气压瓶盖注塑模设计【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 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 气压瓶盖注塑模设计 （英文） ： of id 别： 机电学院 专 业： 机械设计制造与其自动化 (计算机辅助设计与制造 ) 姓 名： 谢华健 学 号： 2006090443026 指导教师： 王 晓 军 答辩 日期： 2010 年 5 月 气压瓶盖注塑模设计 摘 要 本设计主要针对气压瓶盖外观质量要求和尺寸精度配合较高、结构形状和制造工艺较复杂的情况。在外观和结构设计上采用流线型设计、光亮表面处理；模具设计上采用了潜伏式浇口、开合模定位装置、多推杆推出机构和回路冷却系统等多项措施。实现高效、质量高、成本低的产品设计、生产原则。 设计过程中翻阅一些产品设计和模具设计有关的参考资料和文献，结合绘图软件 008 对气压瓶盖和模具的初 步设计。对于产品的外型设计和模具设计，主要包括以下这些方面。外型设计：基本长度尺寸、拔模斜度、最小过渡圆角、最小壁厚、粗糙度等方面的确定；模具设计：注射机的选择、浇注系统、成型零件、合模机构、脱模机构和冷却系统的设计， 绘制模具零件图 和 装配图 等。 关键词 ：气压瓶盖；模具设计；结构设计；加工工艺 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 of id is of id a In of it a of as to .0 in id of As to of is of of of id 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 言 . 1 论 . 3 料及塑料工业的发展 . 3 料成型在工业生产中的重要性 . 4 国塑料模具现状与发展趋势 . 4 国塑料模具现状 . 4 国塑料模具发展趋势 . 4 内外发展的差异 . 5 题研究 . 6 题背景、来源和研究内容 . 6 题研究的目的和意义 . 7 题研究的技术工具 . 7 章小结 . 7 3. 气压瓶盖造型及其结构设计 . 8 料的选择和塑件成型工艺性分析 . 8 件（气压瓶盖）分析 . 8 塑性塑料（ 注射成型过程及工艺参数 . 8 . 9 . 10 料成型工艺方法的选择 . 10 件几何形状设计 . 12 寸公差和精度 . 12 面粗糙度 . 12 模斜度 . 12 厚 . 12 角 . 13 品造型及结构设计方案 . 13 章小结 . 15 定模具的结构形式 . 16 析面位置的确定 . 16 定型腔数量及排列方式 . 17 射机型号的确定 . 18 需注射量的计算 . 18 射机型号的选定 . 19 腔数量及注射机有关工艺参数的校核 . 20 注系统形式和浇口的设计 . 22 流道的设计 . 22 流道设计 . 23 口的设计 . 24 料穴的设计 . 26 型零件的结构设计和计算 . 26 型零件的结构计算 . 27 型零件强度、刚度的校核 . 28 架的确定和标准件的选用 . 28 模导向机构的设计 . 30 抽芯机构的设计 . 33 芯距的确定与抽拔力的计算 . 33 导柱分型抽芯机构的设计 . 33 模推出机构的设计 . 35 模推出机构的设计原则 . 35 件推出的基本方式 . 35 模力的计算 . 36 的校核计算 . 37 气系统的设计 . 41 度调节系统的设计 . 41 热系统 . 41 却系统 . 41 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 型零件的制造工艺 . 43 模板的制造工艺 . 43 具工作过程 . 45 章小结 . 48 参考文献 . 49 致谢 . 51 附录 图纸 . 52 买文档送全套图纸 14951605 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 1 2 言 近年来，模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视 ,发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其受重视之程度，当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所接受。模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为“工业之母”。而塑料模具又是在整个模具工业中的一枝独秀，发展极为迅速。 随着信息技术与工业的发展，在 现 代 生活中， 到处都有气压瓶盖的存 在，气压瓶盖注塑模设计 ，也随着人们科技的进步在不断的发展着。 而我这次毕业设计正是针对现代气压瓶盖注塑模设计发展的状况，对气压瓶盖的外观结构造型，以及注射模设计。经过这样的设计使得我们能够 综合性地运用 这 几年内所学知识去分析、解决问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用 ；另一方面使得我们的 实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争， 也为以后的就业提供方向性的指导，因此 写好毕业论文，无论对国家、社会，对学校、 学生 ，都具有重要而实际的意义。 在接到这次毕业设计任务时，我在网上找过很多相关的文章和 图书介绍，而且在市场上看过很多类型的气压瓶盖。总体这 产品逐渐走向成熟 ，虽然瓶盖有很多 种类， 但大体上都是外型在 改变。 综合以上调查资料，我会在外形结构上和制造工艺上进行改变和买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 3 创新。在外形设计上利用 进行三维建模且进行 现外部曲面造型优化和制造可行性分析，符合现实制造要求；在制造工艺方面，利用注射模具生产零件，在模具设计上会使用 行运动仿真和使用 行塑件成型分析等新技术，而加工时会用 行数控编程，实现高速数控加工其气压瓶盖注塑模模具，以减少设计模具的时间 和制造成本，防止失败设计的出现。