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1、教学单位 学生学号 200894034019 编 号 本科毕业论文（设计）题目 螺纹盖的注塑模具设计 学生姓名 专业名称 材料成型及控制工程 指导教师 2012 年5月20日螺纹盖的注塑模设计123指导老师：123 （宝鸡文理学院机电工程系 材料成型及控制工程专业 陕西 宝鸡 721016）摘要：注塑模具是塑料工业中增长最快的工业门类之一，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本文介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理。注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，本设计进行了螺纹盖的注射模设计，对模具结构与注射机的匹配进行了校核；对零件结构进
2、行了工艺分析；确定分型面、浇注系统等；选择了注射机；简单计算了成型零部件的尺寸；并介绍了装配图中各部分的名称，简要说明了此模具的工作过程。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，通过本设计，可对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。关键词：注射模具；型腔；分型面；浇注系统；注射机。The injection mold design of screw cap123Supervisor: 123(Department of Electrical and Mechanical Engineering, Baoji University of Arts and
3、Sciences, Shaanxi Baoji, 721016) Abstract: Plastic injection mold industry is the fastest growing one in the industry. Therefore, the research of the injection mold has an important significance for understanding the production process of plastic products. This paper introduced the basic principles
4、of injection molding, especially the structure and working principle of a single parting surface. Injection molding is one of the thermoplastic plastic molding methods, this design is about the injection mold of the screw cap , and checked on the mold structure and the matching of the injection mach
5、ine; taken a process analysis of the components; determined the parting surface、gating system etc;. selected the injection molding machine, calculate of the size of the molding parts simply, and introduced the name of each part of the assembly drawing, described the work process of the mold briefly
6、.The structure of such a design ensures the mold use reliable. Through the design, we can have a preliminary understanding of the injection mold, takes note about some of the details of the design, and we can understand the mold structure and working principle. Key Words: Plastic Injection Mould; Ca
7、vity; Parting Surface; Gating system; Injection Molding Machine. I1.前言11.1模具技术在国民经济中的地位11.2模具技术的发展现状11.2.1 CAD/ CAM/ CAE 技术的一体化11.2.2 汽车模具结构的技术需求21.2.3 热流道等技术在注射模中的应用31.2.4 模具热处理与表面强化技术31.3中国模具发展趋势31.4 塑料模具的发展42.设计任务63.塑件成型工艺分析73.1塑料成型特性73.2塑件的结构工艺性83.3关于注射机94 分型面的选择及浇注系统的设计114.1 分型面的选择114.2浇注系统的设计1
8、14.2.1 主流道的设计114.2.2 分流道的设计124.2.3 浇口的设计135 模具设计的方案论证145.1 型腔的布局145.2 成型零件的结构145.3 推出机构的确定145.4 合模导向机构的设计146主要零部件的设计计算156.1成型零件的成型尺寸计算156.2模具型腔壁厚的确定166.3模具型腔模板总体尺寸的确定176.4标准模架的确定176.5其它零部件的设计187塑料注射机的有关参数校核197.1型腔数量的校核197.2最大注射量的校核197.3锁模力的校核197.4注射压力的校核207.5模具与注射机安装部分相关尺寸的校核207.6开模行程的校核20参考文献221.前言
