基于UG的SJ-1型零件的塑胶模具及程序加工设计
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任务书.doc
凸模固定板.dwg
凹模固定板.dwg
动模座板.dwg
图纸.dwg
基于UG的SJ-1型零件的塑胶模具及程序加工设计开题报告.doc
基于UG的SJ-1型零件的塑胶模具及程序加工设计论文.doc
定模底座.dwg
装配图.dwg
目 录
1 前言………………………………………………………………………………………………1
1.1模具工业在国民经济中的地位………………………………………………………………1
1.2各种模具的分类和占有量………………………………………………………………………1
1.3我国模具工业的现状……………………………………………………………………………2
1.4世界五大塑料生产国的产能状况………………………………………………………………3
1.5我国模具技术的现状及发展趋势……………………………………………………………4
2 注塑件的设计……………………………………………………………………………………6
2.1功能设计……………………………………………………………………………………6
2.2材料选择………………………………………………………………………………………6
2.3结构设计……………………………………………………………………………………7
2.3.1 壁厚…………………………………………………………………………………… 8
2.3.2 脱模斜度…………………………………………………………………………………8
2.3.3加强肋……………………………………………………………………………………8
2.3.4 圆角………………………………………………………………………………………8
2.4塑件的尺寸精度及表面质量…………………………………………………………… 9
2.4.1尺寸精度………………………………………………………………………………9
2.4.2塑件的表面质量………………………………………………………………………9
3 注塑成型的准备…………………………………………………………………………………11
3.1注塑成型工艺简介……………………………………………………………………11
3.2 注塑成型工艺条件………………………………………………………………………12
3.3注塑机的选择…………………………………………………………………………13
3.3.1 注塑机简介…………………………………………………………………………13
3.3.2 注塑机基本参数……………………………………………………………………13
3.3.3 选择注塑机………………………………………………………………………………14
3.4 注射机的校核…………………………………………………………………………15
3.4.1最大注塑量的校核……………………………………………………………………15
3.4.2锁模力的校核…………………………………………………………………………15
3.4.3塑化能力的校核……………………………………………………………………15
3.4.4喷嘴尺寸校核………………………………………………………………………16
3.4.5定位圈尺寸校核………………………………………………………………………16
3.4.6模具外形尺寸校核……………………………………………………………………16
3.4.7模具厚度校核…………………………………………………………………………16
3.4.8模具安装尺寸校核……………………………………………………………………17
3.4.9开模行程校核………………………………………………………………………17
4 模具设计……………………………………………………………………………………17
4.1 塑料配方说明………………………………………………………………………17
4.2 分型面的确定……………………………………………………………………………18
4.3型腔数目的确定…………………………………………………………………………… 18
4.4浇口确定……………………………………………………………………………19
4.5模具材料的选择…………………………………………………………………………19
4.6浇注系统设计…………………………………………………………………………20
4.6.1主流道…………………………………………………………………………… 20
4.6.2分流道………………………………………………………………………………20
4.6.3冷料穴………………………………………………………………………………21
4.6.4浇口…………………………………………………………………………………21
4.6.5剪切速率的校核…………………………………………………………………22
4.7模架的确定……………………………………………………………………………23
4.7.1型腔壁厚和底版厚度计算……………………………………………………………23
4.7.2模架的选用……………………………………………………………………………24
4.8导向与定位机构……………………………………………………………………25
4.9顶出系统设计……………………………………………………………………………25
4.9.1脱模力的计算……………………………………………………………………26
4.9.2推杆脱模机构……………………………………………………………………27
4.9.3推管脱模机构……………………………………………………………………28
4.9.4推板厚度的计算…………………………………………………………………29
4.10成型零件工作尺寸的计算………………………………………………………29
4.10.1凹模工作尺寸的计算…………………………………………………………………29
4.10.2 凸模工作尺寸的计算……………………………………………………………………30
4.10.3 中心距尺寸的计算………………………………………………………………………31
4.11排气设计…………………………………………………………………………………32
4.11.1排气设计原则……………………………………………………………………………32
4.11.2推管、推杆、镶件排气功能的证明……………………………………………………32
4.12温度调节系统设计………………………………………………………………………33
4.12.1温度调节对塑件质量的影响………………………………………………………33
4.12.2对温度调节系统的要求……………………………………………………………33
4.12.3冷却系统设计………………………………………………………………………33
结论…………………………………………………………………………………………………40
参考文献…………………………………………………………………………………………… 41
致谢……………………………………………………………………………………………… 42
摘要：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；。
通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对UG的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。
关键词：塑料模具；参数化；镶件；分型面
The plastic injection modle design of heart shape lampe
Abstract: plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, 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;
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 UG study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.
Key word: The plastic mold;the parametrization; inlays;divides the profile
1 前言
1.1 模具工业在国民经济中的地位
模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。
模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。
模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。
模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80％的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。
目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。
1.2 各种模具的分类和占有量
模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。
（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。
（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。
（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。
模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。
结论
本设计首先说明了塑料工业的重要地位和当今注塑模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了注塑件的一般设计原则，对塑件的特征如倒圆角、加强筋等做了说明，从实际来看，几乎所有的注塑件都遵循这些原则。在做好注塑成型的准备工作之后，接着介绍了模具设计的内容，冷流道注塑模具无外乎包括四大系统：浇注系统、温度调节系统、顶出系统和机构系统（其实也可以归为顶出系统，该系统如斜导柱、滑块和开闭器等）。在浇注系统的设计中根据经验公式取流道横截面形状，确定浇口尺寸，对流道剪切速率进行校核；温度调节系统说明了设计的一般步骤，确定冷却时间，计算体积流量等；顶出系统着重说明了推杆，推管的安装要求，并进行强度校核；该模具属于简单脱模机构，无滑块抽芯机构，也无开模先后顺序的要求，做完这些工作之后，该模具的设计到此结束。
在设计的过程中发现经验公式有不一致的地方，不同公式的计算结果有的相差很大，特别是在温度调节与脱模力的计算这两块。在完成图纸之后发现塑件的设计有的地方是不合理的，比如说壁厚，虽然有经验可循，但从实际中看显然本设计的塑件壁厚过大；还有就是推管处的设计不合理，按该塑件加工，则标准推管需要再加工；从这里可以知道，注塑件的设计与模具设计关系密切，好的塑件结构可以简化模具结构，降低生产成本。
单分型面注射模是最为简单和常见的一种结构形式，约占全部注射模具的70%左右，但目前传统冷流道模具设计还是以经验为主，很难对注射各参量进行严密的数学建模，因为各参量相互影响，关系复杂。随着科技的进步及注射理论的突破，热流道模具发展的越来越迅速，随着技术的成熟，热流道模的生产控制将会变得比以前更为轻松，产品质量将会得到更好提高，所以，以后注射模具的研究会以热流道模具为主。
参考文献
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[15]大连理工大学工程画教研室编著．机械制图（第四版）[M]．高等教育出版社，2002．
致谢
经过三个月的毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多师友的帮助下予以解决。首先要感谢~~~老师对我的指导和督促，~老师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路，~老师的督促使我一直把毕业设计放在心理，保证按质按量的完成；要感谢宿舍同学，是大家营造了良好的学习环境，在做设计的过程中互帮互助，使我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能；还要感谢那些把借阅证让我借书的同学，使得我查阅资料非常方便；还要感谢石生贵同学在我最需要电脑的时候给我提供电脑，使我能够按时完成毕业设计。
大学生活至此划上了圆满的句号，在####大学这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康快乐的成长，我永远不会忘记可亲的同学，我永远记得这片土地。