设计出来的气压瓶盖具有外形美观、生产成本低、可生产批量大、质量稳定、生产效率高等优点。 经过几个月对毕业设计的奋战，感谢指导老师的精心指导和一些并肩作战的同学们的相互支持。再次感谢你们！ 由于本人缺乏设计经验，所以本设计中产品尺寸的数据都要依靠书本和手册来确定，也因本人水平有限，故在设计中难免产生不足和错误，请各位老师指正。 论 料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物，一般相对分子质量都大于 1万，有的甚至可达百万级 。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。 塑料制件在工业中的应用日趋普遍，这是由于它们具有一系列特殊的优点所决定的。塑料具有密度小、质量轻、绝缘性能好、耐磨耐腐蚀等特殊性能，现已成为各行各业不可缺少的重要材料之一，因此其制品在工业生产中得到广泛的应用。 我国的塑料工业起步较晚， 40 年代只有酚醛和赛璐珞两种塑料，年产量仅 200t，50 年代末，由于万吨级聚氯乙烯装置的投产和 70 年代中期几套引进石油化工装置的建成投产， 使塑料工业有了两次跃进，与些同时，塑料成型加工机械和工艺 方法也得到迅速发展，各种加工工艺都已齐全。 塑料作为一种新的工程材料，由于其不断被开发与应用，加之成型工艺不断成熟与完善，极大地促进了塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量日益增加，而且产品的更新换代周期也越来越短，对塑料的产量和质量提 4 出了越来越高的要求。 料成型在工业生产中的重要性 模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、 模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。近年来，我国各行各业对模具工业的发展都十分重视。 1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决事实上”，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。 国塑料模具现状与发展趋势 国塑料模具现状 科技不停的进步，塑料模 具在产品加工中占有非常重要的地位。模具生产技术也是衡量一个国家制造工艺水平的重要标志之一。模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其受重视之程度，当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所接受 1。 我国模具行业近年来发展很快，据不完全统计，目前模具生产厂点共有 2万多家，从业人员约 50 万人，全年模具产值约 360 亿元，总量供不应求，出口约 2 亿美元，进口约 10亿美元 2。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区 发展快于中西部地区 ,南方的发展快于北方。目前发展最快，模具生产最集中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国总产值的 60%以上 3。我国模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平。现就我国塑料模具工业技术现状和发展趋势进行综述 4。 国塑料模具发展趋势 协同创新设计将成为模具设计的主要方向：制造业垂直整合的模式使得世界范围内产品销售、设计、生产和模具制造分工更明确。为了缩短产品上市周期，使模具设计充买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 5 分理解产品设计 的意图，在产品的设计阶段，模具设计即同时开始，产品设计工程师和模具设计工程师需尽早进入协同设计状态 5。 模具制造信息将更加丰富，制造过程将更有效：由于制造设备的丰富，制造信息的增加，我们将看到，今后的制造信息将不仅仅是只提供数控编程加工的 重要的是，从设计开始，将进行制造过程的设计，即提供模具制造的工艺流程，不仅包含工艺表格、加工参数，还包括模具加工的卡具设计、加工的装卡过程及各工序的 且在各部分工序过程均有仿真，还可以在网络上共享 6。 模具 术应用的 式，将成为发展方 向： 由于今天模具行业实际上已经成为高技术最密集的行业，任何企业要拥有全部最新出现的技术，成本将非常高，而且还要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困难 .。因此，将出现模具 用的式，即产生各种专门技术的应用服务单位，为模具企业提供技术服务，将制造资源最优发挥，应用服务包括如逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等 1415。 从 用现状中来看，我国与其它国家的发展存在着较大的差距。一些国外的 统，虽然具有强大的 三维曲面造型、结构有限元分析、计算机辅助制造和产品数据管理能力等，但价格昂贵，一般企业难于承受 4。目前在国内应用的主要软件有美国 司的 成化系统 、美国 司的 件 法国 司的集成化软件、美国国 国 件、英国 司 件 色列 司的三维 、美国 司的注塑模 、澳大利亚 司的注塑模 F8，国内华中理工大学模具技术国家重点实验室的注塑模 成化系统 京航空航天大学软件工程研究所的 9 内外发展的差异 目前，全世界模具的年产值约为 650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅 次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。 我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业 6 政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近 2万家，从业人员约 50万人，“九五”期间的年增长率为 13%. 