现代模具设计制造中已全面推广CAD/CAM/CAE技术。实践证明模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，随着微机软件的发展、进步和全面普及，CAD/CAM/CAE技术条件的基本成熟，技术培训工作也日趋简化。国产模具软件的开发和应用，加大技术培训和技术服务的力度，扩大了CAE技术的应用范围。用于模具设计制造的计算机软件,将向智能化、集成化方向发展。

随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展, RPM技术直接或间接用于模具制造。它通过立体光固化（SLA)、叠层实体制 (LOM)、激光选区烧结(SLS)、三维打印（3D-P)、熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。

如塑料注射模具、压注模具、精密铸造模具等有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。

热流道技术的推广，使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。

模具标准化程度不断提高,目前我国模具标准件使用覆盖率已达到50%左右。　

模具的深加工、精加工正向自动化、智能化方向发展；使模具的加工精度等级和表面粗糙度的要求提高1～2个等级。

塑料成型件的应用已经十分广泛已逐步代替传统的金属和非金属材料制品,发展注塑模具大有可为。

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内容简介：: 摘要首先阐述模具的发展状况,模具涉及到的相关产业.接着介绍模具的基本结构,可以对模具的组成有一定的新认识.并对注塑模具设计的原则和过程做了详细的阐述,而且结合具体的产品进行了演练注塑模具的设计过程与思想关键词：模具结构，模具设计原则，模具设计过程目录引言第一章注塑模具1.1 塑料的基本概念 1.2 塑料的成型过程 1.3 注塑模具基本结构 1.4 浇口形式 1.5 排气系统 1.6 注射成型件的设计 1.7 注塑模具设计的一般原则第二章注塑模具设计过程实例2.1 产品图消化 2.2产品型腔布置设计2.3 确定分型面2.4选择产品的材料2.5 确定型腔的形式2.6 模架选用 2.7确定浇口形式2.8冷却系统的确定依据2.9注射机的类型与参数确定2.10 注射模设计质量第三章绘制模具图与校图 3.1 绘图要求 3.2 绘制零件图3.3 绘制全部模具图 3.4 最后校对设计图样3.5 整理资料进行归档参考文献致谢结束语344566910111212141515161616171717171718191920212121引言现代模具设计制造中已全面推广CAD/CAM/CAE技术。实践证明模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，随着微机软件的发展、进步和全面普及，CAD/CAM/CAE技术条件的基本成熟，技术培训工作也日趋简化。国产模具软件的开发和应用，加大技术培训和技术服务的力度，扩大了CAE技术的应用范围。用于模具设计制造的计算机软件,将向智能化、集成化方向发展。随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展, RPM技术直接或间接用于模具制造。它通过立体光固化（SLA)、叠层实体制 (LOM)、激光选区烧结(SLS)、三维打印（3D-P)、熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。如塑料注射模具、压注模具、精密铸造模具等有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。热流道技术的推广，使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。模具标准化程度不断提高,目前我国模具标准件使用覆盖率已达到50%左右。模具的深加工、精加工正向自动化、智能化方向发展；使模具的加工精度等级和表面粗糙度的要求提高12个等级。塑料成型件的应用已经十分广泛已逐步代替传统的金属和非金属材料制品,发展注塑模具大有可为。第一章塑料模具“塑料模具”又可分为1注射模具2压缩模具.3压注模具4挤出模具5吹塑模具等等本论文是通过对生产汽车配套件中的一个小件，如图1；产品名称：喷雾咀；产品材料：ABS ；该产品属非标件，量大，零件成型对尺寸精度等级比较高，来论述自己参与设计产品改造的感受。图11.1 塑料的基本概念注塑是注射塑料的简称，对于设计注塑模具而言，首先要对注塑模具设计的材料有一定的了解。塑料是高分子材料的一种，以高分子合成树脂为主要成分，在一定温度和压力下具有塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。塑料有400多个品种，其中常用材料有40余种，主要分为热固性塑料与热塑性塑料，一般工程上使用的塑料主要有尼龙、聚磷酸脂、聚甲醛和ABS等，其力学性能高，可代替金属作为工程材料。