文档包括:
说明书一份，26页。10000字。
任务书一份。
开题报告一份。
中期检查样表一份。
图纸共9张，如下所示
A0-装配图.dwg
A2-凸模.dwg
A2-凹模.dwg
A2-动模座板.dwg
A2-型芯固定板.dwg
A2-定模板.dwg
A2-小型芯.dwg
A2-支撑板.dwg
A2-浇口套.dwg
摘 要
塑料制品在人们的日常生活中及现代工业生产领域中占有很重要的地位。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的生产效率。本文介绍了制造光盘托架模具的结构特点、工艺特点与要求，对塑料注射模具的组成：浇注系统、导向机构、定位机构、复位机构、二次分模机构和温度调节系统等结构进行了介绍。本说明书对光盘托架注射模具设计进行了一系列的方案论证，该注射模具的成型工艺特点为一模二腔，总体结构特征与通常的三板二分式不同，为了让流道自动脱落，所以采用三板三分式结构，并对开模过程作了详细介绍。还对具体方案进行了设计和计算校核。最后还绘制了模具装配图和零件图，并进行了设计审核。
关键词：二次分模机构;三板三分式结构;浇注系统;注射模具。
Abstract
The plastic product holds the very important status in people's daily life and in the modern industry realm of production. The craft which the mold takes shape to replace the traditional machining craft, enhances the production efficiency, guarantes the components quality, saves the material, reduces the production cost, thus obtains the very high production efficiency. This article introduced the unique feature, the craft characteristic and the request of the compact disc bracket mold, And introduces the composition of the injection mold: poured the system, the guidance organization, the detent mechanism, the replacement organization, two molds organizations and the temperature control system. This instruction booklet proofs the compact disc bracket injection mold design to the light to carry on a series of plans. The craft characteristic of this injection mold is two mold cavity, the overall structure characteristic is different of the usual three pan of two fractions, in order to let the flow channel automatically fall off, uses three pan of three fractions structures, and detailiy introducts the injection mold opened. And the design and the computation examination has carried on to the concrete plan. Finally it has drawn up the mold assembly drawing and the detail drawing, and has carried on the design verification.
Key word: the opened organization of two molds ;
three fractions structures of the three mold boards;
the system of the pour;
injection mold.
目 录
中文摘要……………………………………………………………………………1
英文摘要……………………………………………………………………………2
目 录……………………………………………………………………………3
1 绪论………………………………………………………………………………1
1.1 概述………………………………………………………………………… 1
1.2 模具发展现状及发展方向………………………………………………… 1
1.3 本课题的研究内容和研究方案…………………………………………… 2
1.3.1 本课题的研究内容………………………………………………………2
1.3.2 本课题的研究方案………………………………………………………2
2 拟定模具的结构形式……………………………………………………………3
2.1 塑件成型工艺性分析……………………………………………………… 3
2.2分型面的确定……………………………………………………………… 3
2.3确定型腔数量和排列方…………………………………………………… 4
2.3.1型腔数量的确定………………………………………………………… 4
2.3.2 型腔排列形式的确定……………………………………………………4
2.2.3 塑件材料工艺分析…………………………………………………… 4
2.4模具结构形式的确定……………………………………………………… 5
2.5注塑机的确定……………………………………………………………… 5
2.5.1计算制品的体积和重量…………………………………………………5
2.5.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需的锁模力的计算……5
2.5.3选择注射机………………………………………………………………7
2.5.4注射机有关参数的校核…………………………………………………7
3 浇注系统的设计………………………………………………………………8
3.1 主流道设计…………………………………………………………………8
3.1.1主流道尺寸………………………………………………………………8
