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注塑
模具设计
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拉头注塑模具设计,注塑,模具设计
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? 编号 毕业设计（论文）题 目:拉头注塑模具设计学生姓名:刘通学 号:140301111136院（系）:中德工程学院专业班级:模具1411指导教师:职 称: 年 月中文题目：拉头注塑模具设计 毕业设计（论文）共 页 图纸共 张 完成日期 答辩日期 摘 要本文主要介绍的是常见拉头注塑模具的设计方法。首先，分析了该零件的工艺特点，包括零件的材料性能、成型特性以及结构工艺性等，接着介绍了我对这个零件分型面的选择、型腔数目的确定和放置，重点介绍了模具的浇注系统和冷却系统以及注塑机设备的选择。本文论述的是拉头注塑模具设计，采用了龙记大水口两板模结构、一模四腔的型腔布方式，最后利用推杆将零件推出。关键词：材料性能；成型特性；浇注系统；冷料系统目 录前 言11 拉头工艺性分析21.1 塑件及塑件的材料性能21.2 塑件的分析32 模具的结构形式52.1 分型面位置的确定52.1.1 型腔数量及排列方式52.1.2 模架的选择63 浇注系统的设计73.1浇注系统的选择73.2 浇口位置的选取73.3.浇注流道设计84 冷却系统的设计104.1 冷却回路的尺寸确定104.1.1 冷却回路的孔直径的确定104.1.2 冷却回路图形104.2 冷却回路的布置105 注塑机设备的选择115.1 零件的体积和质量计算115.1.1浇注凝固体积的计算115.1.2 选择注射机115.2 注塑机的相关参数的校核115.2.1 注射压力的校核115.2.2锁模力 及胀型 力的校核126 成型零件的设计136.1 型腔的 结构设计136.2型芯的结构设计146.3 模仁材料157顶出机构168模具总图17总 结18致 谢19附 录20参考文献21苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）前 言塑料模具，是塑料加工中和注塑机配套，利用型芯型腔间的间隙，注塑成完整结构和精确尺寸的工具。塑料模主要包括凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凹模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。注塑模不同于冲压模，需要利用水路对注塑件进行降温，以防止塑件出现不均匀的收缩。在制造过程中，模具凸、凹模以及辅助系统之间的相互协调配合，可加工出不同形状、不同尺寸的系列塑件。现如今，塑料制品在日常生活中得到广泛的应用，注塑件凭借着优质、高产、低消耗和低成本等特点，应用的越来越广泛。我国在注塑模方面发展的越来越迅速，相信以后，塑件能够更好的为我们提供服务。本次题目是对拉头注塑件的设计，由于自身水平有限，设计过程中存在着一些不足和不完善的地方，恳请指正。1 拉头工艺性分析1.1 塑件及塑件的材料性能图1-1 拉头1. 材料名称：聚酰胺（PA）2. 生产纲领：大批量生产3. 尺寸精度：一般精度PA通称尼龙，是一种应用广泛的工程材料，易于加工。它的品种很多，有尼龙6、尼龙8、尼龙9、尼龙11、尼龙66等。其中，PA6和PA66应用较为广泛，两种材料的对比如下表所示。 表1-1 PA6与PA66的对比PA6及PA66物理性能对比对比项PA6PA66单位对比熔点215252PA66优于PA6热变形温度6875PA66优于PA6拉伸强度7580MpaPA66优于PA6压缩强度850105MpaPA66优于PA6弯曲强度12060-100MpaPA66优于PA6成型收缩率0.8-2.51.5-2.2%PA66成型收缩率区间小于PA6经过对比，得出PA66的性能优于PA6，所以，我选择了PA66.特点：尼龙的吸水能力较强，潮湿的尼龙材料制作成的零件表面会出现银丝，使产品的机械强度下降，所以加工前必须进行干燥处理。尼龙在受热时稳定性会变差，在对其进行干燥处理时难免会被氧化，最好采用真空干燥法；尼龙的熔融粘度低，流动性好，有利于制成强度特别高的薄壁塑件，但会有溢边的产生，故模具必须选用最小间隙；尼龙成型收缩率范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此成型工艺条件应严格控制。1.2 塑件的分析（1）外形尺寸该塑件的厚度为2mm，外形尺寸不大，塑件的充型时间不长，适合注射成型，如图1-1所示。（2）精度等级因为各位置的精度不同，所以公差就各有不一。故按照实际公差进行计算。（3）脱模斜度各种材料的脱模斜度如表1-1所示。