不同的塑料，其成型温度、成型压力，设计是选择的脱模斜度和壁厚等皆有所不同，例如对于热塑性塑料而言，增加壁厚，冷却时间和成型时间都会延长，使成本增加，而且还容易产生缩空、翘曲和凹陷等缺陷。1.2塑料的成型过程塑料成型是热塑性塑料成型的一种主要加工方法，可以分为合模、加料、加热、塑化、挤压、注射、保压、冷却、固化、定型、螺杆嵌塑和脱模顶出，概括为材料的塑化、流动和冷却过程。塑料的成型是通过注射成型机来实现的，按其用途分为热塑性塑料注射成型机和热固性塑料注射成型机，注射成型模具的基本结构包括浇注系统、成型零件和结构零件3部分，其中浇注系统是将塑料同注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，它由主流道、分流道、内浇口和冷料穴等结构组成；成型零件是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，它由型芯（成型塑件内部形状）型腔（成型塑料外部形状）、成型杆和镶块等构成；结构零件构成零件结构的各种零件，在模具中起安装、导向、机构动作以及高温等作用，它有导向零件、装配零件和冷却加热系统等组成。1.3注塑模具基本结构通常典型注塑模具的组件包括以下几部分：(1)成型部件是指动,定模部分有关组成型腔的零件的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道,他包刮主流道,分流道,浇及冷料穴 (3)导向部件在注塑模中,用导向部件对模具的动模导向与定位,以使模具合时能准确对合 (4)推出机构是指模具分型件型腔中推出的装置(5)调温系统为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调节.一般热塑性塑料的注射模具大部分设有冷却系统 (7)支承零部件用来安装固定或者支承成型零部件及前各部件机构的零部件(8)侧向分型与抽芯机构当塑件有侧向的凹凸形状的孔和台时,须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开图：1-2注塑模示意1.4 浇口形式浇口是一个连接流道（浇道）及模穴的孔或信道，它必须小到能让流道与塑物很容易的分离却又须大到能够避免塑流过早凝结造成填充不足。一般设计浇口之大小，是由小渐大直到能够填充完全，但最小的浇口其直径不得小于0.03英吋且不得超过流道或浇道之直径。通常浇口大小为塑件壁厚的一半。1.4-1浇口的位置浇口之位置与最终产品之性质关系甚巨如以下所列：1. 外观：残留之浇口痕通常不可避免，所以尽量让其位于较不明显之处。2. 应力：切勿将浇口设于近高应力区，因为浇口本身之附近会产生残留应力且浇口造成之粗糙表面容易导致应力集中。3. 压力：将浇口设于塑物之较厚部位以保证充填完美并能避免凹陷及包气的产生。4. 分子方向性(orientation)：高度的轴分子方向性会造成塑物只具单方向之强度。所以调整浇口之位置，让塑流进入模穴后能辐射似的流动。5. 缝合线：通常将浇口位于能使流动到模穴各部位之长度一定如图1-3所示。图(b)则为侧浇口所造成之缝合线。而图(a)由于有插入物之关系，缝合线更为严重，解决方法为将浇口设近于插入物处，使之产生较大之涡流以减轻缝合线6. 充填(filling)：将浇口设于壁之对端，重迭式进料以增加涡流来消除流痕及浇口附近之毛边如图2-33所示。图：1-3选择浇口位置图：1-4浇口位置流动示意总之，浇口最理想之位置是能使熔融塑料均匀的进入模穴且把模穴的各个部位同时填满。1.4-2 浇口之种类选择最好之浇口类型，其重要性犹如浇口之位置与大小。图1-3为各种不同之浇口图。a) 浇道浇口(sprue gate)：此为经由浇道衬套或直接制造于模穴中之锥形孔。通常用于单模穴模具或是须要对称性流动之模具，其优点为材料之受剪应力及压力损失较低，材料温度较均匀；缺点则为须要后加工以消除明显之断痕。b) (b) 边缘浇口(side or edge gate)：此种浇口适用于双层板之多模穴模具及较厚部位的塑物。其优点为浇口之横断面较简单，易于加工，浇口之尺寸较精确且易于修改；缺点则为浇口冷却去掉后，痕迹仍然明显。c) (c) 点状浇口(pin gate)：此种浇口通常用来取代边缘浇口以减少后加工之处理。常应用于三板式、模底注料模具，就是在凹模板后再设有一块板以装置流道系统，点状浇口再直接地或通过分浇口以把模穴和流道连接在一起。其限制为它只适用于较薄之塑件。 (d) 边缘点状浇口：犹如点状浇口，它只适用于较薄之塑件。其优点为将浇道与成形件分开，有较不明显之断痕，缺点则为较大之压力损失，经由局部过热有损成形材料之性质。 (e) 耳式浇口(tab gate)：在模穴之一侧设置耳槽，然后在耳槽上设一个普通的矩形边缘浇口。由于熔料进入模穴前必须先拐90的弯，防止了直接进料所产生之喷射，因此塑料能平稳均匀的填满模穴。 (f) 膜状浇口(diaphragm gate)：用于单模穴模具且塑物为环形具较小内部直径的。