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1、太原工业学院毕业设计目 录 1.绪论11.1 模具及模具工业的发展与现状11.2 塑料成型模具及其地位11.3 塑料成型技术的发展趋势21.4 CAD技术在设计过程中的应用21.5 论文的探讨内容22 模具的结构设计42.1 塑件工艺分析42.2 凹凸模零件工作尺寸计算92.2.1 凹凸模的结构设计92.2.2 凹凸模的尺寸计算102.3 型腔尺寸确定132.4 模具冷却系统确定142.5 分型面的设计172.6 浇注系统的设计172.7 斜滑块内侧抽芯机构的设计222.8 冷却系统的设计232.9 其它机构的设计243 注射机校核253.1 模架的选定253.2 初定注塑机253.3 最大注
2、塑量校核263.4 锁模力的校核273.5 模具与注塑机安装校核273.5.1 模具长宽与拉杆间距校核273.5.2 模具厚度校核273.5.3 开模行程校核284 模具安装与调试304.1 模具的安装304.2 模具的调试304.3 模具动作原理31结论33参考文献34致谢35II太原工业学院毕业设计1.绪论1.1 模具及模具工业的发展与现状模具是生产工业产品的主要工艺设备。模具工业是整个国民经济的基础。为提高模具的质量、性能、精度和生产效率，缩短制造周期，其零部件多由标准零部件组成，因此模具本身属于标准化程度较高的产品。采纳模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等
3、一系列优点，它已成为当代冬夜生产的重要手段和工艺发展方向。现代工产品的发展和技术水平的提高，很大程度取决于模具工业的发展水平。在现在化工业生产忠，60%90%的工业产品须要运用模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，很多新型产品的开发和生产在很大程度上都依靠于模具生产，特殊是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，依据国际生产技术协会预料，21世纪机械制造工业零件粗加工7%和精加工的50%都依靠模具完成。因此模具已成为国民经济的重要基础工业。目前，世界模具市场供不应求，近几年，世界模具市场总量始终为600650亿美元左右，其中美国、日本、法国、瑞士等国每年出口模具约占
4、本国模具的1/3。可见探讨和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展具有特殊重要的意义。在日本,模具被誉为“进入富有社会的原动力”，在德国则冠以“金属加工中的帝王”。可以断言，随着现代工业生产的快速发展，模具工业在国民经济发展过程中将会发挥越来越重要的作用。1.2 塑料成型模具及其地位所谓塑料模具，就是利用其本身特定密闭腔体去成型有肯定形态和尺寸的立体形态塑料制品的工业。在模具工业中，随着塑料成型工业的发展，塑料模具已处于同冲压模具并驾齐驱的地位，在日本全国一万多家企业热衷，生产塑料模和生产冲压模的企业占40%。在韩国的全国模具企业中，生产塑料模的占43.9%，新加坡的460家企
5、业，60%生产塑料模。在我国香港、深圳、江浙的地，其模具工业主要是从事塑料模具和塑料制品的生产。1.3 塑料成型技术的发展趋势塑料模具占我国模具总量的比例逐年上升，发展潜力巨大。塑料模具中为汽车的加点配套的大型注塑模具，为集成电路配套的塑封模，为电子信息产品和机械及包装配套的多层、多强、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已经有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪
6、器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正快速猛增。一个合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。随着塑料制件在数量、质量、精度等方面也提出了越来越高的要求，并促进成型技术不断向前发展。1.4 CAD技术在设计过程中的应用CAXA是常用的工程制图软件。塑料模具CAD技术是一种全新的设计技术，有助于提高产品及模具设计的质量和实现产品的最佳性能。塑料模具CAD的工作主要在于理解注塑过程模拟的分析结果，判读数据并做出合适的变更设计选择，熟识CAD技术并有效的应用于模具设计也也有赖于设计人员的素养和阅历。塑料模具CAD的难点在于建立丰富的性能数据库，以及模具零件的标准化。1.5
7、论文的探讨内容本次毕业设计的注塑模主要从塑料的性能、产品的运用性能和要求动身，分为几个方面的设计，重点阐述了材料的性能、模具结构分析及工作原理以及成型分析、理论计算几个方面。本课题主要探讨的是塑料防爆平安瓶盖注射成型模具设计，该塑件为PC材质的水壶瓶盖，有两段分段式内螺纹，故关键在于螺纹成型脱模机构的设计。传统带螺纹塑件的脱模方式有手动脱螺纹、强制脱螺纹、机动脱螺纹。手动脱螺纹，这是在塑件成型、开模后，用手工或简洁工具将型芯或型环从塑件上旋出。这类模具的结构简洁，易于制造，但劳动强度大，生产效率低。强制脱螺纹，这是利用塑件的弹性或型芯的弹性，使塑件或型芯与螺纹产生轴向移动，强行将型芯或塑件拉离