2000 年总产值为 270 亿元，占世界总量的 5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为 1/3 左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的 20%左右，其中，中高档模具进口比例达 40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步 。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主 力军；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这 2个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年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工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面： (1)国内自配率不足 80，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足 60。 (2)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。 (3)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。 (4)开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。 (5)模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。 (6)与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后 4 题研究 题背景、来源和研究内容 随着塑料工业的发展，愈来愈多的塑料材料替代金属应用于工程实际中。要获得高质量的塑料产品， 需要优秀的产品设计 、高水准的模具和优化的注塑成型工艺， 3 个买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 7 环节缺一不可。气压瓶盖在现实生活中随处可见，个性化造型，精美的外观质量深受人们的喜爱，且需求量很大。为提高产品的市场竞争力，生产厂家力求产品的造型精美，故对成型模具提出了较高的要求。因此，我这次研究和设计的气压瓶盖与模具，需要满足以上这些要求。 本课题来源于广东技术师范学院机电学院 2010 届本科毕业生毕业设计（论文）的选题。 本课题的研究和设计内容主要有以下几个方面： 1气压瓶盖造型及其结构设计； 2气压瓶盖的模具设计和分析； 题研究的目的和意义 本毕 业设计针对现代气压瓶盖发展的状况，对其外观结构造型，以及其注射模设计。经过这样的设计使得我们能够 综合性地运用 这 几年内所学知识去分析、解决问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用 ；另一方面使得我们的 实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争， 也为以后的就业提供方向性的指导，因此 写好毕业论文，无论对国家、社会，对学校、 学生 ，都具有重要而实际的意义。 题研究的技术工具 本课题设计所用设计绘图软件主要是 008 等。 章小结 本 章从塑料模具行业的现状和未来切入，分析了本课题，即设计蓝牙耳机注射模具选择的目的和意义，初步拟定设计工作的内容，以及说明关键问题的所在，进行技术分析，并进行可行性论证。 8 3. 气压瓶盖造型及其结构设计 料的选择和塑件成型工艺性分析 件（气压瓶盖）分析 1 塑料名称 :丙烯腈 丁二烯 笨乙烯共聚物（ 2 色调：不透明、黑色。 3 生产纲领：大批量生产。 4 塑件的结构及成型工艺性分析。 结构分析如下： A 该塑件外观要求光顺平滑，且要求上下壳体色泽一样，所以要求均衡设置型腔 B 该 塑件表面平整光滑，内部有螺纹。 成型工艺分析如下： A 精度等级：采用一般精度 8级。 B 脱模斜度：该塑件壁厚约为 1脱模斜度查参考文献 16中的表 5 1 30 ,塑件外表面 30 1。故塑料采用 动性极好，注射充型流畅，所以塑件外形有放脱模斜度。 塑性塑料（ 注射成型过程及工艺参数 成型前的准备：对 度和均匀度等进行检验。由于 吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量 270 度 ) 塑件 ,模温宜取 50 60度 ,对高光泽 模温宜取 60 80 度 。 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变 入 10 水位等方法 。 如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3 7天后模具表 面会残存塑料分解物 将 导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置 。 经查 文献 18398，得 主要技术指标和注射成型的工艺参数，见下表 丙烯的主要技术指标 of 度 /（ g/ 服强度 /0 质量 /（ g） 拉强度 /5 吸水率 24h（ %） 伸弹性模量 /璃化温度 / C 47 抗弯强度 /0 熔点 / C 130 160 弯曲弹性模量 /4 计算收缩率 /（ %） 压强度 /1 98 比热容 /（ J/（ 1047 抗剪强度 /7 注 :源自参考文献 9中的表 型塑件的主要缺陷及消除措施 缺料 (注射量不足 )、气孔、溢料飞边、熔接痕强度低。 加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力 、提高模具温度。 料成型工艺方法的选择 在现在工业发展到成熟的阶级 ,产品的制造工艺方法有非常多 ,特别是塑料成型工艺的方法。如：注塑、压缩、压注、挤出、吹塑、泡沫等塑料成型工艺方法。因我这次的课题是一种要发外观质量均较好，生产效率高，且这次所用的材料是 热塑性材料。因此我选用了注射成型工艺。 注射成型又称注射模塑，塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料产品。