圓珠筆筆頭注塑模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(封面一份)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目圓珠筆筆頭注塑模設(shè)計(jì)學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 模具設(shè)計(jì)與制造（2）班 學(xué) 號(hào)： 2011120133 指導(dǎo)教師： 2014年6月 20 日32摘 要本論文主要闡述了圓珠筆筆頭的注射成型工藝的詳細(xì)過(guò)程，對(duì)類(lèi)似的塑料制品的成型方法及模具設(shè)計(jì)有一定的借鑒作用，通過(guò)某生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際塑膠產(chǎn)品，利用實(shí)體模型測(cè)量產(chǎn)品的尺寸，對(duì)實(shí)體進(jìn)行建模，并對(duì)塑件的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括塑件成品的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的分析與計(jì)算、工作部分的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工方案的制定，其中重點(diǎn)介紹了模仁的設(shè)計(jì)與注塑模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算，本文主要運(yùn)用CAD及其UG6.0模塊來(lái)完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作

2、。從中學(xué)習(xí)到了許多的模具設(shè)計(jì)的知識(shí)和對(duì)在校所學(xué)知識(shí)的深化，設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化，有利于提高模具的生產(chǎn)效率和節(jié)約了生產(chǎn)成本，并大大縮短了生產(chǎn)的周期。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅掌握了塑料模具設(shè)計(jì)的一般流程，更學(xué)習(xí)到了好多課本上沒(méi)有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，通過(guò)這次想學(xué)習(xí)，在以后的工作中必定會(huì)更加得心應(yīng)手?！娟P(guān)鍵詞】模具的設(shè)計(jì)；AutoCAD；UG6.0。AbstractThis paper describes the detailed process of the display cover of the injection molding process, the detailed process of

3、 similar plastics molding method and the mold is of certain reference to the design and production of enterprise's actual by using solid model, plastic products, to the size of the measurement products, and the model of the mould design, including product design, plastic craft parameter analysis

4、 and calculation, the working parts of the structure design, mold design and processing projects, including mainly introduces cavities and design of the injection mould design and calculation, this paper mainly using CAD and UG4.0 module to complete the whole design work. Learn to many of the mould

5、design knowledge and on the knowledge of the whole process of design, realized the paperless, improve the production efficiency and save the mold production cost, and shorten the production cycle, Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold design through graduation project once,

6、study to the knowledge not learning to get on many textbooks even more, benefit me a great deal.keywords Mould design, Display cover, AutoCAD, UG6.0, plastic.目 錄摘要4Abstract5第一章 前言4 1.1國(guó)內(nèi)模具相關(guān)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀4 1.1.1國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)現(xiàn)狀4 1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展前景5 1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的意義6 1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)6 1.5顯示器后殼模具的設(shè)計(jì)流程7第二章 塑件成品、注塑模具設(shè)計(jì)與構(gòu)型8 2.1概述8 2.

7、2模具設(shè)計(jì)環(huán)境和應(yīng)用軟件8 2.2.1.UG6.08 2.2.2. 其它軟件AutoCAD2004和燕秀工具箱8 2.3零件的三維圖和二維工程圖建模8 2.3.1零件的立體圖建模8 2.3.2零件的二維工程圖繪制9 2.4零件的基本數(shù)據(jù)9 2.4.1零件工藝性分析9 2.4.2零件材質(zhì)9 2.4.3零件結(jié)構(gòu)分析11 2.4.4零件體積與質(zhì)量12第三章 工藝參數(shù)分析與計(jì)算14 3.1模流分析14 3.1.1澆口的選擇14 3.2成型方案14 3.3.1模架概述14 3.3.2模架的分類(lèi)15 3.3.3模架的選擇15 3.4注塑機(jī)16 3.4.1注塑機(jī)的選擇16 3.4.2最大注塑量校核16 3.

8、4.3合模力及注塑面積和型腔數(shù)的校核17 3.4.4模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核17第四章 工作部分的設(shè)計(jì)19 4.1分型面的設(shè)計(jì)19 4.1.1分型面的設(shè)計(jì)原則19 4.1.2分型面的設(shè)計(jì)19 4.2模芯尺寸選定19 4.3分模19第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 5.1澆注系統(tǒng)21 5.1.1主流道和分流道的設(shè)計(jì)21 5.1.2冷料穴設(shè)計(jì)22 5.2頂出系統(tǒng)22 5.3冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)23 5.3.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23 5.3.2冷卻裝置設(shè)計(jì)23 5.4復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置24 5.5模具立體圖、定模部分圖和動(dòng)模部分圖25第六章 加工工藝方案制訂26 6.1凹模工藝方案26 6.2凸模工藝方案27

