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框注射模注射成型工艺及模具设计

摘    要

此次的设计任务即塑胶件注射模具设计。

产品的 3D建模，借助 PROE设计软件创建型腔、活块以及其他零件，并自动生成所需要的零件工程图 ；使用草图和厚度检测，评估零件；对于模架的设计,利用 PROE模座专家胡波来完成,从标准模架选择到产品输出,全部采用 3D化设计。我在塑胶件模具设计过程中，从零件建模到型腔、型芯的设计、模架设计，直至最后的模具开模动作模拟都充分发挥了 PROE设计软件的各个模块和插件的优势，基本做到了无图纸化设计。采用一模四腔的设计。注塑机综合注塑容量、锁模力、最大注塑面积和模内压力等技术参数确定注塑机型号选用海天80X2B。模座选用龙记，其他标准件选用Misumi。使用了模具设计软件——PROE，从最初的零件 3D建模到最后的模具各部分零件的装配，模座设计,工程图文件,依靠 PROE的各个模块,得到合乎毕业设计规范的工程图。

模具的特点是：产品需要透光性好。此外，还对工作零件和注射机有关参数进行了必要的校核计算。

 

关键词：模具，注塑件，PROE，生产实践

 

ABSTRACT

This task is the design of cupcover's injection mold design. Parts model is the common one in super market. 

Products of 3 D modeling, with the aid of the PROE design software to create cavity, live  piece and other parts, and the engineering drawings is automatic generated ; the parts is evaluated by sketches and the thickness detect. Referring to the product directly 3 d model, parting surface, the slider, the mold cavity components (mold core, and the mold cavity) are created. From standard formwork choose to product output, 3D design is used, such as using PROE mould seat experts 胡波 to complete for the design of the formwork. From parts modeling to cavity, cores of design, formwork design, until the last of the mould cavity movement simulation are taken full of the PROE design software modules and plProe-in advantage. Using a module and four cavity designs, Battlefield BC_T_1500/630 is choosed as injection machine Comprehensive injection capacity, injection molding machine clamping force, and maximum injection area and mould pressure technology parameters. 龙记 is choosed as Mold base, other standard parts are selected Misumi. Using the die design software-PROE, from the initial part 3D modeling to the end of the mould parts of the assembly parts, mould seat design, engineering drawings files are all relied on PROE modules to get with the engineering drawings that meet the graduation project standard. 

The characteristics of the mould is that the slider in dynamic model, oblique guide column in the mold, to ensure smooth finish side core-pulling. In addition, the necessary relevant parameters have been checked calculation   of the work parts and injection machine.

 

Key words:  Mold，Injection part，PROE，EMX，Practical  product

 

 

目   录

 

塑胶件注塑模设计 1

摘    要 1

ABSTRACT 2

目   录 3

第一章 前言 5

1.1 本课题研究的现状及发展趋势 5

1.2 本课题研究的意义和价值 5

1.3 本课题的基本内容，预计解决的难题 6

1.3.1本课题的基本内容: 6

1.3.2预计解决的难题: 6

1.4 课题的研究方法、技术路线 6

1.4.1研究方法 6

1.4.2技术路线 6

1.5 研究工作条件和基础 7

第二章 塑件的分析 8

2.1外形的尺寸 8

2.2精度等级[4] 8

3．1  塑件的结构设计 9

3．2  塑件尺寸及精度 10

3．3  塑件表面粗糙度 10

3．4  塑件的体积和质量 10

第三章 注塑机选择 11

3.1初步选定注射机 11

3.1.1注射量的计算 11

3.2注射机的相关参数选择校核 12

3.3设备的型号及选择 12

3.3.1注射成型工艺[1] 13

3.3.2注射机的选用 13

3.3.3按照预选型腔数来选择注射机： 13

第四章 成型零件的设计 17

4.1成型零件的结构设计 17

4.1.1 凹模的结构 17

4.1.2凸模结构 17

4.2浇注系统的设计 19

4.2.1确定浇注系统的设计原则 19

4.2.2主流道的设计要点 20

4.2.3主流道的设计 21

4.2.4 浇口位置的选择 22

4.2.5 排气系统的设计 22

4.3成型零部件的结构设计与计算 22

4.3.1成型零件的结构设计 22

4.3.2成型零件的工作尺寸计算[7] 23

4.3.3型芯的尺寸计算 23

4.3.4合模导向定位结构[12] 24

4.4模架的确定 25

第五章  结论 27

参考文献 29

致    谢 30

 

