人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 【ZM224】基于ProE的接水盒注塑模具设计[抽芯][点浇口]【10张CAD图+PROE三维图+开题报告+任务书+外文翻译+PPT答辩稿+设计说明书】
【ZM224】基于ProE的接水盒注塑模具设计[抽芯][点浇口]【10张CAD图+PROE三维图+开题报告+任务书+外文翻译+PPT答辩稿+设计说明书】
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- 内容简介：
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【 缩包内文件清单 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 基于 的接水盒注塑模具设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 模具是工业生产的主要工艺装备，用模具生成制件所表现出来的高精度、高一致性、高生产率和低能耗是其他加工制造方法所不能比拟的。在江浙沪地区模具制造企业占有相当大的比例， 近年来，中国模具工业将继续朝着信 息化、数字化、精细化、自动化的方向发展。 作为 术的主流软件，其模具解决方案涉及模具的设计、制造的整个流程，从而在这些模具企业当中获得广泛的应用。作为区域经济所亟需的机械（模具）类专业人才，应用型本科高校毕业生掌握此类的 件是相当重要的一项技能。 本课题旨在通过对接水盒产品的模具设计，巩固学生模具设计和模具计算能力；通过对三维实体模型的模具设计使学生掌握注塑模设计方法，建立一套与产品造型参数相关的三维实体模具，最终使学生能够利用所学知识独立分析与 解决设计过程中产生的实际问题，为今后工作打下一定的基础。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1、熟悉注塑模具发展历程，以及当前模具制造行业的发展现状。 、能综合运用所学的专业知识（如注塑模成型与模具设计）进行中等复杂程度模具的设计和计算。 3、 熟练掌握 件 的三维造型、模具设计的原理和方法。在 的模具设计模块中设计 成型零件。 4、熟练掌握利用专家系统设计整套标准模架的流程和方法。 5、根据三维模架生成接水盒塑件注塑模的二维工程图。 6、论文正文依据充分，论证正确，有一定见解，文字通顺，条 清楚，数据准确，格式符合要求。 四、接受任务学生： 机械 96 班 姓名 袁蕴芳 五、开始及完成日期： 自 2011 年 11 月 12 日 至 2012 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾 问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2011 年 11 月 12 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 基于 的接水盒注塑模具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923247 学生姓名： 袁蕴芳 指导教师： 曹亚玲 （职称： 讲 师 ） （职称： ） 2012年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 基于 的接水盒注塑模具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923247 学生姓名： 袁蕴芳 指导教师： 曹亚玲 （职称： 讲师 ） （职称： ） 2011年 11月 14日 课题来源 本课题来源于实际生活。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题 的 科学意义 本课题研究的意义在于：随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，它被称为工业产品之母，所有工业产品莫不依赖模具才得以规模生产、快速扩张，被欧美等发达国家誉为“磁力工业”。模 具设计是机械专业一个最重要的教学环节，是一门实践性很强的学科，是对我们所学知识的综合运用，通过对模具设计和制造过程有个基本了解，为以后的工作及学习深造打下了坚实的基础。接水盒是日常生活中常用的基本品，对它的注塑模具进行设计和分析，有一定的现实意义和经济价值，是顺应当前模具制造行业发展需要的，具有重大意义。 （ 2） 国内外 研究状况 、水平和 发展 趋势 我国模具工业的产值在国际上排名位居第三，仅次于日本和美国。国内的模具生产厂已超过 17000 家，从业人员达 50 万。近年来，我国的模具工业一直以每年 13%左右的 增长速度快速发展，我国模具行业在“十五”期间的增长速度达到 13%如今，术的应用水平又上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 美国 等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 集成，并能支持 术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 术的发展。 研究内容 （ 1）塑件工艺性分析； （ 2）注射成型机的选用； （ 3）注射模的结构组成； （ 4）型腔分布与分型面的设计； （ 5）浇注系统设计； （ 6）导向及脱模机构设计 ； （ 7）侧抽芯机构设计与温度调节系统的设计。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）研究方法 借阅相关书籍杂志，充分利用图书馆及网络资源。 （ 2）技术路线 收集资料，确定方案，设计尺寸，三维建模。 （ 3）实验方案 首先 对塑件进行工艺性分析，选择接水盒所用材料，并分析其材料性 能、成型特性及条件、结构工艺性。根据塑件的生产批量及尺寸精度要求确定型腔数目，确定型腔排布及浇注系统，选用模架。进行校核注射机，设计推出机构及冷却系统、排气系统。然后进行主要零部件强、刚度校核。最后按要求绘制模具零件图、模具装配图。 （ 4）可行性分析 查阅相关设计资料，了解设计过程。熟悉零件各种配合方式和参数的计算，熟练运用 件和 软件，做出机械零件和装配图以及三维建模。最后整理资料，完成毕业设计论文。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日 ：收集资料，撰写开题报告、文献综述； 2013 年 12 月 3 日 3 月 1 日 ：完成零件三维造型，制定设计方案； 2013 年 3 月 4 日 3 月 8 日 ：完成模型结构的设计； 2013 年 3 月 11 日 3 月 22 日 ：完成设计的相应计算及相关设计结构的和计算的检查； 2013 年 3 月 25 日 4 月 26 日 ：绘制模型图、模具图、模架图； 2013 年 4 月 29 日 5 月 3 日 ：绘制装配图； 2013 年 5 月 6 日 5 月 10 日 ：编写设计说明书； 2013 年 5 月 13 日 5 月 25 日 ： 递交毕 业设计资料，准备答辩材料，并进行答辩。 预期成果： 设计中各个部件的选择需要具体分析和理论计算，方案拟定正确；设计计算根据来源可靠，计算数据准确无误，定位夹紧元件选用正确规范；机械结构图纸绘制要求视图完整、符合最新国家标准，图面整洁、质量高（图纸绘制要求采用计算机绘图）；用 完成模具的三维装配，用 成零件图和装配图。 特色或创新之处 （ 1） 塑料注塑模能够一次成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的塑料制件； （ 2） 采用组合式凹凸模，节省了成本，便于模具的维修 。 已具备的条件和尚需解决的问题 （ 1） 已学过的塑料成型加工工艺、注塑模具的设计等，并具备有 和 （ 2）对 的使用有待加强； （ 3）对整体结构的优化设计也有待加强。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 . is of in a of a a a is to of of a in or a it a a is of i)a is ii)is a of a of it is to 2. to or in as as a is to it as is to is to by in of it a a a is of is of is in be to a is on of of is to go to or of by or or in in 75 410 be to in in or be be as 3. of of he in is of be or is on in be of to to of is of is by or is to a be to of 5mm an to by if is to th e is is be be to an to to it is to on in in of is in to be of a so it is is be if a is is in it be or is we in we at of of a to is by to as is by a it is by to on to at to is to is to is 4. t is to a in to of to is a to to is in of A a It is As of is is by to Ti is to to to a to is be to s is a to of is a of is a is a of a is an of of a to of to up in he of is to at of of is it be a is or of 5. is in by a an a It be as on to to on of an is of s be if in of to We we to it be in in a be (i) of he is of a be of a on to is a of . is of to is of an a an of is it is In as an as a of an in of a it by an on a no a a to be as it of of is to in be of as i)ii)IV)中文译文 注塑模 1. 注塑模 尽管成型某些热固性材料的方法取得了一定的进步 ,但注塑模主要用来生产热塑性塑件 。 热固性塑料熔体在很短的时间内就固化和硬化 ,在从料斗 箱 模具型腔注入热固性塑料熔体的过程中 ,也会出现这种情况 ,这个问题一直 非常 难解决 ,注塑 成型 原理 和铸造十分相似 。注塑成型的工艺包括 :首先把料斗中的粉状 、 粒状的塑料混合物依次输送发哦计量区和融化区 ,然后再注射到模具的型腔中 ,经过 一 段时间的冷却后 ,开模 ,退出成型塑件 ,注 塑件分为手动 ,半自动及全自动操作 。 注塑模具有以下优点 ： (1)较高的成型速度使大批量生产成为可能 ；(2)为成型具有不同使用性能的热塑性材料提供了较宽的选择 ； (3)可以成型带有螺纹的塑件 、侧向凹陷的塑件 、 带有侧孔的塑件以及较大的薄壁件 。 2. 注塑机 熔融塑料进入模具中通常有几种方式 。 在大型注塑机上常带采用螺杆式的注入方式 。 螺杆同时具有注射和塑化的功能 。 树脂 原料 进入旋转的螺杆时 ,要经过图示的三个区域 ： 喂入区 ,压实区和计量区 。 经过喂入区后 ， 为压实树脂原料 ,螺杆螺旋 部分 的深度 逐渐 降低 ,同时传递树脂原料间因剪切作用而 产生的热量 ,使原料呈半流动状态 。 