3.1.2主流道衬套形式…………………………………………………………8
3.1.3主流道凝料体积…………………………………………………………8
3.1.4主流道剪切速率校核……………………………………………………8
3.2 分流道设计………………………………………………………………… 9
3.2.1分流道的要求………………………………………………………… 9
3.2.2分流道长度………………………………………………………………9
3.2.3分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积………………………………9
3.3浇口设计………………………………………………………………… 10
3.3.1点浇口尺寸的确定……………………………………………………10
3.3.2浇口剪切速率的校核…………………………………………………10
3.4冷料穴的设计…………………………………………………………… 11
3.4.1主流道冷料穴的设计…………………………………………………11
3.4.2分流道冷料穴的设计…………………………………………………11
4 成型零件的设计………………………………………………………………12
4.1成型零件的结构设计………………………………………………………12
4.1.1凸模…………………………………………………………………… 12
4.1.2凹模…………………………………………………………………… 12
4.2成型零件钢材的选用………………………………………………………13
4.3成型零件工作尺寸的计算…………………………………………………13
4.3.1型腔径向尺寸………………………………………………………… 13
4.3.2塑件的尺寸精度分析………………………………………………… 13
4.4成型零件强度及支承板进取度计算………………………………………15
4.4.1上凹模型腔侧壁厚度计算…………………………………………… 15
4.4.2下凸模镶块型腔侧壁厚度计算及支承板厚度计算………………… 15
4.4.3支承板厚度计算……………………………………………………… 15
5 模具结构设计…………………………………………………………………17
5.1模架的确定…………………………………………………………………17
5.1.1 A板尺寸…………………………………………………………………17
5.1.2 B板尺寸……………………………………………………………… 17
5.1.3 C垫块尺寸………………………………………………………………17
5.2模具厚度与注射机模板闭合厚度校核……………………………………18
5.3注射机最大开模行程的校核………………………………………………18
6 注射模的排气…………………………………………………………………20
7温度调节系统的设计………………………………………………………… 21
7.1冷却水的体积流量…………………………………………………………21
7.2冷却管道直径………………………………………………………………21
7.3冷却水在管道内的流速……………………………………………………21
7.4冷却管道孔壁与冷却水之间的传膜系数…………………………………22
7.5冷却管道的总传热面积……………………………………………………22
7.6模具应开设的水孔数………………………………………………………22
8推出方式的选择……………………………………………………………… 23
结 论………………………………………………………………………… 24
参考文献………………………………………………………………………… 25
附 录…………………………………………………………………………26
一、毕业设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）
光盘托架零件图
材料：ABS 生产批量：大批量
1. 编写设计说明书。
内容主要包括：
①塑件成型工艺性（原材料、结构和尺寸）分析；
②计算塑件的体积和重量（包含初选注射机型号）；
③塑件注射工艺参数的确定；
④注射模的结构设计（选择分型面、确定型腔数量和排列方式、浇注系统设计、成型零件结构设计等）；
⑤模具设计的有关计算（包含注射机有关参数的校核）等。
2. 绘制模具总装配图。
3. 绘制零件图：凸模、凹模及其他主要零件图。
4. 编写零件的机械加工工艺规程。
二、毕业设计图纸内容及张数
绘制零件图：凸模、凹模及其他主要零件图；绘制模具总装配图。工作量不少于2张零号图纸的图纸量。
一、 选题的依据及意义
模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点，已成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一[1]。
根据国际生产协会报告，工业品零件粗加工的75％、精加工的50％都是由模具成型完成的。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床总产值；我国台湾地区模具工业也以每年35％以上的年增长率迅速发展；我国大陆地区模具工业近几年更是获得了飞速的发展，尤其是塑料模具，在模具设计和制造水平上都有了长足的进步。
产品质量的好坏很大程度上取决于模具的制作工艺的好坏。一副没有缺陷的模具对提高产品的质量有很大的帮助，用模具加工出来的产品的表面质量及内部结构比一般加工手段加工出来的产品都要优越，而且外观也有很大的提高。也是基于Pro/E软件的模具的设计,对熟练地掌握及应用该软件有很大的帮助,把该软件应用于模具设计让这个行业有了更大的发展空间。
二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）
2.1 国内模具的发展现状及趋势[2,3]
我国现有模具企业超过2万家，从业人数约50万人。中国模具市场目前主要集中在华南和华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的三分之二，每年平均增长在20％左右。华南模具生产企业主要集中在广东省，广东全省模具生产企业总数目前已有6000家以上，产值已超过150亿元人民币。华东模具生产企业主要集中在浙江、江苏、上海，其模具产值也超过150亿元人民币，其中浙江省的宁波市和台州市最为集中。山东省、安徽省和四川省的模具工业也发展很快，在全国占有重要地位。
由于市场需求的强劲拉动，中国模具工业高速度发展，市场广阔，产销两旺。1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年平均增长14％左右，2003年、2004年增长15％以上，广东、上海、浙江、山东等模具发达地区的增长在20％左右。我国2004年模具产值为450亿元人民币左右，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水平，2004年模具出口3.4亿美元，比上年增长33.5％，形势喜人。