表2-1 塑料常用的脱模斜度塑料名称脱模斜度型腔型芯PE、PP、IPVC、PA、CPT、PC、PSF25452045PVC、PC、PSF35403050PS、PMMA、ABS、POM351303040PE、UF、MFOAP、EP25402050注：本表所列脱模斜度适于开模后塑件留在型芯上的情形。塑件在脱模时，由于本身的冷却收缩和表面对模具型面的粘附、摩擦等作用，使塑件脱模困难。或虽能脱模，但易引起零件损伤变形。所以塑件的型芯、型腔上，沿脱模方向均应设计足够的脱模斜度（）。根据上表的数据分析，我选用的脱模斜度是40.2 模具的结构形式2.1 分型面位置的确定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、塑件的推出、嵌件的位置、排气等多种因素的影响、因此在选择分型面时应遵循以下的原则：1）在塑件外形最大轮廓处；2）利于塑件推出；3）不影响精度要求；4）不影响外观质量；5）方便模具的加工制造；6）利于排气。根据以上信息，分型面选在塑件的中间最好，有利于开模取件。如图2-1。图2-1 分型面2.1.1 型腔数量及排列方式（1）型腔数量的确定该塑件精度为一般精度，可大批量生产，采用一腔多模的结构形式。同时，根据型芯、型腔以及塑件尺寸的大小关系，和moldflow的分析报告，初步确定为一模四腔的结构形式。（2）型腔排列形式的确定一模多腔的模具尽可能使用平衡式的排列方式，并且浇注的浇口位置要对称。因为我选择的是一模四腔的排列形式，所以采用圆型对称的形式，如图2-2.图2-2 型腔排列形式2.1.2 模架的选择模架分为两板模和三板模两种类型，又称大水口和细水口。两板模和三板模中又有多种不同的类型。两板模是由A、B、C和I、H、T组合成的十二种不同的模架。其中A类是只有托板没有推板的模架，B类是推板、托板都有的模架，C类是托板、推板都没有的模架，D类是只有推板而没有托板的模架；I是指工字模，H是指直身模，T是指直身模加面板。根据以上的分析，所以我的选择如下。模胚类型：大水口 型号：CI 模胚规格：2525A板：50 B板：60 C板：80图2-3 模架3 浇注系统的设计3.1浇注系统的选择1）热流道浇注系统优点：注射周期较短、表面质量较好、浇口位置能灵活选择。缺点：模具结构更为复杂、模具成本更高、温度较难控制。2）冷流道浇注系统优点：结构简单、成本较低、塑料较稳定、颜色更改方便。缺点：注射周期长、产品质量相对于热流道较低。通过比较，热流道的制造出来的塑件质量最好，注射速度最快，但由于该塑件成本比较低，结构简单，表面质量要求不高，需要改变各种颜色，故选用冷流道浇注系统。3.2 浇口位置的选取塑件的型腔分析上已经选用了侧交口的一模四腔的设计，交口位置如图所示图3-1 浇注口示意图3.3.浇注流道设计浇注流道分为主流道和分流道两部分，可参考图3-1、3-2.图3-2流道图图3-3 浇口套示意图本次浇道的设计采用了常规的半圆形浇道，模具的分流道设计在塑件的分型面处。根据塑件的质量并查询相关资料与课本后得，如图3-3所示，该分流道直径可取3.5mm，长度取14mm。主流道直径可取4mm，长度取70mm.冷料穴的设计较为简单，因为其作用是为了防止塑件冷料流回型腔，对塑件成型造成影响，所以特将冷料穴设计在主流道的末端，放置在型芯板块上。并在底板上放置了一个勾料杆，利用勾料杆的作用将凝料从冷料穴中拉出。浇口为了方便以后改正，初步设计成宽1.2mm、高0.8mm的长方形形状。4 冷却系统的设计4.1 冷却回路的尺寸确定4.1.1 冷却回路的孔直径的确定确定冷却水孔的直径时应注意，水孔的直径不能大于14mm，如果大于这个数值，冷却水流难以成为湍急状态，会降低热交换率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为2mm时，水孔直径可取810mm，平均壁厚24mm时，水孔直径可取1012mm，平均壁厚为46mm时，水孔直径可取1014mm.本次设计的塑件壁厚为2mm，而且选择的水孔直径是8mm，满足要求。4.1.2 冷却回路图形图4-1 型芯冷却回路图4.2 冷却回路的布置1）冷却水道水道的布置应尽量多，水道直径的选择应尽量大，可以最大化的使型芯表面的温度分布均匀，以防止塑件在制造过程中出现不规则的收缩。2)冷却水道的放置当塑件壁厚相差均匀时，冷却水道在型芯中的位置最好在中间，当不均匀时，型芯表面到水道孔边距离宜为1015mm。5 注塑机设备的选择5.1 零件的体积和质量计算由绘图工具UG测量得出，该塑件的单体体积为406.23mm3塑件的总体积V1=406.234=1624.92 mm3（一模四腔）塑件的总质量M1=V1=1.121.624921.82g（密度 1.121.15（g/cm3）5.1.1浇注凝固体积的计算查资料可得，该塑件的凝固废料要取塑件总体积的60%；即，浇注凝固体积V2=V160%=974.952 mm3于是，该塑件一次浇注所需的材料总体积和总质量分别为V=V1+V2=2599.872mm3M=V=1.122599.87229.12g 5.1.2 选择注射机根据计算得到，该模具一次注塑所需的材料总量为2.599cm3。