文档包括:
说明书一份，56页，21500字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
答辩PP一份。
选题审题表一份。
图纸共22张
A0-装配图.dwg
A2-动模座板.dwg
A2-动模板.dwg
A2-型腔.dwg
A2-型芯.dwg
A2-定模座板.dwg
A2-定模板.dwg
A2-推杆固定版.dwg
A2-支撑板.dwg
A3-塑件.dwg
A3-推板.dwg
A4-型芯2.dwg
A4-定位圈.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-挡块.dwg
A4-推板导柱 (2).dwg
A4-推板导柱.dwg
A4-斜导柱.dwg
A4-斜滑块.dwg
A4-楔紧块.dwg
A4-浇口套.dwg
毕业设计说明书（论文）中文摘要
本文详细地阐述了多功能笔盒架注射模具的设计过程。设计了注射模具中的各个系统，如浇注系统、导向与定位机构、侧向分型与抽芯机构，并对塑料材料性能进行了分析，选择合适的注射机。根据塑件的产品数量要求，以及结构要求，该模具采用一模二腔。整个设计过程使用UG软件进行参数化设计，使整个模具设计过程简单明了。利用Mlodflow软件进行模流分析，为模具设计和成型工艺的确定提供参照依据。使用UG软件设计成型零件以及非标零件，从而进行全方面的参数化设计，即对模具进行分模、生成元件、装配、试模、开模、模架的选择等设计工作。同时应用UG软件可快捷地将三维图转化为二维工程图，直接指导生产。针对塑件的特点，本模具设计了侧抽芯滑块机构，也构成了本次模具设计的主要内容。
关键词 塑料模具 侧抽芯 注射模 注射机 模架
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title: Multifunctional pen rack box of injection mold design
Abstract
This paper expatiates a multi-function pen boxes frame injection mould design process. The design of injection mould includes pouring system, orientation and the position of the institutions, side parting and core-pulling mechanism. The plastic material properties are analyzed, and the injection machine is choosed appropriately. According to the number of plastic parts product requirements, and the structural requirements, the mould cavity with the two. The whole mould is designed by UG software, it makes the whole mold design process more simpler and clearer. Mlodflow software mold flow analysis can provides reference basis for the design and forming technology. Using UG software design molding parts and non-standard parts, and thus for all aspects of the parametric design, includes mold parting, and the formation of components, assembling, mode testing, mold opening, choice of formwork. At the same time using UG can easily transfer a 3d figure into a 2d engineering graphics, which can directly be used in producing. According to the characteristics of the plastic parts, the mould includes a side core-pulling slider mechanism, and this forms the main content of the design.
Keywords plastic mold injection mold injection side core pulling machine mold
目 录
前言 1
第一章 塑料模的功能 2
第二章 塑件成型工艺分析 3
2.1 拟定制品成型工艺 3
2.2 热塑性塑料聚丙烯的注射成型工艺 3
