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1、东华理工大学长江学院毕业设计 摘要摘 要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，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。本设计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，对注塑产品提出了基本的设计原则；该产品选用 ABS 材料，详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明，通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到模具设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。本套模具设计通过三维软件 Pro/E 对其造型，分析以及建模，并运用其插件EMX 生成标准模
2、架及模具标准结构件。详细介绍了一套塑料模具设计的全部过程。关键词：塑料模具; ABS 材料; 模具设计; 三维软件 Pro/E东华理工大学长江学院毕业设计 ABSTRACTABSTRACTThe plastics industry in the world grows one of now quickest industry classes, but the injection mold is develops the quick type, therefore, the research injection mold to understood that the plastic produc
3、t the production process and improves the product quality to have the very big significance. This design introduced injection moldings basic principle, specially single is divided the profile to inject molds structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of d
4、esign; The product selects ABS material.Introduced in detail the cold flow channel injection mold gating system, the temperature control system and goes against systems design process, and has given the explanation to the mold intensity request, through this design, may have a preliminary understand
5、ing to the injection mold, notes in the mold design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work.This set of mold design get through three-dimensional software Pro/E to set modeling, analysis and modeling, use of the plug-in EMX produce standard model base and mo
6、ld standard structure. Introduces a set of plastic mold all process design in detail.Key word: Plastic mold; ABS material; Mold design; three-dimensional software Pro/E东华理工大学长江学院毕业设计 目录目 录1. 绪论.1 1.1 课题来源及意义1 1.2 模具工业在经济中的地位1 1.3 模具国内外发展趋势及存在的问题1 2. 塑料材料分析.4 2.1 塑料材料的基本特征.4 2.2 塑件材料成型性能4 2.3 塑件材料主要用
7、途4 3. 塑件的工艺分析.6 3.1 塑件尺寸及精度7 3.2 塑件表面粗糙度7 3.3 塑件的结构设计7 3.4 塑件的体积和质量8 4. 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定9 4.1 注射成型工艺过程分析.9 4.2 浇口种类的确定10 4.3 按注射机的最大注射量确定型腔数目.10 4.4 计算浇注系统的体积，其初步设定方案如下12 4.5 注塑机选择.12 5. 浇注系统的设计.14 5.1 主流道的设计.15 5.2 分流道的设计.16 5.3 分型面的选择设计原则.18 5.4 浇口的设计.19 5.5 冷料穴的设计.20 6. 确定主要零件结构尺寸选模架、成型零部件的设计.
8、22 6.1 成型零部件的结构设计.22 6.2 成型零部件的工作尺寸计算.22 6.3 成型零部件的强度与刚度计算.24 7. 模架的选择.25 8. 导向机构的设计.26 8.1 导柱的设计.26 8.1.1 导柱设计原则26 8.1.2 导柱尺寸.26 8.2 导套的结构设计26 8.2.1 材料26 8.2.2 形状27 8.3 推出机构的设计27 8.3.1 推件力的计算28东华理工大学长江学院毕业设计 目录8.3.2 推杆的设计.28 9. 冷却系统的设计30 9.1 确定冷却水道直径30 10. 模具排气槽的设计32 11. 校核.33 总 结.34 致 谢.35 参考文献.36
9、东华理工大学长江学院毕业设计 绪论11. 绪论1.1 课题来源及意义本课题来自日常生活中常见的塑料制品。所选课题是 920 前盖的设计。包含了模具的基本结构，没有侧向抽芯机构和斜顶机构，属于中低等难度的塑料模具。本设计介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。还分别介绍了塑料模具的一般设计方法、设计步骤、材料的选取、材料性能、结构和用途的分析等。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明，以及模具的各种工艺参数的确定与校核等。亦介绍了模架选取的方法和校核注射机的各种工艺参数等。在模具制造中运用了
10、现代先进的线切割、电火花成型加工和数控加工等加工技术。综合利用三维 pro/e 和二维 Auto CAD 进行设计并绘制各种非标准零件图纸。在设计中附有大量的模具结构图和各种说明图片。说明书已详细地阐述设计的全过程。通过对模具设计专业的学习，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的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，金属材料的选择和热处理，结合模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。此次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；此次设计除文字叙述外，其计算公式及相关设计原则等资料
11、均来自教材和图书馆丛书中查取，并采用国家标准。1.2 模具工业在经济中的地位模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%-90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，根据国际生产技术协会的预测，21 世纪机械制造工业的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。据有关统计资料表明，塑料成型模具的应用在各类模具的应用中占有与冲压模并驾齐驱的“老大”位置。随着我国经济与国际的接轨和国家经济建设持续稳定发展，塑料制件的应用快速上升，模具设计与制造和塑料成型的
12、各类企业日益增多，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要。东华理工大学长江学院毕业设计 绪论21.3 模具国内外发展趋势及存在的问题近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具 CAD 技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD 技术的应用越来越普遍和深入, 大大缩短了模具设计周期, 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。作为重要组成部分之一壳体
13、，它的结构设计及质量也式非常重要的。目前，主要采用注射成型的方法得到壳体，用这种方法生产的优点是：成型周期短，能一次成型外形复杂的结构，对各种塑料的适应性强，生产效率高。壳体采用的材料主要有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。由于 ABS 综合性能好，冲击韧性好，机械强度高，易于成型和机械加工等优点，常采用其作为壳体材料。壳体注射模 CAD 主要研究的是注射模具的结构设计及分析(CAD)、模具结构分析与优化设计(CAE)、辅助制造(CAM)。塑料模具 CAD 集成技术, 就是把塑料模具制造过程所涉及的各项单元技术集成起来, 统一数据库和文件传输格式, 实现信
14、息集成和数据资源共享, 从而大大缩短模具的设计制造周期, 提高制模质量。模具的 CAD设计、分析, 包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件如PRO/E、UGII 等很容易地确定分型面, 生成上下模腔和模芯, 再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后, 再利用模具分析软件(CAE), 如Plastic Advisor、CFLOW 进行塑料的成形过程分析。根据 Plastic Advisor 软件和它的丰富的材料、工艺数据库, 通过输入成形工艺参数, 可动态仿真分析塑料在注塑模腔内的注射过程流
15、动情况(含多浇口注射时的塑料汇流纹分析)、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等, 根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等。比如是否存在浇注系统不合理, 出现流道和浇口位置尺寸不当, 无法平衡充满型腔; 是否存在注塑工艺不对, 出现产品的翘曲变形等。模具通过 CAD 设计和分析, 就可以将错误消除在设计阶段, 提高一次试模成功率。模具的计算机辅助制造(CAM)技术主要应用在数控铣削加工、线切割加工、电火花加工等方面。CAM 技术尤其是在复杂模具的型腔、型芯及电极的铣削加工中起着更加重要的作用。利用模具技术在电脑上模仿机床的加工过程, 能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段, 减少加工后的修补和东华理工大学长江学院毕业设计 绪论3返工, 大
