基于UG的冰箱接水盒产品造型与模具设计【注塑模】【4张CAD图纸】

基于UG的冰箱接水盒产品造型与模具设计

47页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+答辩稿+4张CAD图纸【详情如下】

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模具装配图.dwg

模具装配图.exb

浇口套.dwg

设计封皮.doc

摘　要

　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意义，这是我选择本设计的出发点。本设计是以塑料制品冰箱接水盒通过基于逆向工程的3D激光扫瞄测试技术,采集塑件的曲面数据，使用三维软件Unigraphics NX 4.0进行曲面造型,再根据Unigraphics NX 4.0软件的MOLDWIZARD模块设计了冰箱接水盒注塑模具；本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；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；该设计从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计。最终完成对冰箱接水盒的注塑模设计。

关键词：冰箱接水盒；造型；注塑模具

Abstract

   Study injection mold plastic products to the understanding of the production process and improve product quality have great significance, this is my choice of the design point of departure. This design is the water receiver in Refrigerator through reverse engineering on the 3D laser scanning technology testing, the collection of plastic parts surface data, the use of three-dimensional software Unigraphics NX 4.0 to surface modeling, and in accordance with MOLDWIZARD of Unigraphics NX 4.0 software modules designed the water receiver in Refrigerator to the plastic injection modle ; This design introduced the injection takes shape the basic principle，specially double is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work，to cast the product to propose the basic principle of design；Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system，the temperature control system and goes against the system the design process， and has given the explanation to the mold intensity request；his design came from the technology capability of product，the structure of the mold embarks， the pours system，the injection molding system and the related parameter examination,the mold took shape the partial structures,the against system, the cooling system all had the detailed design. Final completion of designning aboat the water receiver in Refrigerator to the plastic injection modle.

Keyword: The water refrigerator box; Modeling; Injection mold

目 录

摘   要i

Abstractii

1  绪论1

1.1  模具工业在国民经济中的地位1

1.2  我国模具技术的现状及发展趋势2

1.3  逆向工程技术的内容及其应用范围2

2  3D激光扫瞄测量数据处理技术4

2.1  三维扫描技术简介(3D Scan)4

2.2  点云数据的处理4

2.3  点云数据生成曲面的三维造型技术5

3  注塑件的设计6

3.1  塑件材料的选择及其结构分析6

3.2  塑件的结构与工艺性分析6

3.3  ABS的注射成型工艺7

4  模具结构形式的拟定9

4.1  确定型腔数量及排列方式9

4.2  模具结构形式的确定9

5  注塑机型号的确定11

5.1  塑件的计算和注射机型号的确定11

5.2  注射机型号的确定11

5.2  注射机及部分尺寸的校核12

6  分型面位置的确定15

6.1  分型面的形式15

6.2  分型面的设计15

7  浇注系统的形式和浇口的设计16

7.1  浇注系统确定16

7.2  主流道的设计16

7.3  分流道的设计18

7.4  浇口的设计20

7.5  浇注系统的平衡22

7.6  浇注系统断面尺寸计算23

8  模架的确定和标准件的选用24

8.1  模架和标准件的确定24

9  合模导向机构的设计26

9.1  定位机构的选择26

9.2  导向结构的总体设计26

10  脱模推出机构的设计28

10.1  脱模推出机构的选择28

10.2  脱模阻力计算28

11  侧向分型与抽芯机构的设计30

11.1  侧向分型与抽芯机构的确定30

11.2  侧型芯具体尺寸的确定30

12  成型零件的设计33

12.1  部分成型零件的结构设计选择33

12.2  部分成型零件的尺寸设计34

13  冷却系统的设计39

13.1  冷却系统的确定39

13.2  排气系统的设计40

14  结论41

参考文献42

致    谢43

1.3  逆向工程技术的内容及其应用范围

随着计算机技术的发展，CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为CAD模型，这就应用到了逆向工程技术(Reverse Engineering)。

所谓逆向工程技术，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。

逆向工程技术与传统的正向设计存在很大差别。而逆向工程则是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。它的设计流程不同之处在于设计的起点不同，相应的设计自由度和设计要求也不相同。一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：

