90度直角彎頭注塑模具設(shè)計(jì)【含14張CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改【QQ：1304139763 可咨詢交流】= 1 分 類 號(hào) 密 級(jí) 寧 寧波大紅鷹學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 90 度直角彎頭注塑模具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 2015 年 3 月 31 日 2 誠(chéng) 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）D20 彎頭注塑 模具設(shè)計(jì)均系本人獨(dú)立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的 觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 1 摘 要 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等 技術(shù)要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模四腔，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采 用 XS-ZY 500/200 型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD 和 PROE 繪制二維總裝圖和零件圖， 選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意 圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD 繪制二維圖；PROE 繪制 3D 圖。 2 Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HTFXS-ZY 500/200 models, and set a cooling system, CAD and PROE drawing two- dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two- dimensional map; PROE draw 3D maps, injection machine selection. 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 15 6 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 17 8 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 19 10 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 111 12 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 113 14 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 115 0 目 錄 摘 要 .3 ABSTRACT.4 目 錄 .1 1.1 課題背景 .3 1.2 課題分析 .4 第二章 塑件分析 .5 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 .5 2.2 塑件材料的確定 .6 2.3 塑件材料的性能分析 .6 2.3.1 基本特性 .6 2.3.3 主要用途 .7 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 .8 3.1 進(jìn)膠方式選擇 .8 3.2 型腔的布局及成型尺寸 .8 3.3 估算塑件體積質(zhì)量 .9 3.4 注塑機(jī)的選擇和校核 .9 3.4.1 注射膠量的計(jì)算 .9 3.4.2 鎖模力的計(jì)算 .10 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定 .11 表 HTFXS-ZY 500/200 注塑機(jī)參數(shù) .11 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) .11 4.1 模架的選用 .12 4.1.1 模架基本類型 .12 4.1.2 模架的選擇 .12 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 11 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .13 4.2 成型澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .14 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) .14 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) .15 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) .15 4.2.4 冷料穴的設(shè)計(jì) .16 4.3 分型面的設(shè)計(jì) .17 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) .18 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) .18 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 .20 4.4.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 .21 4.4.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 .21 4.4.5 凹模高度尺寸的計(jì)算 .21 4.4.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算 .21 4.4.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 .22 4.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算 .22 4.4.9 模具強(qiáng)度與剛度校核 .22 4.6 脫模及推出機(jī)構(gòu) .22 4.6.1 脫模力 .23 4.6.2 推出機(jī)構(gòu) .23 4.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .25 4.7.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) .25 4.7.2 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 .26 4.7.3 冷卻水道的計(jì)算 .27 4.8 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .28 4.9 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 .28 5.10.側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 .29 結(jié)語 .34 致謝 .35 附圖(2D/3D)裝配圖 .36 參考文獻(xiàn) .38 2 第一章 前言 1.1 課題背景 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、 電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%80%的零件都依靠模具成形， 并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越 復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效 率和低耗率，是其它品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)， 其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定 板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上 的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注 射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī) 構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。 由于模具的使用特點(diǎn)，決定了模具設(shè)計(jì)也區(qū)別與其他行業(yè)。