同时根据以往经验，材料的总体积要与注塑机理论注射量的0.8倍相匹配，从而达到实际注塑的需求。因此此次注塑机的理论注射量 V=3.248cm3。所以我初步决定选用的注射机型号为XS-ZY-22，该注射机技术参数如下表5-1.表5-1 注射机技术参数一次注射量（cm3）20,30螺杆直径（mm）20,25注射压力（MPa）75,117注射方式双柱塞（双色）锁模力（kN)250最大注射面积（cm2）90最大开模行程（mm）160模具最大厚度（mm）180模具最大厚度（mm）60动定模板尺寸（mm）2502805.2 注塑机的相关参数的校核5.2.1 注射压力的校核PA所需要的注射压力p1=80130MPa（取85MPa），这种型号的注射压力p=75117MPa，安全系数k1=1.251.4(可取1.3）。 k1p1=1.385=110.5p校核通过。5.2.2锁模力 及胀型 力的校核塑件在分型面上的投影面积A1,经过UG测量后得: A1=125.59mm浇注系统的投影面积按照塑件的一半来计算，取A2=85mm，因此分型面上，塑料件和浇注系统所占的投影面积为： A=A14+A2=125.594+85=588mm模具型腔内胀型力F=AP=58837=21.754kN其中P为模具型腔平均压力值，一般取注射压力的0.20.4倍。根据这套模具的实际情况，取了37MPa。又依据上表5-1所得锁模力f=250kN,锁模力安全系数为k2=1.11.2(取1.2），那么 k2F=1.2F=1.221.754=26.1f校核通过。6 成型零件的设计6.1 型腔的 结构设计产品塑件的外表面是通过型腔进行成型，再依据该产品的外观要求，把型腔设计成镶块，做成一个单独件。最后将型腔固定在定模板上。如图6-1所示图6-1 型腔整体嵌入结构图6.2型芯的结构设计同型腔一样，动模上的型芯也会有一些留在外面，型芯的设计也如型腔一样，同样是整体嵌入式，整体嵌入在动模板中。其结构示意图如下。图6-2 型芯整体嵌入结构图6.3 模仁材料模具材料的选择会对产品的外观有很大影响，对于透明件和表面要求抛镜面的产品，可选用的材料有是S136、2316、718S、NAK80、PAK90、420，透明度较高的零件应选S136。故本次设计选用的是S136，并进行淬火。7顶出机构设计这套模具的顶出机构时，选用了顶杆和勾料针，在每个型芯中心部位各有一个顶杆，主浇道下方的冷料穴连接着勾料针。如图7-1、7-2所示，可以简化模具制造时的难度，并且能不影响塑件的取出。 图7-1 顶出机构图7-2 顶出机构8模具总图本套模具将采用UG三维图来展示它的结构。图8-1 模具总装配图总 结回想着自己从一开始学习模具这门课开始，就没有认真的去对待，导致自己的步伐一直都在别人后面，直到大三，才开始紧张起来，认真听讲，多学多练才慢慢赶上。自从老师提起毕业设计的时候，我就下定决心，一定要写一份让自己和老师都满意的论文，让自己的大学生涯不落下遗憾。一开始，我就想到了拉头这个注塑件，它的应用比较广泛，是生活中的必需品，结构也不算复杂，于是，我就开始着手准备。但是，才刚刚起步，就发现了不少问题，先是分型面的选择就把我难住了，因为这个零件的分型面有多种，我不知道哪种最好，正在纳闷的时候，老师告诉我们，有一种软件叫做moldflow，它是一种新型的零件模拟分析软件，可以帮助我们找到最佳的分型面，果然，很简单的就帮我找到了。分型面选择好了之后，型芯和型腔就好弄了许多，在选择点浇口还是测浇口上，我查阅了许多的资料，并进行了对比，最终选择了冷流道测浇口的方式。在整个模具的设计过程中，最难得莫过于流道的设计了，因为我的设计经验比较匮乏，弄了很长时间还是不行，便去求教了老师，在老师的悉心指导下，一个完整的流道就完成了。其他的在自己不懈的努力下，终于全部完成了。从塑件的材料性能分析，到分型面、注塑机、型芯型腔的选择，以及流道和推杆结构的设计，我看到了自己这么长时间的不足，认识到自己学习的片面性，但我同样在这段时间内不断改掉自己的缺点，学到了更多的知识，并能让我努力的认真的去完成这篇论文，我很高兴。致 谢时间如白驹过隙，一去不复返，大学三年的时间，眨眼间就过去了，根本来不及挽留。在这段时间里，感谢同学们的帮助，因为有了你们，我才能不断的克服困难；因为有了你们，我的大学生活才变得如此充实。再次感谢老师们的诲人不倦，让我懂得了许多重要的专业知识，为我以后的工作打下了坚实的基础。这三年的大学生活将会是我一生珍贵的回忆，我永不忘记。 