（1）新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。

（2）已有零件的复制，再现原产品的设计意图。

（3）损坏或磨损零件的还原。

（4）数字化模型的检测，例如检验产品的变形分析、焊接质量等，以及进行模型的比较。

（5）逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持，它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。

（1）塑件（冰箱接水盒）模型如图3-1：

（2）塑件材料的选择：选用ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。

（3）色调：米白色。

（4）生产批量：大批量。

（5）质量：1.5kg

3.2  塑件的结构与工艺性分析

3.2.1 结构分析

塑件电冰箱后面的的接水用部分，对于结构强度要求不是很高。由于该塑件为非高精度塑料件制品，因此对表面粗糙度要求不高。此外此零件外部有两个挂钩，要成型必须采用外侧抽芯机构，塑件整体精度要求较低，零件的总尺寸为中型，比较适合于模具生产。

3.2.2 工艺性分析

精度等级：采用5级低精度

脱模斜度：型腔一般取  35′－1°30′   型芯取  30′－40′（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。）

3.3  ABS的注射成型工艺

3.3.1 注射成型工艺过程

（1）预烘干→装入料斗→预塑化→注射装置准备注射→注射→保压→冷却→脱模→塑件送下工序

（2）清理模具、涂脱模剂→合模→注射

3.3.2 ABS的注射成型工艺参数

（1）注射机：螺杆式

（2）螺杆转速（r/min）：30——60（选0）

（3）预热和干燥：温度（°C）  80——85

时间 (h)     2——3

（4）密度（g/ cm3）:1.08——1.2

（5）材料收缩率（℅）：0.3——0.8

（6）料筒温度（°C）： 前段  180——200

                   中段  165——180

                   后段  150——170

（7）喷嘴温度（°C）：170——180

（8）模具温度（°C）： 50——80

（9）注射压力（MPa）： 70——90

（10）成形时间（S）：注射时间  3——5

                 保压时间  20——25

                 冷却时间  15——30

                 总周期    40——70

（11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可

（12）后处理：方法   红外线灯、烘箱

  温度（°C）  70

  时间（h）     2——4

3.3.3 ABS性能分析

（1）使用性能：

①综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。

②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。

③水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。

④尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。

（2）选用ABS的成型性能分析：

①吸湿性强，含水量应小于0.3％，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

②流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

③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。

④易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白

14 结论

通过三个多月对冰箱接水盒塑料外壳模具的设计，我对注塑模具的设计方法与流程有了一个比较全面的了解。在设计的过程中，遇到了很多的问题，尤其是在流道的设计、抽芯机构的设计以及成型零件的计算等方面，费了很多周折，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。通过此次毕业设计使在模具设计方面的知识有了一定的了解，特别是对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择等都有些认识。而且冰箱接水盒是从贴近人们生活的产品中选取的设计课题，我查阅了相关许多的书籍，借鉴了他们的设计理念，最终以“低成本、高质量、高效率”的要求设计，在相关的材料选择、尺寸公差、加工方式都进行合理的设计，以达到理想化。

我是机械设计制造及其自动化专业的一名学生，对于模具这门学科可以说我只知道一些专业相交的知识，对它没有更多的了解。对于像AUTOCAD、UG等制图软件可能没有太多的问题，但是让我用三个来月的时间里边学边做设计，而且白天还要上班，在学习和设计的时间上非常有限。而且又离开学校，当遇到问题的时候只能自己摸索，这次做的设计所带来的困难可想而知。不过，正是通过这次毕业设计，让我从根本上了解了什么是注塑模，它的组成部件有哪些，它的工作原理是如何，它的设计流程等等。

在实习的这段时间里，使我感受到对于设计不能有半点的马虎，特点在图纸上有小问题时，企业里面的检查者都会检查出来，我们可能觉得是小问题，但是到真正生产的时候就可能是大问题，它直接会带来经济上的损失，也有可能会影响到人的生命安全。所以，作为一名机械设计者，我们一定要用严谨的态度来对待我们的设计，不仅在学习是如此，工作后也是如此。

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