模具設(shè)計(jì)要考 慮的要點(diǎn)如下: a塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng) 力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能 上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。 b塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀 應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻 冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。 c塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī) 構(gòu)和簡(jiǎn)化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。 對(duì)于特殊用途的制品，還要考慮其光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電性能、耐腐蝕 性能等。 目前，我國(guó)的模具制造技術(shù)已從過去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到可以制造大 型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)制造汽車保險(xiǎn)杠及 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 13 整體儀表盤大型注射模。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE) 技術(shù)對(duì)塑料注塑過程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位 置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化， 也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力 大為提高。采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模,模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而 且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。某些國(guó)外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實(shí)用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專 家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。 新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測(cè)和控制，提高了大面積加工的深度控制 精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程 技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測(cè)量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與 應(yīng)用，對(duì)模具制造能力的提高也起到了很大作用。特別是模具成型零件方面的 軟件等，這些技術(shù)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實(shí) 現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造，或?qū)⒃O(shè)計(jì)與制造連成一體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。 1.2 課題分析 本課題內(nèi)容是對(duì) D20 直角彎頭進(jìn)行測(cè)繪?；谏a(chǎn)實(shí)踐之上的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行 模具設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型 面的確定、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置、注塑機(jī)臺(tái)選擇及注塑工藝分析等。 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等 技術(shù)要求，本模具采用一模四腔布局，側(cè)入式澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用 XS-ZY 500/200 型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD 和 PROE 繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地 運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算分析，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。選 擇合理的加工方法。模具方案確定后進(jìn)行工藝分析。根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計(jì) 的預(yù)期效果，并且大大提高了注塑模的質(zhì)量。 4 第二章 塑件分析 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和 表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具 結(jié)構(gòu)和模具精度。 課題目標(biāo)產(chǎn)品是一個(gè)生活中常見的 D20 直角彎頭，其零件外形如圖所示。 具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本， 成型容易，精度要求不高。 產(chǎn)品 2D/3D 視圖 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 15 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具 的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精 度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差 等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級(jí)精度， 未注采用 MT8 級(jí)精度。 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能 避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制 品的表面粗糙度一般為 Ra 0.021.25 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑m 件的 1/2，即 Ra 0.010.63 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗 糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為 Ra0.8 ，內(nèi)部為 Ra1.2m 。m 2.2 塑件材料的確定 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有 流動(dòng)性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持其既 得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活， 它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高， 減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、 防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能。 此產(chǎn)品壁厚均勻，PVC 性能優(yōu)良，成本低廉，符合需求生產(chǎn)量大的要求， 容易成型，對(duì)于本課題零件相當(dāng)適用，所以在這選擇其為產(chǎn)品的材料。 