在计量区 ,螺缸表面的加热装置对熔体进一步加热 。 当熔体充满螺杆前部区域时 ,螺杆在熔体压力的作用下后退 ,触动 限位开关使液压缸工作 ,在液压力的作用下推动螺杆向前运动 ,将熔融塑料注射到闭合的模具型腔中 。 防倒流阀能够组 阻止 受压熔体倒流进螺杆的螺旋区 。 注塑机的锁模系统做提供的锁模力由尺寸决定 ,锁模力以吨 为 单位 。 通常靠经验来 决定塑件 所 需要的锁模力总吨数 ,一般在塑件投影面积上每平方英寸需要作用两吨锁模力 。 如果熔体流动困难或塑件较薄 ,锁模力应提高到三到四吨 。 许多往复螺杆式注塑机能生产热固性 塑料 。 以前 ,热固性塑料由挤出模具或传递模具生产 。 热固性塑料熔体在模具内固化或发生聚合反应 ,并在温度 357 410 范围内 推 出 。 热塑性塑料熔体必须在模具内冷却成型 ,以保证 推 出 时 不发生变形 ,这种热固性循环速度很快 。当然 ,生产热塑性塑料时 ,模具必须被加热 ,而不是冷却 。 3. 模具基本结构 这种简单的模具结构 ,模具设计和开模顺序将在 以下 的篇幅中论述 。 模具由三 个 基本部分组成 ,分别是动模部分 ,浮动型腔板和定模板 。 动模部分包括模板组件 、 支撑 块、 支撑板 ,推出机构和顶杆推出系统 。 这样设计的动模部分与最基本的模具结构中的动 模部分相同 。 浮动型腔板 通过 导柱固定在定模板上 ,设计形式可以是整体式 ,也可以 是 镶拼式 。 导柱必须有足够的长度 ,支撑浮动型腔板完成开合动作 ,并在模具合模时完成对型腔和型芯的找正作用 。 导套分别安装在动模板和浮动型腔板上 。 浮动型腔板的最大运动距离由限位钉或类似装置控制 。 在动模板的适当 位置 钻孔 ,以便安装限位钉 。 限位钉必须有足够的长度为定模板和浮动型腔板之间提供足够的空间 ,从而使浇注系统的凝料顺利脱落 。 如果必须使用手动方式取出凝料 ,开模时取出凝料所需的最小距离应为 65 模具的开模顺序是 :浮动型腔板和定模 板 先分开 。 确保模具打开时浇注系统凝料立即从浇口套脱出 。 为实现这样的顺序 ,定模板和浮动型腔板之间装有弹簧 。 弹簧的弹力必须足够大 ,确保在初始推力的作用下浮动型腔板跟随动模部分一起运动 。 弹簧套在导柱上 ,一同装 在浮动型腔板上相应的弹簧座处 ,这种形式在弹簧装配中十分常见 。 浇注系统的主要部分开设在定模 板 上 ,为便于自动操作 ,分流道应采用梯形截面 ,以便于脱 出浇注系统凝料 。 注意 ,如果采用圆形分流道 ,分流道的一半开设在浮动型腔板上 ,开模时 ,分流道可能留在浮动型腔板 ,将阻碍凝料的脱落或去除 。 我们已经详细讨论模具装配 ,再看这类模具的生 产循环过程 。 熔体经过浇注系统充满型腔后，经过适当的保压过程 ,注塑机带动模具开模 。 压缩弹簧的弹力立即释放出来 ,推动浮动型腔板和动模部分一起 移动 ，如同前面论述的一样 。 主流道凝料被拉料杆从浇口套中拉出 。 浮动型腔板移动预定距离后 ,被限位钉限位 。 动模部分继续后移 ,塑件由于收缩作用包紧在型芯上从型腔中 脱 出 。 点浇口在结合处拉断 ,与分流道脱离。 安装在动模部分的拉料杆脱离浮动型腔板 ,浇注系统凝料由此脱下 ,然后在浮动型腔板和定模板之间自由落下 。 动模部分继续后退 ,直到 推 出机构开始运动 ,推出塑件 。和 模时 ,模具的 各 模板回到成型 位 置 ,重复下一个注塑循环 。 4. 浇注系统 在注塑模中 ,连 接喷嘴和各个型腔的流动通道是十分必要的 ,这种进料通道称为浇 注 系统 。 通常 ,浇注系统由主流道 、 分流道和浇口组成 。 这些术语应用在相应的进料通道本身 ,以及取出塑料时从进料通道中一同取出的浇注系统凝料 。 典型的两版式四腔浇注系统 。 可以看出原料通过主流道 、 第一分流道 、 第二分流道和浇口注入道型腔中 。 熔融塑料通过主流道和分流道时温度降低而使熔体粘度降低 。 浇注系统要保持适当的长度 ,使熔体的压力减少和热量损失降到最低 。 因此 ,设计 时 必须充分考虑型腔布局和浇口形式 。 流道 主流道是将熔融塑料从注塑机喷嘴传递到模具型腔的通道 。 主流道是浇口套的一部分 ,浇口套是独立于模具的单独零件 。 流道 分流道是引 导 熔体塑料进入模具型腔的通道 。 口 浇口是熔融塑料进入型腔的入口 。 浇口有以下作用 :约束熔融塑料流动 ,应道熔融塑料的流动方向 ； 使分流道和塑件末端易于分离 ； 快速冷却固化 ,防止熔融塑料充满型腔后倒流 。 料井 冷料井正对着主流道 。 理论上 ,冷料井的作用是用来储存在 （ 塑件 ） 冷却和推出过程中注塑机喷嘴处形成的熔体前锋冷料 。 也许冷料 井更重要的作用是帮助浇道凝料 推 出浇口套 。 塑料成型后 ,主流道 、 分流道和浇口部分凝料将被废弃 。 但是 ,分流道和浇口对塑件质量和成本有重要影响 。 5. 推出机构 塑料熔体在压力作用下经过浇注系统进入模具形成塑件，因此（塑件成型后）必须手动取出。此外，所有热塑性熔体凝固时都会收缩，这意味着塑料将包紧在型芯上。收缩作用使塑料脱膜（存在）困难。 注塑机为推出系统提高了自动推出力，其推出动力装置安装在注塑机移动板的后面。因此，模具的推出系统安装在动模部分将获得最大效率，例如，这部分（可以）安装在移动板上。我们在前面论述了 （开模时）需要从型芯上推下塑件，因此，塑料必须跟随型芯（一同移动），推出系统装在动模部分最为合适。 模具的推出系统将在以下三个标题中论述，即： （ 1） 推出支架； （ 2） 推板装配机构； （ 3）推出方式。 出支架 推出支架是模具的一部分，用来支撑模板，为推板的装配和运动提供空间。推出支架通常由定模座板和几块支撑块组成，支撑块安装在动模座板上，且便于加工成型。 推板装配机构也是模具的一部分，用来安装推出零件。推板装配机构安装在推板支撑架内，直接装在模板后面。装配机构由推板、推板固定板和注塑机顶出杆组成。注塑机 顶出杆一端带有螺纹，通过螺纹紧固在推板上。在这种结构中，顶出杆的作用不仅是推出零件，而且为推板装配机构起导向作用。