2.2.1 聚丙烯的注射成型工艺参数 3
2.2.2 聚丙烯材料综合性能分析 4
第三章 拟定模具结构形式 5
3.1 分型面位置的确定 5
3.2 确定型腔数量及排列方式 6
第四章 注塑机型号的确定 7
4.1 注射量的计算 7
4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算 7
4.3 选择注射机 8
4.4 有关参数的校核 10
第五章 浇注系统形式和浇口的设计 12
5.1 浇注系统的设计 12
5.1.1 主流道设计 14
5.1.2 分流道的设计 16
5.2 浇口的设计 18
5.2.1浇口设计的技术要求 18
5.2.2浇口尺寸的确定 20
5.3 冷料穴的设计 21
5.4 拉料杆的设计 22
5.5 浇注系统的平衡 22
5.5.1 分流道平衡 23
5.5.2 浇口平衡 23
第六章 模架的确定和标准件的选用 24
6.1 模具各个板料尺寸的确定 24
6.1.1 定模座板 24
6.1.2 定模板 25
6.1.3 动模板 25
6.1.4 动模垫板 25
6.1.5 垫块 25
6.1.6 动模座板 26
第七章 合模导向机构的设计 27
7.1 导向结构的总体设计 27
7.1.1 导柱的设计 27
7.1.2 导套的设计 28
第八章 脱模推出机构的设计 29
8.1 脱模推出机构的设计原则 29
8.2 制品推出的基本方式 29
8.3 塑件的推出机构 29
8.4 推杆推出机构的设计要点 30
8.5 复位机构设计 31
第九章 抽芯机构设计 32
9.1 侧向分型与抽芯机构的分类 32
9.2 斜导柱抽芯机构的设计 32
9.2.1 斜导柱的倾斜角的确定 33
9.2.2 侧向抽心力的计算 33
9.2.3 斜导柱的弯曲力的计算 33
9.2.4 斜导柱直径的计算 34
9.2.5 斜导柱的长度计算 34
9.2.6 锁紧楔的设计 35
第十章 成型零部件的设计 36
10.1 成型零件的结构设计 36
10.1.1 凹模的结构设计 36
10.1.2 凸模的结构设计 37
10.2 成型零件工作尺寸的计算 38
10.2.1 响工作尺寸的因素 38
10.2.2 成型零件工作尺寸的计算 39
10.3 成型零件强度计算 41
10.3.1 型腔侧壁厚度计算 41
第十一章 排气系统的设计 43
11.1 排气设计的要点 43
11.2 排气系统的几种方式 43
第十二章 温度调节系统设计 45
12.1 加热系统设计 45
12.2 冷却系统设计 45
12.2.1冷却系统的设计原则 45
12.2.2 冷却回路的布置: 46
12.3 型芯的冷却 47
12.4 冷却系统的有关计算： 47
结束语 49
致 谢 50
参考文献 51
1.毕业设计的原始数据：
（1）产品图；
2.毕业设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)：
零件外形尺寸小，结构简单，但尺寸公差和形位公差
要求较高，需对该零件进行冲压成形工艺方案论证，设计
合理的模具结构。本题目要求学生具有较强的模具设计
能力及创新能力，并熟练运用AutoCAD等软件进行计算
机绘图，会查阅相关设计资料及手册。
3.毕业设计应完成的技术文件：
（1）开题报告一份（文献综述、调研报告、方案论证、
完成课题的基本思路及进程计划等）；
（2）外文翻译；（3000字以上）
（3）毕业设计图纸不少于A0 2张；其中要求完成产品二
维图、三维图以及模具二维图的绘制。
（4）设计说明书一份；
4.主要参考文献：
（1）王孝培．冲压手册[M]．机械工业出版社，2004
（2）高锦张，贾俐俐．塑性成形工艺与模具设计[M]．机
械工业出版社，2006
（3）杨占尧．冲压模具图册[M]．高等教育出版社，2004
5.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：
起 止 日 期 工 作 内 容 备 注
第一周
第二周
第三周
第四周
第五周
第六周
第七周
第八周
第九周
第十周
第十一周
第十二周
第十三周
第十四周
第十五周
查阅国内外资料及阅读文献
外文翻译及撰写开题报告
外文翻译及撰写开题报告
外文翻译及撰写开题报告
完成零件造型及二维图的绘制
确定毛坯排样图和工序排样图
进行冲压工艺分析
模具总图的设计与绘制
模具总图的设计与绘制
模具总图的设计与绘制
模具零件结构的设计
模具零件结构的设计
撰写毕业设计说明书
撰写毕业设计说明书
答辩
课题名称 多功能笔架盒塑料件注射模设计
毕业设计的内容和意义 1．主要内容：
（1）编写模具技术要求、订料表；
（2）使用UG软件进行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D总装图和若干零件图的绘制。掌握流道平衡设计。
（3）掌握塑料的使用性能和用途。完成与模具相关资料的外文翻译。
（4）掌握模具钢的使用情况，了解企业的模具设计流程和制造情况。掌握新软件使用和模具加工的新工艺。
（5）利用模具分析进行熔体模拟流动分析，优化模具设计结构。
2．毕业设计的意义：
