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1、 .图书分类号：密 级：毕业设计(论文)安全帽注射模设计Safety helmet injection mold design / 学位论文原创性声明本人重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。论文作者签名： 日期：年月日学位论文协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部
2、门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分容，可以将本学位论文的全部或部分容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名：日期：年月日 日期：年月日摘要本文主要介绍了安全帽注塑模设计。设计的容包括产品材料选择与材料性能分析、注射机选用、成型零件、浇注系统、冷却系统和抽芯机构的设计等部分，除此之外，还包含模具型腔的CAD/CAM设计，并使用特定软件将其加工部份直接生成NC文件。本文强调使用先进计算机辅助设计制造技术，使用Pro/E、CAXA等国外著名设计软件进行辅助设计。又
3、确保了产品的质量，还大提升了制造的生产率，缩短了产品生产更新的周期。关键词：安全帽；注塑模；CAD/CAMAbstractThis text mainly narrates the design of injection mould for a safety helmet, including the selection of product material and its property analysis, the selection of injection machine, the design of feed system, shaping part, cooling system
4、 and core pulling, etc. Besides this, it also covers the CAD/CAM for the mold cavity, and generating G-Code instructions for CNC machine by the advanced software. In this text, the author emphasizes the use of modern computer assisted design and manufacturing technology, and apply some famous softwa
5、re, such as Pro/E, CAXA, to design. Through this, it not only guarantees the performance, but also raises working efficiency greatly and shortens the production cycle.Keywordssafety helmetinjection mouldCAD/CAM目 录摘要IAbstractII目 录11 绪论12 制造零件材料的选择与其材料性能的分析22.1塑料产品的设计依据与选材依据22.2产品体积估算32.3 产品质量计算33 注塑机
6、的选用43.1 注射机类型的选择43.1.1 从生产率考虑43.1.2 从产品材料的成型条件43.1.3 通过产品的体积算出注射机的最大注射量43.2注射机有关工艺参数的校核53.2.1注射压力的校核53.2.2 锁模力的校核53.2.3 模具闭合厚度的校核63.2.4 开模行程校核：74成型零件的设计74.1 型腔数的确定74.2 成型零件的结构设计74.2.1 凹模结构设计74.2.2 凸模结构设计7 4.3分型面的确定74.3.1 保证产品的表面的要求：84.3.2 考虑锁模力：84.3.3 考虑到模板之间的距离：84.3.4 有利于排溢：84.4 成型零件工作尺寸计算84.4.1 型腔
7、径尺寸的计算94.4.2 型腔深度计算104.4.3 型芯径向大小计算104.4.4 型芯高度计算104.5 模具型腔四壁与底板厚度的计算104.5.1 侧壁理论宽度计算114.5.2 型腔底部厚的计算124.6 模具钢的选择124.6.1 选择模具钢原则124.6.2 本设计模具钢选择135模架选择146浇注系统的设计156.1 按照产品的特点来选择浇注的形式156.2 浇口套设计166.3 定位圈设计167侧向分型与抽芯机构设计177.1 侧向分型与抽芯机构的选用177.2 抽心距的计算177.3 抽芯机构各尺寸的确定187.4 抽芯力与抽芯所需开模力计算187.4.1 抽芯力的计算187
