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1、摘要本文首先分析塑料杯的结构设计、性能和工艺要求，确定塑件材料。然后对塑件 结构进行工艺性分析，确定了分型面、浇注系统等，选取合适的注塑机型号，设计了 1模4腔注射模。介绍该塑件的注射模具设计，重点介绍型芯、型腔等工作零部件的 工作尺寸计算和结构设计，对浇注系统与拉料杆的设计也做了详细介绍，介绍了模具 工作过程。在实际应用中模具动作平稳可靠，生产的塑件符合设计和使用要求。最后 分析模具的工作原理，确定此设计结构的可靠性，并运用AutoCAD和PRO/E绘制了一 套模具装配图和部分零件图。关键词：刷牙杯；注射模具；塑料成型AbstractThis paper analyzes the struc
2、tural design of plastic cups, performance and technical requirements, determine the material plastic parts, plastic parts of the structure analysis process to determine the sub-surface, casting system, select the appropriate injection machine designed for a 4 cavity mold injection mold. Introduce th
3、e design of injection mold plastic parts, focusing on core, cavity and other parts of the size of the work the work of calculation and structural design, gating system, casting systems, and pulling rod design has also done a detailed description of the die work process. In practice, the mold is smoo
4、th and reliable production of plastic parts meet the design and use requirements. Finally, the working principle of the mold to determine the reliability of this design structure, and the use of AutoCAD and PRO / E draw a part of the mold assembly and part drawings.Keyword:Toothbrush cup; injection
5、mold; plastic molding目录摘要IAbstract!第一章绪论11.1引言11.2塑料模具的现状与发展趋势11.3本课题研究意义2第二章刷牙杯制件分析42.1刷牙杯外形设计42.2模具设计步骤和方案5第三章注射模具设计63.1制件成型位置与分型面选择63.2型腔布局的选择73.3浇注系统的设计73.4浇口的设计93.5冷料穴设计93.6型芯、型腔结构的确定103.7拉料杆的结构分析103.8脱模机构设计103.9模具工作零件尺寸计算143.10导向与定位机构163.11排气与冷却18第四章模具动作过程说明184.1模具装配图184.2模具工作原理19第五章注射机选择与校核20
6、5.1注塑机基本参数205.2注塑机选定步骤215.3注射机的校核22第六章总结25参考文献26致错误!未定义书签。第一章绪论1.1引言模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料(固态或液 态)的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好， 材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中1。模具是一种重要的国工工艺装备，是国民经济各工业部门发展的重要基础之 一。模具是压力加工或其它成形加工工艺中，使材料变形制成产品的一种重要工 艺装备，应用广泛。它在锻造、塑料加工、压铸等行业中起着重要作用。模锻 件、冲压件、挤压和拉拔件等，都是使金属材料在模具中发生塑性变形而获
7、得的; 压铸零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、瓷、玻璃制品等 非金属材料的成形加工也多是依靠模具。少无切削加工是机械制造业发展的一个 方向，而模具是利用压力加工实现无切削工艺的关键。模具成形有优质、高产、 低消耗和低成本等特点，因此得到了广泛应用。据初步统计：依靠模具加工的产 品和零件，电行业占80%，机电行业占70%以上。轻工、军工、冶金与建材等行业 大部分产品和生产都离不开模具3。1.2 塑料模具的现状与发展趋势(1) 塑料模具的现状塑料制品在人们的日常生活中与现代化工业生产领域中得到日益广泛的应 用。随着塑料工业的发展，社会对塑料制品的需求愈来愈大。据统计，在现代化 工
8、业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已经成为工业发 展的基础2。而塑料注射模在模具中所占的分量越来越大，其发展也非常迅速， 大有凌驾其它模具之上的趋势。专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模 具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。国相塑料模具相对国外来说比较落后，目前大多用的是单型腔，简单型腔的 模具达70%以上，仍占主导地位，一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注 射模已经能初步设计和制造，但是有很多精密的模具都要靠进口。不过，我国模 具从开始起步到现在有经历了半个世纪的发展，模具工业有了很大的发展，1999 年我国模具工业产值为245亿，至2002