其优点为较少之残留应力，缺点则为须要之射出材料较多，后加工较为困难。 (g) 内环形浇口(internal ring gate)：犹如膜状浇口般适用于制造环形物之单模穴模具，但塑物是具较大内部直径的。 (h) 外环形浇口(external ring gate)：用于多模穴模具之环形物制造。 (i) 潜伏式浇口(submarine gate)：它是一种圆形或椭圆形浇口，潜伏在分模面之下向模穴供料，其优点为：模穴设在一块模皮里，不存在配合之问题且可得较精确之尺寸。不受浇口冷却封闭时间的影响而能直接控制充满模穴的时间。在顶出时，浇口尾料和塑件可被自动切断。图：1-51.5 排气系统当模具充满塑料后，所有之内部空气必须排掉，否则模穴内被压缩之空气会产生热而将塑品烧焦。排气可位于分模线上任何一处，特别是在模穴内最后填满的地方，如图1-6所。图：1-6 排气位置对于未显现的肋及浮凸物，排气可在顶出轴方向上磨一小平块而设立。排气装置是由浅、小而渐大，但如果太大会造成塑物在排气口有毛边现象。对于热塑性塑料，射出成型之排气装置其尺寸规格通常如图1-7所示。图：1-71.6注射成型件的设计注射成型件的设计包括分型面的选取、脱模的方向、浇口位置的选择和是非影响外观、排气等，主要有以下几个注意的事项：（1）分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会以生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2) 便于塑件顺利脱模，3) 尽量使塑件开模时留在动模一边。4) 保证塑件的精度要求。5) 满足塑件的外观质量要求。6) 便于模具加工制造。7) 对成型面积的影响。8) 对排气效果的影响。9) 对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。（2）脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置是否合适，推扳会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。（3）模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。（4）处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。（5）浇柱、排气系统的位置，大小是否恰当。1.7 注塑模具设计的一般原则1注塑模具设计的一般原则注塑模具设计的一般原则主要包括塑料的单向流动、流动平衡、恒定压力梯度、最大剪切应力、熔接痕、熔合痕放置、避免滞留、避免潜流、可控制的摩擦加热、流道热阀和可接受流道型腔比。（1）单向流动。单向流动是指在填充过程中，塑料应该在一个方向上流动，并且保持一个直的流动前沿，以产生单方向的定位。（2）流动平衡。流动平衡是指所有的流动路径应该是平衡的，即使在相同的时间以相同的压力充填模腔。（3）恒定压力梯度。恒定压力梯度是指压力梯度（压力降低对单位长度）沿着流动路径是固定的数值。（4）最大剪切应力。最大剪切应力是指在填充的时候应该小于材料临界的最大剪切应力，此数值是由材料的本身特性决定的。（5）熔接痕/熔合痕放置。熔接痕/熔合痕放置位置应该在最不敏感部位放置熔接和融合线。（6）避免滞留。避免滞留是指尽可能避免在流体路径为厚的和薄流动路径处设置浇口。（7）避免潜流。避免潜流是指通过浇口的设置，避免潜流保证流体在最后充填区相遇。（8）可控制的摩擦加热。可控制的摩擦加热是指为控制的摩擦加热设计流道，增加型腔熔体温度，这将在产品中获得较低的应力，避免因塑料长期处于较高的温度下而引起塑料的降解。（9）流道热阀。流道热阀是指利用热阀设计流道系统，保证浇口冻结时型腔刚好充完毕和已充分保压，避免在模具充填完毕后过保压或产生倒流。（10）可接受流道/型腔比。可接受流道/型腔比是指为高压力降设计流道系统。使流道材料一个低比率的流道/型腔设计。第二章模具设计过程实例2.1产品图消化阅读和分析任务书此喷雾嘴原本材料为铝制品，由于材料的成本高和易磨坏。现要将材料改为塑料产品。 (喷雾咀塑料产品)2.2产品型腔布置设计确定型腔数目的条件;最大注射量,锁模力.产品的精度要求等(1)从注射机的塑化量与模具最多型腔数的关系. 3.6TR N=- V 式中N-最高型腔数 T- 成型周期 R -塑化能力(Kg/h) V-塑件和流道体积 P-材料的密度 (2) 从注射机的锁模力与模具最多型腔数的关系. 10fFN=-AP 式中 f-防止飞边出现的安全系数(取1.2-1.5) F-最大锁模力(KN) P-最大注射压力 A- 制品及流道的投影面积 (3) 模具成本与型腔数目的关系.通常模具中每增加一个型腔,所成型的精度将下降4%对精度要求高的制品,随着型腔数的增加,模具的制品精度也势必随之增加,因而导致制造成本加大,他们三者之间关系如图3.2所示（图3.2）综合考虑可以确定型腔数及排列方式为下3.3图（图3.3）2.3 确定分型面。分型面的选择应以模具结构简单.分型容易,并且不影响塑件的外观和使用为原则,所以此产品分型面应该选择在产品下面的最大圆面处.