2.3 塑件材料的性能分析 2.3.1 基本特性 聚氯乙烯（Poly Vinyl Chloride，PVC） 6 分子結(jié)構(gòu) Polyvinylchloride，主要成份為聚氯乙烯， 色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固 耐用，由于在制造過程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料來增強(qiáng) 其耐熱性，韌性，延展性等，故其產(chǎn)品一般不存放食品和藥品。它是當(dāng)今世界 上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在 各種合成材料中高居第二。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅僅 1995 年一年， PVC 在歐洲的生產(chǎn)量 就有五百萬噸左右，而其消費(fèi)量則為五百三十萬 噸。在德國(guó)，PVC 的生產(chǎn)量和 消費(fèi)量平均為一百四十萬噸。PVC 正以 4%的增長(zhǎng)速度在全世界范圍內(nèi)得到生產(chǎn) 和應(yīng)用。近年來 PVC 在東南亞的增長(zhǎng)速度尤為顯著，這要?dú)w功于東南亞各國(guó)都 有進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迫切需求。在可以生產(chǎn)三維表面膜的材料中，PVC 是最 適合的材料。PVC(聚氯乙烯)，其單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 CH2=CHCl. 比重：1.38 克/立方厘米，成型收縮率：0.6-1.5%，成型溫度：160- 190。 特點(diǎn)：力學(xué)性能，電性能優(yōu)良。 2.3.3 主要用途 PVC 在機(jī)械工業(yè)上用來制造 PVC 彎管、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接 件、蓄電池槽，在生活中，還可以用 PVC 制造汽車擋泥板、扶手、水管接頭等， 還可用 PVC 夾層板制小轎車車身。PVC 還可用來制造食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧 器及家具等。 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 17 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 3.1 進(jìn)膠方式選擇 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通 道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、 澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好 的成型。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式 澆口，環(huán)形澆口等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾 點(diǎn)： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體 由于本設(shè)計(jì)中塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口在產(chǎn)品 端面處，成形后切除澆口, 零件組裝時(shí)澆口被遮擋起來。 3.2 型腔的布局及成型尺寸 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并 從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模四腔，進(jìn)行加 工生產(chǎn)。 8 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的布局應(yīng)該是每個(gè)產(chǎn)品在成 型過程中的分得所需的壓力形同,以保證熔融狀態(tài)的塑料體能投均勻地、快速 的、充填每個(gè)型腔室,保證每個(gè)型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量、外觀均一穩(wěn)定。這就要 求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。 成型型腔尺寸依據(jù)塑件布局計(jì)算確定，需考量成形封閉結(jié)合面大小，太大 造成模具尺寸過大，成本浪費(fèi)，太小易導(dǎo)致成型時(shí)溢料飛邊，甚至型腔變形。 因模具是一模四腔，考量排布可得型腔長(zhǎng)為 240mm，寬為 140mm。塑件的高度 為 15mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸 入高度加 20-40mm，因此得出成型型腔總體厚度為 40mm。型腔布局如圖。 型腔布局 3.3 估算塑件體積質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 PROE 軟件中，使用塑模 部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的體積為 7.643 ，PVC 的密度為3cm 1.38 ，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量約為 10.55g。3/cmg 3.4 注塑機(jī)的選擇和校核 3.4.1 注射膠量的計(jì)算 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 19 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī) 額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mn%8021 式中： -型腔數(shù)量n -單個(gè)塑件的重量（g）1m -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（ g）2 本設(shè)計(jì)中：n=4 10.55g =7.2g 12m m（4x10.55+3.5）/0.8 即 m57.125g 因而預(yù)選注塑機(jī)額定注塑量最少為 58g 以上 3.4.2 鎖模力的計(jì)算 選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要 分開而產(chǎn)生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積 =2An21 式中 n -型腔數(shù)目 -單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 n=4 =1192 =500 12m2 本設(shè)計(jì)中 =4x1192+500=52682An 鎖模力和成型面積的關(guān)系根據(jù)依照以下計(jì)算公式確定： 10PA腔鎖 式中 鎖模力，kN；P鎖 型腔壓力，MPa ；腔 A 成型投影面積，mm 2； 10 一般的注塑注塑機(jī)在經(jīng)過模具噴嘴時(shí)候的壓力大概為 6080MPa，經(jīng)澆注 系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力通常為 20-40MPa，這里取 30MPa。 計(jì)算： A/1000=305268/1000=158.04 kN (取整 158 P腔 kN) 得出預(yù)選注塑機(jī)額定注塑壓力為 260 kN 以上。 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機(jī)為 XS-ZY 500/200。其相關(guān)性能符合成型 方案要求，以下相關(guān)參數(shù)： 型 號(hào) xs-zy 項(xiàng) 目 500/200 螺桿直徑/mm 65 注射容量/cm3 500 注射重量/g 455 注射壓力/mpa 132 注射速率/(g.s-1) 168 塑化能力/(kg.h-1) 110 注射方式 螺桿式 鎖模力/kn 2000 移模行程 mm 500 拉桿間距 mm 540440 最大模厚 mm 440 最小模厚/mm 240 合模方式 液壓 頂出行程/mm 128 頂出力/kn 41 定位孔徑/mm 160 噴嘴移出量/mm 30 噴嘴球半徑/mm 20 系統(tǒng)壓力/mpa 13.6 電動(dòng)機(jī)功率/kw 41 加熱功率/kw 17 外形尺寸(lwh)/(mmm) 61.52 重量/t 9 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 111 表 HTFXS-ZY 500/200 注塑機(jī)參數(shù) 12 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) 4.1 模架的選用 4.1.1 模架基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分 的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的 模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、 熱流道注射模。 