9、6.3模具安裝和試模27第七章 總結(jié)29 7.1模具設(shè)計(jì)難點(diǎn)與特色總結(jié)29 7.2存在問(wèn)題與解決設(shè)想29參考文獻(xiàn)30致謝31第一章 前言1.1國(guó)內(nèi)模具相關(guān)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀1.1.1國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)現(xiàn)狀1.高檔次產(chǎn)品缺乏目前國(guó)內(nèi)的模具制造企業(yè)相當(dāng)一部分為民營(yíng)企業(yè)或個(gè)體戶(hù)，受資金、場(chǎng)地、技術(shù)、信息交流等諸多因素的局限，相當(dāng)一部分是依靠傳統(tǒng)設(shè)備和手工加工制造完成，以至難以形成規(guī)模，只能生產(chǎn)一些中、低檔模具，很難引進(jìn)先進(jìn)的制模技術(shù)及先進(jìn)的制模設(shè)備。這就造成了中低檔模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。有些模具企業(yè)為了攬活，不惜互相降低價(jià)格，而低價(jià)格必然影響產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)果是坑了客戶(hù)，誤了同行，也害了自己。模具企業(yè)應(yīng)該通過(guò)協(xié)作、整

10、合等方式，化單打獨(dú)拼、惡性競(jìng)爭(zhēng)為競(jìng)合共贏，打破"同行是冤家"的狹隘思想，通過(guò)行業(yè)自律來(lái)維持模具市場(chǎng)的公平、良性競(jìng)爭(zhēng)。2.沒(méi)有行業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)上的落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國(guó)外較先進(jìn)的模具企業(yè)一般按生產(chǎn)流程進(jìn)行管理，但國(guó)內(nèi)一些模具企業(yè)仍然沿用那種一個(gè)師傅帶幾個(gè)徒弟，實(shí)行從頭到尾的"包工制"。還有的模具企業(yè)屬家庭作坊，企業(yè)管理比較粗糙，而且目前國(guó)內(nèi)的模具生產(chǎn)還沒(méi)有一個(gè)工藝流程的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代模具工業(yè)早已走出以前手工制模的時(shí)代，進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了無(wú)圖化生產(chǎn)，靠電腦設(shè)計(jì)，通過(guò)電腦輸入數(shù)據(jù)加工制作模具。而國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具生產(chǎn)企業(yè)沿用的生產(chǎn)模式

11、，依靠傳統(tǒng)設(shè)備加工制造，依靠實(shí)物測(cè)繪代替模具設(shè)計(jì)，依靠老師傅的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)人才，依靠作坊式經(jīng)營(yíng)打天下，依靠低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)求生存、求市場(chǎng)。3利潤(rùn)相對(duì)偏低國(guó)內(nèi)模具工業(yè)的落后，也與政府相關(guān)部門(mén)對(duì)模具在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)。國(guó)家自1997年起，對(duì)達(dá)到一定規(guī)模的專(zhuān)業(yè)模具生產(chǎn)企業(yè)給予了一定的扶持政策，但能夠享受的企業(yè)畢竟有限，而且今年是政策執(zhí)行的最后一年，模具行業(yè)目前迫切需要一個(gè)長(zhǎng)久的扶持政策。國(guó)家對(duì)工業(yè)產(chǎn)品實(shí)行的是增值稅制，模具的原材料價(jià)格低，而成品模具的售價(jià)卻很高，增值率驚人，因而繳納的增值稅也高得很。據(jù)國(guó)家稅務(wù)局的統(tǒng)計(jì)，模具行業(yè)的實(shí)際稅負(fù)比其他行業(yè)要高出5.07個(gè)百分點(diǎn)。但模具在人力、技術(shù)、設(shè)

12、備等方面卻需要高投入，加上是單件生產(chǎn)，形不成批量，因此，模具的凈值雖高，所獲的真正利潤(rùn)卻不高。因此，政府對(duì)模具行業(yè)的扶持十分重要。政府部門(mén)可通過(guò)協(xié)調(diào)劃出部分土地，由行業(yè)內(nèi)部自籌資金，在各地建立一些模具加工區(qū)。這種加工區(qū)可引入三類(lèi)企業(yè)。一是潛力大、發(fā)展速度快的企業(yè)；二是基礎(chǔ)差、在加大投入中促變化、求發(fā)展的企業(yè)；三是具有專(zhuān)業(yè)設(shè)備加工能力的原材料設(shè)備供應(yīng)商。通過(guò)提供相關(guān)服務(wù)達(dá)到整合資源，互相配套的目的。這樣才有可能使模具業(yè)走出目前的不利境地。1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展前景中國(guó)的模具企業(yè)大都是中小企業(yè)，從作坊式的企業(yè)成長(zhǎng)起來(lái)，甚至目前仍有許多模具企業(yè)是作坊式的管理，在模具交貨期、成本、質(zhì)量的控制方面問(wèn)題

