基于ProE的接水盒注塑模具设计【10张CAD图纸+PDF图】
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基于
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题目：题目：基于基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计的接水盒注塑模具设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业学 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）无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚诚 信信 承承 诺诺 书书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）基于 Pro/E 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 日无无锡锡太太湖湖学学院院信信 机机系系 机机械械工工程程及及自自动动化化 专专业业毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书一、题目及专题：一、题目及专题：1、题目基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计 2、专题 二、课题来源及选题依据二、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。Pro/E 作为 CAD/CAM 技术的主流软件，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 CAD/CAM 软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。 基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计三、本设计（论文或其他）应达到的要求：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。 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 CAD/CAM 软件 Pro/E 的三维造型、模具设计的原理和方法。在 Pro/E 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：四、接受任务学生： 机械 96 班班 姓名姓名 袁蕴芳 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期：自自 2011 年年 11 月月 12 日日 至至 2012 年年 5 月月 25 日日六、设计（论文）指导（或顾问）：六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师指导教师签名签名 签名签名 签名签名教教研研室室主主任任学科组组长研究所学科组组长研究所所长所长签名签名 系主任系主任 签名签名基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计2011 年年 11 月月 12 日日 摘 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Pro/E 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 Auto CAD 进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；ABS 塑料AbstractInjection molding is one of the main methods for thermo plastics, and it can once-form delicate plastic members with sophisticated shape. In this design, the knowledge of injection mold design and related mechanical design are mainly used. The design process of a injection mold is analyzed, that is, the analysis of injection molding, the selection of the injection molding machine and the check of the related parameters of it, the structural design of the mold, the related calculation of the injection mold design, the determination of the overall size of the mold and the drawing of the sketch, the drawing of the assembly diagram of the mold structure and the parts diagram, and so on. the design includes the choice of the molding location and the parting surfaces, the determination of the number of the mold cavity, the layout arrangement and the runner layout of the cavity, as well as the choice of the gate location, the structural design of the mold parts、the core-pulling mechanism、the gating system、the ejection mechanism and so on.Design process mainly uses the Pro/E 3D part drawing and according to the design drawing of the mould core and cavity, and basic mold rack and so on, then use Auto CAD 2D assembly drawing and parts drawing, at last, by check, for the whole structure to improve its stability and reliability.Keywords:water receiver;injection mold; ABS plastic目目 录录摘 要 .IIIABSTRACT .IV目 录.V1 绪论 .11.1 塑料模具设计的研究内容和意义.11.2 塑料模具国内外发展现状.11.3 本课题应达到的要求.22 塑件分析 .32.1 材料的选择.32.2 塑件的几何形式及结构分析.43 设备的选择与校核 .63.1 塑件质量的计算.63.2 型腔数量的确定.63.3 注射机参数的校核.73.3.1 注射量校核 .73.3.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 .73.4 开模行程的校核.83.5 脱模力 Q.84 浇注系统和排溢系统的设计 .104.1 塑料制件在模具中的位置.104.2 浇注系统的设计.114.2.1 主流道的设计 .114.2.2 主流道尺寸的确定 .124.2.3 浇口位置的选择 .125 成型零部件的设计与计算 .13 5.1 成型零件的结构设计.135.1.1 型腔（或凹模）的设计 .135.1.2 型芯（或凸模）的设计 .135.2 成型零件工作尺寸的计算.145.2.1 型腔外形尺寸的确定 .145.2.2 型芯外形尺寸的确定 .155.2.3 型腔深度和型芯高度尺寸的计算 .175.2.4 型腔侧壁厚度的计算 .175.2.5 型腔底板厚度的计算 .175.2.6 中心距尺寸的计算 .186 脱模机构的设计 .196.1 脱模力的计算.196.2 推出机构的设计.206.3 推出机构的复位与导向.226.4 模架的选取.227 侧向分型与抽芯机构 .247.1 抽芯距的确定.247.2 抽芯机构设计.247.2.1 斜导柱抽芯的工作原理及设计原则 .247.2.2 斜导柱倾斜角的选择 .257.2.3 斜导柱直径计算 .257.2.4 斜导柱长度计算 .257.3 侧滑块的设计.257.3.1 侧滑块形状设计 .257.3.2 侧滑块定位装置的设计 .267.3.3 导滑槽的设计 .267.3.4 楔紧块的设计 .278 合模导向机构设计 .288.1 导柱.288.2 导套.289 温度调节系统 .309.1 冷却系统的设计原则.30 9.2 冷却回路的尺寸确定.309.2.1 冷却回路所需的总面积 .309.2.2 冷却回路的总长度 .3110 结论与展望 .3210.1 结论.3210.2 不足之处及未来展望.32致 谢 .33参考文献 .34基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计1 绪论绪论1.1 塑料模具设计的研究内容和意义塑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。1.2 塑料模具国内外发展现状塑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、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，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 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齿轮模具，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 0.08mm 的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 0.020.05mm，表面粗糙度 Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 1030 万次，淬火钢模达 501000 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，一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软件，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 5080%相比，无锡太湖学院学士学位论文差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技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 CAD/CAM 系统，如美国 EDS 的 UG、美国Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer 等等。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 CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技术对成型过程，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CAD/CAM 技术的发展。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等，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%-80%相比，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 CAD技术发展相当迅速。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 CAD 技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。1.3 本课题应达到的要求本课题应达到的要求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 CAD/CAM 软件 Pro/E 的三维造型、模具设计的原理和方法。在 Pro/E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 EMX 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，条理清楚，数据准确，格式符合要求。2 塑件分析塑件分析2.1 材料的选择材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，ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）比较适合。ABS 是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 ABS 塑料。基于 Pro/E 的接水盒注塑模具设计表2-1 ABS的主要技术指标密度比容吸水率收缩率热变形温度1.021.160.80.980.2%0.4%1301600.3%0.8%83103抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度比体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB0.860.96表2-2 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式5070直通式180190料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-220 170-19050706090Mpa30-60Mpa注射时间保压时间冷却时间成型周期3-5S153
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