 分型面位置的确定62.2 型腔数量和排列形式的确定62.3 注射机型号的选择及校核72.3.2注射机的相关参数的校核8第3章 浇注系统的设计与计算103.1主流道的设计103.2分流道设计113.3 浇口的设计123.4校核主流道的剪切速率143.5冷料穴的设计及计算14第4章 成型零件的结构设计及计算154.1 成型零件的结构设计154.2 成型零件钢材的选用164.3 成型零件工作尺寸的计算164.4 成型零件尺寸计算17第5章 模架的确定185.1 各模板尺寸的确定185.2 模架各尺寸的校核18第6章 排气槽、导向、定位结构以及脱模推出机构的设计196.1 排气槽、导向、定位结构的确定196.2 推出方式的确定196.3 脱模力的计算206.4 推杆尺寸确定及校核20第7章 冷却系统的设计以及制订塑模成型工艺卡227.1 冷却介质227.2 冷却系统计算227.2 制订塑模成型工艺卡24设计总结25致 谢26参 考 文 献27附件一 英文文献翻译28 洗洁精瓶造型及其内盖工艺性分析1.1 洗洁精瓶及其内盖分析该洗洁精瓶为雕牌500g装高效洗洁精的瓶子，总高度为235mm，图如1-1所示，其含有外盖和内盖，其中内盖有扣位，所以在设计模具的时候，需要做侧抽芯机构，其具体尺寸如图1-2所示。 图1-1洗洁精瓶装配图及爆炸图图1-2零件结构图1.2 塑件的分析该塑件（内盖），作为洗洁精瓶部分，由于要承受挤压、旋转运动的摩擦，要求具有一定的机械强度，耐压耐磨性性能好，耐腐蚀性能好，抗冲击强度、力学强度高，尺寸稳定，耐化学性电气性能好，易于成型等，且具备化学稳定性高，不易分解等特点和价格低廉的要求。根据对塑件的分析要求，同时考虑原材料价格要低廉，现决定选用工程塑料PP。（1）外形尺寸 该塑件最大壁厚为1mm，最小壁厚为0.1mm，塑件外形尺寸较适中，塑料熔体流程不太长，适合于注射成型，如题目图纸所示。（2）精度等级 由于该塑件没有尺寸的公差要求，所以统一采用MT5等级进行计算。（3）脱模斜度 该塑件属于圆柱形件，根据其结构、尺寸等特点，该塑件小型芯和凹模取脱模斜度为1。1.3 pp的性能分析1.3.1 结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解；1.3.2 流动性极好，溢边值0.02mm左右；1.3.3 收缩率范围和收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；1.3.4 冷却速度快浇注系统和冷却系统应缓慢散热；注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50以下塑件不光泽，易产生熔接不良、流痕，90以上时易发生翘曲、变形；1.3.5 塑件壁厚须均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中。1.3.6 PP的主要性能指标，其性能指标见表2-1表1-1 PP料的性能指标密度/0.90.91熔点/220275注射压力/MPa70100保压压力/MPa5060成型温度/160220抗张强度/Mpa30收缩率/%1.02.5弹性模量/MPa8.961.4 PP的注射成型工艺过程及工艺参数1.4.1 注射成型过程a) 成型前的准备。对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，成型前应进行充分的干燥。b) 注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。c) 塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为6075，处理时间为1620s。1.4.2 注射工艺参数表1-2注射工艺参数塑 料 名 称PP模具温度()80-90喷嘴温度（）220300注射压力（MPa）70100烘 料温度()80100时间(h)12料筒温度（）前段200220中段180200后段160180成形时间（s）注射2060高压03冷却2090总周期50160第2章 拟定模具的结构形式2.1 分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在制件的截面积最大且利于开模取出塑件的位置上，其位置如图2-1所示。图2-1分型面2.2 型腔数量和排列形式的确定2.2.1型腔数目的确定该塑件采用的精度是MT5级，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构的大小关系，以及制造费用和各种成本等因素，初步定为一模八腔的结构形式。