13、層出不斷。面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，落后的管理手段和水平，使模具企業(yè)中的管理和技術(shù)人員只有疲于奔命。 因此，模具制造企業(yè)要提高管理水平，具備快速反應(yīng)和及時(shí)調(diào)整的能力，沒(méi)有一套先進(jìn)的管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理的信息化是很難做到的。通過(guò)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)模具制造.所謂信息化的模具企業(yè)，就是在模具企業(yè)應(yīng)用INTERNET、ERP等信息化技術(shù)，把模具企業(yè)上下游業(yè)務(wù)過(guò)程，技術(shù)溝通過(guò)程，以及模具企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)管理過(guò)程，以IT形式固定下來(lái)，最終提高模具企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平，提高模具企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。目前，CAD/CAM技術(shù)的推廣已由“甩圖板”階段跨入到了深化應(yīng)用階段。CAPP技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提高企業(yè)工藝編制的效率和準(zhǔn)確性；PD

14、M系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理；MIS/ERP系統(tǒng)的應(yīng)用，則可以從根本上降低企業(yè)的成本，提高生產(chǎn)和管理效率。這些系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息的集成和功能上的配合，并逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)的全面信息化，已成為CAD/CAM技術(shù)深化應(yīng)用的主題, 是模具發(fā)展的第二次變革。網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的建立，總的來(lái)講是基于INTERNET技術(shù)和計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，并融合了EPR、CRM、SCM、PM等技術(shù)，以及一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范。通過(guò)INTERNET技術(shù)，模具企業(yè)可以跟國(guó)內(nèi)外客戶(hù)建立聯(lián)系，開(kāi)拓更廣闊的市場(chǎng)；進(jìn)行企業(yè)與國(guó)內(nèi)外客戶(hù)業(yè)務(wù)、技術(shù)的溝通；建立企業(yè)和客戶(hù)之間的接口。ERP技術(shù)幫助企業(yè)規(guī)范和管理內(nèi)部業(yè)務(wù)流程，提升模具企業(yè)的管理

15、水平；并且極大地優(yōu)化和縮短企業(yè)內(nèi)部的流程，提高競(jìng)爭(zhēng)力。把INTERNET技術(shù)和ERP技術(shù)結(jié)合起來(lái)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地辦公，提高企業(yè)的快速反應(yīng)能力，更加有效地管理企業(yè)。CRM技術(shù)可以幫助模具企業(yè)加強(qiáng)管理客戶(hù)關(guān)系，對(duì)客戶(hù)的需求做出快速反應(yīng)和處理。SCM技術(shù)幫助模具企業(yè)加強(qiáng)供應(yīng)商的管理，進(jìn)一步降低采購(gòu)成本和開(kāi)拓更多的供應(yīng)渠道等。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括： 1.提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平； 2.在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；3.大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)； 4.在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；

16、5.提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6.發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7.逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用； 8.進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備； 9.研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10.開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。  1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的意義隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)塑料件的要求也越來(lái)越高，如何縮短成型周期、降低生產(chǎn)成本、提高制件精度，也直接關(guān)系到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近20年來(lái)注射成型工藝及模具新技術(shù)發(fā)展很快，新的工藝和結(jié)構(gòu)也層出不窮，同時(shí)也因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）也促進(jìn)

17、模具行業(yè)的發(fā)展。目前深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為我國(guó)模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含量最高的區(qū)域。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，今后幾年，隨著全球制造業(yè)重心加快向我國(guó)轉(zhuǎn)移，這一地區(qū)可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。就以上的分析而言，顯示器后殼這類(lèi)超薄件注塑模具在國(guó)內(nèi)及國(guó)外都有很廣闊的前景，而且技術(shù)也是相對(duì)要求較高的，而且在深圳，此類(lèi)零件的模具不但在地區(qū)內(nèi)需求量大，而且出口量也是可觀的，在深圳的各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的支持下，相信超薄件的注塑模具的生產(chǎn)周期可以縮短、成本可以降低、技術(shù)也可以得到更好的發(fā)展。1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)參考所給圓珠筆筆頭立體圖（如圖1-1所示），首先設(shè)計(jì)該注塑件結(jié)構(gòu)。為滿(mǎn)足大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，為