注意，顶出杆直接相等的部分通过顶出杆套筒，套筒安装在模具座板上。 出方式 塑件冷却后 ,其收缩状态决定于塑料熔体的成型过程。对于内部不带有其他形状的塑件 ,例如 ,实芯矩形件 ,塑件的收缩作用使其脱离型腔壁 ,因此 ,可以采用简单的脱模方式 (推出塑件 )。然而 ,若塑件具有内部形状 ,冷却收缩时塑件将包紧在型芯上 ,因此 ,有必要采用一些适当的方法推出塑件。 设计推出机构时有几种方式可供选择 ,但是 ,总的来说 ,选择哪种推出方式取决于塑件的形状。基本的推出方式有以下几种 :(1)推杆脱模； (2)推管脱模； (3)推件板脱模； (4)气动脱模。 要 注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本次设计中，主要运用到了所学的注射模设计以及相关机械设计等方面的知识。分析了一副注射模的一般设计过程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制等。设计主要包括成型位置及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列布置和流道布局，还有浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，抽芯机构的设计，浇注系统的设计，推出机构 的设计，斜导柱的设计等。设计过程主要利用了 进行三维零件的绘制并根据设计计算绘制出模具的型芯和型腔以及基本模架等，然后用 行二维装配图和零件图的绘制，最后通过对整体结构的校核，提高了其稳定性和可靠性。 关键词：接水盒；注塑模； is of it In of of a is of of of of of of of of of of of so of of of of as as of of so 3D to of so D at by to V 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 录 . V 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 料模具设计的研究内容和意义 . 错误 !未定义书签。 料模具国内外发展现状 . 错误 !未定义书签。 课题应达到的要求 . 错误 !未定义书签。 2 塑件分析 . 错误 !未定义书签。 料的选择 . 错误 !未定义书签。 件的几何形式及结构分析 . 错误 !未定义书签。 3 设备的选择与校核 . 错误 !未定义书签。 件质量的计算 . 错误 !未定义书签。 腔数量的确定 . 错误 !未定义书签。 射机参数的校核 . 错误 !未定义书签。 射量校核 . 错误 !未定义书签。 件在 分型面上的投影面积与锁模力的校核 . 错误 !未定义书签。 模行程的校核 . 错误 !未定义书签。 模力 Q . 错误 !未定义书签。 4 浇注系统和排溢系统的设计 . 错误 !未定义书签。 料制件在模具中的位置 . 错误 !未定义书签。 注系统的设计 . 错误 !未定义书签。 流道的设计 . 错误 !未定义书签。 流道尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 口位置的选择 . 错误 !未定义书签。 5 成型零部件的设计与计算 . 错误 !未定义书签。 型零件的结构设计 . 错误 !未定义书签。 腔（或凹模）的设计 . 错误 !未定义书签。 芯（或凸模）的设计 . 错误 !未定义书签。 型零件工作尺寸的计算 . 错误 !未定义书签。 腔外形尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 芯外形尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 腔深度和型芯高度尺寸的计算 . 错误 !未定义书签。 腔侧壁厚度的计算 . 错误 !未定义书签。 腔底板厚度的计算 . 错误 !未定义书签。 6 心距尺寸的计算 . 错误 !未定义书签。 6 脱模机构的设计 . 错误 !未定义书签。 模力的计算 . 错误 !未定义书签。 出机构的设计 . 错误 !未定义书签。 出机构的复位与导向 . 错误 !未定义书签。 架的选取 . 错误 !未定义书签。 7 侧向分型与抽芯机构 . 错误 !未定义书签。 芯距的确定 . 错误 !未定义书签。 芯机构设计 . 错误 !未定义书签。 导柱抽芯的工作原理及设计原则 . 错误 !未定义书签。 导柱倾斜角的选择 . 错误 !未定义书签。 导柱直径计算 . 错误 !未定义书签。 导柱长度计算 . 错误 !未定义书签。 滑块的设计 . 错误 !未定义书签。 滑块形状设计 . 错误 !未定义书签。 滑块定位装置的设计 . 错误 !未 定义书签。 滑槽 的设计 . 错误 !未定义书签。 紧块的设计 . 错误 !未定义书签。 8 合模导向机构设计 . 错误 !未定义书签。 柱 . 错误 !未定义书签。 套 . 错误 !未定义书签。 9 温度调节系统 . 错误 !未定义书签。 却系统的设计原则 . 错误 !未定义书签。 却回路的尺寸确定 . 错误 !未定义书签。 却回路所需的总面积 . 错误 !未定义书签。 却回路的总长度 . 错误 !未定义书签。 10 结论与展望 . 错误 !未定义书签。 论 . 错误 !未定义书签。 足之处及 未 来展望 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 冰箱接水盒产品造型与模具设计 前言 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力 。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。 