4.1.2 模架的選擇 根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1- 12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如 圖所示： 模架結(jié)構(gòu)圖 CI 型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 113 架，適合側(cè)澆口的注射成形模具。 由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo)柱 導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及 模具的外輪廓尺寸，以此分析計(jì)算： 模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（160）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚+滑塊 厚度 300mm 模架的寬 W=型腔寬度（160）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚+滑塊厚度 300mm 根據(jù)成型型腔的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo) 柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。參考成型型腔厚度，考慮模 板強(qiáng)度要求，定模板厚度取 70mm，動(dòng)模板厚度取 80mm?？紤]頂出行程要求， 支撐板取 10mm 以滿足。 綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：CI-3030-A70-B80-C100。 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開合模時(shí)，保證公母模之間一定的方向 和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件 包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) （1） 導(dǎo)向零件（主要是導(dǎo)柱和導(dǎo)套）應(yīng)該盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)模架已設(shè)計(jì) 好的尺寸，這樣有利于保證質(zhì)量和減少設(shè)計(jì)周期，導(dǎo)柱、導(dǎo)套到模 具側(cè)壁必須要有足夠的距離，必須滿足模具的強(qiáng)度要求，防止因模 板變形而引起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)失效。 （2） 現(xiàn)在根據(jù)模具的型號(hào)，一套模具正常需要二到四根導(dǎo)柱。由于塑件 通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。 （3） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在分型面處應(yīng)有承屑槽 （4） 導(dǎo)柱導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行 （5） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成 型零件。 14 2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) （1） 有單節(jié)與臺(tái)階式之分 （2） 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面 68mm （3） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有倒圓角處理 （4） 固定方式凸臺(tái)形式固定在模板上 （5） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要熱處理來增加硬度、剛度、耐磨性。 3. 導(dǎo)套和導(dǎo)套孔 （1） 無導(dǎo)套的導(dǎo)套孔，直接開在模板上?，F(xiàn)在常規(guī)設(shè)計(jì)師導(dǎo)套孔直接開 在定模板上、然后在鑲嵌一個(gè)有托導(dǎo)套上去。 （2） 導(dǎo)套有有托式、臺(tái)階式、凸臺(tái)式 （3） 在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。 一般情況下,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用,用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的 準(zhǔn)確對(duì)合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到 合模導(dǎo)向的作用. 4.2 成型澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系 統(tǒng)按照澆口形式可以分為大水口澆注系統(tǒng)和細(xì)水口澆注系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中采用普 通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 澆注系統(tǒng)組成： 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) 所選用 XS-ZY 500/200 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 115 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑。 d=d0+（0.51）=3.5mm 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角通常為 24，主流道角度過大時(shí)，容易卷 入空氣而產(chǎn)品氣泡，主流道角度過小時(shí)，會(huì)使充填過程的壓力損耗率增大，所 以本次設(shè)計(jì)的主流道傾斜角度為 1，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 12mm。這里取主流道球面半徑 R16mm，經(jīng)測(cè)量主流道長(zhǎng)度 L 取 95mm。 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道應(yīng) 能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其 以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短，折彎少， 盡量減少流動(dòng)過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較 理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra 為 1.6 m，本設(shè)計(jì)選擇 矩形截面的分流道，d=5mm，采用流道布局如圖所示： 流道布局 16 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 側(cè)澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設(shè)在分型面上，一般塑 料熔體從外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。側(cè)澆口的寬度和深度尺寸 作如下取值： 寬度 b=3 mm 深度 t=1 mm 4.2.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘?入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流 入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末 端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同 或略大一些，這里取為 5mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的 倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推 桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最 后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如圖： 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 117 拉料針 4.3 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開 時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面 稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種 選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條 件。 