9、模具是以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型, 随着社会的发展和科技的进步,模具行业越来越被重视。 模具技术在国民经济各个部门都得到广泛的应用， 它不仅与整个机械行业密切相关， 而且与人们的生活密切相关。模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展水平标志着一个国家的工业水平及产品开发的能力【1】。1.1模具技术在国民经济中的地位 因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、操作简单、生产过程易于实现机械化与自动化、生产成本低而获得广泛应用。 利用模具可以加工出薄壁、重量轻、刚性好、 形状复杂的零件、 产品质量有模具保证，具有一模一样的的特点。它加工制造业所无法完成的；模具是现代工业， 特别是汽
10、车、摩托车、航空、仪表、仪器、医疗器械、电子通信、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。 据资料统计，利用模具制造的零件数量。在飞机、 汽车、 摩托车、 拖拉机、 电机、 电器、 仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、 电视机、 摄像机、 照相机、 录像机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、 自行车、 手表等轻工业产品中占90%以上；在子弹、 枪支等兵器产品中占95%以上；在日用金属产品以上。 可见，研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义。 目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一【2】。1.2模具技术的发展
11、现状1.2.1 CAD/ CAM/ CAE 技术的一体化模具的计算机辅助设计与制造已经在很大程度上在很多模具制造企业得到应用与普及。模具设计与制造一体化可以达到优化设计的目的, 是最合理的模具设计与生产方式, 这已经成为大家的共识。三维设计既可用于建模, 又可为数控加工提供NC程序, 提高了加工效率和质量。为了提高模具设计的科学性和合理性, 用数值模拟手段对零件的成形性进行模拟仿真( CAE分析) , 在模具设计时进行工艺分析, 提出合理的工艺方案和模具结构。目前, 无论是大型金属覆盖件成形、复杂零件的锻造成形, 还是各类塑件成型或组合成形, 不管零件多大、多复杂, 或是多小、多精密, 其成形
12、过程一般都可以进行模拟, 这是设计与加工紧密联系的不可或缺的手段。Dynaform、Ansys、MSC. 、Modflow、华塑CAD 等商用软件得到越来越广泛的应用。CAD/ CAM/ CAE 技术的集成化、三维化、智能化和网络化, 让用户在统一的环境下协同作业, 充分发挥各单元的优势和功能, 达到效益最大化。目前国内众多模具企业中,CAD/ CAM技术已经广泛使用, 但CAD/ CAM/ CAE一体化技术的应用还需要大力促进和推广【3】。1.2.2 汽车模具结构的技术需求汽车工业的发展, 促进了新款式、新车型的更新速度加快, 带动和提升了大型、复杂结构模具的设计与制造技术水平。面临汽车模具
13、的开发周期越来越短、技术含量和制造精度越来越高的挑战, 汽车覆盖件模具设计制造中近年来采用了许多新的技术。在工艺设计中大量应用模拟仿真技术成为不可缺少的工具。通过模拟分析, 提前发现覆盖件成形中的问题, 如起皱、开裂、回弹等, 通过工艺补偿和参数调整, 找到解决问题的方法和措施。CAE 技术的发展方向是零件回弹分析和工艺参数自动优化以及材料参数库的补充与完整, 如高强钢、超高强度钢的特性参数, 在一些模拟软件的材料特性参数库中还很缺乏。三维模具设计在国外已经是十分普遍的技术, 特别是应用在汽车覆盖件等大型、复杂模具设计中。三维模具实体设计能对模具结构进行真实的描述, 进行静态和动态干涉检查,
14、确保模具结构设计的合理性【4】。复杂、大型模具的零件往往数量繁多,为了对零件品种、数量和加工环节进行有效管理,引入了PLM 产品周期管理技术, 对模具设计、工艺设计、生产流程和服务进行定制管理, 并与CAPP 、ERP 系统进行挂接, 在整个设计制造周期实行全程信息化管理, 实现对产品相关数据、过程、资源一体化的集成管理, 保证数据的准确性, 支持产品全生命周期管理。国内一些大型汽车模具企业已经或正在逐步做到这一点, 与国外的技术水平差距在缩小。1.2.3 热流道等技术在注射模中的应用热流道技术是使用元器件对模具加热, 使通过流道和浇口的塑料保持熔融状态, 提高注射成型塑件的品质, 节省原材料
15、和节约能源。目前该技术已在国内注塑企业中得到广泛应用。气体辅助注射成型是一项新的工艺。气体辅助注射一般采用氮气辅助注射, 与常规的注射成型相比, 其注射压力较小, 熔体流动性好, 制品翘曲变形较小, 易于成型壁厚差较大的制品, 成型的塑件表面质量好。该技术已在汽车和家电模具中得到应用。最近, 气体辅助注射成型中的一项新的技术是高压注射成型, 其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面, 利用气体保压代替塑料注射保压, 消除制品缩痕, 完成注射成型过程。1.2.4 模具热处理与表面强化技术 模具热处理与表面强化是提高模具零件强度与硬度、改善其表面组织、确保使用寿命的关键, 是影响模具材料性能发挥的关键环节。模具热处理技术主要从渗入单一元素向多元共渗、复合渗方向发展; 由一般扩散向CVD、PVD 离子渗入、离子注射方向发展, 热处理手段向真空热处理发展, 采用的覆膜有TiC、TiN、TiAlN、CrN、W2C 等。其他新的表面强化技术也得到重视和应用, 如