第一章 前言

1.1本课题研究的现状及发展趋势

到2010年，市场规模达到860亿美元，其中塑料模约占40%左右。即使在2008年，世界经济受到金融海啸的影响而陷入低谷，当年模具行业产值仍然增长3.68%。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。而塑胶件的注塑设计作为其中成熟的一部分，无论从工艺、模具设计、材料等方面都已经成熟，竞争日趋激烈。新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现、发展迅猛。塑料水杯作为日常生活必须的产品，需求量大。同时随着社会水平的提高。对质量、外形、安全等要求也日益提升。整体来看，无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面我国的塑料注塑模具工业都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。高低端塑料水杯产品的差价在10倍以上，对于产品质量的控制也要加强。由此而造成对于一些中高档塑料模具供不应求。同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约塑料模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。　　 

1.2本课题研究的意义和价值

塑胶件的注塑模设计作为注塑模设计的一个典型，同时又有很大的实用价值，通过对它的研究对于提高模具设备的整体水平具有重要意义。对模具设备的智能化、自动化、准确度、专业化都有着很大的意义。而目前我国模具行业理论和实际应用与先进国家相比还有着一定的差距。通过研究实验转台提高设备水平为理论研究和实际应用提供工具保障。促进和推动了我国模具cad/cam技术的发展。有利于理论与实践的双向发展。同时通过本课题的研究为模具设计的更新换代和前进发展打下一定的基础。同时在前人研究的基础上完成分形面、靠破孔、浇注冷却系统、抽芯机构、推出机构设计，使得本人具有综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题的能力。使得理论认识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。为以后的工作打下一定的基础。

1.3本课题的基本内容，预计解决的难题

1.3.1本课题的基本内容:

1. 根据材料的特性及制品的结构对制件进行工艺分析，制定设计方案：塑料盖直径较大，在设计中应注意注射机选择和型腔数的确定，以免锁模力不够。然后确定注射机型号及分型面，型腔排放位置、模具类型等。

2.进行模具设计：根据计算确定模具各部分尺寸，选择分形面，设计浇注系统，选择模架和零件。绘制模具装配图、零件图。

3.尽量优化设计方案，避免出现飞边、溢料等质量问题。探讨一下塑料模CAD/CAM/CAE，了解计算机软件在模具设计中的应用。

1.3.2预计解决的难题:

注塑成型的工艺参数的确定以及分型面、主流道、浇口、分流道、推杆、导柱、推板等部分的机械结构设计

1.4课题的研究方法、技术路线

1.4.1研究方法

要完成塑料塑胶件模具设计的各个方面，包括塑胶件外形的设计，注塑材料的选用，注塑机的选用，成型部分、浇注系统、结构零件、导向零件、紧固零件的模具设计。避免设计时候的各种禁忌。同时需要充分考虑各个部分间的关系，分配功能时既要充分体现各组成部分的优势，又要考虑到各组成部分工作时序上的协调。

 

1.4.2技术路线

资料收集→总结整理→计算数据→初步设计画出草图→修改草图→计算机绘图→校核强度→设计必要的辅助机构→编写说明书→反馈与完成

1.5研究工作条件和基础

1．经过三年半理论学习及实践，用于进行课题的基本素质。具有一定的机械专业知识基础。

2．拥有的资料包括部分图纸、参考资料以及机械、电气设计手册等。

3．查阅文献的能力设计能力，包括通过资料的整合进行装备设计的技能。

4．拥有电脑、打印机等基础设备和开放式实验室供学生使用进行辅助设计。

5．有丰富的工厂认识实习与生产实习的经验。

参考文献
 
 [1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M]. 北京：高等教育出版社，2007
[2] 左逢兴.塑料技术手册[M].北京：化学工业出版社，2006.
[3] 王鹏驹.塑料模具技术手册[M].北京：机械工业出版社，2007.
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[8] 塑料模具设计手册编写组.塑料模设计手册[M].北京：机械工业大学出版社，2003.
[9] 高为国.模具材料[M].北京：机械工业大学出版社，2005.
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