如图2-2所示：图2-2一模八腔结构图2.2.2行腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采取平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模八腔，故采用平衡式排列方式。2.2.3模具结构形式的确定 从上面分析可知，本模具设计为一模八腔，根据塑件结构形状，推出机构拟采用推杆推出和滑块的推出形式。浇注系统要求侧浇口。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板。由上综合分析可确定选用单分型面注射模。2.3 注射机型号的选择及校核2.3.1注射机的初选（1） 计算塑件的体积顶盖的模型建好后（根据壁厚取PP收缩率1.5%），根据制件的三维造型，利用PROE2.0分析-模型分析（如图2-3）功能直接求得： 图2-3模型分析塑件的体积为：塑件质量：式中取PP材料的密度，（2）浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。现采用按塑件体积的0.5倍来进行浇注系统凝料体积的估算，所以对于确定的一模四腔，注塑机一次注入模具型腔的注射量为：（3）选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积，再按照注射机的每次注射量应小于或等于其公称注射量的80%估算，于是有： 。根据以上的计算结果，参照常用国产注塑机的主要规范（见2表4-5），具体选用公称注射量为，型号为SZ-100/630卧式螺杆式注射机，其主要技术规格参数如下表2-1：表2-1 SZ-100/630注射机主要技术参数理论注射量：75螺杆注射直径：30mm注射压力：224MPa结构形式：卧式注射方式：螺杆式锁模力：630kN拉杆内间距：370320移模行程：270mm锁模形式：双曲轴喷嘴球半径：15mm喷嘴孔直径：3mm最大模厚：300mm最小模厚：150mm注射速率（g/s）:60定位孔直径：125mm2.3.2注射机的相关参数的校核a）注射压力的校核。 查有关模具设计手册可知，PP成型厚壁塑件时所需的注射压力为70100MPa，这里取所选的注射机的公称注射压力为224MPa，注射压力安全系数k=1.251.4，现取k=1.3，所以有：，故注射机压力满足要求。表2-2 PP塑料的注射成型工艺参数工艺参数规格预热和干燥温度/8085预热和干燥时间/h23料筒温度（后段）/150157料筒温度（中段）/165180料筒温度（前段）/180200喷嘴温度/170180结构直通式注射压力/MPa60100螺杆转速r/min3060模具温度/5090成型时间/s注射时间05保压时间2060冷却时间1550成型周期4120b）锁模力的校核1）塑件在分型面上的投影面积，则s浇注系统在分型面上的投影面积，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积数值，是塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍。这里取0.2。塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积为：2）模具型腔内的胀型力式中，是型腔的平均计算压力值。是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%-40%，大致范围为14-40Mpa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PP属中等粘度塑料及有精度要求塑件，取为30Mpa 。查表2该注射机的公称锁模力为=250kN,锁模力安全系数为，这里取，则有：。所以，注射机锁模力合格。对于其她安装尺寸的校核要等到框架选定，结构尺寸确定后方可进行。第3章 浇注系统的设计与计算3.1主流道的设计3.1.1主流道尺寸确定a)主流道长度：根据主流道设计要点和对模具尺寸估算，初取L=70.50mm进行设计。b)主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=（3+0.5）mm=3.5mm。c)主流道大端直径： ，主流道锥角取。1d)主流道球面半径：R=注射机喷嘴球半径+（12）mm=（10+2）=12mm。e)主流道大端圆角：取r=3mm3.1.2主流道的凝料体积3.1.3主流道当量半径： 3.1.4主流道浇口套形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，极易磨损，对材料的要求比较高，故将其分开设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。