毕业设计是在教师的指导下，运用已学的知识、独立进行科学研究活动，学会分析和解决学术问题的方法，锻炼解决某一学术问题的能力。是对我们的知识能力进行一次全面的考核，同时也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后工作打下良好的基础。
进行毕业设计是对我们进行最后一次知识的全面检验，是对我们基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试，这是进行毕业设计的第一个目的。我们在学习期间，已经按照学校的规定，学完了公共课、基础课、专业课以及选修课等，每门课程也都经过了考试或考查。学习期间的这种考核是单科进行，主要是考查我们对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但毕业设计则不同，它不是单一地对我们进行某一学科已学知识的考核，而是着重考查我们运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力，是培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能，研究和解决问题的能力。是让我们对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过这个过程，锻炼了我们的思维能力、动手能力，并加深了我们掌握知识的深度
模具做为工业之母，其重要性无需多言，包括我国在内的众多国家都将其单列出来作为一个大的行业，而随着塑料制品的大规模应用，塑料注射模具更在这一行业中占了很大的比例。但很可惜的是，由于历史的原因，我过在这一行业，与西方发达国家之间有着很大的差距，但这种差距并非不可弥补的，做为21世纪的国家青年，从大一开始，我就决定为此而努力，所以现在，我理所当然的选择了注射模具毕业设计这毕业设计的内容和意义
文献综述
一课题。
我这次毕业设计的课题具体说是多功能笔架盒塑料件注射模设计，多功能笔架盒属于日用品产品，具有复杂的曲面，要求有良好的外观质量。因此，分型面，浇口的位置要选择适当，需要借助UG软件进行分模设计，并完成模具的2D总装图和若干零件图的绘制。这些实践将对我今后的工作益处甚多。
在大学期间，我努力学习本专业知识，打下良好的理论基础，并能坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证,此外，还充分利用课余时间，系统学习过moldflow，Mastercam，UG等软件，但这些还是远远不够的。没有经过实践的检验，一切都是纸上谈兵。只有通过毕业设计，才能更深切的理解，更灵活的运用这些专业知识。至于那些软件，也只有通过设计过程中的反复运用，才能熟练运用。
通过本次设计，应使我在下述基本能力上得到培养和锻炼：
① 塑料制品的设计及成型工艺的选择；
② 一般塑料制品成型模具的设计能力；
③ 塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力；
④ 了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。
在本次多功能笔架盒模具设计毕业设计中，我可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处，会找出各种解决方案让设计趋于合理，同时掌握了最先进的设计，加工及分析技术，提高了学生的学习兴趣和创新能力，使毕业设计真正成为了实际工作前的一次全过程模拟。
由于模具成型方式具有生产效率高，产品质量稳定，可节约材料及生产成本低等特点，发展模具工业已成为当代促进塑料制品及机电产品优质廉价生产的重要手段。随着国民经济的高速发展和模具使用的日益广泛，模具工业己成为现代工业的基础，被称为“工业之母”。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。工业发达国家对模具工业极为重视，早在50年代就已使模具摆脱了依附和从属的地位，使之成为一个独立的工业部门。从工业产值对比来看，经济发达国家的模具总产值早己超过了机床的总产值。如日本，1987年模具总产值为124亿美元，而机床总产值为102亿美元:1991年前者为131亿美元，后者为120亿美元。我 国模 具 设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多。 其主要原因是:一方面我国塑料模具设计与制造大多数仍依赖于设计人员的经验和工艺人员的技巧，先进的模具CAD/CAE/CAM 软件的应用不够广泛，技术不成熟;而在欧美，模具CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍采用的技术，该技术已较成熟;另一方面，我国塑料模具的标准化程度和应用水平与国外工业发达国家相比存在着较大差距，塑料模具零件的标准化、专业化程度和商品化水平亦较低。
塑料制品的使用越来越泛，在很多方面，它己成为金属制品的替代物。塑料模具
文献综述