選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 18 2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并 選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，如圖所示。 PL 分型面的選擇 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) 模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部 件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑 料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度， 因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的 沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其 結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的 表面質(zhì)量。 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 119 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、 裝配、使用、維修等角度加以考慮。 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、 使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌 入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可 靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于 減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具 加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 針對(duì)型芯和型腔的工藝分析如下： 形同點(diǎn)： 型芯和型腔均需要加工成型區(qū)域，流道，澆口為位置，冷卻水路，固定用 的螺絲孔。 不同點(diǎn)： 型芯需要加工頂針孔，勾料針孔，型腔則需要加工澆口襯套孔 型腔 3D 圖 20 型芯 3D 圖 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主 要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯 之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工作尺寸及 精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的 制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素 也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一 定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑 經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開零部件的工作尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起 尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 PVC 材 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 121 料的平均收縮率為 0.5%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為： A=B+0.005B 式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸 4.4.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S1=260.05=26.468-0.70MM,相應(yīng)的塑件制造公差 ， LM1=(1S CP) +LS1+ X1P 100.22=(10.005) +26+ 0.60.7 00.21z2z 1z2z 2=26.46800.22mm 式中， 是塑件的平均收縮率，PVC 的收縮率為 1%2%,所以平均收縮率cpS ； 、 是系數(shù)， 一般在 0.50.8 之間，此05.264.cp 1x2x 處取 ； 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 是.01x21、 21、 z 塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件取 （下同）。61z 4.4.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S1=380.05=38.6841.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差 3=1.2MM LM1=(1+SCP) +LS1+ X3P 100.2=(1+0.005) +38+ 0.51.2 00.2=31z2z 1z2z 8.68400.2MM 式中， 是系數(shù)，一般在 0.50.8 之間，此處取 。21x、 6.,5.021x 4.4.5 凹模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：H S1=130.05=13.234-0.040MM，相應(yīng)的塑件制造公差 0.1mm HM1=(1+SCP) +HS1+ X1P 1=(1+0.005) +13+ 0.70.4 00.067=13.23400.067MM1z2z 1z2z 式中， 是系數(shù)，一般在 0.50.7 之間，此處取 。x、 5.,7.21x 4.4.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算 22 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S=260.05=26.46800.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差 0.7mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +26+ 0.60.7 0.1170 1z2z 1z2z =26.468.1170 MM 式中， 是系數(shù)，一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 6.0 x 4.4.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS=380.05=38.68401.02MM：，相應(yīng)的塑件制造公差 1.02mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +38+ 0.651.02 -0.170 1z2z 1z2z =38.684-0.170 MM 式中， 是系數(shù)，知一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 65.0 x 4.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 HS=130.02=13.2340O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差 o.4mm HM=(1+SCP) +H S+ XP= (1+0.005) +13+ 0.60.4 -0.170 1z2z 1z2z =13.234.0670 MM 式中， 是系數(shù)，可知一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 6.0 x 4.4.9 模具強(qiáng)度與剛度校核 普通意義上的模具強(qiáng)度包括模具的強(qiáng)度、剛度。