矩形盒盖注塑模具设计[三维UG]【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 目 录 1 绪论 . 4 料成型与注塑模具 . 4 内外相关发展状况 . 6 内发展状况 . 8 外发展状况 . 9 国与国外先进技术的差距 . 9 料模具发展走势 . 9 2 塑件材料分析与方案论证 . 11 件的工艺分析 . 11 件的材料 . 11 苯乙烯 的基本特性 . 11 苯乙烯 的成型特点 . 11 苯乙烯的主要用途 . 11 苯乙烯的注射成型工艺参数 . 11 件的成型工艺 . 11 射成型的原理 . 12 射成型的工艺过程 . 12 射成型工艺参数 . 14 塑模的机构组成 . 14 案论证 . 15 3 注射成型机的选择 . 17 算塑件体积 . 17 算塑件质量 . 17 塑机的注射容量 . 17 模力 . 17 择注塑机及注塑机的主要参数 . 18 射机的选择 . 18 注塑机的主要参数 . 18 . 18 4 浇注系统设计 . 20 注系统的功能 . 20 注系统的组成 . 20 注系统设计原则 . 20 注系统布置 . 20 道系统设计 . 22 流道设计 . 22 料井设计 . 23 口设计 . 23 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 5 成型零件设计 . 25 型面的设计 . 25 型零件应具备的性能 . 26 型零件的结构设计 . 26 模（型腔）结构设计 . 26 芯的结构设计 . 27 型零件工作尺寸计算 . 27 响塑件尺寸和精度的因素 . 27 型零件工作尺寸的计算 . 28 图 芯 . 30 具型腔侧壁和底板厚度的计算 . 30 6 导向机构的设计 . 32 向机构的作用 . 32 柱导向机构 . 32 向机构的总体设计 . 32 柱的设计 . 33 套的设计 . 33 板导套导柱的结构设计 . 34 7 脱模机构的设计 . 34 模机构的结构组成 . 34 模机构的设计原则 . 34 模机构的结构 . 34 模机构的分类 . 35 模力的计算 . 35 单脱模机构 . 35 模机构的设计要点 . 36 出机构的形状 . 36 位装置 . 37 8 侧向分型与抽芯机构设计 . 38 向分型与抽芯机构的分类 . 38 向分型与抽芯机构设计 . 38 向分型与抽芯机构设计要点 . 38 向分型与抽芯机构的工作原理及其类型 . 39 斜顶抽心距的计算 . 39 顶的组合与导滑形式 . 40 模行程和拉杆尺寸的确定 . 41 9 温度调节系统的设计 . 42 度调节系统的作用 . 42 度调节系统的要求 . 42 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 度调节系统对塑件质量的影响 . 42 却系统的机构 . 43 具冷却系统的设计原则 . 43 具冷却系统的结构 . 43 10 塑料模具用钢 . 45 塑模材料应具备的要求 . 45 具材料选用的一般原则 . 45 模具所选钢材及热处理 . 45 11 模具工作过程 . 47 12 模具可行性分析 . 48 模具的特点 . 48 场效益及经济效益分析 . 48 13 总结 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 1 绪论 塑料工业是由塑料原料和塑料制品生产两大系统组成，二者相辅相成，缺一不可，而塑料制品生产是实现塑料原料自身价值的唯一手段。塑料制品生产的目的就是根据各种塑料的性能，利用各种工艺方法，使其成为具有一定形状而又有使用价值的物品或定型材料。塑料制品生产主要由成型、机械加工、表面装饰、装配等环节组成，其重要一环就是塑料成型。 塑料成型就是将各种形态的塑料原料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需形状的制品或胚件的过程。塑料成型的方法很多，如 注塑、吹塑、挤出等等。而注塑成型以其能成型高尺寸精度、高复杂性的制品和高效率占有重要一席。 塑料注塑成型过程是，塑料原料从注塑机的料斗进入加热筒，经塑化后由柱塞或螺杆的推动，在一定压力下通过喷嘴进入模具型腔，经冷却固化后而开模获得制品（塑件）。除少数几种塑件外，几乎所有的塑件都可以注塑成型。据有关资料统计，注塑制品占所有模塑件总产量的三分之一；注塑模具占塑料成型模具数量的二分之一以上。注塑成型制品的应用已十分广泛，并随着塑料原料的不断改进，已逐步代替传统的金属和非金属材料的制品，发展注塑模具大有可为。 塑料 模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极其密切的关联，世界各国对塑料模的现代设计与制造技朮都极为关注。近年来，国外对塑料模的热流道系统温度控制系统应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都做了许多探索，并取得了一定成果。国外许多企业在塑模的设计与制造方面，已采用了对提高塑件制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件生产成本方面取得较好经济效益。 塑模设计的传统方法，是依靠设计人员的经验技巧和现有的设计数据，从对塑件的工艺计算到塑模的设计制图，全靠手工劳动。对塑模的制造就更需要专业人员 付出大量的繁杂劳动。所以塑件的质量和数量都远不能满足生产发展的需要。随着计算器技朮的广泛应用，塑模设计和制造采用了 而大大提高了模具设计制造的效率。 塑模 应用可以提高塑模的设计制造质量和速度。据日本有关数据报道，仅用 40。另据文献介绍，日本在 151个模具制造厂中调查有 11%采用了 统， 7%采用了 动编程系统，在 64个注塑造厂中有 22%采用了 统，有 16%采用 统， 10%采用了 用 床可以提高制造精度，节省能耗和扩大制造功能。