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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
姓名
專業(yè)班
機(jī)電0301
系別
自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
同組姓名
、
論文題目
底座注塑模設(shè)計(jì)論文
課題研究背景：我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注射模具和打印機(jī)外殼注射模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具等。但與國(guó)外相比還需進(jìn)一步提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例；在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)；開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具；提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量；研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：大型化、 高精密度化 、多功能復(fù)合型 、熱流道模具 、氣輔模具、 高壓注射成型。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容：主要有以下幾點(diǎn)：
一：底座的成型工藝參數(shù)及成型條件。包括成型的工藝參數(shù)有成型溫度、成型壓力、成型保持時(shí)間和成型的條件的選擇。
二：打印機(jī)外罩設(shè)計(jì)的工藝性要求。主要四個(gè)方面：1、底座幾何形狀的要素。如：壁厚、加強(qiáng)筋與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)、支撐面與凸臺(tái)、圓角與孔、文字、符號(hào)、花紋、合葉設(shè)計(jì)及其它幾何形狀要求2、底座的尺度精度。有影響外罩尺度精度的因素和底座的尺度公差。
三：本模具型腔的設(shè)計(jì)與計(jì)算。主要包括型腔數(shù)的確定、分型面的確定、成型零部件結(jié)構(gòu)形式、凹模與凸模工作尺寸計(jì)算。
四：本模具零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核。確定模具型腔時(shí)，應(yīng)考慮使其在高壓熔體的作用下具有足夠的強(qiáng)度與剛度，又不使模具過(guò)于笨重。
五：注射機(jī)的選擇。應(yīng)考慮九個(gè)方面：1、注射量的校核。2、合模力的校核。3、注射壓力的校核。4、模具高度與注射機(jī)閉合高度的關(guān)系校核。5、開(kāi)模行程。6、推出裝置的校核。7、模具外型與注射機(jī)拉桿間距的關(guān)系。8、定位孔的直徑。9、噴嘴前端孔徑和球面半徑。
六：本模具設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)。包括零件標(biāo)準(zhǔn)、中小型模架標(biāo)準(zhǔn)和大型模架標(biāo)準(zhǔn)。
七：本模具構(gòu)件設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)。需要四個(gè)方面的設(shè)計(jì)：1、模具構(gòu)件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)件包括支承件、導(dǎo)向副及定位零件，其設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)需查表。2、模具附加機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。包括抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)、抽芯機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)和脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。3、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。包括澆注系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)要求、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（主澆道、分澆道、澆口、澆口位置的選擇、冷料穴與拉料桿、排氣槽）和熱澆道設(shè)計(jì)。4、加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要考慮冷卻水路形式、冷卻計(jì)算、加熱元件和加熱量計(jì)算等。
重點(diǎn)與難點(diǎn)：模具的設(shè)計(jì)過(guò)程包括產(chǎn)品建模、工藝分析；制定模具方案、選擇模架；模具工件部件、輔助裝置和零件詳細(xì)的設(shè)計(jì)、模具總裝圖設(shè)計(jì)等部分；最終能夠生成總裝圖、部裝圖及模具零件圖。
本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)主要有十個(gè)方面：模具是否有良好的充填形式，制品能否全部注滿,是否達(dá)到實(shí)際最小壁厚；澆口位置與澆口數(shù)量是否最佳；流道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；工藝方案分析與論證；模具典型零件的加工與裝配；如何減小返修成本；如何減小塑件應(yīng)力和翹曲；型腔加工仿真。
畢業(yè)設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)論文、零件圖、裝配圖
參考書(shū)籍
1、《塑料模設(shè)計(jì)及制造》 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編 機(jī)械工業(yè)出版社
2、《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》 許發(fā)樾 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
3、《塑料制品與模具設(shè)計(jì)》 徐佩弘 主編 中國(guó)輕工業(yè)出版社.
4、《型腔模具設(shè)計(jì)與制造》 章飛 陳國(guó)平主編 化學(xué)工業(yè)出版社.