3 三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口，这使它在 发达国家的制造业中，三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备，因其测量速度快、精度高，非接触，使用方便等优点而得到越来越多的应用。 扫描得到的产品外型数据会不可避免的引入数据误差，尤其是尖锐边和边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以要对原始点云数据应进行预处理，通常要经过以下步骤： 1. 去掉噪音点； 2. 数据插补； 3. 数据平滑； 4. 数据光顺； 5. 点云的重定位整合。 点云塑件 成型塑件 第三章 注塑件的设计 冰箱接水盒产品塑件（如图） 塑件材料的选择：选用 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。 色调：米白色。 生产批量：大批量。 质量： 注射成型工艺过程 （ 1）预烘干 装入料斗 预塑化 注射装置准备注射 注射 保压 冷却 脱模 塑件送下工序 （ 2）清理模具、涂脱模剂 合模 注射 主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为 70 3 C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。 消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力。 第四章 模具结构形式的拟定 确定型腔数量及排列方 式 由于接水盒的体积较大，且在一侧有两个挂钩，其成型必须制作成可侧向移动的，否则塑件无法脱模。塑件的总体尺寸为中型 ,尺寸精度要求不高比较适合于模具生产。为了提高生产效率 , 降低模具生产成本 , 简化模具结构 , 根据零件的结构特点 , 将模具设计成简单的三板式结构 , 其结构如图所示 模具装配图 模具结构形式的确定 塑件外观质量要求不高，且是尺寸精度要求一般，尺寸较大的中型塑件，故可采用斜导柱侧向分型与抽芯注射模。 由于浇口位置及浇口类型决定了熔料在型腔中的流动方向与路径。如果浇口位置选择不当或浇口类型选用不合理 , 则可能造成塑件变形或某些尺寸超差。由于 A B 可以采用单一的点浇口 ,而且点浇口结构简单 , 料流顺畅 , 生产时效率较高 , 可以满足生产要求。根据零件的结构特点 , 将浇口设在塑件非工作面的底部 , 且浇口的排列方式如图所示 , 使零件工作面外观及质量都比较好。 注塑机型号的确定 除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。 注射机型号的确定 根据塑件的体积及质量初步选定用 式）型注塑机。 式）型注塑机的主要技术规格如下表： 额定注射容积() 500 螺杆直径 ( 65 注射压力 ( 145 注射速率 (g/s) 70 最大成型面积( 1000 螺杆转速 (r/ 0200 锁模力 ( 3500 拉杆有效距离 ( 540 440 开模行程 ( 500 模具最大厚度 ( 450 模具最小厚度 ( 300 锁模形式 抱闸式锁模 喷嘴移动距离 ( 490 喷嘴球半径 ( 喷嘴口孔径 ( 3 动定模板尺寸 ( 700 850 注射机及部分尺寸的校核 1、主流道的体积 2、分流道与浇口的体积 3、该模具总共需填充塑件的体积 4、型腔数量的确定和校核 5 、塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的 主要因素 6、最大注射压力校核 7、模具与注射机安装部份相关尺寸的校核 8、开模行程校核 分型面位置的确定 分型面的设计 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、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。 选用此分型面的优点是： 应有利于塑件的留模及脱模 较好的满足了塑件的精度要求及外观要求 便于模具制造加工 增强排气效果 分型面的确定 分型面 浇注系统的形式和浇口的设计 浇注系统确定 由于此模具是一模一腔型，故采用普通流道浇注系统，可以达到质量和外观要求。 由于此模具是一模一腔型，故采用普通流道浇注系统，可以达到质量和外观要求。浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。 选用此浇注系统主要有以下 几点的好处： 能够保证所用塑料的成型特性的要求，保证了塑件质量。 能够方便的去除、修整进料口，同时不影响塑件的外表美观。 在大量生产时能够在保证成型质量的前提下实现缩短流程，减少断面积以缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，同时减少浇注系统损耗的塑料。 主流道形式 主流道位置 主流道具体尺寸 衬套的固定形式 分流道截面 分流道形式 浇口形式 模架的确定和标准件的选用 模具外观图 模具爆炸视图 侧向分型与抽芯机构的设计 侧型芯的抽芯方式 斜导柱 侧型芯楔紧块 侧型芯滑块 凹模的结构形式 凹模 凸模形状的确定 凸模 型芯形状的确定 型芯 冷却系统的设计 冷却系统布置 最后感谢工程学院所有老师对我的教导 请各位老师批评指正 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见并签字 备 注1012年 11月 12日 2月 2日 下达毕业设计任务,学生完成毕业设计开题报告 按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书 刚接触毕业设计不是非常熟悉，深化课题有难度，存在问题有点多，需老师指导查阅资料4012年 12月 3日 导毕业实习 填写毕业实习报告 无问题11013年 1月 21日 定设计方案 在老师指导下制定设计方案 