由于塑买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 11 料注射成型模具对塑料的适应性比较广，而且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质量均较好，生产效率特别高（与塑料的其它成型方法相比），所 以注射成型模具日益引起人们的重视。注射成型的特点是成型周期短、生产效率较高，容易实现自动化操作，可降低工人的劳动强度，适合大批量塑料制件的生产。完成一次注射成型工作循环 ,其参考文献 19下图 图 射成型的工作循环图 of 个完整的注射成型工艺过程，按其先后顺序就包括下面三个阶级： 1成型前的准备：为使注射过程 能顺利进行并保证塑料制件的质量，在成型前应进行一些必要的准备工作。如对原料的色泽和细度以及均匀度进行检查；对容易吸湿的塑料进行预热和干燥；对成型中的金属嵌件进行预热；当改变产品、原料或颜色时，要对注射机的料筒进行清洗；为了便于对成型后的塑件进行脱模，选择合适的脱模剂。 2注射过程：塑料在注射机料筒内经过加热和塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔，其过程包括加料、加热塑化、闭模、加压注射、保压、冷却定型、启模、脱出塑件等工序。 3塑件的后处理：注射成型的塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当 的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。其主要方法是退火和调湿处理。文献 20射冲模 加 料 预 塑 保压补缩 冷却定型 开 模 塑件脱模 清 模 合 模 12 件几何形状设计 寸公差和精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获得的塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素很多，如模具制造精度和使用后的磨损程度、 塑料收缩率的波动、成型时工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化以及模具结构形状等。因此，为了降低模具的加工难度和模具的制造成本，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由文献 20得 件一般用 8 级精度，其模具则采用 6级精度。 面粗糙度 塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。一般模具比塑件的要求低 1 2 级。塑料制件的表面粗糙度一般为 间。为满足美观性要求，塑件的外表面要求比较光滑，取 了降低成本，内表面可以取稍大的表面粗糙值，取 上数据参考文献 20 模斜度 塑件冷却是的收缩会使它包紧住模具型芯或型腔中的凸起部分，因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件， 防止脱模时拉伤塑件，在设计时，必须使塑件内外表面沿模方向留有足够的斜度。查参考文献 20塑件采用 模具型腔的脱模斜度为 35 1 30 ，模具型芯脱模斜度为 30 1，所以取模具的型芯和型腔都为 1。 厚 各种塑料，不论是结构件还是板壁，根据使用要求具有一定得厚度，以保证其力学强度。但一般地说，在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚。这样不仅可以节约原材料，降低生产成本，而且使塑料在模具内冷却或固化时间缩短，提高生产效率。其次，可以避免因过厚产生得凹陷、缩孔、夹 心等质量上得缺陷。 热塑性材料的塑件壁厚，由参考文献 20般不宜少于 取 14 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 13 由该塑件的尺寸可以知道最小壁厚为 1大为 角 塑料制件除了使用要求需采用尖角以外，其余所有内外表面转弯处都尽可能采用圆角过渡。塑件上转角处采用圆弧过渡，不仅避免了应力集中，提高了强度，而且还使塑件变得美观，有利于塑料充模时的流动。通常，内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径应是壁厚的 ，一般圆角半径不应小于 这次设计的塑件按其各自的壁厚进 行计算。以上数据参考文献 20品造型及结构设计方案 针对现在市场上的气压瓶盖款式众多，在开始做这次毕业设计课题前，对该产品在市场上进行了调研，结合了它们普遍性的外观，和自己个人的想象，利用 果图如图 结构尺寸如图 图 压瓶盖效果图 id 14 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 15 图 压瓶 盖结构尺寸图 id 章小结 本章从产品设计的要求出发，首先是根据各种塑料的工艺参数，选择合适的塑料，然后对其进行性能分析，从而想出塑料缺陷的消除措施。其次就是对产品的成型工艺方法的选择，并大概了解成型工艺的过程。最后，对产品几何形状的确定，其中包括：尺 16 寸公差和精度、表面粗糙度、脱模斜度、壁厚、圆角等的确定。然后利用 绘图软件进行初步的建模。 定模具的结构形式 析面位置的确定 在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具面分型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。 1分型面的选择原则 （ 1）有利于保证塑件的外观质量。 （ 2）分型 面应选择在塑件的最大截面处。 （ 3）尽可能使塑件留在动模一侧。 （ 4）有利于保证塑件的尺寸精度。 （ 5）尽可能满足塑件的使用要求。 （ 6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。 （ 7）长型芯应置于开模方向。 （ 8）有利于排气。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 17 （ 9）有利于简化模