5、http://old.icad.com.cn/html/2005-3-14/200531485540.asp
6、http://www.21ct.cn/info/infoview.asp?id=75468
教師
（簽字）
同組設(shè)計(jì)
者（簽字）
教研主任
（簽字）
二Ｏ 年 月 日
目錄
摘要 3
第1章 緒論 5
1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn) 5
1.2 我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向 5
1.3 論文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容 7
1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 7
1.3.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 8
1.3.3 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 8
第2章 底座材料的成型工藝參數(shù)及成型條件 9
2.1 成型工藝參數(shù) 9
2.2 成型條件 10
2.2.1 型腔，型芯工作部位尺寸的確定 11
2.2.2 選用模架 11
2.2.3 選用注射機(jī) 12
2.2.4 校核注射機(jī) 13
2.2.5 推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13
2.2.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
2.2.7 排氣系統(tǒng) 14
2.2.8 按要求繪制配圖 14
2.2.9 編寫(xiě)技術(shù)文件 14
結(jié)論 15
致謝 17
參考文獻(xiàn) 19
附錄 21
I
XXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
姓名
專業(yè)班
機(jī)電0301
系別
自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
同組姓名
、
論文題目
底座注塑模設(shè)計(jì)論文
課題研究背景：我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注射模具和打印機(jī)外殼注射模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具等。但與國(guó)外相比還需進(jìn)一步提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例；在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)；開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具；提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量；研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：大型化、 高精密度化 、多功能復(fù)合型 、熱流道模具 、氣輔模具、 高壓注射成型。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容：主要有以下幾點(diǎn)：
一：底座的成型工藝參數(shù)及成型條件。包括成型的工藝參數(shù)有成型溫度、成型壓力、成型保持時(shí)間和成型的條件的選擇。
二：設(shè)計(jì)的工藝性要求。主要四個(gè)方面：1、底座幾何形狀的要素。如：壁厚、加強(qiáng)筋與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)、支撐面與凸臺(tái)、圓角與孔、文字、符號(hào)、花紋、合葉設(shè)計(jì)及其它幾何形狀要求2、底座的尺度精度。有影響外罩尺度精度的因素和底座的尺度公差。
三：本模具型腔的設(shè)計(jì)與計(jì)算。主要包括型腔數(shù)的確定、分型面的確定、成型零部件結(jié)構(gòu)形式、凹模與凸模工作尺寸計(jì)算。
四：本模具零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核。確定模具型腔時(shí)，應(yīng)考慮使其在高壓熔體的作用下具有足夠的強(qiáng)度與剛度，又不使模具過(guò)于笨重。
五：注射機(jī)的選擇。應(yīng)考慮九個(gè)方面：1、注射量的校核。2、合模力的校核。3、注射壓力的校核。4、模具高度與注射機(jī)閉合高度的關(guān)系校核。5、開(kāi)模行程。6、推出裝置的校核。7、模具外型與注射機(jī)拉桿間距的關(guān)系。8、定位孔的直徑。9、噴嘴前端孔徑和球面半徑。
六：本模具設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)。包括零件標(biāo)準(zhǔn)、中小型模架標(biāo)準(zhǔn)和大型模架標(biāo)準(zhǔn)。
七：本模具構(gòu)件設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)。需要四個(gè)方面的設(shè)計(jì)：1、模具構(gòu)件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)件包括支承件、導(dǎo)向副及定位零件，其設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)需查表。2、模具附加機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。包括抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)、抽芯機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)和脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。3、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。包括澆注系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)要求、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（主澆道、分澆道、澆口、澆口位置的選擇、冷料穴與拉料桿、排氣槽）和熱澆道設(shè)計(jì)。4、加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要考慮冷卻水路形式、冷卻計(jì)算、加熱元件和加熱量計(jì)算等。
重點(diǎn)與難點(diǎn)：模具的設(shè)計(jì)過(guò)程包括產(chǎn)品建模、工藝分析；制定模具方案、選擇模架；模具工件部件、輔助裝置和零件詳細(xì)的設(shè)計(jì)、模具總裝圖設(shè)計(jì)等部分；最終能夠生成總裝圖、部裝圖及模具零件圖。
本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)主要有十個(gè)方面：模具是否有良好的充填形式，制品能否全部注滿,是否達(dá)到實(shí)際最小壁厚；澆口位置與澆口數(shù)量是否最佳；流道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；工藝方案分析與論證；模具典型零件的加工與裝配；如何減小返修成本；如何減小塑件應(yīng)力和翹曲；型腔加工仿真。
畢業(yè)設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)論文、零件圖、裝配圖
參考書(shū)籍
1、《塑料模設(shè)計(jì)及制造》 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編 機(jī)械工業(yè)出版社
2、《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》 許發(fā)樾 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
3、《塑料制品與模具設(shè)計(jì)》 徐佩弘 主編 中國(guó)輕工業(yè)出版社.