附 录 1图1-1拉头2表1-1PA6与PA66的对比3表2-1塑料常用的脱模斜度4图2-1分型面5图2-2型腔排列形式6图2-3模架7表3-1热、冷流道浇注的区别8图3-1浇注口示意图9图3-2浇口套示意图10图4-1型芯冷却回路图11表5-1注射机技术参数12图6-1型腔整体嵌入结构图13图6-2型芯整体嵌入结构图14图7-1顶出机构15图8-1模具总装配图参考文献1 陈其林. 企业管理. 北京：机械工业出版社，2007.2 韩永刚. 电子电器产品市场与营销. 北京：电子工业出版社，2004.3 申开智. 塑料成型模具. 北京：中国轻工业出版社，2005.4 黄虹. 塑料成型工艺与模具设计.北京：化学工业出版社，2003.5 洪慎章. 实用注塑成型及模具设计. 北京：机械工业出版社，2006.6 梅伶模具课程设计指导北京：机械工业出版社，20067 傅建军模具制造工艺北京：机械工业出版社，20058 刘平平注塑模自动分模技术研究上海：同济大学，20099 李云程模具制造工艺学北京：机械工业出版社，200810 秦观生质量管理学北京：科学出版社，200821“中国知网”大学生论文管理系统- 1 - 文本复制检测报告单(简洁) ADBD2016R_2014040213372720161110173024423807928434 检测时间：2016-11-10 17:30:24检测文献:140301111136_刘通_拉头注塑模具设计 作者:刘通检测范围:中国学术期刊网络出版总库中国博士学位论文全文数据库/中国优秀硕士学位论文全文数据库中国重要会议论文全文数据库中国重要报纸全文数据库中国专利全文数据库大学生论文联合比对库互联网资源英文数据库(涵盖期刊、博硕、会议的英文数据以及德国Springer、英国Taylor&Francis 期刊数据库等)港澳台学术文献库优先出版文献库互联网文档资源图书资源个人比对库时间范围:1900-01-01至2016-11-10检测结果总文字复制比：11.8% 跨语言检测结果：0%去除引用文献复制比：11.8% 去除本人已发表文献复制比：11.8%单篇最大文字复制比：4.1% 重复字数： 721 总字数： 6088单篇最大重复字数： 250 总段落数： 1 前部重合字数：337疑似段落最大重合字数：721 疑似段落数：1 后部重合字数：384疑似段落最小重合字数：721 指 标：疑似剽窃观点 疑似剽窃文字表述 疑似自我剽窃 一稿多投 过度引用 疑似整体剽窃 重复发表 表格：0 脚注与尾注：01. 140301111136_刘通_拉头注塑模具设计总字数：6088相似文献列表 文字复制比：11.8%(721) 剽窃观点：(0)1游戏机手柄罩壳的注射模设计4.1%（250） 狄铭星 - 大学生论文联合比对库- 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设计（论文）题目：拉头注塑模具设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100指导教师签字：时间： 2017届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：拉头注塑模具设计学生姓名：刘通学 号：140301111136院（系）：中德工程学院专业班级：模具1411指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）1双面打印、装订（封面用牛皮纸）9其它材料（如大学生论文检测报告单等） 年 月 日毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目拉头注塑模具设计毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目拉头注塑模具设计指导教师职 称工作单位答辩日期、时间答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（评阅教师用）学生： 刘通 设计（论文）题目：拉头注塑模具设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100评阅教师签字：时间： 2017 届学生毕业设计（论文）选题审批表姓 名刘通选题教师姓 名学 号140301111136专业技术职 务高级中级初级院（系）中德工程学院专 业模具设计与制造申报课题名称拉头注塑模具设计课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟课题简介这篇论文是一篇关于拉头零件的注塑模设计。因为在生活中，我发现了书包上或衣服上都有拉头，但它们形状各异，所以，我自己制作了一个拉头，作为本次的毕业设计。设计流程则参照一般的模具设计流程，运用了注塑模具设计的基础知识。先分析零件尺寸、外形，确定工艺方案，注意重点。