现材料选用T10A，热处理淬火表面硬度为50HRC55HRC。同时为了防止转动，浇口套采用螺钉固定结构。与浇口套相配的定位圈直径取100mm。各形状如下图3-1、图3-2所示图3-1浇口套、定位圈形状图3-2主流道浇口套的结构形式3.2分流道设计3.2.1分流道的布置形式在设计时应考虑尽量减少的流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。3.2.2分流道的长度 由于流道设计简单，根据8个型腔的结构设计，分流道设计成非平衡式，分流道较长，故设计时可适当增大一些。单边分流道长度取长度77mm，直径取5mm。3.2.3分流道的当量直径 因为该塑件的质量根据公式，分流道的当量直径=2.6254=0.2654mm0.68mm3.2.4分流道截面形状常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设在分型面上。本设计采用U形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。3.2.5分流道截面尺寸 根据1书中表4-6设置U形的高h=6mm，则该U形圆的直径为5mm，斜角为510，此处取10可得如图3-3，副分流道直径取4mm，斜角为510，长度为13mm，截面形状类似于主分流道。 图3-3分流道截面3.2.6凝料体积a）分流道长度=772=154mm，=138=104mm。b）经计算分流道截面面积=29.41，=24.13c）凝料体积=15429.41=4529.144.53 =10424.13=2509.522.513.2.7校核剪切速率a）确定注射时间：参考1中表3-8，可取t=1sb）计算分流道体积流量=/s=7.86/sc）可得剪切速率=S=1.86 S塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000 S，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。3.2.8分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.252.5即可。另外，其脱模斜度一般在510之间，这里取脱模斜度为8。3.3 浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求高，采用一模四腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用扇形侧浇口。3.3.1侧浇口尺寸的确定a） 计算侧浇口的深度。根据1 书中表4-10，可得侧浇口的深度h计算公式为：h=nt=0.71mm=0.7 mm式中，t是塑件壁厚，这里的t=1mm，n是塑料成型系数，对于PP，其成型系数n=0.7。在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，以便在今后试模时发现问题进行修模处理，并根据塑料成型工艺及模具设计书表4-9中推荐的PP侧浇口的厚度为0.60.9mm，故此处浇口深度h取0.7mm。b）计算侧浇口的宽度。根据塑料成型工艺及模具设计书中表4-10，可得侧浇口的宽度B的计算公式为：B=mm1.09mm，取B=1mm，式中n是塑料成型系数，对于PP其n=0.7；A是凹模的内表面积（约等于塑件的外表面面积）。3）计算侧浇口的长度。根据1书中表4-10，可得侧浇口的长度L一般选用0.72.5mm,这里取L=2.3。3.3.2侧浇口剪切速率的校核 a）计算浇口的当量半径。由面积相等可得，由此矩形浇口的当量半径=。b）校核浇口的剪切速率1）确定注射时间：查表书14-8，可取t=1s；2）计算浇口的体积流量：= =8.193）计算浇口的剪切速率:由公式可得，则=S=8.17 S该浇口的剪切速率处于浇口主流道的最佳剪切速率之间，所以，浇口的剪切速率合格。3.4校核主流道的剪切速率3.4.1计算主流道的体积流量4.4.2计算主流道的剪切速率主流道内熔体的剪切速率处于浇口的最佳剪切速率之间，所以，主流道的剪切速率合格3.5冷料穴的设计及计算冷料穴位于主流道正对面的动模板上，主要作用是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔影响制品的表面质量。在主流道冷料穴底部设计一个推杆形式的拉料杆（如图3-4），开模时即可将凝料从主流道中拉出，方便脱模。