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1、江苏财经职业技术学院综合毕业实践说明书（论文）标题：牙签盒塑料模具设计系 别： 机械与电子工程系 专 业： 模具设计与制造 学 号： 0911103208 姓 名： 高小敏 指导教师： 何玉林 2012年6月20日IV摘 要塑料模具是当今塑料工业生产中利用特定形状，通过一定的方式来成型塑料制品的一种工艺装备。模具设计与制造技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。本次设计的是牙签盖的注塑模具。属于日常生活用品，所用材料是当前应用较为广泛的热塑性塑料ABS。它的生产批量为大批量生产，该产品有如下特点：（1）内部结构比较简单，但需要侧抽芯；（2）
2、表面比较光滑，表面粗糙度小，对模具型腔与型芯的精度要求较高。本次设计使用了当前比较流行的制图软件AutoCAD及模具设计软件Pro/E和UG。此次设计的过程中查阅了大量的模具设计资料，通过牙签盖模具的设计与应用，同原有的设计方法相比，模具的应用提升了产品的质量，模具整体设计的思路和要求符合现代设计潮流和未来的发展方向。 关键词： 塑料；模具；牙签盒；AutoCAD；Pro/E。目 录摘 要I目 录II1概 述11.1 塑料模具简介11.2 我国塑料模具工业发展现状11.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向31.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例31.3.2 推
3、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31.3.3提高塑料模标准化水平和标准件的使用率42 注塑模的可行性分析52.1 制品分析52.2 材料选择52.3 质量计算与分析72.4 确定成型方法72.5 拟定制品成型工艺参数73 拟定模具结构方案93.1 选择制品的分型面93.2 型腔数目的确定103.3 型腔的布置113.4 注射机的选取113.5 浇注系统的设计133.5.1 主流道的设计133.5.2 冷料穴的设计143.5.3 分流道的设计153.5.4 浇口的设计173.6 脱模机构的设计183.7 分型与抽芯机构223.7.1 侧向抽芯机构的分类及特点223.7.2 抽
4、拔力和抽芯距的计算233.7.3 斜导柱侧抽芯机构233.7.4 干涉现象及先复位机构243.7.5 斜导柱抽芯机构设计要点243.7.6 弯销侧抽芯机构283.7.7 斜导槽侧抽芯机构283.7.8 斜滑块侧抽芯机构283.8 注射模温度调节系统设计303.8.1冷却系统设计314 模体（模架）设计374.1 模体概述374.2 模架的确定374.2.1 模架基本尺寸的确定374.2.2 各模板尺寸的确定384.3 排气槽的设计394.4 脱模推出机构的设计404.5 螺纹的布置及脱出404.5.1 螺纹形状404.5.2 螺纹的脱出414.6 成型零件工作尺寸计算414.6.1 型腔径向尺
5、寸414.6.2 型腔深度尺寸424.6.3 型芯径向尺寸424.6.4 型芯高度尺寸424.6.5 螺纹型芯尺寸42结束语44致谢词45参考文献461概 述1.1 塑料模具简介模具行业是制造业重要的组成部分，也是国民经济的基础工业受到政府和企业界的高度重视，具有广阔的前景。塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在
6、高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。通常情况下，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素约占80%。然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新愈来愈短、用户对塑件的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计一与制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。模具的设计是模具制造过程中的关键部分，通过合理的设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能
7、简化模具加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的。1.2 我国塑料模具工业发展现状80年代以来，在国家产业政策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，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元，其中塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模具工业起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。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
8、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模具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。还能生产厚度为0.08的一模两腔的航空杯模具和难度较袄的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02-0.05，表面粗糙度Ra0.2,模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10-30万次，淬火钢模大50-100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有差距，具体数据见表。成型工艺方
9、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%
10、相比,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ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、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,如充模和冷却等进行计算
11、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,我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。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
12、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。1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向1.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例这是由于塑料模成型的制品日渐 大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所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了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系
13、统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。1.3.2 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,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。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。气体辅
14、助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。1.3.3 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。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
15、一步增加标准件规格品种。462 注塑模的可行性分析2.1 制品分析 图1所示塑件为一牙签盒盒盖图1 牙签盒盒盖尺寸图该制品有以下特点：（1）所处工作环境好，室温，不处于酸、碱、盐等恶劣条件中，但需要较好的抗冲击强度；（2）属于日常生活用品，产量较大，要求所用材料 的价格较为低廉，且对人无毒害；（3）该牙签盒盖外表光滑且美观。2.2 材料选择 根据以上制品的特点及经济方面的考虑，选择使用比较广泛的ABS塑料作为该制品的材料ABS塑料：化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称：Acrylonitrile Butadiene Styrene比重：1.02克/立方厘米 成型收缩率：0.4-0.7%成型温度：200-240 干燥条件：80-90 2小时