再进行模具设计，主体结构、零件，注塑设备选择还有图纸的绘制，这些都是。设计（论文）要求（包括应具备的条件）1. CAD、UG等软件的绘图能力2. 塑料模具设计的相关知识3. WPS等办公软件的文档编写课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在项目团队主任审定意见：负责人（签名）：年 月 日注：1.该表作为学生毕业设计（论文）课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效；2.该表的填写针对1名学生毕业设计（论文）时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在设计(论文)要求一栏中加以体现；3.课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义；4.“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）；5.课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）材料袋”中存档。毕业设计（论文）任务书课题名称：拉头注塑模具设计学生姓名：刘通学 号：140301111136院（系）：中德工程学院专业班级：模具1411指导教师：起止日期 年 月 日至 年 月 日一、课题来源、目标及意义课题来源：本次设计来源于生活中常见的物品，塑料拉头。目标：对于这次设计，我希望自己能够从生活的细微之处观察，从而在头脑中思考这个模具产品是怎么被做出来的。提高自己的观察创造能力。了解模具设计与制造的过程。从小处着手，得到意想不到的成就。意义：通过本次的设计经验，我们可以意识到自己知识的浅薄，需要更多的知识与经验。这也是一种经验的积累。本次设计在我们原本的空白里添上一笔色彩。它锻炼了我们独立完成设计，进一步提高和训练了我们的制图、理论分析、结构设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计，使我们对一般模具的设计有了比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。毕业设计提高学生分析模具的能力，培养我们踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。 二、毕业设计（论文）内容及要求本次的设计内容有：塑件的工艺分析、初选注塑机、确定型腔数目、分型面的选择、浇注系统的设计、成型零件结构设计、推出机构设计、模架的选择、零件图的绘制等。要求：论文格式要正确、美观。内容齐全。计算正确。图纸绘制正确，标注无遗漏，标注美观。设计合理。 三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。2教师下发任务书，学生完成开题报告，教师审核。3学生上交开题报告，开始设计。教师指导4学生完成毕业设计，并上报周记5次，教师指导5学生提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。6毕业设计答辩。四、参考书及参考文献【1】陈其林. 企业管理. 北京：机械工业出版社，2007.【2】韩永刚. 电子电器产品市场与营销. 北京：电子工业出版社，2004.【3】申开智. 塑料成型模具. 北京：中国轻工业出版社，2005.【4】黄虹. 塑料成型工艺与模具设计.北京：化学工业出版社，2003.【5】洪慎章. 实用注塑成型及模具设计. 北京：机械工业出版社，2006.【6】梅伶模具课程设计指导北京：机械工业出版社，2006【7】傅建军模具制造工艺北京：机械工业出版社，2005【8】刘平平注塑模自动分模技术研究上海：同济大学，2009【9】李云程模具制造工艺学北京：机械工业出版社，2008【10】秦观生质量管理学北京：科学出版社，2008指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 毕业设计(论文)开题报告题 目：拉头注塑模具设计学生姓名：刘通学 号：140301111136院（系）：中德工程学院专业班级：模具1411指导教师： 年 月 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”。一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值拉头作为生活中的常见用品，种类有很多，每种不同的样式都可作为模具注塑的一个研究项目。在此次设计拉头零件塑料模具时，使我们对软件的使用更为熟练，比如用UG画模具三维图、CAD绘模具装配二维图等。通过这次毕业设计，我们将对塑料模设计流程有更进一步的了解。