作为成型方式中的一种，是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料制品的重要生产工具。并且随着 塑 料 工业的迅猛发展，人们对塑料制品的质量要求越来越高，外形在满足性能要求的同时也变得越来越复杂，而且产品品种多、更新快、价格低，市场竞争剧烈。据统计， 日本一万多家模具企业中，生产塑料模具的就占40%;韩国模具专业厂中生产塑料模的占43%。。塑料模具是塑料产品开发中至关重要的一个环节，也是批量产品得以投放市场的先决条件。在塑料模具中，由于注塑模具能够一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适用于高效率、大批量的自动化生产方式，使其在塑料模中的占用量超过了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，为了适应市场竞争对塑料模具的交货期短、质量好、价格低的要求，模具制造行业就必须以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出塑料模具来。
在今天这样激烈竞争的环境中，客户对缩短注塑模具设计和制造周期的要求日益迫切。缩短模具设计和制造周期，成了模具企业间竞争取胜的重要因素之一。与模具成型零件变化多样相比，模具基本结构和常用零部件的变化要少得多。设计中相当一部分时间花在结构类似的零部件设计和绘图上。可见，缩短这些常用零部件的设计时间，能极大地提高模具设计的效率和缩短模具的交货期。因此，对引进CAD/CAE/CAM系统，进行本地化、用户化的二次开发具有重要的实际意义。通过建立必要的标准模架库，充分地发挥计算机和CAD软件的功能，才能达到缩短模具设计周期，提高模具设计水平的目的，使科学技术转化为实实在在的生产力。
模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。塑料模CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，塑料模CAD/CAE/CAM技术的重要性正逐渐被模具界所认识，其中注塑模具应用软件的发展引人注目。据统计，在国外，注射模采用CAD技术的比例约占所有不同模具CAD技术的75% ，在我国，注射模CAD技术也在不断地应用和推广中。
国外注射模CAD技术发展很快，从70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技术就成为热门的研究课题，注塑流动模拟和冷却分析软件中比较突出的有美国AC-Tech公司的C-MOLD软件、澳大利亚Moldflow公司的MOLDFLOW软件:三维模具CAD/CAE/CAM集成软件中比较突出的有美国PTC公司的Pro/E软件、美国UGS公司的UG软件、法国达索公司的CATA软件等等。我国在开发注射模CAD技术上起步较晚，但经过不断的努力，一些 大学和研究所已有长足的进步，并取得了一批科研成果。
通过引入国外先进的CAD/CAE/CAM软件，并在此基础上对其进行消化吸收与进一步的二次开发，实践证明是提高我国制造业水平的有效途径之一。利用CAD/CAE/CAM技术来改造注塑模传统的设计制造方法，可以明显提高模具设计效率
文献综述
研究内容
率和质量，缩短模具制造周期，能尽快缩小国内模具水平与国外的差距。据统计一，采用模具CAD/CAE/CAM技术进行模具设计、制造，设计时间缩短了50%，制造时间缩短了30%，模具成本下降了10%。由于模具设计质量提高，可靠性增强，零件加工精度得到保证，模具装配与返修时间能大幅度地缩短
参考文献
[1] 王刚，单岩.MOLDFLOW模具分析应用实例[M].北京：清华大学出版社，2005
[2] 陈立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技术基础[M]. 北京：机械工业出版社，2007
[3]王刚，单岩.MOLDFLOW模具分析应用基础[M].北京：清华大学出版社，2005
[4]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007
[5]马文琦，孙红镱.塑料成型模拟软件技术基础与应用[M].北京：中国铁道出版社，2006
[6]黄虹.塑料成型加工与模具[M]. 北京：化学工业出版社，2004
[7]李志刚.中国模具设计大典（第一卷）[M].南昌：江西科学技术出版社，2003
[8]吴兆祥主编. 模具材料及热处理[M]. 北京： 机械工业出版社.2000
[9] 陈志刚主编．塑料模具设计．北京：机械工业出版社，2003年2月．
[10] 刘鸿文主编．材料力学．第四版 北京：高等教育出版社 2004年．
[11] 《Mechanical Fault Diagnosis and Condition Monitoring Collacott》 R A London:Chapman and Hall, 1977
[12] Bill Davies.Serge Jonnaert：Guide to Better Hot Runner Control White Paper，MoldflowCorporation，March 2004.