18、該塑件設(shè)計(jì)注塑模具。 圖1-1 圓珠筆筆頭立體圖1.5圓珠筆筆頭模具的設(shè)計(jì)流程1.塑件設(shè)計(jì)，利用軟件UG6.0進(jìn)行塑件的立體建模，再在軟件AutoCAD中完成塑件尺寸及公差等技術(shù)要求的標(biāo)注，并輸出工程圖。2.工藝性分析。3.注塑設(shè)備選擇，確定塑件的型腔數(shù)，并計(jì)算塑件的投影面積，通過(guò)注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開(kāi)模行程的校核、頂出裝置的校核，結(jié)合注塑設(shè)備的資料確定注塑設(shè)備的型號(hào)。4.確定收縮率和分型面，首先由塑件性能的要求等，確定塑件的塑料，通過(guò)查資料確定塑件的收縮率。根據(jù)圓珠筆筆頭的工藝及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定具體的分形面，大致應(yīng)為筆頭的底面。5.模架，通過(guò)塑件的大小

19、及型腔數(shù)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、，確定使用模架的型號(hào)。6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此塑件外形較小點(diǎn)，澆注距離較長(zhǎng)，為實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)采用一模八腔澆注系統(tǒng)的平衡性設(shè)計(jì)。7.成型件（模腔、模芯），確定型腔數(shù)和分型面。對(duì)模腔和模芯進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。計(jì)算成型部件的工作尺寸。8.頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，根據(jù)圓珠筆筆頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)。9.冷卻系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量、生產(chǎn)效率有很大的影響，還針對(duì)型腔與型芯冷卻回路的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。10.零部件加工工藝制定，結(jié)合現(xiàn)代加工手段，利用數(shù)控CNC，電火花，線(xiàn)切割等方法，制定最符合經(jīng)濟(jì)效益的加工工藝。11.完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制。第二章 塑件成品、注塑模具

20、設(shè)計(jì)與構(gòu)型2.1概述注塑件的設(shè)計(jì)是注塑制品加工工序中必不可少的一個(gè)步驟。但不同的模具公司，不同的設(shè)計(jì)人員，采用不同的CAD軟件進(jìn)行模具輔助設(shè)計(jì)，都有自己的一套設(shè)計(jì)過(guò)程。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用UG6.0進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)的。2.2模具設(shè)計(jì)環(huán)境和應(yīng)用軟件2.2.1 UG6.0UG6.0是一個(gè)優(yōu)秀的軟件，在模具的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，UG6.0在廣東深圳、東莞、廣州以及華東一帶得到廣泛應(yīng)用，由于它的應(yīng)用，可以大大縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，提高模具質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，而UG6.0的新特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：1.高效的操作方法；2.更利于產(chǎn)品創(chuàng)新的新技術(shù)；3.互操作性的革新；4.功能更問(wèn)廣泛。2.2.2 其它軟件AutoCA

21、D2004和燕秀工具箱 AutoCAD是著名的工程圖畫(huà)圖軟件，用以繪制二維工程圖。還有燕秀工具箱的插件，可以直接調(diào)出模架，使用起來(lái)更靈活。2.3零件的三維圖和二維工程圖建模2.3.1零件的立體圖建模分析所給零件的外形和尺寸，利用UG6.0的建模方法，根據(jù)圓珠筆筆頭的形狀繪出3D圖形。（如圖2-1所示）。立體圖2-1 圓珠筆筆頭2.3.2零件的二維工程圖繪制工程圖是在設(shè)計(jì)的最后用作指導(dǎo)生產(chǎn)的三視圖圖樣。工程圖圖樣的制作可以說(shuō)是正式將零件或裝配模型的設(shè)計(jì)歸檔的過(guò)程，其正確與否，直接影響到生產(chǎn)部門(mén)的生產(chǎn)制作。而本設(shè)計(jì)利用UG4.0繪出3D圖后，再利用UG4.0導(dǎo)出零件的二維工程圖，然后在AutoCA

22、D2004中進(jìn)行修改和標(biāo)注。2.4零件的基本數(shù)據(jù)2.4.1零件工藝性分析根據(jù)產(chǎn)品三維模型，分析塑件的工藝性對(duì)模具設(shè)計(jì)的要求。開(kāi)始設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)塑件的技術(shù)圖樣和使用要求對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)地分析研究，并結(jié)合注射成型的工藝程序綜合考慮成型的難易程度，以便能在保證塑件質(zhì)量和使用要求的前提下盡量選用比較簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)，以便減小模具制造難度和降低加工成本。如果塑件的工藝性確實(shí)有問(wèn)題，或者塑件成型需要極為復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)，并因此導(dǎo)致模具制造非常困難或經(jīng)濟(jì)上極不利時(shí)，則應(yīng)和塑件設(shè)計(jì)部門(mén)及時(shí)協(xié)商解決有關(guān)問(wèn)題。2.4.2零件材質(zhì)俗稱(chēng) ：ABS塑料 ；中文學(xué)名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯；英文學(xué)名：Acrylonitrile