图3-4拉料杆第4章 成型零件的结构设计及计算4.1 成型零件的结构设计4.1.1凹模的结构设计 凹模是成型塑件外表面的成型零件，根据对塑件的结构分析，为了加工方便，简化加工工艺，和避免塑件上可能产生的拼接痕迹，将凹模设置在定模部分，本模具采用整体嵌入式凹模，如图4-1示 图4-1凹模4.1.2凸模的结构设计 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通过对塑件的结构分析，设置凸模在动模部分，在中心通孔设置拉料杆结构，如图4-2示图4-2凸模4.2 成型零件钢材的选用根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，且要有较好的机械加工性能及抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20（美国牌号）。对于成型塑件内表面来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此选用高合金工具钢Cr12MoV。4.3 成型零件工作尺寸的计算该塑件的尺寸精度要求比较低，又没有什么配合要求，所以各尺寸均未标注公差。在实际生产中，为了简化计算，对于这类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。现对该塑件的成型零件尺寸计算也按这样的方式处理，公差按经济制造精度MT5级取得。4.3.1凹模径向尺寸的计算 由于该塑件的尺寸精度等级是MT5，所以塑件外部径向尺寸的转换：，相应的塑件制造公差为：； 式中塑件的平均收缩率，查书1表1-2可得 PP的平均收缩率取为1.5%，；是系数，查书1表4-15可知一般在0.50.8之间，此处取=0.6；是相应尺寸制造公差，在此取=0.08。4.3.2凹模深度尺寸的计算 凹模深度尺寸的计算 塑件凹模高度方向的尺寸有：，相应的塑件制造公差为，=0.12 4.3.3凸模径向尺寸的计算 塑件凸模径向尺寸有：， 相应的塑件制造公差为：=0.12（4）凸模高度尺寸的计算 塑件凸模高度方向的尺寸有：相应的塑件制造公差为：，=0.114.4 成型零件尺寸计算4.4.1凹模侧壁厚度计算凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模深度有关，根据型腔的布置，模具初选290mmx350mm的标准模架，其厚度根据塑料成型工艺及模具设计表4-19的刚度公式计算。 1 式（4-2-2-1）式中E为模具材料的弹性模量，为；为许用变形量，W是影响变形的最大尺寸，；P为型腔熔体最大压力，通常取注射压力的20%40%，大致为3060MPa，塑件材料为PP，且塑件要求精度不高，现取P=45MPa。在实际模具的结构设计中，凹模是做成整体式的，所以型腔的侧壁厚度要保证,根据估算模板平面尺寸选用模架，它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全满足强度和刚度要求。第5章 模架的确定根据模具型腔及凹模嵌件的尺寸可以估算出凹模嵌件所占的平面尺寸为，又考虑凹模最小壁厚，导柱、导套的布置等，可确定选用标准模架龙记大水口模架CI-2935。5.1 各模板尺寸的确定5.1.1 A板尺寸A板是定模型腔板，塑件高度6mm，凹模嵌件深度取24mm，又考虑在模板上还要开设冷却水道，还需要留出足够的距离，故A板厚度取50mm。5.1.2 B板尺寸B板是型芯固定板，按模架标准板厚取70mm。5.1.3 C板（垫块）尺寸垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+(510)mm =(6+25+20+15+510)mm =7176mm,初步选定C=90mm。经上述尺寸的计算确定模架，模架结构为CI型。其外形尺，如图5-1所示：图5-1模架结构5.2 模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。5.2.1 模具平面尺寸（拉杆间距），校核合格。5.2.2 模具高度尺寸，合格。5.2.3 模具的开模行程：，校核合格。第6章 排气槽、导向、定位结构以及脱模推出机构的设计6.1 排气槽、导向、定位结构的确定当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料等成型缺陷，还会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。