模具的各種成型零部件和 結(jié)構(gòu)零部件均有強(qiáng)度、剛度的要求，足夠的強(qiáng)度才可以保證模具能正常工作。 由于模具形式較多，計(jì)算也不盡相同且較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中，采用經(jīng)驗(yàn)設(shè) 計(jì)和強(qiáng)度校核相結(jié)合的方法，通過強(qiáng)度校核來調(diào)整設(shè)計(jì)，保證模具能正常工作。 模具強(qiáng)度計(jì)算較為復(fù)雜，一般采用簡(jiǎn)化的計(jì)算方法,計(jì)算時(shí)采取保守的做 法，原則是：選取最不利的受力結(jié)構(gòu)形式，選用較大的安全系數(shù)，然后再優(yōu)化 模具結(jié)構(gòu)，充分提高模具強(qiáng)度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整 體性強(qiáng)度，也要校核模具局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 整體性強(qiáng)度主要針對(duì)型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓 力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。校核時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度與彎曲 包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書, 123 兩個(gè)方面分別計(jì)算，選取較大的尺寸。 4.6 脫模及推出機(jī)構(gòu) 4.6.1 脫模力 脫模力的產(chǎn)生范圍： （脫模）塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 不帶通孔殼體類塑件，脫模時(shí)要克服大氣壓力 。 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。 塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計(jì)算脫模力時(shí)， 一般計(jì)算初始脫模力。 脫模力的影響因素： a 產(chǎn)品的自身壁厚，型芯長(zhǎng)度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)， 各項(xiàng)值越大，則脫模力越大。 b 塑件收縮率，彈性模量 E 越大，脫模力越大。 c 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。 d 排除其他客觀因素的影響，原則上是塑料產(chǎn)品的脫模斜度越大，產(chǎn)品 越容易出模。 4.6.2 推出機(jī)構(gòu) 塑件從模具上取下以前有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件 從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板 和推桿，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液 壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī) 構(gòu)、推桿推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 等。 24 推出、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： （1）防止產(chǎn)品在脫模是產(chǎn)品變形（在剛脫?？梢杂幸欢ǖ淖冃瘟?，滿足 一定機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)共 1 頁產(chǎn)品名稱D20彎頭零部件名稱動(dòng)模型芯第 1 頁材料牌號(hào)號(hào)718H 毛坯種類標(biāo)準(zhǔn)模架毛坯外形尺寸160x160x40毛坯件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工 序 名工序內(nèi)容車 間設(shè) 備工藝裝備工時(shí)終結(jié)單件1下料鋸床下料(163x163x43），粗銑（160.5x160.5x40.5）鉗工鋸床,銑床鋸條，虎鉗662精磨六面直角精磨表面粗糙度Ra3.2 (160x160x40)鉗工磨床砂輪663鉆孔鉆水孔,螺絲孔,攻牙鉗工鉆床鉆頭，絲攻444線割線切割,頂針孔，線割線切割機(jī)床鉬絲665CNC型芯成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工CNC數(shù)控銑床銑刀886EDM對(duì)加工中心無法處理位置做電火花加工EDM電火花機(jī)電極12127拋光型芯表面拋光處理鉗工虎鉗砂紙，油石448裝配模具裝配鉗工44描圖描繪底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制編制日期編制日期核日期會(huì)簽日期圖號(hào)標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字 機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)共 1 頁產(chǎn)品名稱D20彎頭零部件名稱定模型腔第 1 頁材料牌號(hào)號(hào)718H 毛坯種類標(biāo)準(zhǔn)模架毛坯外形尺寸160X160X40毛坯件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工 序 名工序內(nèi)容車 間設(shè) 備工藝裝備工時(shí)終結(jié)單件1下料鋸床下料(163x163x43），粗銑（160.5x160.5x40.5）鉗工鋸床,銑床鋸條，虎鉗662精磨六面直角精磨表面粗糙度Ra3.2 (160x160x40)鉗工磨床砂輪663鉆孔鉆水孔,螺絲孔,攻牙鉗工鉆床鉆頭，絲攻444線割線切割澆口孔線割線切割機(jī)床鉬絲335CNC型腔成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工CNC數(shù)控銑床銑刀886EDM對(duì)加工中心無法處理位置做電火花加工EDM電火花機(jī)電極12127拋光型腔表面拋光處理鉗工虎鉗砂紙，油石448裝配模具裝配鉗工44描圖描繪底圖號(hào)裝訂號(hào)編 制編制日期編制日期核日期會(huì)簽日期圖號(hào)標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字 本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告表學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)學(xué) 號(hào)論文(設(shè)計(jì))題 目90度直角彎頭注塑模具設(shè)計(jì)一、選題意義：1.研究目的及意義 目的：了解聚合物的物理性能、流動(dòng)特性，成型過程中的物理、化學(xué)變化及其塑料的組成、分類及其性能；掌握塑料成型的基本原理的和工藝特點(diǎn)，熟悉成型設(shè)備對(duì)模具的要求。正確分析成型工藝對(duì)塑料制件結(jié)構(gòu)和塑料模具的要求；掌握典型塑料成型模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與設(shè)計(jì)計(jì)算方法，通過訓(xùn)練，能夠結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；初步掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)與分析的能力；初步掌握分析、解決現(xiàn)場(chǎng)成成型問題的能力，包括初步掌握分析成型制件缺陷產(chǎn)生的原因和提出解決措施的能力。意義：模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母，所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴(kuò)張，被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家譽(yù)為“磁力工業(yè)”。3由于模具對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用和自身的高附加值，世界模具市場(chǎng)發(fā)展較快，當(dāng)前全球模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到600億至650億美元，是機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值的兩倍。