国内 然在这方面已进行了大量研究开发工作，但仍较落后，有待进一步改进和完善。 塑料模具材料直接影响塑模的使用寿命加工成本及产品的成型质量，因此买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 设计时要正确地选择模具材料。用于塑料模具材料的品种很多，其中主要是以钢合金工具钢冷热模具钢，不锈钢等，此外，有色金属中有锌合金铝合金铍铜或某些新材料等。随着材料科学不断发展，在模具新材料的应用上，国内外都已经对模具的工作条件，失效形式和提高撒哈拉沙模具的使用寿命的途径方面进行了大量的 研究工作，并开发出许多不仅具有良好的使用性能，而且还有加工好，热处理变形小的新型塑料模具钢，如预硬钢时效硬钢析出硬化钢耐腐蚀钢等，并在生产中得到广泛应用。选择塑模材料的主要依据是塑模工作条件，对工作精度要求较低，工作条件比较好的塑模，可选择价格较低廉的普通材料制造，而对一些工作精度要求较高，工作条件恶劣的塑模，则需要选择价格较贵使用性能好的材料制造。必要时还应寻加工好的模具零件进行特殊的强化处理，以使塑模具有较长的使用寿命。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 内发展状况 模具工业是国民 经济发展的重要基础工业，也是一个国家加工工业发展的重要标志。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达 2微米的的精密多工位级进模，工位数最多已达 160个，使用寿命1 2 亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平。 现在，我国模具生产厂点约有 3万多家，从业人数 80多万人。“十五”期间，模具年平均增长速度达到 20左右， 2005 年模具销售额达 650 亿元，同比增长25；模具出口 美元，比 2004年的 0，均居世界前列。在模具工业 的总产值中，冲压模具约占 50，塑料模具约占 33，压铸模具约占 6，其它各类模具约占 11。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。 为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛应用，将极大的影响模具制造周期，提高模具的质量，并降低模具的制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高 档模具比例不断增大，产品的机构调整将引发模具市场走势不断变化。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 外发展状况 高新技术在欧美模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。 (1) 广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美， 成为模具企业普通应用的技术。 (2) 为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。 (3) 快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。 目前，国外注射成型技术的发展迅速，精密注射成型、注射成型中的计算机技术的广泛应用，以及全电动注射剂、两板式注射机、无拉杆注射机、电磁动态化注射机、低压注射成型、高速注射成型、复合注射成型、超级小精密注射成型等技术的研发及应用，都大大提高了国外模具的生产和制造水平。 国与国外先进技术的差距 中国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后、其差距主要表现在下列几方面。国内自配率不足 80，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足 60。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。中国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），专业模具厂也大多数是“大而全”、“小而全”的组织形式。国外模具企业大多是“小而专”、“小而精”。模具产品水平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。模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。与 国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术。 (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(2)在塑料模设计制造中全面推广应用 术。 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端 倪，其将解决传统混合型 料制件及模具的 3)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。采用热买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 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。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。 (4)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。(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。