23、 Butadiene Styrene；英文簡(jiǎn)稱(chēng)：ABS；ABS塑料如圖2-2所示。圖2-2 ABS塑料 ABS的特性1.工作壓力高常溫狀態(tài)下工作壓力可達(dá)1.0Mpa。2.抗沖擊性好ABS塑料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和較高的沖擊韌性。無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度30Mpa：缺口沖擊強(qiáng)度3MPa。3.流體阻力小內(nèi)壁光滑，轉(zhuǎn)彎處呈圓弧形，流動(dòng)摩擦力小，減小液流阻力。4.化學(xué)性能穩(wěn)定ABS具有耐酸、堿性能。由于化學(xué)性能穩(wěn)定無(wú)毒無(wú)味，可廣泛應(yīng)用于食品、飲料、啤 酒等行業(yè)。5.耐溫范圍廣使用溫度為-30°+70°。6.質(zhì)輕ABS程塑料比重為鋼材的1/7，因此減輕結(jié)構(gòu)重量，降低原料消耗。同時(shí)，

24、減輕安裝工人勞動(dòng)強(qiáng)度。7.安裝簡(jiǎn)便，密封性好安裝多采用承插式連接，使用溶劑型粘合劑粘接密封。施工簡(jiǎn)便、效果好、固化速度快。8.使用壽命長(zhǎng)本產(chǎn)品在室內(nèi)使用一般可達(dá)三十年以上。9.價(jià)格低僅為不銹鋼的五分之一左右。 ABS的注塑工藝條件1.干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 8090°C下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。 2.熔化溫度：210280°C；建議溫度：245°C。 3.模具溫度：2570°C（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 4.注射壓力：5001000bar。

25、 5.注射速度：中高速度。2.4.3零件結(jié)構(gòu)分析 開(kāi)模方向由零件的三維圖分析，作為外殼類(lèi)產(chǎn)品，外表面的表面質(zhì)量是比較重要的，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)分析得到，產(chǎn)品的外表面應(yīng)該在定模上，在產(chǎn)品的內(nèi)表面設(shè)置頂出機(jī)構(gòu)，所以開(kāi)模方向應(yīng)沿零件的Z軸。 收縮率ABS的收縮率為0.3%0.8%，在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)和材料的特性，在本設(shè)計(jì)中，零件的收縮率為0.5%。 零件壁厚 本產(chǎn)品的壁厚設(shè)置為1mm，是根據(jù)零件的工作要求、擺放位置和ABS的化學(xué)和流動(dòng)特性確定的。 脫模機(jī)構(gòu) 根據(jù)產(chǎn)品的外型，結(jié)合產(chǎn)品的工作條件、工藝特點(diǎn)，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和表

26、面質(zhì)量，用司筒頂出。 分型面結(jié)合零件的使用要求，應(yīng)保證其外表面的注塑質(zhì)量，零件的內(nèi)表面應(yīng)留在動(dòng)模側(cè)，開(kāi)模的時(shí)候，零件的外表面應(yīng)與定模分離，所以零件的分型面應(yīng)設(shè)置在沿零件的外表面上，并根據(jù)流道等條件進(jìn)行設(shè)置，具體設(shè)定在后文中表述。2.4.4 零件體積與質(zhì)量由材料的性能特點(diǎn)，可以知道ABS的密度為1.05 g/cm3，由UG6.0可以算出零件的體積和質(zhì)量。則可計(jì)算零件的體積為：=53.755319492cm3零件質(zhì)量為：= 42.418099176 g2.5零件圖及其尺寸公差標(biāo)注尺寸在繪制圖紙中是非常重要的一步。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)需要計(jì)算成型零件的加工尺寸，模具型芯和型腔的加工尺寸可以通