1. 设计、研究思路：
本毕业设计分以下步骤进行；
（a）认真跟老师沟通，了解所要设计的产品；
(b)复习以前学过的知识，理顺设计的大概思路；
(c)查阅大量资料，细致化自己的思路；
(d)查阅网上最新资料，开动脑筋，看能不能走出自己的路；
(e)跟老师沟通，看有无出错；
（f）熟悉各类软件，如AutoCAD，UG，MOLDFLOW 等;
(g)完成毕业设计的一系列任务；
2．课题研究的主要内容：
图1.1为多功能笔架盒零件图，零件虽小，但有着复杂的外形和光滑的外表，在设计过程中应该从产品的结构特点和模具的制造加工工艺出发尽量简化模具的结构。
多功能笔架盒厚度为5 多功能笔架盒mm，最大长度、宽度、高度分别为140，24.14，22.09
研究内容 mm，70mm,70mm,要求塑件表面美观、光洁、无明显熔接痕、银丝和流痕，同时不产生明
显的翘曲变形。该塑件材料为PP，收缩率为2%。由于零件的外形尺寸很小，为了提高生产效率，故采用一模2腔成型。为避免分模的接合痕迹留在塑件的表面而影响外观，模具的分型面设置在顶面的下曲面。对于孔的截面与分模方向相垂直的，一般采取碰穿的方式。由于塑件的下部的侧面存在侧孔，必须采
用侧向抽芯机构来实现。
3．解决的关键问题
本塑件主要有两个曲面结构，一个加强筋，及带有侧孔的中空四棱柱组成。且相应部位有倒角。有可能遇到的主要问题：
1）确定型腔的数目；
2）确定浇注系统；
3）型腔的布置；
4）选择分型面；
5）侧孔的成型；
6）确定脱模方式；
7）确定开模方向；
8）塑料充模的流动分析。
这些问题都是设计该模具的关键问题，在设计过程中，本人将通过查阅有关文献资料来解决。
4．预期成果
（1）该塑料件模具技术要求一份、订料表文件一份；
（2）开题报告一份、外文翻译资料一份；
（3）3D开模图一份；
（4）2D装配图一份和零件图若干份（不少于2张A0图纸）；
（5）毕业论文一份；
（6）熔体模拟流动分析，优化模具设计结构报告；
研究计划
第一周 调研、图书馆查找与毕业设计有关资料；
第二周 熟悉模具设计方法和现代模具加工技术；
第三周 撰写开题报告；
第四周 英文文献资料的翻译；
第五周 熟悉CAD及PRO/E软件的使用；
第六周 模具结构方案的确定和设计；
第七周 开模3D图完成；
第八周 模具技术要求、订料表的完成；
第九周 2D总装图的绘制及修改；
第十周 若干零件图的绘制及修改；
第十一周 完成熔体模拟流动分析，优化模具设计结构；
第十二周 毕业论文的撰写；
第十三周 毕业论文的撰写；
第十四周 修改论文，制作论文PPT，准备答辩；
第十五周 毕业答辩
特色与创新 随着计算机技术的不断发展，模具CAD/CAM/CAE技术及其应用日趋成熟，模具CAD/CAM技术日益深入人心，并且发挥着越来越重要的作用。因此，对于大型复杂的模具设计是必不可少的技术。
在本次毕业设计，本人将全部应用CAD/CAE/CAM技术来设计与制造模具。在模具设计方面，应用PRO/E软件对模具型芯和型腔进行3D分模，并完成三维模具总装图；使用MOLDFLOW软件对注射成型过程进行了3D数值模拟，从而优化了模具结构。由于学习该软件需要一定的塑件成型实践知识，在使用上要多查阅这方面的资料。
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