9、年我国模具总产值约为360亿元，其中塑 料模约30%左右，年均增速均为13%。模具制造水平也有了很大的提高，成型工艺 方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创 新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如海信模具、 通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以与一些厚壁零件 的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。 如新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备与技术。热流道模具开始推广， 有的厂采用率达20%以上，一般采用热式或外热式热流道装置，少数单位采用具 有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。
10、但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的50%80%相比，差距较大。(2) 塑料模具的发展趋势目近年来，随着塑料工业突飞猛进地向前发展，模具设计和制造工业也发生 了根本的变化.高效率、自动化、大型、超小型、高精度、高寿命的模具在整个模 具产量中所占的比例越来越大。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术 具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。成型周期短、生产率高、大 批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点，因此，世界塑料成型 模具产量中约半数以上是注射模具2。近几年来，在我国其发展速度之快、需求量之大是前所未有的，但总体上与 工业发达的国家相比仍有较大的差距。未来国
11、外塑性模具的制造技术和成型技术 有如下发展趋势：1)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；2)高速铣削 加工将得到更广泛地应用；3)在塑料模具中推广应用热流道技术、注射成型和高 压注射成型技术；4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；5)研究和应用 模具的高速测量技术与逆向工程；6)虚拟技术将得到发展；7)模具自动加工系统 的研制和发展。广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化的方向发展。1.3本课题研究意义本课题主要是研究一个刷牙的杯子，从经济、实用、美观、方便等角度出发， 又由于杯子在人类生活中必不可少，需求量大，对选材有一定的质量要求，总结 起来，杯子在当前市
12、场上总的特点如下：(1) 发展较快，竞争较激烈。(2) 更新换代快。(3) 市场需求大。(4) 明显的向着美观、耐用、方便等方向发展。跟着市场走，才能带来销量，才能创造利润，所以，本课题将围绕着怎样以 最经济、最快捷、最方便的生产出最符合市场需求的刷牙杯子为核心，探讨一下 注塑模具的设计。国的注塑模具行业近年有了明显的提高，从而也带动了注射模的迅速发展， 但是与国际水平仍然有一定的差距，主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量 底、复杂程度底等缺点。严重的阻碍着国制造业的发展。设计出好的产品却无法 做出是我模具业最大的不足。因此，注重科技含量，借签了国外的先进理论技术 则尤为重要。第二章刷牙杯制
13、件分析2.1刷牙杯外形设计根据日常生活中刷牙杯的外形与其耐用、耐摔、耐腐蚀等特点，确定制件如 图2-1所示，选用材料为ABS，密度为1.05g/cm3，收缩率0.4%-0.7%，取0.5%， 由Pro/e计算可得，单个制件的体积为107.41cm3。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯 乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性，丙烯腈有高强度、热稳定性 与化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度 与高强度。ABS具有如下特性1：(1) 综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好；(2) 与372有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理;(3)
14、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；(4) 流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好，适于制作一般机 械零件，减磨耐磨零件。图2-1刷牙杯尺寸外观2.2模具设计步骤和方案(1) 设计思路步骤一般来说，现在国际上比较经典的塑料模具设计步骤如下：1) 首先了解塑料制品所用塑料的品种、塑料的特性、收缩率与塑料流动特性。2) 然后对塑料制品进行工艺分析，着重分析塑料制品的结构合理性与成型条件等。3) 再根据塑料制品的重量和塑料制品投影面积与模具结构类型等，选择合适的注射成型机。4) 进行模具结构设计 选择塑料制品成型位置和模具分型面； 确定型腔数目和排列方式； 浇注系统设计； 成型
15、零件结构设计； 抽芯机结构设计和推出机构设计； 加热系统设计和冷却系统设计； 绘制模具结构图。在设计塑料模具的过程中可以大部分参照其步骤，但是有些地方可能也会略 有不同。(2) 方案选择该塑件的大批量生产使模具寿命要长，使用寿命不少于50万次，塑件为一般 性生活用品，精度要求不是很高。模具设计要合理，脱模要方便可靠，还要经济 实用。根据塑件成型工艺分析，拟定方案如下：方案一：采用一模一腔；方案二：使用一模四腔。方案一由于只采用一腔，就会使塑件在生产过程中一模只能生产一个产品， 虽然模具机构相对简单，加工难度较小，但增加制造成本，降低生产效率。不符 合刷牙杯生产的快速、物美价廉等特点，成本的增加也会提高产品的售价，从而 降低了产品的市场竞争力，不符合公司利润最大化的要求。方案二使用一模四腔，模具结构相对复杂，但在实际生产过程中，极提高了 生产效率，降低了生产成本，产品的成本降低，也降低了产品售价，对消费者也 是非常有利的。综合上述两种方案，最终选取方案二为本模具的设计依据。第三章注射模具设计根据塑件形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计时按下面的步 骤进行。3.1制件成型位置与分型面选择根据塑件制品分型面的设计与选择原则，分型面应该设计在零件截面最大的 部位，且不影响零件的外观。若采用如图3-1（a）所示的分型方法A-A水平分型， 箭头朝向代表动模的位