27、過(guò)公式計(jì)算基本尺寸，S指塑件的平均收縮率。而在使用UG4.0進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，塑件已經(jīng)定義了其收縮率，則不需要通過(guò)繁瑣的計(jì)算而直接可以標(biāo)注出成型零部件的基本尺寸。但尺寸標(biāo)注還有一個(gè)公差的問(wèn)題，這是無(wú)法從軟件自動(dòng)導(dǎo)出的，需要設(shè)計(jì)者設(shè)定。由于塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料成形塑件的尺寸公差。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定性較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些。否則就會(huì)出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品，為此，各國(guó)對(duì)塑料件的尺寸公差制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)也曾制訂了部級(jí)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但大都無(wú)相應(yīng)的模具型腔的尺寸公差。德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中專(zhuān)門(mén)制訂了塑件尺寸公差的DIN16901標(biāo)準(zhǔn)及

28、相應(yīng)的模具型腔尺寸公差的DIN16749標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)在世界上具有較大的影響，因而可供塑料模具行業(yè)參考。由于本人沒(méi)能收集到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，則就按照慣例考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取，指塑件的尺寸公差。 本套模具的裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖如附錄所示。塑件的尺寸為高：20mm、底面外圓直徑：12mm、底面內(nèi)直徑10mm、頂端外直徑：5mm、厚度1mm。尺寸公差為。對(duì)于小于的尺寸的地方就要注意，由于精度比較高，建模時(shí)就應(yīng)該沿減料方向適當(dāng)加大基本尺寸或者增加脫模斜度以便試模后可以修改達(dá)到合乎要求的尺寸精度。零件的三維圖如圖2-4所示，零件二維圖如圖2-5所示。圖2-4 零件三維圖（內(nèi)表面）圖2-5

29、 零件二維圖示意圖第三章 工藝參數(shù)分析與計(jì)算3.1模流分析3.1.1澆口的選擇根據(jù)零件的具體使用要求，提高生產(chǎn)效益，降低模具成本，應(yīng)使用側(cè)進(jìn)膠。3.2成型方案 結(jié)合生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率問(wèn)題，可以確定成型的方案，該產(chǎn)品的成型方案采用一模八腔，澆注形式采用冷流道，澆口為側(cè)邊進(jìn)膠。分型面位置如圖。（如圖3-1）圖3-1 流道設(shè)計(jì)3.3模架型式及規(guī)格3.3.1模架概述模具設(shè)計(jì)主要是形成產(chǎn)品外形的凹、凸模零件以及開(kāi)模和脫模方式的設(shè)計(jì)，模具上的大部分零部件可以直接選購(gòu)由專(zhuān)門(mén)廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，尤其是模架的直接選購(gòu)，大大節(jié)約了模具制造時(shí)間和費(fèi)用?，F(xiàn)在，廠家設(shè)計(jì)制造出一套中等復(fù)雜程度的注塑模具10天左右的時(shí)間即可

30、完成。模具標(biāo)準(zhǔn)件在不同的國(guó)家和地區(qū)有小小的差別，主要是在品種和名稱(chēng)上有區(qū)別，但所具有的結(jié)構(gòu)基本上是一樣的。這次設(shè)計(jì)的模具標(biāo)準(zhǔn)是流行于廣東珠江三角洲地區(qū)的港臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基本上是一樣的，在型號(hào)命名及品種分類(lèi)上有些不同。3.3.2模架的分類(lèi)按進(jìn)料口（澆口）的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類(lèi)，香港地區(qū)將澆口稱(chēng)為水口，大水口模架指采用除點(diǎn)澆口外的其他澆口形式的模具（二板式模具）所選用的模架，小水口模架指進(jìn)料口采用點(diǎn)澆口模具（三板式）所選用的模架。大水口模架共有A、B、C、D四種型式；小水口共有DA、DB、DC、DD、EA、EB、EC、ED八種型式，其中以D字母開(kāi)頭的四種型號(hào)適用于自動(dòng)

31、斷澆口模具的模架。3.3.3模架的選擇模具的設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，冷流道，所以選擇龍記公司的模架庫(kù)。而模架的大小是由模芯的大小來(lái)確定的，有前面的模流分析后可以知道，模芯的布置如圖3-2所示，模芯的大小是200×190mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模架庫(kù)的選擇，選取模架大小為330×350mm，型號(hào)為3335的龍記模架。模架的型式采用CI型如圖3-3所示。圖3-2 模芯布局示意圖圖3-3 龍記CI型3.4注塑機(jī)注塑機(jī)的選擇是根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量等參數(shù)來(lái)確定的。因此，在選擇注塑機(jī)之前要對(duì)型腔內(nèi)塑料的體積和質(zhì)量進(jìn)行估算。由前面塑件分析已知單個(gè)塑件體積：=53.755319492cm3，質(zhì)量4

