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1、 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 2015 年 5 月 20 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，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。本学位论文属于1
2、、保密 ，在_2_年解密后适用本授权书。2、不保密 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 2015 年 5 月 20 日 导师签名： 2015 年 5 月 20 日 目录摘 要：1前言21 塑件结构及其工艺性分析31.1塑件结构分析31.2PMMA工程塑料的性能分析31.3 PMMA注塑成型过程及其工艺参数31.3.1注射成型的过程控制31.3.2注塑工艺参数的确定42 初选注射机并拟定模具的结构形式42.1分型面位置的确定方案42.2型腔数量和位置排放方式的确定42.3 注射机型号的选择52.3.1计算注射量52.3.2初步估算浇注系统的凝料体积。62.3.3注塑机的选择。62.3.4对
3、注射机的相关参数进行校验。73.对浇注系统进行设计83.1对主流道进行设计83.1.1主流道的尺寸设计93.1.3确定主流道的当量半径。93.1.4确定主流道的浇口套的形式。93.2对分流道进行设计103.2.1确定分流道的布置形式。103.2.3计算分流道的当量直径。113.2.4确定分流道的截面形状及尺寸计算。113.2.5计算凝料的体积。123.2.6校验剪切速率133.2.6确定分流道表面粗糙度和脱模斜度。133.3对浇口进行设计133.3.1设计侧浇口的外形尺寸143.3.2校验测浇口的剪切速率143.4校验主流道的剪切速率153.5冷料穴的设计及其计算。154对成型零件进行结构设计
4、以及相关计算164.1对成型零件的结构进行设计164.2成型零件钢材的选择174.3对成型零件的工作尺寸进行计算。174.3.1对成型零件的凹模尺寸进行计算。174.3.2对成型零件的凸模尺寸进行计算。184.4对成型零件的尺寸及动模垫板厚度进行计算。205对脱模推出机构进行设计以及相关计算2251对脱模力进行计算。2252选择推出方式。236模架的选择2361确定各个模板的尺寸。2462对模架的各个尺寸进行校验257设计排气槽。258设计冷却系统268.1冷却介质的选择268.2对冷却系统进行计算268.2.1计算单位时间内注入模具的塑料熔体总质量268.2.2计算冷却水的流量。268.2.
5、3确定冷却水路直径并校核流速278.2.4计算冷却管与水的膜转换系数278.2.5计算需要的冷却管导热总面积278.2.6计算需要的冷却管的总长度以及需要的冷却水路数目279设计定位与导向结构27致 谢28参 考 文 献29 基于Pro/E转向灯灯盖注塑模具设计学 生： 指导老师： 三峡大学机械与动力学院摘 要：Pro/E以其先进的参数化设计、基于特征的实体造型以及有好的软件用户界面而受到制造业的设计者们的青睐。本设计是基于Pro/E的转向灯灯盖注塑模具设计。先对塑件进行工艺性分析，然后选择材料以及注射机并对成型零件、浇注系统、冷却系统、脱模机构进行设计以及确定模架。根据以上得到初步数据进行建
6、模以及设计各个系统。 关键词：注塑模具；模架；分型面；浇注系统；冷却系统 Absttract： Pro/E is favored by the designers of the manufacturing industry for the Parametric design, advanced feature based solid modeling and software user interface. This design of injection-mold of Lamp cover for steering lamp is based on Pro/E .First,conduct
7、 technology analysis for the plastic parts. Then select the materials and the injection machine and design molding parts, gating system, cooling system, demoulding mechanism and determining mold base. According to the above preliminary data,we can mode on Pre/E and design each system.Keywords： injec