制定方案有难度，需资料，建议图书馆适当增添13 2013年 3月 4日 日 模型结构的设计 运用进行模具的绘制 不能熟练的运用14 2013年 3月 11日 计相应计算 在老师指导下进行设计计算及结构设计 设计需更多的资料15 2013年 3月 18日 关设计结构和计算的检查 对设计的相关数据进行检查 一些公式详细解释16 2013年 3月 25日 制模型图 在老师指导下绘制模型图 需老师指导，查阅有关制图标准17 2013年 4月 1日 日 绘制模具图 在老师指导下绘制模具设计图 查阅有关制图标准18 2013年 4月 8日 制模具图 完成模具的设计图 查阅有关制图标准19 2013年 4月 15日 制模架图 在老师指导下绘制模架设计图 需老师指导，查阅有关制图标准20 2013年 4月 22日 制模架图 完成模架的设计图 查阅有关制图标准21 2013年4月 29日 制装配图 在老师指导下绘制装配图图 需老师指导，查阅有关制图标准22 2013年 5月 6日 写设计说明书 在老师指导下编写毕业设计说明书 需老师指导23 2013年 5月 13日 查学生毕业设计 在老师指导下修改设计内容及设计说明书 需老师进一步指导24 2013年 5月 20日 改打印设计资料 在老师指导下进一步修改设计内容及设计说明书，按学校要求进行编排打印材料 按学校要求做25 2012年 05月 25日 5月 31日 答辩准备 在老师指导下准备答辩资料 温习说明书，准备答辩存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械 96班 学生姓名：袁蕴芳 课题（设计）名称：基于 的接水盒注塑模具设计 开始日期： 2012年 11月 12号说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 基于 的接水盒注塑模具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923247 学生姓名： 袁蕴芳 指导教师： 曹亚玲 （职称： 讲 师 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明 ：所呈交的毕业设计（论文） 基于 的接水盒 注塑 模具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 96 学 号： 0923247 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 基于 的接水盒注塑模具设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 模具是工业生产的主要工艺装备，用模具生成制件所表现出来的高精度、高一致性、高生产率和低能耗是其他 加工制造方法所不能比拟的。在江浙沪地区模具制造企业占有相当大的比例， 近年来，中国模具工业将继续朝着信息化、数字化、精细化、自动化的方向发展。 作为 术的主流软件，其模具解决方案涉及模具的设计、制造的整个流程，从而在这些模具企业当中获得广泛的应用。作为区域经济所亟需的机械（模具）类专业人才，应用型本科高校毕业生掌握此类的 件是相当重要的一项技能。 本课题旨在通过对接水盒产品的模具设计，巩固学生模具设计和模具计算能力；通过对三维实体模型的模具设计使学 生掌握注塑模设计方法，建立一套与产品造型参数相关的三维实体模具，最终使学生能够利用所学知识独立分析与解决设计过程中产生的实际问题，为今后工作打下一定的基础。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1、熟悉注塑模具发展历程，以及当前模具制造行业的发展现状。 、能综合运用所学的专业知识（如注塑模成型与模具设计）进行中等复杂程度模具的设计和计算。 3、 熟 练掌握 件 的三维造型、模具设计的原理和方法。在 的模具设计模块中设计成型零件。 4、熟练掌握利用专家系统设计整套标准模架的流程和方法。 5、根据三维模架生成接水盒塑件注塑模的二维工程图。 6、论文正文依据充分，论证正确，有一定见解，文字通顺，条 清楚，数据准确，格式符合要求。 四、接受任务学生： 机械 96 班 姓名 袁蕴芳 五、开 始及完成日期： 自 2011 年 11 月 12 日 至 2012 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2011 年 11 月 12 日 要 注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本次设计中，主要运用到了所学的注射模设计以及相关机械设计等方面的知识。分析了一副注射模的一般设计过程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制等。设计主要包括成型位置及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列布置和流道布局，还有浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，抽芯机 构的设计，浇注系统的设计，推出机构的设计，斜导柱的设计等。设计过程主要利用了 进行三维零件的绘制并根据设计计算绘制出模具的型芯和型腔以及基本模架等，然后用 行二维装配图和零件图的绘制，最后通过对整体结构的校核，提高了其稳定性和可靠性。 关键词：接水盒；注塑模； 料 is of it In of of a is of of of of of of of of of of of so of of of of as as of of so 3D to of so D at by to V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 料模具设计的研究内容和意义 . 