如图3.4所示 (图3.4) 2.4选择产品的材料類型產品特性用途PP多功能工程母粒 EMB耐熱, 高光澤, 着色家電外殼5-40% 玻璃纖維增強, 礦物填充 PP高強度, 高剛性家電, 電器配件阻燃 PP, 阻燃母粒 (PP)UL94-V0, V2(1:5 V0, 1:10V2)家電, 電器配件ABS阻燃, 10-30% 玻璃纖維增強 ABS高剛性, 高衝擊, V0 級電器用品耐熱 ABS耐熱, 耐候汽車配件阻燃母粒 (ABS)1:4 V0 級家電, 電器配件PC阻燃, 10-30% 玻璃纖維增強 PC高衝擊, 阻燃, V0 級高強度配件阻燃 PC阻燃, V0 級電器配件HIPS阻燃 HIPS,阻燃母粒 (HIPS)V0, V2,1:4 V0 級電視機外殼PC/ABS高衝擊, 阻燃PC/ABS 合金高衝擊, 高流動性, V0 級電器, 汽車配件, 電腦外殼TPE, TPR硬度: Shore A40-90直接注塑,加工方便多種用途PBT阻燃, 玻璃纖維增強 G10, G20, G30高光澤, 抗遷移電子, 電器用品PA阻燃, 10-30% 增強級高強度, 高剛性, V0 級電器, 結構件ECMP導電 PE, 導電 PP(注塑, 擠出, 吹膜)高衝擊, 加工方便, 導電佳抗靜電周轉箱, 包裝導電 HIPS (注塑, 擠出)加工方便, 導電佳抗靜電包裝PP EMB多功能工程母粒 EMB耐熱, 高光澤, 着色家電外殼ABS EMB阻燃母粒 (ABS)1:4 V0 級家電, 電器配件HIPS EMB阻燃母粒 (HIPS)V0, V2,1:4 V0 級電視機外殼根据性能分析我们选用ABS材料,它的平均收缩率为0.4%-0.6%所以该产品可以取它的平均收缩铝0.54%计算,在设计模具型腔尺寸时,取制品公差范围的1/3为模具型腔的尺寸公差.加上收缩率后制品的实际尺寸,为型腔的基本尺寸.2.5 确定型腔的形式为方便加工与热处理,型腔与型心部分,采用拼镶结构如图3.5. (图3.5)2.6 模架选用我们可以选用标准模架即2525CI7575模架2.7确定浇口形式为了满足制品表面要求与提高成型效率,参考第二章所述综合考虑可采用测浇口.2.8冷却系统的确定依据热塑性塑料和部分惹固性塑料成型的过程，是将温度较高的熔融塑料，通过高压注射进入温度较低的模具中，经过冷却固化，从而得到所要的产品。首先，从提高生产效率的角度来看，成型过程中成型周期是一个非常重要的环节。由于在整个成型周期中50-60的时间用于对制品的冷却，因此，在成型过程中冷却时间长短的重要意义是不言而喻的。制品的最短冷却时间可按下式： _&2T=-Ln(w/4xA-B/I-B) 2Wa 注 &制品最大厚度（mm） a塑料热扩散系数 A塑料脱模温度 B模具温度 I塑料注射温度2.9注射机的类型与参数确定根据以上型腔数目、产品的精度要求等分析和以往的经验注射机选用的各参数如下 1）注射机类型：螺杆式 2）料筒温度：后段250，中段220，前段220； 3）喷嘴温度：208 4）模具温度：60 5）注射压力：13.4MPa 6）成型时间：注射时间1秒，保压时间5秒，冷却时间10秒。 7）螺杆转速：58r/mim 8) ABS干燥温度：80，干燥时间：4H2.10 注射模设计质量设计注塑模时,是否正确地考虑了塑料原料的工艺性,成型性能,注射机类型可能对成型质量产生的影响,对成型过程中可能产生的缺陷是否在注射模设计时采取了相应的预防措施(1) 是否考虑了塑件对注塑模具导向精度的要求,导向结构设计的是否合理(2) 成型零部件的工作尺寸计算是否正确,能否保证产品的精度,其本身是否有足够的强度和刚度(3) 支承零部件能否保证模具具有足够的整体强度和刚度(4) 是否考虑了试模和修模要求装拆及搬运条件方面有无便于装拆时有的装拆孔,牵引螺钉和起吊装置,对其是否做出了标记第三章绘制模具图与校图 3.1绘图要求绘制模具图是指要求按照国家制图标准以及公司具体的标准和国家未规定的工厂习惯画法设计模具图。模具总装配图包括以下具体内容。（1）模具成型部分结构（2）浇注系统，排气系统的结构形式。（3）外型结构及所有连接件，定位、导向件的位置。（4）标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。（5）辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。（6）标注技术要求和使用说明。 3.2 绘制零件图3.3 绘制全部模具图3.4最后校对设计图样基本结构方面(1) 注射模的机构和基本参数是与注射机匹配(2) 注射模是否具有合模导向机构,机构设计是否合理(3) 分型面选择是否合理,有无产生飞边的可能,塑件是否滞留在设有顶出脱模机构的模(或定模)一侧(4) 型腔的布置与浇注系统的设计是否合理.浇口是否与塑料原料相适应,浇口位置是否恰当,浇口与流道几何形状及尺寸是否合适,流动比较是否合理(5) 成型零部件设计是否合理(6) 顶出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理,安全和可靠.