4、《型腔模具設(shè)計(jì)與制造》 章飛 陳國(guó)平主編 化學(xué)工業(yè)出版社.
5、http://old.icad.com.cn/html/2005-3-14/200531485540.asp
6、http://www.21ct.cn/info/infoview.asp?id=75468
指導(dǎo)
教師
簽字
同組設(shè)計(jì)
者（簽字）
教研室主任
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摘要
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。設(shè)計(jì)成型零部件以及設(shè)計(jì)合理的推出機(jī)構(gòu)。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證主要是對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開(kāi)模行程、注射機(jī)的鎖模力等。在校驗(yàn)合格后，進(jìn)行成型零件加工工藝過(guò)程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。
最后則是模具的裝配環(huán)節(jié)，包括制定裝配步驟、明確注意事項(xiàng)等。
通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過(guò)對(duì)AutoCAD的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)工藝 注射模 成型零件 裝配 塑料模具 分型面
Abstract
Plastic industry is grows now one of quickest industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.
This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request. Design shaped parts，reasonable drawing mechanism and so on．
The design should be certification．Primarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes，the name distance，injection machine of the die draw force and so on．After Qualified in check，the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economy．
Final assembly is part of the mold，which including the design of assembly steps，clear proceeding required attention．
Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.
Key word: Manufacture process Injection mold Shaped parts The plastic mold Divides the profile
1 緒論
1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星Ⅰ.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)50～1000萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。
成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%～80%相比，差距較大。
在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有差距。
據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí)，由于近年來(lái)進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。
1.2 我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向
(1)提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。
(2)在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
(3)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。
(4)開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。
(5)提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。
(6)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。
(7)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。
1.3 論文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
（1） 完成底座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（2） 完成底座的模具設(shè)計(jì)。
（3） 完成底座罩零件圖和模具裝配圖的繪制。