32、2.418099176g則=2×107 cm3，=2×833.4.1注塑機(jī)的選擇查塑料成型加工與模具教材附錄6，初選取型號(hào)為XS-ZY-500的注塑機(jī)，參數(shù)如表3-2所示。表3-2：注塑機(jī)XS-ZY-125的參數(shù)注塑機(jī)最大注塑量：500cm3 注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量：500g注塑壓力：1450MPa最小模厚：300mm最大開(kāi)距：500mm注塑機(jī)定位孔直徑：35mm噴涂前端孔徑：5mm鎖模力：3500KN3.4.2最大注塑量校核 由于以容量計(jì)算時(shí) 0.8 （1）式中：注射機(jī)最大注射容量 cm3； 成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和 cm3； 0.8最大注射容量的利用系數(shù)。 /0.8=4/

33、0.8=133.75cm3以質(zhì)量計(jì)算時(shí) 0.8 （2）式中:注射機(jī)最大注射質(zhì)量 g；成型塑件與澆注系統(tǒng)質(zhì)量總和g；0.8最大注射容量的利用系數(shù)。 /0.8=4.2/0.8=5.25g注塑機(jī)符合要求。3.4.3合模力及注塑面積和型腔數(shù)的校核合模力的大小必須滿(mǎn)足下式 FsFz=P（nAx +Aj）= PA （3）式中：A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和； Ax塑件型腔在模具分型面上的投影面積； Aj塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積； Fz脹模力； Fs合模力； P模腔壓力 取35MPa。通過(guò)使用軟件計(jì)算面功能自動(dòng)得出 A=5540mm2 由于 Fs35×5540 mm2 =19

34、3.9KN注塑機(jī)符合要求。3.4.4模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 1.模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具的長(zhǎng)×寬為330mm×350mm2.模具閉合高度校核模具實(shí)際高度 H模=291mm ； 3.開(kāi)模行程校核注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿(mǎn)足下式： S機(jī)-（H模-H最?。?gt; H1H2（510）mm 即S機(jī)- (H模-H最小) >H1H2（510）42+10=52mm（4）式中：H1推出距離，單位mm；H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm；S機(jī)注塑機(jī)最大開(kāi)模行程。注塑機(jī)符合要求。第四章 工作部分的設(shè)計(jì)4.1分型面的設(shè)計(jì)4.1.1分型面的設(shè)計(jì)原

35、則分型面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1.分型面的方向盡量采用與注塑機(jī)開(kāi)模方向垂直的方向；2.分型面一般開(kāi)設(shè)在產(chǎn)品的最大截面處；3.盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)；4.有利于保證塑件的尺寸精度和外觀質(zhì)量等；5.有利于成型零件的加工與制造。4.1.2分型面的設(shè)計(jì)分析零件特點(diǎn)后，發(fā)現(xiàn)零件的外表面有比較高的精度要求，且經(jīng)過(guò)模流分析，模具澆注是使用直接澆口，所以決定分型面沿零件底部的外表面，如圖4-1所示。圖4-1 主分型面4.2模芯尺寸選定在章節(jié)3.3.3中，已經(jīng)對(duì)模架進(jìn)行了選擇，其中模芯的長(zhǎng)和寬都已經(jīng)確定為330×350mm，型腔布局為兩產(chǎn)品對(duì)置（如圖4-1所示），且A板為80mm，B板為90mm，所以，

36、模芯的高度為A板與B板高度之和，應(yīng)為170mm。所以，在UG中，建立模芯的總體尺寸為X=350mm,Y=330m,+Z=90mm,-Z=90mm。4.3分模直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱(chēng)為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。利用軟件中的分模功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建的分型面，自動(dòng)分模，分模后，如圖4-3。圖4-3 凹模立體圖第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)

37、，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響， 故設(shè)計(jì)時(shí)要使型腔布置和澆口開(kāi)始部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆口的位置也要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。概括說(shuō)來(lái)，需要注意以下問(wèn)題：1.適應(yīng)塑料的工藝性；2.流程要短；3.排氣良好；4.避免料流直沖型芯或嵌件；5.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量??；6.澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；7.修整方便，保證制品外觀質(zhì)量；8.防止塑件變形。5.1.1主流道和分流道的設(shè)計(jì)主流道和分流道的尺寸，為圓錐形狀，開(kāi)始半徑為R=1.65mm，結(jié)束半徑為R=5.19m

38、m。分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比值稱(chēng)為比表面積），塑料的溫度下降小，阻力亦小，流道的效率最高，主流道襯套長(zhǎng)度為70.32 mm（如圖5-1所示）。圖5-1 主流道襯套5.1.2 冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑宜大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。5.2 頂出系統(tǒng)薄殼制品的頂出頗具技術(shù)性。因?yàn)楸诤徒疃己鼙。浅Ｈ菀讚p壞，而且壁薄沿厚度方向收縮就很小，使得加強(qiáng)筋和其他小結(jié)

