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1、本科生毕业设计（论文）说明书塑料端盖的模具设计学 院 机械工程学院 专 业 模具设计与制造 年 级 08 机电高级 2 班 姓 名 黄 荣 指导教师 伍 超 2012 年 6 月 1 日摘 要塑料制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电子业中则为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品，产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。成型工艺和制品的设计。塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，挤出，压制，压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模，挤出约占成型总数的 60%以上。注射成型分为加料，熔融塑料，注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制，可实现半自动化
2、或自动化作业。塑料注射模主要用于热塑料制品的成型，已成功的用于成型热固塑性塑料制品，它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成是：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、芯机构、冷却和加热装置、排气系统。因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。关键词：塑料制品；塑料注射模；注射；挤出；压制；压铸；气压成型1目录第一章前言 11.1模具工业在国民经济中的地位 11.2各种模具的分类和占有量 21.3我国模具工业的现状 3第二章塑料的工艺分析42.1塑件成型工艺性分析 42.2原料（ABS）的成型特性和工艺参数 42.2.1ABS 塑料主要的性能指标 42.2.2
3、ABS 的注射成型工艺参数5第三章注塑设备的选择63.1注射成型工艺条件 63.1.1模具所需塑料熔体注射量 63.1.2分型面上的投影面积及所需锁模力 63.2选择注射机 63.3模架的选定 63.4注射机的校核 73.4.1最大注射量的校核 73.4.2锁模力校核 73.4.3模具与注射机安装部分相关尺寸校核 8第四章型腔布局与分型面设计94.1型腔布局 94.2分型面的设计 9第五章浇注系统的设计 115.1主流道的设计115.2主流道衬套的固定115.3分流道的设计125.4浇口的设计135.4.1浇口的选用135.4.2浇口位置的选用135.4.3浇注系统的平衡135.4.4排气的设
4、计142第六章成型零件的设计 156.1成型零件的结构设计156.1.1凹模结构设计156.1.2型芯结构设计166.2成型零件工作尺寸计算166.2.1外形尺寸176.2.2内腔尺寸17第七章合模导向机构的设计 197.1导柱结构197.2导套结构20第八章脱模机构的设计 218.1脱模机构的总体原则218.2推杆设计218.2.1推杆的形状218.2.2推杆的位置和布局218.3推件板设计的要点22第九章温度调节系统的设计 239.1模具冷却系统的设计239.2模具加热系统的设计24第十章模具的装配 2510.1模具的装配顺序 2510.2开模过程分析 26参考文献 27外文资料中文译文致
5、谢天津大学 2006 届高自考本科生毕业设计（论文）1第一章前言光阴似梭，大学二年的学习一晃而过，为具体的检验这二年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为塑料端盖的注塑模具。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以注射塑料端盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的
6、同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了 CAD、Pro/E 等技术，使用 Office 软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。本次设计中得到了常林枫老师的指点，同时也非常感谢机械学院各位老师的精心教诲。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。1.1模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸
7、模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽天津大学 2006 届
8、高自考本科生毕业设计（论文）2量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具
9、也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。1.2模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1） 加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2） 高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3） 大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出
10、现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4） 革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5） 标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。天津大学 2006 届高自考本科生毕业设计（论文）31.3设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的
11、结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，塑料材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。天津大学 2006 届高自考本科生毕业设计（论文）4第二章塑料的工艺分析2.1塑件元件图及技术要求图 1-1塑料端盖技术要求：1.壁厚均匀；2.塑件不可以有裂纹和变形缺陷；3.脱模斜度31；4.未注圆角 R1R2。2.2原料（ABS）的成型特性和工艺参数丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS 树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯
12、腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS 树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。2.2.1ABS 塑料主要的性能指标密度 (g/ cm ) 1.031.053收缩率 % 0.30.8熔 点 130160热变形温度 45N/cm 6598弯曲强度 Mpa 80天津大学 2006 届高自考本科生毕业设计（论文）5拉伸强度 MPa 3549拉伸弹性模量 GPa 1.8弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 Mpa 1839缺口冲击强度 kJ/ 1120硬 度 HR