1.3.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
本論文，主要是對(duì)底座外罩結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)做了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個(gè)方面：
（1） 介紹了底座在當(dāng)前社會(huì)上發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式狀況，以這些情況為主要思路，設(shè)計(jì)出底座的結(jié)構(gòu)形式。
（2） 根據(jù)底座的結(jié)構(gòu)形式，選出模具的基本模架，然后根據(jù)底座的工藝要求設(shè)計(jì)出底座的成型零件和模具所有構(gòu)件。
（3） 對(duì)模具進(jìn)行試模、調(diào)整。以得到符合實(shí)際生產(chǎn)要求的模具。
1.3.3 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
在設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中，要解決的最主要問(wèn)題是，各個(gè)構(gòu)件之間相互配合的問(wèn)題。各個(gè)構(gòu)件之間選用合適的配合的方式，使各個(gè)構(gòu)件之間不發(fā)生碰撞，靈活自如，整個(gè)模具平穩(wěn)運(yùn)作。
2 底座材料的成型工藝參數(shù)及成型條件
目前，塑件材料主要分為熱固性塑料和熱塑性材料兩大類。成型的方式有：注射、壓縮、壓注等多種。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用熱塑性材料即ABS工程塑料，注射成型。
2.1 成型工藝參數(shù)
塑件的成型工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時(shí)間三大要素。
1 溫度。注射成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。
（1） 料筒溫度 料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好，能順利實(shí)現(xiàn)注射，而不
會(huì)引起塑料分解。
（2） 噴嘴溫度 料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴
溫度對(duì)成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響十分顯著。
（3） 模具溫度 模具溫度對(duì)塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等。
2. 壓力。注射成型過(guò)程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影響塑料的塑化和塑件的質(zhì)量。
（1） 塑化壓力 注射過(guò)程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類等的不同而異。
（2） 注射壓力 注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。
3. 時(shí)間。 一次注射成型周期包括注射時(shí)間（充模時(shí)間和保壓時(shí)間）、閉模冷卻時(shí)間和其它時(shí)間（開(kāi)模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、閉模等時(shí)間）。
（1） 生產(chǎn)中充模時(shí)間為3～5s。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大，一般約為20～120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前，保壓時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結(jié)之后則無(wú)影響。保壓時(shí)間以塑件的收縮波動(dòng)范圍最小的時(shí)間為準(zhǔn)。
（2） 冷卻時(shí)間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫度。冷卻時(shí)間約為30～120s范圍內(nèi)。冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)復(fù)雜塑件造成脫模困難。
溫度、壓力和時(shí)間。這三大成型工藝控制因素，都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來(lái)恰當(dāng)?shù)倪x定。
2.2 成型條件
成型條件的選擇和控制直接影響塑料的塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)塑件的主要因素。本外罩的成型條件見(jiàn)表1-1。
表1-1 外罩的成型條件
塑料名稱
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物
縮寫(xiě)
ABS
注射成型機(jī)類型
螺桿式
堆密度/g·㎝-3（不小于）
1.05
計(jì)算收縮率（%）
0.5
預(yù)熱
溫度/℃
80
時(shí)間/h
2
料筒溫度
后段
165
中段
170
前段
190
噴嘴溫度/℃
175
模具溫度/℃
65
注射壓力/MPa
80
成型時(shí)間/s
注射時(shí)間
55
高壓時(shí)間
3
冷卻時(shí)間
70
總周期
128
螺桿轉(zhuǎn)速/r·min-1