本设计中，塑件简单，体积较小，所以模具成型空腔中的气体是很少的，根据塑件形状分析，其最后填充部位在分型面上，因此可利用分型面、推杆活动间隙、型芯嵌件间隙进行排气，就可保证塑件的质量，同时也有利于减少加工成本和不必要的工时，提高了工作效率。注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。分为模外定位跟模内定位。模外定位是通过定位圈是模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。该模具成型塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此采用模架本身所带的定位结构。6.2 推出方式的确定推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式，具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。本设计采用推杆推出机构实现塑件脱模。因为该塑件的分型面简单，有一定壁厚，结构也不复杂，采用推杆推出的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。如图6-1图6-1推出方式6.3 脱模力的计算塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，其尺寸逐渐缩小，而将型芯或凸模包紧，在塑件脱模时必须克服这一包紧力，若制件不带通孔，脱模时还要克服大气压力。按动模大型芯脱模力计算由于塑件是圆形，根据，于是塑件可视为薄壁塑件，根据塑料成型工艺及模具设计中公式4-26可计算该部分的脱模力，有：其中，E是材料弹性模量（MPa），查表确定值为；S是塑料平均收缩率，;L是被包型芯的长度（mm），为；是脱模斜度，此处；是PP材料与钢材的摩擦系数，；r是型芯平均半径；是塑料泊松比，；A是塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积，当塑件底部有通孔时，A视为零，此处取0；一个无因次数，。6.4 推杆尺寸确定及校核8.3.1推杆的数量为保证推出稳定，可靠，每个塑件的推出取推杆的数量为38.3.2圆形推杆的直径,根据塑件结构试取d=3mm。式中，d是推杆直径（mm）；L是推杆长度（mm），L=+C+-+（0.050.1）=42.4+46.5+6+90-5-25+（0.050.10）=154.95155mm；E是推杆材料的弹性模量(Mpa)，为Mpa，推杆材料选用中碳钢调质处理；n是推杆数量；k是安全系数，取k=推杆强度校核推杆材料的需用压应力为，故： ，强度校核合格。第7章 冷却系统的设计以及制订塑模成型工艺卡7.1 冷却介质PP属于中等黏度材料，其成型温度不太高，160-220，初步选定200，模具温度为5090。现模具温度初步选定为50，同时由于水的比热容大、传热系数高、成本低，所以决定选用常温水对模具进行冷却。7.2 冷却系统计算7.2.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量Wa) 塑料制品的体积 b) 塑料制品的质量 c) 塑件的平均壁厚为1mm，根据塑料成型工艺及模具设计查表4-34可以确定其冷却时间，通过所选注射机注射量查表确定注射时间，取脱模时间。因此，注射周期。由此得每小时注射的次数：N=(3600/15)次=240次。d) 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：7.2.2 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量查表知PP的单位热流量。7.2.3 计算冷却水的体积流量设冷却水道入水温度为，出水口的水温为，取水的密度，水的比热容。则根据公式可得：7.2.4 确定冷水路的直径d根据，通过查塑料成型工艺及模具设计书表4-30可知的冷却水孔直径为8mm，此处可取模具冷却水孔直径为6mm。7.2.5 冷却水在管内的流速7.2.6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h因为平均水温为24,查1书表4-31可得（按插值法确定）,则有：7.2.7 计算冷却水通道的导热总面积A7.2.8 计算模具所需冷却水管的总长度L7.2.9 冷却水路的根数 设每条水路的长度为100mm，则冷却水路的根数为：分析可知，计算结果显然不符合实际，但实际当中，水路的布置往往受模具结构和塑件形状的影响。为使凹模和型芯能得到充分冷却，需要根据两模腔的实际布置情况来加以修改。调整之后，故确定其取2根水管（凹凸模各一根）。