本次毕业设计也用到了Moldflow模流分析，更贴近企业设计，同时节省开模时间。对于本次设计，我们将综合运用所学知识，完成材料的选用、材料的工艺分析、模具结构设计、型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。在以后的设计模具时，我们就知道怎样能不能更好的选择分型面等问题，在以后工作中设计模具时，我们就知道该怎样去合理设计合理模具。让我们对塑料模具的设计产生了更大的兴趣。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）对于拉头零件的设计而言，我们首先要考虑我们所设计的塑料件是否符合制造要求，然后运用模具注塑成型工艺及模具设计的基础知识，分析塑料件的性能要求，选择出符合该制件的材料。之后型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。再此期间，我们将遇到很多问题，其中要研究的关键问题主要有塑料件材料的选用；塑料件的公差等级；注塑机的选择。还有一些细节方面，也是我们此次设计中将遇到的的问题。比如绘制零件图时，要考虑型芯型腔精度、尺寸。 通过老师对塑料模相关知识的讲解和翻阅很多有关冲压模具设计的书籍、文献，我们会对上述的关键问题逐一解决。三、论文的主体框架和主要内容概述想要设计出一套完美的设计，必须掌握本设计塑料成型工艺及模具设计的基础知识，设计一套完整的塑料模设计一般按以下的步骤来完成： 1、塑料件分析：1）功能分析2）塑件成型分析2、成型工艺分析：1）塑件的选材3、模具结构设计：1）分型面的选择 2）型腔的布局3）浇注系统的设计4）推出机构的设计5）模架类型的选择6）冷却系统的设计7）排气系统设计8）型芯型腔结构设计9）侧抽芯结构设计10)模具草图绘制11）模具工作原理4、模具尺寸计算与注塑机选择：1）型芯型腔结构尺寸计算 2）模具机构尺寸计算3）侧抽芯尺寸的计算4）注塑量的计算5）锁模力的计算6）注塑机的选择7）其他尺寸计算8）注塑机校核5、模具图纸的绘制：1）模具装配图的绘制）2）零件图的绘制以上5点基本上包括了设计一套模具所需的步骤和要求。同时，在之后的设计过程中，我们将通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对塑料模具的组成结构（浇注系统、顶料方式）有了系统的认识。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。选题审批完成教师下发任务书，学生完成开题报告，教师审核。完成开题报告学生提交开题报告并开始设计，教师指导。开题报告审核完成，并已开始设计老师指导，学生更改并定稿。毕业设计最终稿完成提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。材料上交完成毕业设计答辩。五、指导教师意见 指导教师：年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单（要求8篇以上）序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1吴百中. 机械制图.浙江：电子工业出版社，2011.2陈志刚. 塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，2007.3张景黎塑料模具设计与制造实训教程北京：化学工业出版社，2009.4邹继强. 塑料制品及其成型模具设计.北京：清华大学出版社，2005.5洪慎章. 实用注塑成型及模具设计.北京：机械工业出版社，2006.6谢鹏程高分子材料注射成型CAE理论及应用北京：化学工业出版社，20107褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践.浙江：浙江大学出版社，2015.8曹丽平 赵祝和. 塑料模具设计步骤与实例精解.北京：机械工业出版社，2010.9屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2008.10金文兵机械设计基础浙江大学出版社，2010. 编号 毕业设计（论文）题 目:拉头注塑模具设计学生姓名:刘通学 号:140301111136院（系）:中德工程学院专业班级:模具1411指导教师:职 称: 年 月中文题目：拉头注塑模具设计 毕业设计（论文）共 页 图纸共 张 完成日期 答辩日期 摘 要本文主要介绍的是常见拉头注塑模具的设计方法。首先，分析了该零件的工艺特点，包括零件的材料性能、成型特性以及结构工艺性等，接着介绍了我对这个零件分型面的选择、型腔数目的确定和放置，重点介绍了模具的浇注系统和冷却系统以及注塑机设备的选择。本文论述的是拉头注塑模具设计，采用了龙记大水口两板模结构、一模四腔的型腔布方式，最后利用推杆将零件推出。