中國(guó)注塑模具行業(yè)也在快速發(fā)展，中國(guó)模具產(chǎn)品產(chǎn)值已從1993年的110億元增長(zhǎng)到1997年的200億元，并超過了機(jī)床產(chǎn)品的產(chǎn)值，到2002年增長(zhǎng)到360億元，1996年至2002年間的年均增長(zhǎng)速度達(dá)到14%以上，在某些行業(yè)年均增速更是高達(dá)100%。2003年模具產(chǎn)值已達(dá)450億元，增長(zhǎng)25%以上，出口3.368億美元。近年來，中國(guó)塑料模具工業(yè)年均增長(zhǎng)速度達(dá)到10%以上，塑料制品年產(chǎn)量在世界位居第二，2001年達(dá)到2000萬噸。塑料制品在農(nóng)業(yè)、塑料包裝、塑料管材和異型材、汽車、家電、電子、交通、郵電等領(lǐng)域發(fā)展迅猛，掀起了一股國(guó)內(nèi)外廠商投資的熱潮。4目前中國(guó)模具產(chǎn)品已經(jīng)形成10大類46個(gè)小類，模具生產(chǎn)廠點(diǎn)兩萬多家，從業(yè)人員約50萬人。在所有模具產(chǎn)品中，自產(chǎn)自用的比例占大部分，2003年實(shí)現(xiàn)了商品化流通的模具占45%左右。在10大類模具產(chǎn)品中，塑料模具的比例在2000年模具總量中已達(dá)到36%，2002年則接近40%，塑料模具在進(jìn)出口中的比重更是高達(dá)50%至60%，并且隨著中國(guó)機(jī)械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高。雖然近幾年來，我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如CADCAECAM技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。5因此，模具是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。2.調(diào)研資料綜述（包括國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀）一、國(guó)內(nèi)注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，中國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)廣闊，產(chǎn)銷兩旺。2003年我國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國(guó)緊隨日本、美國(guó)其后，位居世界第三。 中國(guó)模具行業(yè)的現(xiàn)狀 模具是涵蓋了各種用于金屬和非金屬成形的特殊裝備，在我國(guó)被分為10大類、46小類。1996年至2002年間，中國(guó)模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)14%左右，2003年增長(zhǎng)25%左右，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的增長(zhǎng)在25%以上。近兩年，我國(guó)的模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際水平。2003年模具出口3.368億美元，比上年增長(zhǎng)在33.5%，形勢(shì)喜人。總的來看，我國(guó)技術(shù)含量低的模具已供過于求，市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小，而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，精密、復(fù)雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進(jìn)口。6近五年來，我國(guó)平均每年進(jìn)口模具約11.2億美元，2003年就進(jìn)口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具。 中國(guó)現(xiàn)有模具企業(yè)超過2萬家，從業(yè)人數(shù)50多萬人。中國(guó)的模具生產(chǎn)目前主要集中在華南和華東，大約占了全國(guó)模具制造業(yè)產(chǎn)值和銷售額的三分之二，每年平均增長(zhǎng)在20%左右。華南模具生產(chǎn)企業(yè)主要集中在廣東省。廣東全省模具生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)目前已有6000家以上，產(chǎn)值已超過150億元人民幣。華東模具生產(chǎn)企業(yè)主要集中在浙江、江蘇、上海，其模具產(chǎn)值也超過150億元人民幣，其中浙江省的寧波市和臺(tái)州市最為集中。山東省、安徽省和四川省的模具工業(yè)也發(fā)展很快,在全國(guó)占有重要地位。 模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。例如，在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，制造集成電路的引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造中的精密塑料模具和精密沖壓模具等等，都是產(chǎn)品生產(chǎn)不可或缺的工具裝備。精密模具已使模具行業(yè)成為一個(gè)與高新技術(shù)產(chǎn)品互為依托的產(chǎn)業(yè)。 現(xiàn)代模具工業(yè)又是技術(shù)密集型和資金密集型、高投入的裝備型產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。機(jī)械、汽車、電子通訊、家電、石化、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，為其提供生產(chǎn)保證。從支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位的重要性。由于模具產(chǎn)品的高技術(shù)特性，模具企業(yè)只有采用精密裝備才能保證其工藝要求。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。中國(guó)消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加快升級(jí)，必將對(duì)先進(jìn)模具制造技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)裝備提出更高的要求。模具企業(yè)新增投資中加工設(shè)備的投入要占80%。據(jù)估計(jì)，全國(guó)約有40億元以上的模具設(shè)備市場(chǎng)，而且每年還以20%左右的增長(zhǎng)速度在發(fā)展。本次參展的青島海爾模具有限公司、銅陵三佳模具股份有限公司、無錫市國(guó)盛精密模具制造有限公司等企業(yè)通過技術(shù)裝備升級(jí)已成為產(chǎn)品生產(chǎn)提供模具的佼佼者。銅陵三佳更是開了模具企業(yè)股票上市的先河，令人振奮。 模具行業(yè)還是增值率高、增值稅負(fù)較重的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。據(jù)國(guó)家稅務(wù)總局對(duì)1萬多家工業(yè)企業(yè)流轉(zhuǎn)稅平均負(fù)擔(dān)率的統(tǒng)計(jì)，模具行業(yè)比其他行業(yè)高出5.07個(gè)百分點(diǎn)，這與現(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)高投入的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)不協(xié)調(diào)，制約了模具工業(yè)的發(fā)展。 鑒于模具工業(yè)的特點(diǎn)和重要性，國(guó)家對(duì)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為重視，并采取了多種措施給予大力扶持。如自1997年以來，相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄；從1997年到2005年，對(duì)全國(guó)部分重點(diǎn)專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策；1999年又把有關(guān)模具技術(shù)和產(chǎn)品列入國(guó)家計(jì)委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(目錄)。這都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá)40%左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開拓;四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 第三.