8、tion-moulding ； mold base； parting surface；gating system；cooling systems前言塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。而注塑成型是将料筒中已经加热熔融的塑料注射到闭合模具的型腔中的一种成型方法，具有生产效率高、质量好、成本低等优点，是生产各种工业产品的重要工艺装备。随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求。与传统的模具设计相比，计算机辅助工程（CAE）技术无论是在提
9、高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分，是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期；研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和新产品试制，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等，应当是未来520年的模具生产技术的发展趋势。本次毕业设计主要针对转向灯灯盖，在本设计中由
10、于塑件的外形尺寸较小，结合模具制造成本和生产效率选择一腔四模的结构。在设计过程中首先根据塑件大小初选注射机，设计分型面。设计浇注系统，然后根据模具成型零件的设计要求设计成型零件的尺寸。最后设计推出机构以及冷却系统。本设计是基于Pro/E的模具设计，因此以上的设计都是设计之初的初步设计。有些零件在Pro/E中有标准件，具体零件结构最后以Pro/E最终得到的实体为准。本设计将传统设计与Proe/E模具设计模块相结合，提高了生产效率，特别是模架的选择以及标准件的自动匹配功能能够大大地减少我们设计过程中的简单重复性工作内容，让我们能够更加地将精力放在模具整体方案设计上。这种设计方式不仅能够缩短设计周期
11、，更能够让设计人员设计出更加合适的产品，这是以后机械设计的发展趋势。1 塑件结构及其工艺性分析1.1塑件结构分析（1）外形尺寸如图。要求塑件的壁厚为13mm，塑件要求的材料为热塑性材料，流动性能比较好，而且塑件的外形尺寸不大，所以该塑件适合注塑成型。（2）精度等级的取值。塑件的各个尺寸的公差都不一样，图中已给出部分的尺寸公差，还没标注公差的尺寸取公差为MT5。(3)脱模的斜度取值。PMMA的成型性能良好，成型时收缩率比较小，根据参考文献1表2-10统一选择塑件的脱模斜度为1。1.2PMMA工程塑料的性能分析 聚甲基丙烯酸甲酯是以脂类聚合物以及丙烯酸合成所得到的聚合物，缩写代号为PMAA,俗称作
12、有机玻璃，是目前合成透明材料中性能最优异而价格最便宜的材料。由于PMAA溶于有机溶剂，可以喷涂有机溶剂形成良好的薄膜。 聚甲基丙烯酸甲酯简称PMMA，又称作压克力或有机玻璃，在香港一般称作阿加力胶，它的铸板聚合物的平均分子量一般为2.2104，相对密度一般为1.191.20，折射率一般为1.4821.521，吸湿度一般在0.5%以下，玻璃化温度为105。具有很高的透明度，价格很低，易于机械加工等优点，是平常经常使用的玻璃替代材料。石英能使紫外线完全透过，但是价格很贵，普通玻璃能使0.6%的紫外线透过，而PMMA却能使紫外线的透过率达到73%。1.3 PMMA注塑成型过程及其工艺参数1.3.1注
13、射成型的过程控制（1）成型之前的准备工作。对PMMA的色泽、粒度和均匀度进行检测。由于PMMA有吸湿性，在成型过程中水分受热蒸发，容易起泡、出现银丝、糊斑、透明度变差等，所以在注射成型之前对原料进行干燥是非常必要的。干燥处理温度为7090，干燥时间为24小时。（2）注射过程的控制。塑料先在注射机料筒内加热，达到一定的流动性之后，经过模具的浇注系统进入型腔，其成型过程可以分为五个阶段，分别是充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。（3）塑件后续的处理工作。与其他塑料一样，PMMA在注塑过程中不可避免地会留下一定的应力，而这些应力的存在会影响产品的性能，可能会在使用过程中出现开裂。为了消除或者减少这
14、些应力，后处理工作是十分必要的。处理温度为75，在热风循环干燥箱内进行即可，处理时间为1620分钟，然后让其自然缓慢冷却至室温。1.3.2注塑工艺参数的确定 （1）注射机的选择：螺杆式，螺杆转速选择20-30r/min （2）料筒温度的选择t/C：前段180210；中段：190230；后段：190220。 （3）模具温度的确定：4080 （4）注射压力的选择：80MPa130MPa。 （5）成型时间（s）：30（注射时间初步取1.6，冷却时间取24，辅助时间取4.4）2 初选注射机并拟定模具的结构形式2.1分型面位置的确定方案 通过对塑件结构进行分析，分型面应该取在塑件的截面积最大，并且利于开模时取出成型塑件的底平面上，分型面位置如图所示2.2型腔数量和位置排放方式的