8、.4.2 抽芯所需开模力计算187.5 型芯结构布置设计与其它部件选材198合模导向机构的设计198.1 导柱直径的计算与选用198.2导套的选用209脱模机构的设计219.1 结构形式设计219.2 顶杆布置形式219.3 脱模力计算229.4 推杆长度计算229.5 推杆强度计算与应力校核239.5.1 圆形推杆直径239.5.2 推杆应力校核239.6 推板厚度计算2310 排溢、引气系统设计2410.1 排溢设计2410.2 引气设计2411冷却系统的设计2511.1 冷却通道的理论计算2511.1.1 热量计算2511.1.2 冷却水量和管径计算2612模腔三维造型CAD/CAM27
9、12.1 构建零件实体造型2712.2 模腔分模2812.3 模腔模拟加工2912.3.1 零件的粗加工2912.3.2 零件的精加工2912.4 生成NC文件30结论30致 31参考文献321 绪论本毕业设计说明书主要讲述的是关于安全帽注塑模具设计与其模腔三维造型CAD/CAM。现如今模具与我们的生活息息相关，主要表达在生活中的许多用品都需要用模具进行制造。由于可大批量生产的特点，随着特殊化产品和难加工的产品越来越多，模具的种类将会被不断丰富，技术上也会得到不断的革新。模具对产品的质量有着至关重要的影响，是产品市场占有率和高科技模具研发能力提升的基石。模具工业已步入快速发展的阶段，一个国家的
10、制造水平的高低取决于其模具工业的发达程度。随着现今我国塑料工业的快速发展，塑料注射模已经成为了制造塑料制造品的重要也是主要方法之一，且也发展成为了最有前景的模具种类之一。近两年由于我国模具行业快速发展，技术水平有所提高，模具产品生产总量已排到世界第3（前2名为美国和日本），但模具质量上与发达国家还存在显著差距。一方面因为相关技术水平还不够完善，另一方面是因为人才的储备不足以支撑整个模具工业的进一步发展，技术含量低的模具早已供过于求，而发达模具又因为自身水平不够不能进行生产需向欧美进口。当然我国模具工业已经渡过了最为艰苦的时期，今后的发展前途还是令人值得期待的。今后模具也将朝着高精度、高质量、寿
11、命长、成本低等方向发展。在实际情况中，产品是目的，塑料注射模只是为了达到目的使用的一种途径，因此不能够“单独的为了模具而仅仅考虑模具”，而应该从整体的角度出发，使塑料注射模作成为塑料注射成型加工中的一个重要方式，所以如果设计与制造塑料注射模的话，就必须考虑整个过程中的其他环节作为塑料注射模设计与制造。本文以零件为出发点，详明地说明了模具的设计各个部份，直致模腔的三维造型仿真加工实现的这一整个过程。2 制造零件材料的选择与其材料性能的分析。3 注塑机的选用。4成型零件的设计4.1 型腔数的确定按照制件所用的材料、形状、注射的种类与其生产数量，再依据经验知晓型腔的数目为单腔；为了防止飞边情况的发生
12、，所以注射造成的压力和锁模力都必须要作用在主流道的中心。4.2 成型零件的结构设计4.2.1 凹模结构设计凹模是产品外形成型的重要部分，构造随着产品的外形与模具加工处理的方法的变化而发生变化。此次设计里的产品外形相对来说较简易，适宜设计成为一个完整的凹模，它的主要特点就是强度较高、刚度比较好，结构相对较简单，坚固不容易形变，产品在成型时的质量相对来说比较好。4.2.2 凸模结构设计凸模是产品部形状成形所需的成型零件，型芯用于成形产品的上孔，它们之间没有苛刻的区分。简单了解一下产品外形的分布特点：周围均匀分布着4个方孔，共有48个小孔分布在两边。因此它应该设计成整体式凸模加上局部镶拼嵌入，也就是
13、于大凸模上局部镶入小凸模。型芯上的48个小孔和模板之间的相连方法，见图1所示。 4.3分型面的确定选择分型面时要遵循一下原则：（1） 应便于脱模。（2） 应有利于侧向抽芯。（3） 应有利于保证塑件的外观质量。 （4） 应有利于保证塑件的精度要求。 （5） 应便于模具加工制造。 图4-1在产品外形的情况下，拟定分型面应遵从几个原则：4.3.1 保证产品的表面的要求分型面应该尽量选择在不影响到产品表面的位置和产品的外表，如果分型面的位置有飞边，最好便于修整和加工。 4.3.2 考虑锁模力尽可能的减少产品于分型面上投影的面积。模具的分型面的大小在确保型腔中的塑料部溢出的边距时，应该尽量使分型面之间的
14、接触面积变小，能够使得分型面的接触应力变大，预防塑料溢出，并且使分型面的加工简单了。4.3.3 考虑到模板之间的距离该产品的高度约为160mm， 而底面尺寸约为280mm260mm。故而选择高度方向可将模板间距减小到最小。4.3.4 有利于排溢为了空气能够顺利的排放，分型面尽量和材料的尾端重叠在一起。依照以上四个要求，按照产品的外貌，选择单分型面，把产品最大的一个面选做分型面。见图4-1。4.4 成型零件工作尺寸计算该产品的大小是否能够满足图纸上大小的要求和型腔、型芯的大小的计算有着非常大联系。成型零件尺寸的计算非常多，现在就用产品的平均收缩率做为根本的计算方法来推算成型零件大小。计算成形零件见式（4-1）： 式（4-1） 式中 成形零件
