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1、摘要 近几年国家振兴机械行业，与机械相关的各个行业都越来越重视CAD/CAM技术，不仅是CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，同时还因为塑料制品及模具的3D设计与成型过程中3D分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用本模具是“肥皂盒”的注射成型模具。它采用双分型面分型，结构紧凑；采用点浇口，且浇口可以自行脱落；顶出时，由顶杆顶出制品；模具定模上的水道以多支回路分别冷却。毕业设计论文主要由两部份组成：注射模具的工作原理及其结构设计；模具各部份尺寸计算。关键词： CAD/CAM 、 肥皂盒、注射模具、注射、冷却。Abstract Over the past few years th
2、e country vitalizes machinery industry , each industey that related with mechanics is all paying more and more attention to the CAD/CAM technology, that is not only because CAD/CAM technology has already been developed into one ripe generality technology,but also because 3D design of plastics piece
3、make and mould and mould and 3D analysis of molding process plays a more and more important role in plastics mould industry the mold is the injection molding mould soap box. It adopts double parting type, the structure is compact; the gate, and the gate may be off on their own; ejection by ejector p
4、ins, products; mold fixed die on the waterways to multiple loops are cooling. Design graduate thesis mainly consists of two parts: the working principles and structure design of injection mold; mold parts size calculation.Keywords : CAD/CAM 、 injection mold、 soap box、 injection、 cooling.目 录 第一章绪论 1
5、引言 1 1.1 模具前景 1 第二章模塑成型概述 2 2.1 注塑成型的基本过程 2 第三章塑件材料的选择 3 3.1 一般塑料的组成 3 3.2 肥皂盒材料的选择 3 3.3 聚氯乙烯的性能 4 第四章塑件结构、尺寸及精度 6 4.1 尺寸精度 6 4.2 脱模斜度 6 4.3 壁厚 6 4.4 表面粗糙度 6 第五章注射机的选择及校核 8 5.1 注射剂注射压力 8 5.2 锁模力的校核 8 5.3 注射压力的校核 9 5.4 模具在注射机上的安装尺寸 9 5.5 其他尺寸校核 10 第六章成型总体方案 12 6.1 塑件性能分析 12 6.2 注射模结构设计 12 6.3 模具动作过程
6、 13 6.4 冷却系统设计 14 第七章成型部件设计 14 7.1 型腔数的确定 14 7.2 分型面的设计 15 7.3 一般凹模机构设计 16 7.4 一般凸模机构设计 16 7.5 型腔壁厚计算 16 7.6 成型工作尺寸计算及脱模斜度计算 17 7.7 成型表面要求 19 7.8 成型材料及材性要求 19 第八章浇注系统设计 20 8.1 主流道设计 20 8.2分流道设计 21 8.3浇口设计 22 8.4 冷料穴和拉料杆设计 23 第九章推出机构设计 24 9.1 推出机构的结构组成 24 9.2 推杆推出机构 24 9.3 推出机构中附属零部件 25 9.4 所需脱模力的计算
7、26 第十章合模导向机构设计 27 10.1 导向机构的作用 27 10.2 导柱导向机构 27 第十一章模具温度调节系统 28 11.1 冷却装置设计要点 28 11.2 冷却水道的形式 28 11.3 冷却计算 29 11.4 冷却的管传热面积计算公式 29 总结 31 参考文献 32 致谢 33第一章 绪论引言 在这个科学技术蓬勃发展的时代，各种产品更新换代的速度非常快，做一个产品不单是注重质量，还要追求时尚美丽的外观 随着我们生活水平的不断提高，肥皂盒作为我们日常生活的必需品，每个家庭都离不开它，所以他的市场前景非常好，我的设计不仅注重质量还要注重外观我设计的肥皂盒采用的是传统计算方法