8、螺纹而脱模。这类模具结构也较简洁，主要用于螺纹精度要求不高，螺紋形态比较简洁脱出的塑件。机动脱螺纹，这是利用开模时的直线运动，通过齿条齿轮或丝杠的传动，带动螺纹型芯作旋转运动而使螺纹脱模。这种模具省力、效率高、质量好，但结构较困难。瓣合模脱螺纹，这是采纳瓣合型芯或瓣合型环来脱螺纹。这种脱模方式， 制造简洁，但在螺纹部分有分型线。经过对上述几种脱模方式的比对，最终采纳了斜滑块内测抽芯的脱模方式。该模具设计方案能够满意塑件的成型，保证精度，并且结构较为简洁降低了模具制造难度与成本具体过程，详见以后说明书内容分析和计算。本设计过程是依据模具设计与制造简明手册上的相关工艺编写的。本说明书内容包括：书目
9、、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。编写说明书时，力求符合设计步骤，具体说明白塑料注射模具设计方法，以及各中参数的具体计算方法，如塑件的成型共轨、塑料脱模机构的设计。本说明书在编写过程中，得到老师和同学的大力支持和热忱帮助，在此谨表谢意。由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师指责指正。2 模具的结构设计2.1 塑件工艺分析（1） 塑件形态与尺寸如图2.1所示，该塑件为PC材质的瓶盖。内有梯形间断螺纹，外部匀称分布的有防滑突起。 图2.1塑件形态与尺寸（2） 塑件的精度该产品形态相当于一个大体尺寸为48圆柱壳体，表面精度与粗糙度要求不高，所以由表2.1可得，PC
10、材料精度为4级，对应的尺寸公差为0.28。表2.1 塑件精度举荐值塑件精度表（SJ1372-78）类别塑件品种建议采纳的精度等级高精度一般精度低精度1聚苯乙烯345苯乙烯-丁二烯腈共聚体（ABS）聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯聚砜聚笨醚酚醛塑料氨基塑料30%玻璃纤维增加塑料2聚酰胺6、66、610、9、10456氯化聚醚聚氯乙烯（硬）3聚甲醛567聚丙烯聚乙烯（高密度）4聚氯乙烯（软）678聚乙烯（低密度）注（1）其它材料可按加工尺寸稳定性，参与上表选择精度等级。 （2）1、2级精度为精度技术级，只有在特殊条件下采纳。 （3）选用精度等级时应考虑脱模斜度对尺寸公差的影响。表2.2 塑件公差数值表公差
11、尺寸（mm）精度等级12345678公差数值（mm）30.040.060.080.120.160.240.320.48360.050.070.080.140.180.280.360.566100.060.080.100.160.200.320.400.6110140.070.090.120.180.220.360.440.7214180.080.100.120.200.240.400.480.8018240.090.110.140.220.280.440.560.8824300.100.120.160.240.320.480.640.9630400.110.130.180.260.360.52
12、0.721.0440500.120.140.200.280.400.560.801.2050650.130.160.220.320.460.640.921.4065800.140.190.260.380.520.761.041.60801000.160.220.300.440.600.881.201.801001200.180.250.340.500.681.001.362.001201400.280.380.560.761.121.522.20注：标准中规定的数值以塑件成型后或经过必要的处理后，在相对湿度为65%，温度为20OC环境放置 24小时后，以塑件和量具温度为200C时进行测量为准。
13、（3） 材料特性聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC，俗称防弹玻璃胶)常指双酚A型聚碳酸酯，它性能优越，不仅透亮度高，冲击韧性极好，而且耐蠕变，运用温度范围宽，电绝缘性、耐候性优良，无毒。是一种有优异工程性能的较志向的塑料，外观透亮微黄，刚硬而带韧性。其分子式为： CH3 O C O C n CH3 O 聚碳酸酯的结晶倾向较小，没有精确的熔点，一般认为属于无定形塑料。流淌性较差，冷却速度较快，制品易产生应力集中。它的流变性很接近牛顿型流体，它的粘度主要受温度影响。聚碳酸酯可缓慢燃烧，火焰呈黄色，黑烟炭束，熔融起泡，散发出特殊花果臭，离火后渐渐熄灭。 PC的优良综合性能主要表现在以下几个方面： 机械强度高。其冲击强度是热塑性塑料中最高的一种，比铝、锌还高，号称“塑料金属”；弹性模量高，受温度影响微小；抗蠕变性能突出，即使在较高温度、较长时间下蠕变量也非常小，优于POM；其他如韧性、抗弯强度、拉伸强度等亦优于PA及其他一般塑料。PC的低温机械强度是非常珍贵的。所以在较宽的温度范围内，低温抗冲击实力较强，耐寒性好，脆化温度低达-100； 热性耐气候
