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1、 毕业设计用纸摘摘 要要 使用数控技术、数控机床的高效率、高精度进行模具设计和加工已经成为 当今社会的主流。 本文是关于注塑模的设计，设计的制品是大口杯盖。首先对制品进行尺寸 的选择和性能形状的分析，然后根据分析选择注塑材料和注射机。接着利用 PRO/E 进行大口杯盖的实体设计，并进行模具设计，也就是对模具的型腔、型 芯和浇注系统进行设计，再利用 AutoCAD 画出整个模具的装配图。最后是型腔 的 CAM 加工设计。关键词关键词：注塑模 ，型腔， 型芯， 浇注系统装 订 线毕业设计用纸目目 录录引言 41. 模具制造中数控技术的重要性 42. 塑料模具工业的发展现状 43. 提高大型、精密、
2、复杂、长寿命模具的设计水 44. 在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术 5 第一章 零件材料选择及性能 5 1.1、零件结构分析 5 1.2、塑料性能 5 第二章 注射机的选择 6 2.1制品的几何属性6 2.2注射机的选用 6 2.3模具闭合厚度的校核8 第三章 成型零件的设计 8 3.1凹模结构设计 8 3.2凸模结构设计 9 3.3型腔分型面设计 9 3.4成型零件工作尺寸计算 103.5型腔壁厚与底板厚度的选择 11 第四章 浇注系统设计 11 4.1主流道设计 11 4.2浇口套的设计12 4.3分流道设计 12 4.4浇口设计13 4.5排气孔道设计 14
3、第五章 顶出机构设计 14 5.1顶出机构15 5.2复位机构17 5.3导向机构的设计18 第六章 塑料模温控系统设计 18 6.1型腔上的冷却 19 第七章 标准模架的选择 21毕业设计用纸第八章 绘制实体装配图和平面零件及装配图21 第九章 模具的试模与修模 21 9.1. 粘着模腔 21 9.2. 粘着模芯 22 9.3. 粘着主流道 22 9.4. 成型缺陷 22 致谢 23 附录 设计总结 24 参考文献 24毕业设计用纸引引 言言(1)模具制造中数控技术的重要性数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备 是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的
4、渗透形成的机电 一体化产品，其技术范围覆盖很多领域：(1)模具制造技术；(1)机械加工技术； (2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传 感器技术；(6)软件技术等。(2)塑料模具工业的发展现状进几年来，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，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 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。表-1 国内外塑料模具技术比较表表-1在制造技术方面，CADCAMCAE 技
5、术的应用水平上了一个新台阶，陆续引进 了相当数量的 CADCAM 系统，如美国 UG、美国 Parametric Technology 公司 的 ProEmgineer、美国 CV 公司的 CADS5 塑模分析软件等等。这些系统和软件的 引进，促进和推动了我国模具 CAD/CAM 技术的发展。（3） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求，以及高生产率项目注塑模型腔精度型腔表面粗糙度非淬火钢模具寿命淬火钢模具寿命国外0.0050.01mmRa0.010.05m1060 万次160300 万次国内0.020.05mmRa0.20m1030 万
6、次50100 万次项目热流道模具使用率标准化程度中型塑料模生产周期在模具行业中的占有量国外80%以上7080%一个月左右3040%国内总体不足 10%小于 30%24 个月2530%毕业设计用纸要求，必须提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计和制造水平。（4）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。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；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。第一章第一章 零件材料选择及性能零件材料选择及性能1.1、零件结构
7、分析图1 制品零件图1.1.1 技术参数：无塌陷，杂质，划痕，变形。表面光滑，平整。 1.1.2 注塑制品大口杯盖其特点如下： （1） 要求材料强度不大，刚度一般。 （2）如图（1）及表（1）分析得，该制品精度不高，表面粗糙度要求一般。在注塑制品中，杯盖一般采用聚丙烯（PP）注塑而成。1.2、塑料性能查中国模具设计大典表 8.3-7 得材料 PP 的特如下： 1.21、 使用性能：乳白色、无臭、无味、无毒的热塑性塑料。密度为 0.91g/cm3,熔点 1650C,燃点 5900C,弹性模量 3500Mpa,不吸水,导热性低,耐酸毕业设计用纸碱盐腐蚀,有良好的绝缘性能,化学稳定性和良好的物理机械