要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第四.用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。再有，模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備，如五軸加工機(jī)床、高速銑等。超精加工手段也大量用于模具加工，當(dāng)前，模具加工技術(shù)的重點(diǎn)方向是無圖化生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少人化或無人化加工和貫徹只裝不配少修的原則等。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用也已普遍。二、國(guó)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。7國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70-80，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力滿足用戶需求。 模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。日本是世界第一大模具生產(chǎn)國(guó)。國(guó)內(nèi)有多家世界聞名的機(jī)床制造業(yè)廠家，加工模具的高速加工中心、電加工機(jī)床、龍門銑床、精密磨床、數(shù)控系統(tǒng)等全都具備世界級(jí)名牌。優(yōu)秀的機(jī)床制造業(yè)為模具制造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，如在電子超精密模具中，集成電路、微型電機(jī)模具精度已達(dá)1m，處于世界領(lǐng)先地位。IT產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品更新很快，如手機(jī)開發(fā)制造周期為2個(gè)月，產(chǎn)品試制期為7天，一般7套模具150兆NC數(shù)據(jù)，兩天就完成編程，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)都非常先進(jìn)。發(fā)達(dá)的汽車工業(yè)促進(jìn)了模具的發(fā)展。豐田汽車公司有專業(yè)模具設(shè)計(jì)人員近200名，制造人員1000多名，每年研制開發(fā)約10種轎車的整車模具2000套，從車身設(shè)計(jì)到新車批產(chǎn)的整車模具設(shè)計(jì)制造周期為1年，標(biāo)準(zhǔn)單套模具制造周期不超過4個(gè)月，這樣的規(guī)模及生產(chǎn)能力在世界上也稱得上是最大的汽車模具廠之一?；蛟S是專業(yè)化的緣故，豐田僅自行制造車身內(nèi)外覆蓋件模具，其余40%由日本著名的荻原、宮津、富士等模具公司提供。日本模具專家曾強(qiáng)調(diào)模具加工五大要素：設(shè)備；CAD/CAM(刀具路徑)；CNC裝置及伺服電機(jī)；加工條件及材料選擇；技術(shù)人員能力。日本模具生產(chǎn)的總的發(fā)展趨勢(shì)是，品種多樣化變種變量生產(chǎn)；產(chǎn)品精密化高速、高效率、高精度加工；加工精細(xì)化微量切削、高速進(jìn)給；開發(fā)短期化高硬材料直接加工，減少后繼工序；綠色環(huán)境化無切削液干式切削加工。目前日本大約有12000家模具公司，其中雇員20人以下的占90%，占產(chǎn)值的40%。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化、企業(yè)國(guó)際化的發(fā)展趨勢(shì)，日本在海外投資了許多模具企業(yè)，把部分生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)移至國(guó)外。如在我國(guó)獨(dú)資創(chuàng)建的無錫微研有限公司，擁有員工200余名，精密數(shù)控模具加工設(shè)備60多臺(tái)，1998年模具產(chǎn)值已超過2億元人民幣。2000年3月合資成立的上海荻原模具有限公司總投資1455萬美元，專業(yè)設(shè)計(jì)制造汽車沖壓模具和大型覆蓋件模具。在德國(guó)塑膠機(jī)械產(chǎn)業(yè)中，模具與鋼模的產(chǎn)值一直保持增長(zhǎng)。過去數(shù)年間，市場(chǎng)對(duì)模具及鋼模的需求激增，甚至該制造部門的增幅一度超過整個(gè)機(jī)器部門。 2000年，市場(chǎng)需求量的增長(zhǎng)明顯減緩，當(dāng)年其產(chǎn)值僅增加10.4%，生產(chǎn)總值為15.82億歐元。其中供射出成型及加壓成型使用的模具所占比例高達(dá)78.5%。同期，塑膠工業(yè)使用的模具及鋼模出口增長(zhǎng)3.4%，總值為7.53萬歐元。但是模具與鋼模產(chǎn)品的出口率為48%，遠(yuǎn)低于機(jī)器類產(chǎn)品。 不過這也顯示出德國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)該類產(chǎn)品的需求還是相當(dāng)旺盛。當(dāng)年該類產(chǎn)品的進(jìn)口還出現(xiàn)了8.1%的增長(zhǎng)。國(guó)外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。8因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化。二、寫作提綱：1.初步估算塑件(包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi))的體積及質(zhì)量。塑件的體積及質(zhì)量越大，澆注系統(tǒng)凝料所占的比例越?。环粗?，越大。2.初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格。3.確定模具基本結(jié)構(gòu)(應(yīng)該對(duì)多種方案進(jìn)行分析比較)。4.進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。確定型腔數(shù)目及配置；選擇分型面；確定澆注系統(tǒng)；確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式；確定脫模推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型，需要側(cè)向抽芯的，要確定側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型；確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)；確定排氣機(jī)構(gòu)；確定模具加熱、冷卻方式；繪制模具裝配草圖。5.相關(guān)模具零件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度校核，以及模具與注冊(cè)成型機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核。6.根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度校核，修改完善模具裝配圖。7.拆畫非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖。8.復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣。三、寫作進(jìn)度：本課題研究擬在三個(gè)月內(nèi)完成，大致分三個(gè)階段：第一階段： 3月30日- 4月10日1向?qū)焻R報(bào)課題研究的題目并聽取導(dǎo)師布置的任務(wù)及建議。2完成開題報(bào)告。3進(jìn)一步搜集和消化文獻(xiàn)資料，中英文文獻(xiàn)綜述。4開題報(bào)告等上交給導(dǎo)師。5根據(jù)導(dǎo)師的意見和建議，對(duì)課題進(jìn)行補(bǔ)充修改。6將修改并通過的開題報(bào)告、文獻(xiàn)及譯文，上交系辦。第二階段： 4月11日5月20日1對(duì)課題研究的難點(diǎn)再次進(jìn)行梳理和篩選，進(jìn)一步明確研究的目標(biāo)和內(nèi)容。2列設(shè)計(jì)大綱，與導(dǎo)師溝通，大綱修改確定。3進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算并初步完成設(shè)計(jì)說明書。4繪制草圖，計(jì)算機(jī)繪圖。5每?jī)芍芟蛑笇?dǎo)老師匯報(bào)工作進(jìn)度，中期研究成果匯報(bào)。第三階段： 5月21日6月20日1手繪A1圖紙。1說明書修改定稿。2將定稿的說明書上交系辦。3畢業(yè)答辯。4答辯后提交畢業(yè)論文電子版。 學(xué)生簽字： 年 月 日指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日