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1、（OA自动化）本科毕业设计机械设计制造及自动化毕业论文TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业： 机械设计制造及自动化班级学号： 机自 0542 学生姓名： 纪华 指导教师： 蔡玉俊 副教授 二七年六月天津工程师范学院本科生毕业设计榨汁机内支架塑料模具设计PlasticmoulddesignofJuice-extractorpart专业班级：机自0542学生姓名：纪华指导教师：蔡玉俊副教授系别：机械工程系2007年6月摘要模具行业是国民经济的一项重要行业。近年来，模具一直朝着高质量、高效率、低成本、短周期的方向发展。传统的模具设计中,模具设
2、计者们是利用二维CAD软件来进行初步设计的。然而，现在，三维模具设计已经被广泛使用，它使设计过程接近标准化，使初步设计得以迅速实现。在本设计中，将对榨汁机内支架的模具通过Pro/ENGINEER软件进行三维设计，并对设计过程进行讲解。在本设计中，首先对塑件结构、材料特性、用途以及参数进行分析，确定模具采用一模两腔，并使用点浇口填充型腔的总体布局形式。在模具设计过程中，对侧向抽芯机构，分型面的设计，浇注系统、排气系统、冷却系统、脱模机构，进行了详细的介绍。最后通过对注塑机参数校核和生产验证，证明模具结构设计合理性。通过本次模具设计，可以看出，三维模具设计可以缩短设计周期，提高设计质量，大大的增加
3、工作效率。关键字：榨汁机内支架；注塑模具；一模两腔；侧向抽芯机构ABSTRACTThedieandmouldindustryisanimportantindustryofthenationaleconomy.Inrecentyears,mouldisdevelopingtowardshighquality,highefficient,lowcostandshort-period.Intraditionalmoulddesign,moulddesignerswasusing2DCADSoftware&Toolstoproceedthepreliminarydesign.However,3Dmou
4、lddesignalreadyhasbeenusedextensivelynowadays,whichmakesmoulddesignapproachtostandardizationandmakespreliminarydesignquicklyrealize.Inthisarticle,itpresents3Dmoulddesignforjuice-extractorpartbyPro/E,andexplainsitsdesignprocessindetail.Inthisdesign,atfirst,ithaveanalyzedtheplasticpartstructure,materi
5、alproperties,use,andparameters,ascertainedthemouldlayoutformofOnetoTwocavities,andadoptedthegeneraldistributionformofpin-pointgatefillingwithcavity.Inthismoulddesignprocess,ithasintroducedindetailforsideCore-Pullingmechanism,thedesignofpartingsurface,gatingsystemandventingsystem,coolingsystem,ejecti
6、onmechanism.Finally,throughcheckingandproductionproofingformoldingmachineparameters,themouldstructureisprovedtobereasonability.Throughthismoulddesign,itmayfindoutthat3Dmoulddesigncanshortendesigncycle,raisedesignqualityandlargelyincreasetheworkingefficiency.Keywords:Juice-extractorpart;Plasticinject
7、ionmould;Onemouldtwocavities;SideCore-Pullingmechanism目录第1章绪论11.1我国模具发展的现状11.2主要发展方向1第2章材料与塑件分析32.1塑料及其工业32.2塑件分析32.3塑件材料的选择及材料的工艺特性42.4塑件体积和质量的计算6第3章模具设计73.1确定型腔数及其排列方式73.2分型面的设计73.3排气系统的设计83.4成型零件的结构形式及设计93.4.1凹模的结构设计93.4.2凸模的结构设计10第4章浇注系统的设计114.1主流道的设计114.1.1主流道衬套设计114.1.2定位圈设计124.2分流道设计134.3浇口的设
8、计144.4冷料穴和拉料杆的设计154.4.1拉料杆的设计16第5章标准模架的选定175.1注射模的标准模架175.2支承零部件的设计175.2.1固定板、支承板175.2.2支承件185.2.3动定模座板195.3合模导向机构设计205.3.1导向机构的作用205.3.2导柱导向机构20第6章冷却系统的设计226.1模具温度与塑料成型的关系2262冷却时间的确定236.3冷却参数计算23第7章推出机构设计277.1推出机构的结构组成与分类277.1.1推出机构的结构组成277.1.2推出机构的设计要求277.2推出机构28第8章侧向分型与抽芯机构设计298.1抽拔力与抽拔距的计298.2斜导
9、柱分型抽芯机构的设计30第9章注塑机的选择329.1注射机的选择329.2注射机工艺参数的校核339.2.1最大注射量的校核339.2.2注射压力的校核339.2.3锁模力校核349.2.4开模行程较核349.2.5模具安装尺寸的校核34第10章模具设计总图36结论38参考文献39附录1.英文资料40附录2.中文翻译51致谢58三维图59第1章绪论1.1我国模具发展的现状模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡
10、镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。在国家产业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，年均增速均13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。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
11、的效果。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ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。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，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。1.2主要发展方向1.提高大型、精密、复杂、长寿
12、命模具的设计水平及比例。2.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件。3.推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。4.开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5.提高塑料模标准化水平和标准件的使用率
13、。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。6.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。7.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。第2章材料与塑件分析2.1塑料及其工业塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，树脂分为天然树脂和合成树脂两大类，塑料大多采用合成树脂。在一定温度和压力下，塑件具有可塑性，可以利用模具将其
14、制成具有一定形状和尺寸精度的塑料制件。塑料按树脂的分子结构及其特性可以分成热塑性和热固性塑料两类。热塑性塑料是由可以多次反复加热而仍具有可塑性的合成树脂制得的塑料。热固性塑料为一次成型塑料，不能反复加热成型，废品不能回收利用。塑料制件在工业生产中已得到广泛应用，是由于它们具有一系列特殊的优点。塑料密度小，质量轻，大多数塑料的密度在1.01.4g/cm3。塑料的比强度高(按单位质量计算的强度称比强度),绝缘性能好，介电损耗低。塑料的化学稳定性高，对酸、碱等化学药品都具有良好的耐腐蚀能力。此外，塑料的减振和隔音性能也好，因此，塑料已成为各行业不可缺少的重要材料。2.2塑件分析图1.1为榨汁机内支架
15、的三维立体图,该产品用于榨汁机上，对榨汁机起支撑作用，该产品形状比较复杂，精度较高，表面不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕迹，需要一定的配合精度要求。制品整体有充分的脱模斜度，各处脱模力比较合理。从整体结构分析：制品表面积较小、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂，型腔、型芯加工困难。从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构要求选择点浇口，制品冷却必须均匀而充分，脱模力合理分布，要求顶出机构顶出均匀。图2.1塑件三维立体图榨汁机内支架工艺参数表材料脱模斜度（）尺寸精度壁厚（mm）圆角（mm）收缩率（）PVC1.5IT63.5R0.5R30.5该产品结构复杂，有3处侧凹现象，需要设置抽心机构，另外考虑到制件的体积和形状，应采用一模两腔，三板式结构，塑料从4