关键词：材料性能；成型特性；浇注系统；冷料系统目 录前 言11 拉头工艺性分析21.1 塑件及塑件的材料性能21.2 塑件的分析32 模具的结构形式52.1 分型面位置的确定52.1.1 型腔数量及排列方式52.1.2 模架的选择63 浇注系统的设计73.1浇注系统的选择73.2 浇口位置的选取73.3.浇注流道设计84 冷却系统的设计104.1 冷却回路的尺寸确定104.1.1 冷却回路的孔直径的确定104.1.2 冷却回路图形104.2 冷却回路的布置105 注塑机设备的选择115.1 零件的体积和质量计算115.1.1浇注凝固体积的计算115.1.2 选择注射机115.2 注塑机的相关参数的校核115.2.1 注射压力的校核115.2.2锁模力 及胀型 力的校核126 成型零件的设计136.1 型腔的 结构设计136.2型芯的结构设计146.3 模仁材料157顶出机构168模具总图17总 结18致 谢19附 录20参考文献21苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）前 言塑料模具，是塑料加工中和注塑机配套，利用型芯型腔间的间隙，注塑成完整结构和精确尺寸的工具。塑料模主要包括凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凹模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。注塑模不同于冲压模，需要利用水路对注塑件进行降温，以防止塑件出现不均匀的收缩。在制造过程中，模具凸、凹模以及辅助系统之间的相互协调配合，可加工出不同形状、不同尺寸的系列塑件。现如今，塑料制品在日常生活中得到广泛的应用，注塑件凭借着优质、高产、低消耗和低成本等特点，应用的越来越广泛。我国在注塑模方面发展的越来越迅速，相信以后，塑件能够更好的为我们提供服务。本次题目是对拉头注塑件的设计，由于自身水平有限，设计过程中存在着一些不足和不完善的地方，恳请指正。1 拉头工艺性分析1.1 塑件及塑件的材料性能图1-1 拉头1. 材料名称：聚酰胺（PA）2. 生产纲领：大批量生产3. 尺寸精度：一般精度PA通称尼龙，是一种应用广泛的工程材料，易于加工。它的品种很多，有尼龙6、尼龙8、尼龙9、尼龙11、尼龙66等。其中，PA6和PA66应用较为广泛，两种材料的对比如下表所示。 表1-1 PA6与PA66的对比PA6及PA66物理性能对比对比项PA6PA66单位对比熔点215252PA66优于PA6热变形温度6875PA66优于PA6拉伸强度7580MpaPA66优于PA6压缩强度850105MpaPA66优于PA6弯曲强度12060-100MpaPA66优于PA6成型收缩率0.8-2.51.5-2.2%PA66成型收缩率区间小于PA6经过对比，得出PA66的性能优于PA6，所以，我选择了PA66.特点：尼龙的吸水能力较强，潮湿的尼龙材料制作成的零件表面会出现银丝，使产品的机械强度下降，所以加工前必须进行干燥处理。尼龙在受热时稳定性会变差，在对其进行干燥处理时难免会被氧化，最好采用真空干燥法；尼龙的熔融粘度低，流动性好，有利于制成强度特别高的薄壁塑件，但会有溢边的产生，故模具必须选用最小间隙；尼龙成型收缩率范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此成型工艺条件应严格控制。1.2 塑件的分析（1）外形尺寸该塑件的厚度为2mm，外形尺寸不大，塑件的充型时间不长，适合注射成型，如图1-1所示。（2）精度等级因为各位置的精度不同，所以公差就各有不一。故按照实际公差进行计算。（3）脱模斜度各种材料的脱模斜度如表1-1所示。表2-1 塑料常用的脱模斜度塑料名称脱模斜度型腔型芯PE、PP、IPVC、PA、CPT、PC、PSF25452045PVC、PC、PSF35403050PS、PMMA、ABS、POM351303040PE、UF、MFOAP、EP25402050注：本表所列脱模斜度适于开模后塑件留在型芯上的情形。塑件在脱模时，由于本身的冷却收缩和表面对模具型面的粘附、摩擦等作用，使塑件脱模困难。或虽能脱模，但易引起零件损伤变形。所以塑件的型芯、型腔上，沿脱模方向均应设计足够的脱模斜度（）。根据上表的数据分析，我选用的脱模斜度是40.2 模具的结构形式2.1 分型面位置的确定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、塑件的推出、嵌件的位置、排气等多种因素的影响、因此在选择分型面时应遵循以下的原则：1）在塑件外形最大轮廓处；2）利于塑件推出；3）不影响精度要求；4）不影响外观质量；5）方便模具的加工制造；6）利于排气。根据以上信息，分型面选在塑件的中间最好，有利于开模取件。