它们之间或它们与其他模具零部件之间有无干涉或碰撞的可能;脱模板(推板)是否会有凸模咬口(7) 是否有排气机构,其形式是否合理(8) 是否需要温度调节系统,如果需要,其热源和冷却方式是否合理.温控元件是否足够,精度等级如何,寿命长短如何,加热和冷却介质的循环回路是否合理(9) 支承零部件结构是否合理(10) 外形尺寸能否保证安装,固定方式选择得是否合理可靠,安装用的螺栓孔是否与注射机动定模固定板上的螺孔位置一致3.5整理资料进行归档参考文献：赵丹阳注塑模具设计与制造实战机械工业出版社北京 2003陆宁适用注塑模具设计中国轻工业出版社北京 1996宋满仓注射模设计方法与程序模具制造出版社上海 1999李倩塑料注射成型技术中国塑料出版社天津 2000黄银国注射模研究与开发模具工业出版社哈尔滨 2001胡海清注射模具成型设计中国轻工业出版社北京 1999黄丹塑料工程手册机械工业出版社北京 2000周星龙机械设计手册机械工业出版社北京 2001黄键求模具制造机械工业出版社北京 2002 致谢十分感谢常州轻工学院给我提供了两年的学习机会,在这两年里我学到了许多专业知识,为我进社会开通了道路。感谢我的指导老师，在我设计毕业论文中,给予我的帮助与支持。我的论文能够顺利通过和老师您的付出是分不开的，在这里在次说声谢谢了。同时我也要对我的班主任老师说声谢谢，感谢你两年里对我学习和生活上的关心。同样我也要感谢上海辰钰模具有限公司，感谢技术服务部给我这样一个宝贵的实习机会，让我对社会、对工作、对学习都有了更深一步的理解和认识，为我即将走上工作岗位增添了信心，让我在大学生活中留下了美好的一页. 结束语：注塑成型是塑料加工中最普篇采用的方法.该方法实用与全部的热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大生死其它成型方法望之莫及的.由于注塑成型加工不仅产量多,而且适用与多种原料,能够成批连续的生产,并且具有固定的尺寸,可以实现生产自动化,高速化,因此具有极高的经济效益.所以说作为一名新时代的大学生,我们应该努力学好专业知识,将来使我国的塑料模具设计水平进入一个新的阶段.装订线共 21 页第页共 10 页第页常州轻工职业技术学院机械工程系毕业设计常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院毕业设计开题报告毕业设计开题报告题目喷雾咀注塑模设计姓名李涛学号 0405323245 班级 04 模具 322 指导教师职称日期 C C C Z Z Z I I I L L L I I IC C C Z Z Z I I I L L L I I I 共 10 页第页前言前言现代模具设计制造中已全面推广 CAD/CAM/CAE 技术。实践证明模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向，随着微机软件的发展、进步和全面普及，CAD/CAM/CAE 技术条件的基本成熟，技术培训工作也日趋简化。国产模具软件的开发和应用，加大技术培训和技术服务的力度，扩大了 CAE 技术的应用范围。用于模具设计制造的计算机软件,将向智能化、集成化方向发展。随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展, RPM 技术直接或间接用于模具制造。它通过立体光固化（SLA)、叠层实体制 (LOM)、激光选区烧结(SLS)、三维打印（3D-P)、熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。如塑料注射模具、压注模具、精密铸造模具等有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的 1/3 和成本的 1/4 左右。热流道技术的推广，使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。模具标准化程度不断提高,目前我国模具标准件使用覆盖率已达到50%左右。模具的深加工、精加工正向自动化、智能化方向发展；使模具的加工精度等级和表面粗糙度的要求提高 12 个等级。塑料成型件的应用已经十分广泛已逐步代替传统的金属和非金属材料制品,发展注塑模具大有可为。共 10 页第页目录第一章前言1.1 现代模具发展状况 1.2 课题题目1.3 课题来源 1.4 课题类型第二章方法论证2.1 课题研究方法2.2 设计及制造方案 2.3 可行性分析第三章文献综述3.1 课题研究的目的 3.2 课题研究内容3.3 拟订解决关键的问题第四章进度安排附件：参考文献244456677888889 共 10 页第页1.1 目前我国模具技术发展趋势当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下,用户对模具制造要求是交贷期短、精度高、质量好、价格低。模具技术的发展应该与这些要求相适应。 (l)在模具设计制造中将全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具 CAD/CAM/CAE 技术,是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及 CAD/CAM/CAE 技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具 CAD/ CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用;加大技术培训和技术服务的力度;进一步扩大 CAE 技术的应用范围。有条件的企业应积极做好模具CAD/CAM 技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPPPDMCIMSVR,逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件,将向智能化、集成化方向发展。 (2)快速原型制造(RPM)及相关技术将得到更好的发展快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的,是一种全新的制造技术,是基于新颖的离散/堆积(即材料累加)成形思想,根据零件 CAD 模型,快速自动完成复杂的三维实体(模型)制造。。 (3)电火花铣削加工技术将得到发展电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控镜一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (4)热流道技术将得到推广由于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。国外热流道技术的发展很快,许多塑料模具厂生产的模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达 80%以上,效果十分明显。国内近几年来已开始推广应用,但总体还达不到 10%,个别企业已达到 30%左右。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,是发展热流道技术的关键。(5)模具标准化程度将不断提高我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。为了适应模具工业发展,模具标准化工作必将加强,模具标准化程度将进一步提高,模具标准件生产也必将得到发展。 (6)模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅效率低(约占整个模具周期的 l/3),且工人劳动强度大,质量不稳定,制约了我国模具加工向更高层次发展。因此, 共 10 页第页研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外,由于模具型腔形状复杂,任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法,如挤压衍磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备,以提高模具表面质量。(7)模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展,国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征:多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。 (8)随着汽车朝着轻量化、高速、舒适、风格化发展,汽车车身模具一方面要适应新型车身制造材料(如铝合金、塑料等),另一方面要向着大型化、复杂化和高精度方向发展为了更好的与车身生产相结合,模具生产部门除了模具设计制造外,还必须同时搞好开发、协调车身设计、样车制造、工艺设计等各个环节。因此要求企业有较高的整体素质和综合水平。 2、课题题目该课题为喷水咀注塑模的设计3、课题来源此手机外壳为生活中常见的塑料制品,以 ABS 为原料进行模具设计.4、课题类型该模具为塑料模具中的注塑模具，该模具的特点是，它的外表面要求光泽无划横。还有它的塑料产品内部有一小段是有斜度的，这样一来对模具的加工精度要求就相当高，二、方法论证二、方法论证1、课题研究方法注塑成型过程注塑成型是热塑性塑料成型的一种主要加工方法，可以分为合模、加料、加热、塑化、挤压、注射、保压、冷却、固化、定型、螺杆嵌塑和脱模顶出，概括为材料的塑化、流动和冷却过程。塑料的成型是通过注射成型机来实现的，按其用途分为热塑性塑料注射成型机和热固性塑料注射成型机，注射成型模具的基本结构包括浇注系统、成型零件和结构零件 3 部分，其中浇注系统是将塑料同注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，它由主流道、分流道、内浇口和冷料穴等结构组成；成型零件是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，它由型芯（成型塑件内部形状）型腔（成型塑料外部形状）、成型杆和镶块等构成；结构零件构成零件结构的各种零件，在模具中起安装、导向、机构动作以及高温等作用，它有导向零件、装配零件和冷却加热系统等组成。