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。为此，首先要制订统一的 国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。 (6)应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 (7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 本次毕业设计中主要应用了先进的 件和 软件。其中 主要用于模具成型零件的 3向 2投影面积，体积等，以优化模具设计，使模具结构更加合理。我这次的毕业设计的主要内容是模具结构，在论文中，对于由 件和 软件完成的内容将直接说明，不作具体说明。 毕业 设计（论文） 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 2 塑件材料分析与方案论证 件的材料 此塑件的材料为 聚苯乙烯 （ 苯乙烯 的基本特性 聚苯乙烯 是一种性能优良的热塑性工程塑料，密度为 ，电绝缘性 (尤其高频绝缘性 )优良 ,无色透明 ,透光率仅次于有 机玻璃 ,着色性耐水性 ,化学稳定性良好 ,强度一般 ,但质脆 ,易产生应力脆裂 ,不耐苯。 汽油等有机溶剂 。 苯乙烯 的成型特点 无定形料 ,吸湿小 ,不须充分干燥 ,不易分解 ,但热膨胀系数大 ,易产生内应力。动性较好 ,可用螺杆或柱塞式注射机成型。宜用高料温 ,高模温 ,低注射压力 ,延长注射时间有利于降低内应力 ,防止缩孔 用各种形式浇口 ,浇口与塑件圆弧连接 ,以免去处浇口时损坏塑件。脱模斜度大 ,顶出均匀。塑件壁厚均匀 ,最好不带镶件 ,如有镶件应预热。 苯乙烯的主要用途 适于制作绝缘透明件，装饰件及化学仪器 ，光学仪器等零件。 苯乙烯的注射成型工艺参数 密度（ g/ 收缩率（ %）： 熔融温度： 180 280； 成型模温： 10 85； 流动比： 30 150； 结晶性：非结晶性； 射速：中等速度； 适用注塑机类型：螺杆式、柱塞式均可。 塑料的种类很多，其成型的方法也很多，有注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、气动与液压成型、泡沫塑料的成型等。其中前四种方法最为常用。本塑件的成型采用注射成型。 注射成型又称为注射模塑，是热塑性 塑料制件的一种主要成型方法，除个别毕业 设计（论文） 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 热塑性塑料外，几乎所有热塑性塑料都可用此方法成型。近年来，注射成型已成功的用来成型某些热固性塑件。 注射成型可成型各种形状的塑料制件。它的特点是成型周期短，能一次成型外观复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件，且生产率高，易于实现自动化生产，所有广泛用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具的制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件生产。 注射成型所用的设备是注塑机。目前注塑机的种类很多，但普遍采用的是柱塞式注塑机和螺杆式注塑机。 射成型的原理 注射成型是原理 是将颗粒状态或粉状塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射剂柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件，这样就完成了一次工作循环。如图 2 图 射成型工作循环 射成型的工艺过程 注射成型工业过程包括：成型前的准备、注射成型过程以及塑件的后处理三个阶段。 (1)成型前的准备 为确保注射过程顺利进行和保证质量，应对所用设备和塑料进行一下准备工作： 成型前对原料的预处理 根据各种塑料的特性及供料状况，一般在成型前对原料进行外观（指色泽、粒度大小及均匀性等）和工艺性能（熔融指数、流动性、收缩率等）检验。如果来料为粉料，则有时还需进行捏合、塑炼、造料等操作。此外对所用料粒有时还需要进行干燥。 毕业 设计（论文） 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 料筒的清洗 在注射成型前，如果料筒内残余塑料与将要使用的塑料不一致以及需要调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对料筒进行清洗或更换。 柱塞式注射机料筒内的存料量较多且料筒中间有分流梭，因此清洗较困 难，必须拆卸清洗或者采用专用料筒。 螺杆式注射机通常是直接换料清洗 。为节省时间和原料，换料清洗应根据塑料的热稳定性成型温度范围及各种塑料之间的相容性的因素采用正确的清洗步骤。当新料的成型温度高预料筒内存料的成型温度时，先将料筒温度升至新料的最低成型温度，然后加入新料，并连续“对空注射”，直至全部存料清洗完毕，在调整料筒温度进行正常生产。当新料成型温度比存料成型温度低，则先将料筒温度升高到存料最好的流动温度后切断电源，用新料在降温下进行清洗。当新料与存料成型温度相近时，则不必变 更温度，直接清洗即可。 脱模剂的使用 脱模剂是使塑件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。常用的脱模剂有硬脂酸锌液体石蜡和硅油等。除了硬脂酸锌不能用于聚酰胺之外，上述三种脱模剂对于一般塑料均可使用，其中尤以硅油脱模效果最好，只要对模具施用一次，即可长效脱模，但价格很贵。硬脂酸锌多用于高温模具，而液体石蜡多用于中低温模具。 使用脱模剂时，要求涂层适量和均匀，否则会影响塑料的外观及性能。 (2)注射成型过程 注射过程是塑料转变为塑件的主要阶段。