8、和cad软件设计的方法相结合，我的设计使用的是一般常用的方法进行计算肥皂盒参数计算并且了解它的内部结构选择适中的分型面与浇口位置。采用CAD/CAM来设计一些不可或缺的模具零件，并且使用PRO/E外挂软件EMX调用顶杆和螺钉等零件.1.1模具前景 在制造行业中模具的制造尤为重要，所以模具制造的水准高低能够表现出一个国家经济发展的水平例如我国作为一个制造业大国模具也显得更加重要了，因为利用模具所加工出来的零件产值是模具的成千上万倍，所以模具又被称为效益的放大器第二章 模塑成型概述2.1 注塑成型的基本过程在工业制造中模具的注塑成型可以概括为（1）把塑料原料（通常是通过染色、造粒、辅助添加剂等加工
9、好的颗粒）倒进材料筒当中（）通过高温熔炼，让它成为成为较高粘稠度的液体形态熔化后的液体用螺杆或柱塞进行提高压力因此熔体会获得较高的压力（大概为2085mpa），从而熔化入进入模具的型腔中，通过冷却，凝固阶段，最够把它从模具中拿出，变成塑料制品第三章 塑件材料的选择3.1 一般塑料的组成 我们一般使用塑料的主要材料是有机合成树脂，我们通常使用改变性能的品种是通过加入添加剂得到的。塑料的构成如下：（1）合成树脂（2）填料或增强材料（3）固化剂（4）增塑剂（5）稳定剂（6）润滑剂（7）着色剂（8）阻燃剂3.2 肥皂盒材料的选择因为我们做的是肥皂盒，它是塑料制品所以我们必须要按照塑料制作的要求制作。由
10、于塑料制品与其他材料不同，所以要设计塑料制品必须进行以下几方面的因素的考虑：（1）塑料的物理性能，如强度，刚度，韧性，弹性，吸水性以及对应力敏感性（2）塑料的成型工艺性，如流动性，填充性（3）塑件形状应有利于充模流动，排气，补缩等（4）塑件成型后收缩情况及收缩率的大小（5）模具的总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度（6）模具零件的形状及其制造工艺。该塑件材料选用PVC（聚氯乙烯）。PVC有良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能3.3 聚氯乙烯的性能聚氯乙烯(PVC)是一种耐寒而不耐热的材料。（1）聚氯乙烯的使用性能聚氯乙烯其主要特性如下：、有较好的抗拉、抗弯抗压和冲击性能、
11、质轻、在低温下仍保持其机械性能（2）聚氯乙烯的成型性能氯化氢是在聚氯乙烯高温后所产生的气体。所以，在高温过后，一定要添加润滑剂和稳定剂，因此一定要掌控温度以及熔料的停留时间。通常不可以用的柱塞式注射机制作聚氯乙烯制品，因为聚氯乙烯耐高温性和传到热量不好，因为柱塞式注射机会使料筒内的物料温度加到166193，而这么高的温度会让聚氯乙烯分解因此，我们使用带预塑化装置的螺杆式注射机注射成型，相对应的浇注系统会变得粗短，进料口截面、变大，冷却装置也是不可或缺的（3）聚氯乙烯的主要技术指标密 度： 1.351.6g/cm3拉伸强度： 4060Mpa弯曲强度： 80110Mpa硬 度： 80100HRB收
12、 缩 率： 0.0010.005cm/cm断裂伸长率：4080%（4）聚氯乙烯的成型工艺参数注射机类型：螺杆式螺杆转速： 2030r/min喷嘴形式： 直通式喷嘴温度： 150170料筒温度： 170190 前段 165180 中段160170 后段模具温度： 3060注射压力： 80130Mpa保压力： 4060Mpa注射时间： 25s保压时间： 1540s冷却时间： 1540s成型周期： 4090s第四章 塑件结构、尺寸及精度4.1尺寸精度收缩率的波动和模具制造误差会直接影响塑件结构的尺寸和精度因为我们做的肥皂盒对精度的要求不高，所以采用一般精度就可以了，聚氯乙烯通常使用6级精度4.2脱模
13、斜度塑件的形状、壁厚及收缩率决定着脱模斜度的大小。所以我们用3014.3壁厚由于塑件为中型塑件，其壁厚为2mm4.4 表面粗糙度该塑件的表面粗糙度为Ra0.021.28m模腔的表面粗糙度为0.010.63m 模架的选择采用双分型面模具。选用P3型标准模架第五章 注射机的选择及校核粗略计算注塑的总体积为47.32cm3根据塑件的实际结构尺寸及成型要求，以及注射机的各参数，现选用XS-ZY-125的注射机可满足注塑量和注射压力的要求。其各项参数如下：结构形式： 卧式公称注塑量： 125cm2注射压力： 120Mpa注射行程： 115mm锁模力： 900kN模板最大行程： 300mm模具厚度： 最大300mm、最小200mm模板尺寸： 315250mm锁模方式： 液压机械电动机功率： 11kw拉杆空间： 260290mm喷嘴球径： SR12mm 喷嘴孔径： 4最大注射量的校核设计模具时，应使成型制品每次所需的注射总量小于注射机的最大注射量即：通常，要求注射成型时的总重量应是注射机最大注射量的80以下，即：对于螺杆式注射机，其最大注射量是以螺杆一次注射的最大推进容积V表示，它与塑料的品种无关，对于SZY-300查得最大注射量为:V max=210.4cm3 根据公式83（6），可得： 式中 塑件与浇注系统的体积（） 注射机的注射容量（） 0.8最大注