39、構(gòu)很容易粘合，同時(shí)高保壓壓力使收縮更小。為避免頂穿和粘模，應(yīng)使用比常規(guī)成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂出銷(xiāo)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，選用了直徑為6的頂針（如圖5-2所示）；頂針?lè)植既鐖D5-3所示，KO孔上下位置共有3支頂針。圖5-2 頂針圖5-3 頂針?lè)植紙D5.3冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.3.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用型芯、頂桿、鑲拼件等的間隙排氣。5.3.2冷卻裝置設(shè)計(jì)為了縮短成型周期，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻，常用水對(duì)模具進(jìn)行冷卻，即在注塑完后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。設(shè)計(jì)原則：1.冷卻水孔數(shù)量盡可能的多，孔徑盡可能大；2.冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；3.澆口處要加強(qiáng)冷

40、卻；4.冷卻水孔道不應(yīng)穿過(guò)鑲塊或其接縫部位，以防漏水；5.冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處；6.進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)出模具的水流道，如圖5-4里面銀色廓線(xiàn)所示。 圖5-4 冷卻水道示意圖5.4復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置頂針頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進(jìn)行下一循環(huán)的工作。本套模具采用彈簧回程。彈簧套在回程桿上，直徑需大于模架的回程桿的直徑。彈簧設(shè)計(jì)長(zhǎng)一點(diǎn)嵌入B板底面有22mm，確保彈簧的穩(wěn)定和定位。本模具選用彈簧直徑為35mm。如圖5-5所示。 圖5-5 復(fù)位桿5.5模具定模部分圖和動(dòng)模部分圖模具如圖5-6所示，定模部分如圖5-7

41、，動(dòng)模部分如圖5-8.圖5-7：定模部分圖5-8：動(dòng)模部分第六章 加工工藝方案制訂6.1凹模工藝方案圖6-1 凹模立體圖工藝方案：1.銑削周邊六面；2.Drilling鉆床加工冷卻水孔；3.CNC數(shù)控加工中心粗加工型芯成型部分；4.Grinding磨床加工厚度平面；5.CNC數(shù)控加工中心精加工型芯成型部分；6.EDM電火花加工各精細(xì)難于加工的成型部位；7.Polishing拋光成型面。6.2凸模工藝方案圖6-2 凸模立體圖工藝方案：1.銑削周邊六面；2.銑削側(cè)面的四個(gè)凸臺(tái)；3.Drilling鉆床加工10冷卻水孔；4.CNC數(shù)控加工中心粗加工型芯成型部分；5.Grinding磨床加工厚度平面；

42、6.CNC數(shù)控加工中心精加工型芯成型部分；7.CNC數(shù)控加工中心精加頂桿孔（擴(kuò)孔、鉸孔）8.EDM電火花加工各精細(xì)難于加工的成型部位；9.Polishing拋光成型面。6.3模具安裝和試模1.清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。2.因模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開(kāi)閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開(kāi)閉模具時(shí)平穩(wěn)、靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。3.調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠開(kāi)模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。4.慢速開(kāi)啟模板直至模板停止后退為止，

43、調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開(kāi)閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。5.模具裝好后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)定溫度2030，即可校正噴嘴澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，必須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。6.開(kāi)空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時(shí)，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的制件質(zhì)量如何。試模時(shí)，塑件上常可能出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析、排除故障。造成次、

44、廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多方面綜合的原因。需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)及制造精度、塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型工藝參數(shù)、修整模具等方法加以解決。因?yàn)槌尚蜅l件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí)，才考慮修理模具。第七章 總結(jié)7.1模具設(shè)計(jì)難點(diǎn)與特色總結(jié)在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，按照的無(wú)紙化模具設(shè)計(jì)的一般流程，設(shè)計(jì)了一個(gè)比較常見(jiàn)的顯示器后殼的模具，并對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行了模流分析與各數(shù)據(jù)的計(jì)算，大大的降低了設(shè)計(jì)和制造成本和延長(zhǎng)了模具的使用壽命，本設(shè)計(jì)更是沿著如何降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的方向，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用了各種CAD軟件和各種分析軟件，提高了模具的快速響應(yīng)市場(chǎng)能力。在完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，本人漸漸地熟悉了注塑模具設(shè)計(jì)的一般過(guò)程和步驟。設(shè)計(jì)