它包括加料、塑化、加压、注射 、保压、冷却定型和脱模等步骤。 加料 由注射剂料斗落入一定量的塑料，以保证操作稳定、塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件。通常其加料量由注射机装置来控制。 塑化 塑化是指塑料在料筒内经加热达到熔融流动状态，并具有良好的塑性的全过程。就生产的工艺而论，对这一过程的总要求是：在规定时间内提供足够数量的熔融塑料，塑料熔体在进入型腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使热分解物的含量达最小值。这些要求与塑料的 特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。 加压注射 注射机用柱塞或螺杆推动具有流动性和温度均匀的塑料熔体，从料筒中经过喷嘴、浇注系统直至注入模腔。 保压 保压是自注射结束到柱塞或螺杆开始后移的这段过程，即压实工序。保压的目的一方面是防止注射压力解除后，如果浇口尚未冻结，发生型腔中熔料通过浇口流向浇注系统，导致熔体倒流；另一方面则是当型腔内熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆可迫使浇口附近的熔料不断补充进模具中，使型腔中 塑料能成型出形状完整而致密的塑件。 冷却定型 当浇注系统的塑料已经冷却凝固，继续保压已不再需要，此时可退回柱塞或螺杆，同时通入冷却水或空气等冷却介质，对模具进一步冷却，这一阶段称冷却定型。实际上冷却定型过程从塑料注入型腔起就开始，它包括从注毕业 设计（论文） 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 射完成、保压到脱模前这一段时间。 脱模 塑件冷却到一定温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。 (3)塑料的后处理 塑件经注射成型后，除去浇口凝料，修饰浇口处余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处 理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后处理主要指退火和调湿处理。 退火处理 退火处理是使塑件在定温的加热液体介质（如热水甘油和液体石蜡）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。其目的在于减少由于塑件在料筒塑化不均匀或在型腔内冷却速度不一致，而形成内应力，这在生产厚壁或带有金属镶件得塑件时尤为重要。一般退火温度控制在塑件使用温度以上 1015，或低于塑料的热变形温度 1020。退火处理的时间取决于塑件品种、加热介质、温度、塑件的形状和成型条件。退火时间到达后， 塑件缓慢冷却至室温，冷却太快，有可能重新产生内应力。 调湿处理 将刚脱模的塑件放在热水中进行处理，以隔绝空气，防止塑件氧化而变色，同时，加快达到吸湿平衡的一种处理方法。通过处理，使塑件的颜色性能和尺寸达到稳定。通常聚酰胺类塑件需进行调湿处理，处理的时间随塑料的品种形状厚度及结晶度大小而异。 射成型工艺参数 对于一定的塑件，当选择了适当的塑料品种、成型方法及设备，设计了合理的成型工艺过程及模具结构之后，在生产中，工艺条件（参数）的选择及控制就是保证成型顺利进行和塑 件质量的关键。注射成型最主要的工艺参数是塑化流动和冷却的温度、压力，以及相应的各个作用时间。 (1)温度 注射成型过程需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度、模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动；而后一种温度主要影响塑料的充模和冷却定型。 (2)压力 注塑成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力。它们关系到塑化和成型的质量。 (3)时间 (成型周期 ) 完成一次注射成型所需要的时间，称为成型周期。它是决定注射成型生产率及塑件质量是一项重要因素。 注射模具包括动模和定模两部分，动模 安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上。注射时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统，开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品。 根据模具中各个部件所起的作用，可将模具分为以下几个基本组成部分： 成型零部件 主要用来决定制品的几何形状和尺寸，如凸模决定制品的内毕业 设计（论文） 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 形，而凹模决定制品的外形。 合模导向机构 主要用来保证动模和定模两大部份或模具中其它零部件（如凸模合凹模）之间的准确对和，以保证制品形状和尺寸的精确度，并避免模具中各种零件发 生碰撞和干涉。 浇注系统 是将注射机射出的塑料熔体引向闭合模腔的通道，对熔体充模时的流动特性以及注射成型质量都具有重要影响。由主浇道、分流道、浇口及冷料穴等组成。 推出机构 在开模过程中，需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出。 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。模具的冷却一般依靠模具内开设的冷却水道中的冷却水，模具的加热则依靠在模具内部或周围安装 的电加热元件。 排气结构 注射模中设置排气结构是为了在塑料熔体充模过程中排除模腔中的空气和塑料本身挥发出的各种气体，以避免他