1 料模具国内外发展现状 . 1 课题应达到的要求 . 2 2 塑件分析 . 3 料的选择 . 3 件的几何形式及结构分析 . 4 3 设备的选择与校核 . 6 件质量的计算 . 6 腔数量的确定 . 6 射机参数的校核 . 7 射量校核 . 7 件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 . 7 模行程的校核 . 8 模力 Q . 8 4 浇注系统和排溢系统的设计 . 10 料制件在模具中的位置 . 10 注系统的设计 . 11 流道的设计 . 11 流道尺寸的确定 . 12 口位置的选择 . 12 5 成型零部件的设计与计算 . 13 型零件的结构设计 . 13 腔（或凹模）的设计 . 13 芯（或凸模）的设计 . 13 型零件工作尺寸的计算 . 14 腔外形尺寸的确定 . 14 芯外形尺寸的确定 . 15 腔深度和型芯高度尺寸的计算 . 16 腔侧壁厚度的计算 . 17 腔底板厚度的计算 . 17 中心距尺寸的计算 . 18 6 脱模机构的设计 . 19 模力的计算 . 19 出机构的设计 . 20 出机 构的复位与导向 . 22 架的选取 . 22 7 侧向分型与抽芯机构 . 24 芯距的确定 . 24 芯机 构设计 . 24 导柱抽芯的工作原理及设计原则 . 24 导柱倾斜角的选择 . 25 导柱直径计算 . 25 导柱长度计算 . 25 滑块的设计 . 25 滑块形状设计 . 25 滑块定位装置的设计 . 26 滑槽的设计 . 26 紧块的设计 . 27 8 合模导向机构设计 . 28 柱 . 28 套 . 28 9 温度调节系统 . 30 却系统的设计原则 . 30 却回路的尺寸确定 . 30 却回路所需的总面积 . 30 却回路的总长度 . 31 10 结论与展望 . 32 论 . 32 足之处及 未 来展望 . 32 致 谢 . 33 参考文献 . 34 基于 的接水盒注塑模具设计 1 1 绪论 料模具设计的研究内容和意义 研究的内容： （ 1）了解聚合物的物理性能、流动特性，成型过程中的物理、化学变化及塑料的组成分类主性能。 （ 2）了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺 对模具的要求。 （ 3）能掌握各种成型设备对各类模具的要求 （ 4）掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法，能设计中等复杂程度的模具。 研究的意义： 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，它被称为工业产品之母，所有工业产品莫不依赖模具才得以规模生产、快速扩张，被欧美等发达国家誉为“磁力工业”。模具设计是机械专业一个最重要的教学环节，是一门实践性很强的学科，是对我们所学知识的综合运用，通过对模具设计和制造过程有个基本了解，为以后的工作及学习深造打下了坚实的基础。接水盒是日常生活中常用的基 本品，对它的注塑模具进行设计和分析，有一定的现实意义和经济价值，是顺应当前模具制造行业发展需要的，具有重大意义。 料模具国内外发展现状 我国塑料模具发展现状： 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星 具有限公司制造 的多腔 轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 面粗糙度 具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10 30 万次，淬火钢模达 50 1000 万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 成型工艺方面，多 材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 2934 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用无锡太湖学院学士学位论文 2 了 辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进 水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 50 80%相比，差距较大。 在制造技术方面， 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 G、美国 司的 等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 集成，并能支持 术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经 济效益，促进和推动了我国模具 术的发展。 近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如： 3M、 ，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%比，仍有很大差距。 国外塑料模具发展现状： 注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国 外的注塑模 术发展相当迅速。 70 年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。 80 年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模 术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。 课题应达到的要求 1、熟悉注塑模具发展历程，以及当前模具制造行业的发 展现状。 