8、性能及加工性能. 1.2.2 、 加工性能： 1 耐强酸或氧化性酸。 2 流动性好。 3 结晶度高。收缩率不大。 4 不吸水。一般可不用干燥处理。 5 磨擦系数低，弹性高。 6 宜用螺杆式注塑机成型。 7 模具浇注系统以料流阻力要小，进料口小。 2.23、物理热性能如下表-3：表 3 物理热性能表参数密度（g/cm3）熔点（）C0收缩率数值0.911650.6%-2%表-3第二章第二章 注射机的选注射机的选择择2.1.制品的几何属性利用 PRO/ENGNEER2001 按图纸的尺寸要求画出零件实体图形，接着利用该 软件“分析-模具分析模型质量属性”可以查到该制品的几何属性为： 体积 = 3.6
9、110586e+04 毫米3 曲面面积 = 1.6286860e+04 毫米2 密度 = 9.1000000e-10 公吨 / 毫米3 质量 = 3.2860634e-05 公吨 2.2.注射机的选用2.21 注射量的计算maxGG G nG1+G2 n 为型腔中的型腔数,这里 n=1。 G1每个制品的体积量。 G2浇注系统的体积量，初步设浇注系统的体积量为 30 cm3毕业设计用纸Gmax为注塑机的最大浇注体积量max%80GG =（3.6110586+30）/0.8=42.01382325 cm3 2.22 由 PP 的加工性能得，注塑机选螺杆式。 2.23 由 PP 的加工性能，查模具设
10、计与制造表 8-2 得，其成型压力 为 Pc=25MPa 2.24 锁模力的确定 模具的额定锁模力为: F K*Pc*A A 为塑料制品与浇注系统在分型面上总的投影面积。 （mm2） 利用 PRO/ENGNEER2001， “分析-测量-面积”可以查到该制品的投影 面积为： 制品投影面积=2304.91 mm2 浇注系统=300 mm2 塑料在分型面的投影面积 A=2304.91+300 =2604.91 Pc 为熔融塑料在型腔内的平均压力，查模具设计与制造表 8-2 得Pc=25MPa K 为安全系数，常取 K=1.11.2，这里取 1.1 F=1.1*25*2604.91 =71.64(K
11、N) 2.25 注射压力 注射压力是成型是柱塞或螺杆施于料筒内熔融塑料上的压力。常取 70150 MPa。由塑料的加工性能得注塑压力为 80130 MPa.注射机的最 大注射压力要大于成型制品所需的注射压力。 根据以上的数据，查模具设计与制造表 8-3，选用 SX-ZY-125 注塑机， 参数如表-5表-5 注塑机参数表螺杆直径mm42理论注射容积cm3125注射压力MPa 119锁模力KN900模板最大行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200毕业设计用纸拉杆内间距(宽*高)mm538520 喷嘴球头半径mmSR18顶出形式mm中心距 230模具定位孔直径mm100表-52.
12、3. 模具闭合厚度的较核模具闭合时的厚度在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之 间，其关系按下式较核 Hmin Hm Hmax 式中 Hmin注射机允许的最小模具厚度（mm） Hm模具闭合厚度（mm） Hmax注射机允许的最大模具厚度（mm）Hmax=最大模具厚度+模板最大行程其中 =600mm Hmin=200mm, Hmax =550mm, Hm=235mm . 故满足要求。第三章第三章 成型零件设计成型零件设计3.1. 动模结构设计制品动模可以直接推出脱模。 3.1.1 模具做成镶件形式，由于顶杆加工简单、更换方便、脱模效果好， 因此选用顶杆脱模机构。 。结构图-2 图-2 动
13、模装配结构图毕业设计用纸图-23.2. 定模结构设计定模的结构设计。如图-3定模止转销定模板图-3 定模的装配结构3.3. 型腔分型面设计如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模 具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以 及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分 型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时毕业设计用纸一般应遵循以下几项原则： 1 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 2 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 3 保证塑件的精度要求。 4 满足塑件的外观质量要求。 5 便于模具加工制造。 6 对成型面积的影响。 7 对排气效果的影响。 8 对侧向抽芯的影响。 根据第（1）、（2）、（5）、（6）选择以下的分型面，如图-4图-4 分型面示意图图-43.4. 成型零件工作尺寸计算根据制品的尺寸及其公差，查 S