由于模具工业的特点和重要性，国家对模具产业的发展极为重视，并采取了多种措施给予大力扶持。如自1997年以来，相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》；从1997年到2005年，对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还70％的优惠政策；1997年又把有关模具技术和产品列入国家计委和科学技术部发布的《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南目录》等等。这些都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。
我国模具工业经过二十多年，特别是最近十几年的高速发展，无论在规模还是在技术水平上都取得了巨大进步，但总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件及电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2004年进口模具近13.7亿美元，这还未包括随设备和生产线作为附件带来的模具。
近年来，我国模具行业为了适应市场需求和竞争的需要，出现了良好的发展趋势：模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现在：大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模具和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其能力增加较快；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等等。
2.2 国外模具的发展现状及趋势[4]
国际模具行业以美国和日本为代表。美国既是世界超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家。早在20世纪80年代末，美国模具行业就有一万二千多个企业，从业人员有十七万多人，模具总产值达64.47亿美元。日本模具工业是从1957年开始发展起来的，当年模具总产值仅有106亿日元，到1998年总产值已超过4.88万亿日元，在短短的四十余年内增加了460多倍，这也是日本经济能飞速发展并在国际市场占有一定优势的重要原因之一。
纵观世界经济的发展，模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。经济发展较快时，产品畅销，模具需求量自然大；而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲需求。因此，现代模具工业被称为是不衰的工业，世界制造业对模具的需求趋势总是平稳向上发展。
在科学技术快速发展的今天，世界上制造业发达的国家对模具工业的发展都作出了较大的努力，它表现在模具的设计和制造技术上已出现下列发展趋势：
(1)理论研究向纵深方向发展。如聚合物多相态、多介质、多物理场、多尺寸耦合分析已成为模具CAE技术的研究热点、难点。
(2)模具软件向集成化与网络化发展。由于模具CAD/CAE/CAM技术对生产的巨大作用，许多国家的政府部门和研究机构投入大量人力、物力进行研究，将已有的通用机械CAD/CAM系统改造为适用于模具制造的CAD/CAE/CAM集成系统。为适应电子商务的发展要求，模具软件技术将立足于全社会的公开网络环境，实现异地的“协同设计”及“虚拟制造”，建立专业化的虚拟网络服务系统，并开发相关产品实施网上经销，培训与服务。
(3)模具制造技术发展趋势：
①模具零件加工高精度、高速度化
②测量技术的系统化
③发展经济模具和特殊快速制模方法
④研磨抛光加工的自动化
⑤塑料模具钢材系列化
⑥模具标准化
三、 本课题研究内容
根据课题的要求以及生产实践需求，主要研究内容如下：
光盘托架塑料模具设计方案、编制工艺文件设计说明书、图纸。根据给定零件图的技术要求，阅读查找相关国内外模具设计文献和资料，应完成毕业设计如下内容：编写摘要及本专业英语翻译，设计并绘制一套注塑模具装配图、零件图并根据设计要求确定备料清单，设计并填写零件工艺卡片；对设计过程中有必要的零部件进行刚度、强度校核；对该套设计模具装配的要点进行说明；完成规定的实做任务，保证注塑工件满足零件图所规定的精度要求。
四、 本课题研究方案
接受任务书及收集资料，阅读相关文献，撰写开题报告；塑件工艺设计分析；注塑机的选择；模具的基本结构设计；模具设计的有关计算；注塑机参数校核；模具结构尺寸的设计计算；塑料注射模具技术要求及总装技术要求；总体结构设计及总装图绘制；重要零部件图纸设计；编写毕业设计说明书。
五、 研究目标、主要特色及工作进度
研究目标：光盘托架塑料模设计
主要特色：
运用pro/e软件进行光盘托架塑料模设计，编制非标准模具零件的制造工艺。考虑材料的收缩率；注射模具型腔 、型芯的尺寸，尤其是分型面的设计和确定；分析侧抽芯机构设计；考虑各温度、压力、成型周期内各个动作的时间速度和速率等工艺参数的合理设定和调整。
工作进度：
（1） 3月8日至3月29日，熟悉设计题目，查阅相关资料,并撰写开题报告
（2） 3月30日至4月10日，进行工艺分析，确定工艺方案，并进行工艺计算
（3） 4月11日至4月17日，绘制装配草图
（4） 4月18日至4月20日，绘制装配图
（5） 4月28日至5月7日，编写零件机械加工工艺规程
（6） 5月8日至5月23日，编写设计说明书
六、参考文献
[1] 郭新玲.基于PRO/E注塑模具三维设计研究[D]. 西安：陕西科技大学，2005.
[2] 王春香.基于实例的注塑模具CAD/CAE关键技术应用研究[D].合肥：合肥工业大学，2008.
[3] 周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势[M].北京：北京市塑料研究所出版社，2000.
[4] 石明洪，骆志高，注塑模CAD/ CAE/ CAM 的研究现状与发展方向[J]. 江苏理工大学学报，1988，19(6)：2-3.
[5] 庞祖高.塑料成型基础及模具设计[M].重庆：重庆大学出版社，2004.
七、指导老师意见
通过阅读大量的文献，了解了国内外塑料模具设计的研究现状及发展趋势，但有待于提高，加深对国内外塑料模具设计的研究现状及发展趋势的认识。对选题依据及意义有所认识，但了解不多。研究内容较明确、研究方案较清晰、研究目标较突出。同意开题。
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