2、能综合运用所学的专业知识（如注塑模成型与模具设计）进行中等复杂程度模具的设计和计算。 3、熟练掌握 件 的三维造型、模具设计的原理和方法。在 的模具设计模块中设计成型零件。 4、熟练掌握利用专家系统 计整套标准模架的流程和方法。 5、根据三维模架生成接水盒塑件注塑模的二维工程图。 6、论文正文依据充分，论证正确，有一定见解，文字通顺，条理清楚，数据准确，格式符合要求。 基于 的接水盒注塑模具设计 3 2 塑件分析 料的选择 该塑件为 接水盒 ,没有太高的配合精度，所以从塑件使用性能 上分析，其必须具备有一定的综合机械性能 ,包括一定的弹性和耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。而符合以上性能的塑料材料很多，从材料的来源以及材料的成本和调配颜色来看， 烯腈 苯乙烯共聚物）比较适合。 目前世界上应用最广泛的材料，它来源广，成本底，符合该塑件成型的特性。因此制作该塑件选用 料。 表 2密度 比容 吸水率 收缩率 热变形 温度 130 160 83 103 抗拉 强度 拉伸弹性 模量 弯曲强度 冲击强度 比体积 5001 2注射机类型 螺杆转数 喷嘴形式 喷嘴温度 螺杆式 50 70 直通式 180 190 料筒的温度 模具温度 注射压力 保压力 19000700 70 60 900- 60射时间 保压时间 冷却时间 成型周期 3 5 30S 10 30S 30 70S 预热温度 预热 时间 计算收缩率 80 85 2 3h 毒无味，呈微黄色，成型塑料件有较好光泽。密度为 m。抗冲击强度极好，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。 一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。但其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 左右，热变形温度约为 90 左右。耐气候差，在紫外线作用下易变硬发脆。其成型特点： 升温时黏度增高，所以成型压力较高，导致 塑料上的脱模斜度稍大。流动性中等，溢边料 右。易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚，溶料温度及收缩率影响极小 19。 型收缩率，拉伸模量，泊松比与刚的摩擦因素见下页表 2锡太湖学院学士学位论文 4 表 2伸模量，泊松比与钢的摩擦因素 塑料名称 成型收缩率 /% 拉伸模量 E/103松比 U 与钢的摩擦系数 f 1 5 5 件的几何形式及结构分析 图 2件三维图 基于 的接水盒注塑模具设计 5 图 2件二维图 1、脱模斜度 脱模斜度取决于塑件形状，壁厚及塑料的性能和收缩率。本塑件型腔深度一般 ，但由于考虑到塑件配合精度不高，所以塑件两侧要有角度，所以采用使塑件强行脱模的方式，而且往外偏有个小角度。 该塑件脱模斜度取 1。 表 2料制品的脱模斜度 塑料制品材料 脱模斜度 塑件外表面 塑件内表面 料 40 120 35 1 2、 壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。应该考虑尽量采用均匀壁厚，所以该塑件壁厚取为 合推荐壁厚，且可保证塑件的刚度、强度，可防止塑件产生内应力以及气泡、缩孔等各种质量缺陷。 表 2件壁厚选择 塑料种类 制件最小壁厚 般产品壁厚 型产品壁厚 料 3 、 侧抽芯机构 当塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模，避免定模或上模侧抽芯。该塑件外部有侧孔，内部还有凸台，因该塑件材料为 该孔是通孔，故必须采用侧抽芯机构，侧抽芯机构由滑块和斜导柱等机构组成，采用滑块整面抽芯。 无锡太湖学院学士学位论文 6 3 设备的选择与校核 为保证注射质量和充分发挥注射设备的能力 ,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的 50%80%之间。（初步估算浇注系统的质量为 25g）初步选定注射机为 7。 件质量的计算 根据三维软件 模型分析得体积： V=180因为 平均密度为： =所以， M=175g。 图 3 中零件的质量属性 腔数量的确定 因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量 n ； 1/ m 20（ 式中 K 注射机最大注射量的利用系数，一般取 注射机允许的最大注射量（ g 或 ； 浇注系统凝量（ g 或 ； 单个塑件的质量或体积 (g 或 。 由此可求出： 基于 的接水盒注塑模具设计 7 1175/ = 25) .8n 故取 n=1 满足设计要求。 射机参数的校核 射量校核 模具型腔是否能充满与注射机允许的最大的注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量范围内。根据生产经验，注射机的最大注射量是其允许最大注射量（额定注射量）的 80%，由此有： 021 %80 +（ 1175+2550 即 200200 (符合要求 ) 件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 1、投影面积校核 注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现涨模溢料现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系 17： A= （ 式中 单个塑件在模具分型面上的投影面积，该塑件为 37700 浇注系统在模具分型面上的投影面积 ,约为 ，该 设计取 总的投影面积计算为： A=137700+7700=52780 2、锁模力
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