注塑模具基本结构通常典型注塑模具的组件包括以下几部分：共 10 页第页（1）成型部件是指动,定模部分有关组成型腔的零件（2）浇注系统的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道,他包刮主流道,分流道,浇及冷料穴 (3) 导向部件在注塑模中,用导向部件对模具的动定模导向与定位,以使模具合时能准确对合 (4) 推出机构是指模具分型件型腔中推出的装置(5) 调温系统为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调节.一般热塑性塑料的注射模具大部分设有冷却系统(6) 排气系统为了将成型时行腔内的空气和塑料本身挥发的气体排出模具外,常常在分型面上开设排气槽,对于小塑件的模具,可直接利用分型面或者推出机构等与模具的间隙排气(7) 支承零部件用来安装固定或者支承成型零部件及前述的各部件机构的零部件(8) 侧向分型与抽芯机构当塑件有侧向的凹凸形状的孔和凸台时,须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或注射成型件的设计注射成型件的设计包括分型面的选取、脱模的方向、浇口位置的选择和是非影响外观、排气等，主要有以下几个注意的事项：（1）分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会以生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。（2）脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置是否合适，推扳会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。（3）模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。（4）处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。（5）浇柱、排气系统的位置，大小是否恰当。2、设计及制造方案注塑模具设计一般过程包括设计任务书的分析、型腔布置、型腔数目的确定、型腔的布局及尺寸、分型面的选取、浇口及流道的创建、设计冷却系统和电加热系统、机械运动机构的设计、顶出及导向定位系统的设计、排气系统的设计，以及模具的装配资料整理，试加工等。1）阅读和分析任务书注塑模具设计的第一步需要认真阅读和分析任务书，一般注塑模具设计的任务书包括如下内容：（1）经过审签的正规制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。（2）塑料制件说明书或技术要求。（3）生产产量。（4）塑料制件样品。共 10 页第页2）收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。收集、分析和消化原始资料的具体内容如下：（1）消化塑料制件图。（2）消化工倔艺资料。（3）确定成型方法。（4）选择成型设备。（5）具体结构方案。3）注塑模具结构设计注塑模具结构设计是模具设计的主要工作之一，具体设计内容包括以下几种。（1）型腔布置。确定型腔数目的条件;最大注射量,锁模力.产品的精度要求,经济性等（2）确定分型面。分型面的选择应以模具结构简单.分型容易,并且不影响塑件的外观和使用为原则（3）确定浇注系统和排气系统。一般注射模的排气可以利用分型面和推出机构的间隙排气（4）选择顶出方式、决定侧凹处理方法和抽芯方式。（5）决定冷却/加热方式、加热/冷却沟槽的形状、位置、加热、元件的安装部位。（6）根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度外型尺寸，外型结构及所有连接、定位、导向件位置。（7）确定主要成型零件，结构件的结构形式。（8）考虑模具各个部分的强度，计算成型零件的工作尺寸。3、可行性分析注射模的机构和基本参数是与注射机匹配1)模具开合模运动仿真：运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。 2)注射过程数值分析采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。注射模是否具有合模导向机构,机构设计是否合理(1)分型面选择是否合理,有无产生飞边的可能,塑件是否滞留在设有顶出脱模机构的模(或定模)一侧(2)型腔的布置与浇注系统的设计是否合理.浇口是否与塑料原料相适应,浇口位置是否恰当,浇口与流道几何形状及尺寸是否合适,流动比较是否合理(3)成型零部件设计是否

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