30
適用注射機(jī)類型
螺桿、柱塞均可
后處理
方法
紅外線燈烘箱
溫度/℃
70
時(shí)間/h
2
說(shuō)明
該成型條件為加工通用級(jí)ABS料時(shí)所用。
⑴塑件尺寸較小，一般精度等級(jí)，為降低成本費(fèi)用，采用一模多件，并不對(duì)制品進(jìn)行后加工。
3 為滿足制件的高光亮的要求與提高成型率，采用潛伏式澆口。
⑶ 為了方便加工和熱處理，型腔與型芯分采用拼鑲結(jié)構(gòu)。
確定型腔數(shù)目
根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求，采用一模八件。按照?qǐng)D形所示尺寸（小溝，槽等部位簡(jiǎn)化）
塑件體積V=9.6x11.2x8.9-(4.3+4.9)x7.6x8.9+1x(10.6-7.4)x4x2+1x0.6x9.6x2
=372cm3
查表塑料PBT的密度為1.15~2.00g/cm3
單件塑件質(zhì)量m=0.372x1.5=0.56g
1． 型腔，型芯工作部位尺寸的確定
查表PBT塑料的收宿率s=0.7%~01.5%，平均收宿率s=（0.7+1.5）/2=0.5%
型腔工作部位尺寸
Ls0＆z1+0.5）Ls-X△]]0＆z=[(1+s)Ls- 0.5x0.75]△/4=16.4250.188
Lm0-＆z=[(1+s)Lm- X△]0-＆Z=13.425-0.188
Hm+＆z=[(1+s)Hs-X△]＆z=16.4250.188
hs-＆z=[(1+s)hs-X△]-＆Z=15.525-0.188
Cs±＆z/2={1+s}Cs±＆Z/2=(1+0.5)(4.9+2+43.)/2±0.75/2=8.4±0.375
各工件部位尺寸計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖：
通常制品中的1mm和小于1mm的并帶有大于0.05mm公差部件以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部位不要進(jìn)行收宿計(jì)算。
2． 選用模架
⑴型腔強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，為了方便加工和熱處理，其型腔可分為三部分。且可以知道型腔為整體式，因此，型腔的強(qiáng)度個(gè)剛度按型腔為整體式進(jìn)行計(jì)算。由于型腔壁厚，計(jì)算比較麻煩，也可以參照經(jīng)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)
查表可知：型腔側(cè)壁厚S=25mm
3.選用注射機(jī)
① 注射量：該塑件制品單件生產(chǎn)
M=0.56g
澆注系統(tǒng)重量的計(jì)算可根據(jù)圖 先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積
V=（A1+A2）h/2=（∏r12+∏r22）x12.5=526.34
V2=6x3[26+20+26-2(9.6/2+2.5)]
=967.59
V3=4x2x[52-2x(2+1+2)]
=336
V4=∏r2x6x2+4x2x2x4x2
=75.36+128
=203.36
V總=V+V2+V3+V4
=526.34+976.59=672=2349.27
粗計(jì)算澆注系統(tǒng)的質(zhì)量m=V總xρ
=2349.29x1.5
=3.52g
M=0.56x8=4.48g
M總=m+M=3.52+4.48
=8.00g
滿足注射量M機(jī)≧M塑件ρ2/(ρ1x0.8)
式中M機(jī)為額定注射量
M塑件為塑件與澆注系統(tǒng)零料的重量和
ρ1為聚苯乙烯的密度(1.054g/cm3)
ρ2為塑件采用塑料的密度(1.5g/cm3)
M塑件xρ2/ρ1x0.8=8x1.5/1.054x0.8
=14.298
② 注射壓力
P注射≧P成型
查表 PBT塑料成型時(shí)的注射壓力 P成型60—90Mpa
② 鎖模力
P鎖﹥Pf
式中P為塑件成型時(shí)型腔壓力 PBT塑料的型腔壓力P=30MPa
F為澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和各型腔及澆注系統(tǒng)各型腔在分型面上的投影面積
F1=6x51.4+∏r2
=308.4+9∏
=336.66
F2=4x42=168
F3=∏r2/2x6+∏r2/2
=51.81
F4=(11.2x9.6+2x2)x8=892.16
F=F1+2F2+2F3+F4
=336.28+336+103.62+892.16
=1668.44
根據(jù)以上分析計(jì)算以及型腔大小及位置尺寸可能模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格:
查表A-160-27-ZS
GB/T 12556.1-1990
定模板厚度A=30
動(dòng)模板厚度B=25
墊塊厚度C =50
模具厚度計(jì)算H=50+A+B+C
=50+30+25+50
=155
模具外行尺寸=200mmX200mmX155mm
4:校核注射機(jī)
注射量,鎖模力,注射壓力,模具厚度的校核
由于在初選注射機(jī)選用標(biāo)準(zhǔn)模架的時(shí)候是根據(jù)以上的四個(gè)技術(shù)參數(shù) 及計(jì)算壁厚等因素選用的,所以 注射量,鎖模力,注射壓力,模具厚度不必進(jìn)行校核,已符合所選用注射機(jī)的要求.
開(kāi)模行程的校核
注射機(jī)最大開(kāi)模具行程S
S≥2H+h+(5-10)
式中H為塑料制品高度
h為澆注系統(tǒng)高度
2H+h+(5-10)
=2X16.425+30-7+(5-10)
=33+23+10
=66
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