7.2 制订塑模成型工艺卡根据零件的材料和工艺参数，结合注塑机工艺参数，制定塑模工艺卡。如表7-1表7-1成型工艺卡洗洁精瓶内盖成型工艺卡资料编号车间共 1 页第 1页零件名称洗洁精瓶内盖材料牌号PP设备型号SZ100/630装配图号A0材料定额/g每模件数8零件图号A4单件质量/g0.745工装号零件图（1：1）材料干燥设备真空干燥机温度/80时间/h3料筒温度/后段150-157中段165-180前段180-200喷嘴230-300模具温度/50-90成型时间/s注射1.2保压20冷却15压力/Mpa注射压力70-100背压后处理温度时间额定/s辅助时间单件处理编制校对审核设计总结通过对洗洁净瓶内盖塑料成型模具的设计，对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解，掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法，对独立设计模具具有了一次新的锻炼。根据模具制造的加工工艺，来编写加工工艺卡片。在设计过程充分利用了各种可以利用的方式，同时在反复的思考中不断深化对各种理论知识的理解，在设计的后一阶段充分利用CAD软就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。以计算机为手段，专用模具分析设计软件为工具设计模具。软件可直接调用数据库中模架尺寸，金属材料数据库及加工参数，通过几何造型及图形变换可得到模板及模腔与型芯形状尺寸迅速完成模具设计。模具CAD技术是模具传统设计方式的革命，大大提高了设计效率，尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提高。总之，通过毕业设计的又一次锻炼完全清楚：充分利用CAD技术进行设计，在模具符合使要求的前提下尽量降低成本。同时在实际中不断的积累经验，以设计出价廉物美的模具。这次设计能顺利完成，还得感谢陶老师的精心指导。但错误之处在所难免，望批评指正。非常感激！致 谢首先我要感谢我的导师陶筱梅，她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，给了起到了指明灯的作用；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，让我很快就感受到了设计的快乐并融入其中。其次我要感谢同组同学对我的帮助和指点，没有他们的帮助和提供资料，没有他们的鼓励和加油，这次毕业设计就不会如此的顺利进行。此次毕业设计历时三个月，是我大学学习中遇到过的时段最长、涉及内容最广、工作量最大的一次设计。用老师的一句话概括就是这次毕业设计相当如是把以前的小课程设计综合在一起的过程，只要把握住每个小课设的精华、环环紧扣、增强逻辑，那么这次的任务也就不难了。虽说老师说的话让此次的毕业设计看起来不是那么的可怕，但是当我真的开始着手时，还的确是困难重重。俗话说的好，“磨刀不误砍柴工”，当每次遇到不懂得问题时，我都会第一时间记在本子上面，然后等答疑的时候问两位老师，老师对于我提出来的问题都一一解答，从来都不会因为我的问题稍过简单加以责备，而是一再的告诫我做设计该注意的地方，从课题的选择到题目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，他们真正起到了“传道授业解惑疑”的作用，让人油然而生的敬佩。除此之外，我们组和老师还有另外两个交流途径：打电话和上网，为此老师还特意建立一个群，以便大家第一时间接收到毕业设计的最新消息和资料，每次大家都在群不亦乐乎的讨论着毕业设计的事情。多少个日日夜夜，两位老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩老师们的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向陶筱梅老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意! 最后我还要感谢我的母校广东石油化工学院四年来对我的栽培。参 考 文 献1上海模具技术协会著.塑料技术标准大全.M.杭州：浙江科学技术出版社，1990.2王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册.M.北京：机械工业出版社，2000.3党根茂主编.模具设计与制造.M.西安：西安电子科技大学出版社，1997.4陈万林等主编.实用塑料注射模具设计与制造.M.北京：机械工业出版社,2002.5贾润礼等主编.实用注塑模设计手册. M.