如图2-1。图2-1 分型面2.1.1 型腔数量及排列方式（1）型腔数量的确定该塑件精度为一般精度，可大批量生产，采用一腔多模的结构形式。同时，根据型芯、型腔以及塑件尺寸的大小关系，和moldflow的分析报告，初步确定为一模四腔的结构形式。（2）型腔排列形式的确定一模多腔的模具尽可能使用平衡式的排列方式，并且浇注的浇口位置要对称。因为我选择的是一模四腔的排列形式，所以采用圆型对称的形式，如图2-2.图2-2 型腔排列形式2.1.2 模架的选择模架分为两板模和三板模两种类型，又称大水口和细水口。两板模和三板模中又有多种不同的类型。两板模是由A、B、C和I、H、T组合成的十二种不同的模架。其中A类是只有托板没有推板的模架，B类是推板、托板都有的模架，C类是托板、推板都没有的模架，D类是只有推板而没有托板的模架；I是指工字模，H是指直身模，T是指直身模加面板。根据以上的分析，所以我的选择如下。模胚类型：大水口 型号：CI 模胚规格：2525A板：50 B板：60 C板：80图2-3 模架3 浇注系统的设计3.1浇注系统的选择1）热流道浇注系统优点：注射周期较短、表面质量较好、浇口位置能灵活选择。缺点：模具结构更为复杂、模具成本更高、温度较难控制。2）冷流道浇注系统优点：结构简单、成本较低、塑料较稳定、颜色更改方便。缺点：注射周期长、产品质量相对于热流道较低。通过比较，热流道的制造出来的塑件质量最好，注射速度最快，但由于该塑件成本比较低，结构简单，表面质量要求不高，需要改变各种颜色，故选用冷流道浇注系统。3.2 浇口位置的选取塑件的型腔分析上已经选用了侧交口的一模四腔的设计，交口位置如图所示图3-1 浇注口示意图3.3.浇注流道设计浇注流道分为主流道和分流道两部分，可参考图3-1、3-2.图3-2流道图图3-3 浇口套示意图本次浇道的设计采用了常规的半圆形浇道，模具的分流道设计在塑件的分型面处。根据塑件的质量并查询相关资料与课本后得，如图3-3所示，该分流道直径可取3.5mm，长度取14mm。主流道直径可取4mm，长度取70mm.冷料穴的设计较为简单，因为其作用是为了防止塑件冷料流回型腔，对塑件成型造成影响，所以特将冷料穴设计在主流道的末端，放置在型芯板块上。并在底板上放置了一个勾料杆，利用勾料杆的作用将凝料从冷料穴中拉出。浇口为了方便以后改正，初步设计成宽1.2mm、高0.8mm的长方形形状。4 冷却系统的设计4.1 冷却回路的尺寸确定4.1.1 冷却回路的孔直径的确定确定冷却水孔的直径时应注意，水孔的直径不能大于14mm，如果大于这个数值，冷却水流难以成为湍急状态，会降低热交换率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为2mm时，水孔直径可取810mm，平均壁厚24mm时，水孔直径可取1012mm，平均壁厚为46mm时，水孔直径可取1014mm.本次设计的塑件壁厚为2mm，而且选择的水孔直径是8mm，满足要求。4.1.2 冷却回路图形图4-1 型芯冷却回路图4.2 冷却回路的布置1）冷却水道水道的布置应尽量多，水道直径的选择应尽量大，可以最大化的使型芯表面的温度分布均匀，以防止塑件在制造过程中出现不规则的收缩。2)冷却水道的放置当塑件壁厚相差均匀时，冷却水道在型芯中的位置最好在中间，当不均匀时，型芯表面到水道孔边距离宜为1015mm。5 注塑机设备的选择5.1 零件的体积和质量计算由绘图工具UG测量得出，该塑件的单体体积为406.23mm3塑件的总体积V1=406.234=1624.92 mm3（一模四腔）塑件的总质量M1=V1=1.121.624921.82g（密度 1.121.15（g/cm3）5.1.1浇注凝固体积的计算查资料可得，该塑件的凝固废料要取塑件总体积的60%；即，浇注凝固体积V2=V160%=974.952 mm3于是，该塑件一次浇注所需的材料总体积和总质量分别为V=V1+V2=2599.872mm3M=V=1.122599.87229.12g 5.1.2 选择注射机根据计算得到，该模具一次注塑所需的材料总量为2.599cm3。同时根据以往经验，材料的总体积要与注塑机理论注射量的0.8倍相匹配，从而达到实际注塑的需求。因此此次注塑机的理论注射量 V=3.248cm3。所以我初步决定选用的注射机型号为XS-ZY-22，该注射机技术参数如下表5-1.表5-1 注射机技术参数一次注射量（cm3）20,30螺杆直径（mm）20,25注射压力（MPa）75,117注射方式双柱塞（双色）锁模力（kN)250最大注射面积（cm2）90最大开模行程（mm）160模具最大厚度（mm）180模具最大厚度（mm）60动定模板尺寸（mm）2502805.2 注塑机的相关参数
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