北京：中国轻工业出版社，2002.6（德）E林纳主编.注射成型模具设计108例. M.北京：轻工业出版社，2001.7徐佩弦编著.塑料制品与模具设计. M.北京：中国轻工业出版社，2001年.8詹友刚编著.Pro/ENGINEER中文野火版2.0基础教程. M.北京：清华大学出版社，2005.3.9曹岩主编.Pro/ENGINEER wildfire产品设计实例精解.M.北京：机械工业出版社，2005.910佟河亭主编.Pro/ENGINEER wildfire中文版习题精解.M.北京：人民邮电出版社，2006.4.11张祥杰.Pro/ ENGINEER wildfire模具设计M.北京：中国铁道出版社，2002.12黄晓燕.模具CAD/CAM实用教程Pro/ENGINEER软件M. 北京：清华大学出版社，2004年.13二代龙震工作室主编.Pro/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具设计.北京:电子工业出版社.2005.214何满才主编. 模具设计 Pro/ENGINEER Wildfire 中文版实例详解.北京:人民邮电出版社.2005.115关兴举主编. Pro/ENGINEER 塑料模具设计.北京:人民邮电出版社.2006.216余强主编.Pro/E模具设计基础教程,北京:清华大学出版社.2005.917林清安主编 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0模具设计北京：电子工业出版社2005.418高等教育出版社，朱光力主编，模具设计与制造实训19中国轻工业出版社，贾润礼编，实用注塑模具设计手册。20中国轻工业出版社，孙凤琴编，模具制造工艺与设备。附件一 英文文献翻译译文： 智能塑料注射成型模具设计工具摘要注塑成型是一个生产热塑性塑料制品最流行的制造工艺，而模具设计是这个过程的一个重要方面。模具设计需要专业的知识、技能，最重要的是拥有该领域的经验。三者缺一不可。生产塑料组件需要选择恰当的模具，如果缺乏其中之一，这种选择就得在反复试验的基础上进行。这会增加生产成本，并造成设计上的不一致。本文介绍了智能模具设计工具的发展。该工具捕获模具设计过程的知识，并且以符合逻辑的方式将这些知识反映出来。所获得的知识将是确定性的，但模具设计过程中的信息是非确定的。一旦开发了模具设计工具，它将指导使用者根据不同客户的要求，为其塑料零件选择合适的模具。导言注塑成型工艺过程需要专业的知识、技能，最重要的是需要它成功的实践经验。通常是工艺参数控制过程的效率。在制造过程中，有效地控制和优化这些参数能实现一致性，这种一致性会在零件质量和零件成本上表现出来的问题。1 智能化工程模块注塑成型工艺（IKEM）基于知识的智能化工程模块的注塑成型工艺（IKEM）是一种软件技术，它领先于并行工程和CAD / CAM系统。它集成工程的设计和制造工艺的最新知识，给用户各种设计方面的指示，通过减少在产品开发设计阶段的工程变更，有助于减少一些工时。该系统将用于注塑设计，设计迭代和流程整合。目前的过程由许多手工计算、CAD图形结构和从以前项目取得的经验三部分组成。一旦工程师完成设计，这将是性能评估。该IKEM项目已分为三大模块。 (1) 费用估算模块(2) 模具设计模块(3) 生产模块IKEM系统有两种形式输入。在一个CAD模型的形式（Pro/E文件）下输入，和在给出的用户界面形式下输入。图1-1说明了那种进入每个模块的输入形式和用户输出形式。制造商的经验水平将决定如何有效地控制工艺参数。有时这就导致人为错误引起的不一致性。还有经验不足，时间、资源短缺和创新的空间不大的情况。通过创造所谓的“智能模型”的问题，工程学知识提供了一个可行的方案去解决所有这样用户输出形式成本估计制造模架设计用户输入形式语法分析程序CAD模型图1-1 组织工程的IKEM2 智能模具设计工具在它的基本形式中模具设计工具是一个从文本文件中提取输入的Visual Basic应用程序，这种文本文件包含关于零件和用户输入程序。该文本文件包含来自Pro/E的一个信息文件的零件的几何解析。输入是用来估测模具得尺寸和其它各种特性。2.1 文献回顾模具设计的是另一种注塑成型过程的阶段，有经验的工程师在很大程度上有助于自动化进程，提高其效率。这个问题需要注意的是深入研究设计模具的时间。通常情况下，当设计工程师设计模具时，他们会参阅表格和标准手册，这会消耗大量的时间。另外，在标准的CAD软件中需要大量的时间去考虑模具的建模组件。不同的研究人员已经解决了缩短用不同的方式来设计模具所花费的时间的问题。凯尔奇和詹姆斯采用成组技术来减少模具设计时间。聚合一类注塑成型件的独特的编码系统和在注射模