水杯護(hù)套塑料模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）
水杯護(hù)套塑料模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,水杯,護(hù)套,塑料,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
任務(wù)書
一、課題來源、目標(biāo)及意義
水杯護(hù)套是貼切日常生活的一個(gè)產(chǎn)品，為生活所需，且精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項(xiàng)目。
研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)墊片沖壓模具設(shè)計(jì)的過程熟悉怎么樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生將對(duì)沖壓模有更進(jìn)一步的了解。
對(duì)于本次設(shè)計(jì)，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計(jì)模具時(shí)，學(xué)生就知道怎樣能不能更好的節(jié)省材料等問題，在以后工作中設(shè)計(jì)模具時(shí)，學(xué)生就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。讓學(xué)生對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生更大的興趣。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求
本次設(shè)計(jì)將通過對(duì)塑件材料的分析與計(jì)算，合理設(shè)計(jì)零件圖和裝配圖，并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)、適用的水杯護(hù)套塑料模具。
本次設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生的能力有很大的提高，意義蠻大，熟悉凸模凹模尺寸的確定；繪制凸模凹模等主要零件的零件圖；根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)；模具裝配圖的繪制。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排
序號(hào)
設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱
計(jì)劃時(shí)間
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。
2015年11 月15日 前
2
教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。
2015年11 月28日 前
3
學(xué)生上交開題報(bào)告，開始設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)
2015年11 月29日至 2015年12 月12日
4
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，并上報(bào)周記5次，教師指導(dǎo)
2015年12 月12日至 2015年3月1日
5
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
2015年3 月3日前
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
年 月 日
四、參考書及參考文獻(xiàn)
[1]中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)及制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[2]王剛毅.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社
[3]吳兆祥.模具材料及表面處理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4]劉朝福.模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊指導(dǎo)書.北京：清華大學(xué)出版社
[5]韓樹明.機(jī)械工程基礎(chǔ).北京：冶金工業(yè)出版社
[6]德 烏爾里?！べM(fèi)舍爾(云中 譯).簡明機(jī)械手冊.湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社
[7]李勇.塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu)180例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[8]郭廣思.注塑成型技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005
指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
開題報(bào)告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)值
此產(chǎn)品為水杯護(hù)套，水杯護(hù)套是一種為保護(hù)水杯類等易碎物品的護(hù)套，其結(jié)構(gòu)簡單，易成型，工藝性也很簡單，尺寸精度要求要不算太高，所以適合作為研究的項(xiàng)目。
在研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)塑料模加工方法和工藝性能。再加以繪圖軟件UG，CAD的輔助，能讓我們更好地對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)塑料模有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)知。
對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我們對(duì)塑料模的設(shè)計(jì)都有了很大的認(rèn)知，在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)此套模具時(shí)，也更好地認(rèn)識(shí)到材料選用和材料節(jié)省的重要性。此設(shè)計(jì)對(duì)以后我們學(xué)習(xí)模具打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑）
對(duì)于水杯護(hù)套的設(shè)計(jì)而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的塑件是否符合制造要求，分析塑件的性能要求，選擇符合制造此塑件的材料。然后選用模具類型，凸模凹模的尺寸設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)期間，我們會(huì)遇到諸多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有塑件材料的選用；公差等級(jí)的選擇；壓力機(jī)的選擇。
還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時(shí)，要考慮到塑件的表面粗糙度要求，還有凸模凹模的精度、尺寸。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
想要設(shè)計(jì)出一套完美的設(shè)計(jì)，必須掌握本設(shè)計(jì)沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)一套完整的沖壓模設(shè)計(jì)一般按以下的步驟來完成：
1、沖壓件分析：1）結(jié)構(gòu)分析2）材料分析
2、成型工藝分析：針對(duì)沖壓件做出工藝卡片
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與草圖繪制：1）凹凸模結(jié)構(gòu)形式 2）導(dǎo)料方式的選擇3）卸料方式4）草圖繪制
4、模具尺寸計(jì)算：1）凹凸模刃口尺寸確定： 2）基本尺寸計(jì)算3）沖壓模閉合高度
5、模具圖紙的繪制：1）模具裝配圖的繪制）2）零件圖的繪制
以上5點(diǎn)基本上包括了設(shè)計(jì)一套模具所需的步驟和要求。同時(shí)，在之后的設(shè)計(jì)過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)沖壓模具的組成結(jié)構(gòu)（導(dǎo)料方式、導(dǎo)向部分、）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。（根據(jù)論文目錄去寫）
四、論文工作進(jìn)度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達(dá)到要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。
完成開題報(bào)告
學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。
開題報(bào)告審核完成，并已開始設(shè)計(jì)
老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。
畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師：
年 月 日
六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見
專業(yè)負(fù)責(zé)人：
年 月 日
七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上）
序號(hào)
題 目（及作者）
出處
（書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號(hào)等）
1
中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)及制造
北京：機(jī)械工業(yè)出版社
2
剛毅.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)
北京：清華大學(xué)出版社
3
吳兆祥.模具材料及表面處理
北京：機(jī)械工業(yè)出版社
4
劉朝福.模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊指導(dǎo)書
北京：清華大學(xué)出版社
5
韓樹明.機(jī)械工程基礎(chǔ)
北京：冶金工業(yè)出版社
6
德 烏爾里希·費(fèi)舍爾(云中 譯)簡明機(jī)械手冊
南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社
7
李勇.塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu)180例
北京：機(jī)械工業(yè)出版社
8
郭廣思.注塑成型技術(shù)
北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005
包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396
摘要
本課題主要是水杯護(hù)套的設(shè)計(jì)，對(duì)水杯護(hù)套的技術(shù)要求和工藝進(jìn)行分析。然后確定定工藝方案以及模具形式，而且對(duì)水杯護(hù)套進(jìn)了相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，再根據(jù)分析結(jié)果選用模板和注塑工藝，從而確定水杯護(hù)套設(shè)計(jì)思路與計(jì)算。
目錄
前言 1
1. 塑件分析 2
1.1功能分析 2
1.1.1尺寸精度分析 2
1.1.2表面質(zhì)量分析 3
2.1塑件選材 3
3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
3.1分型面的選擇 4
3.2型腔布局 4
3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5
3.3.1主流道的設(shè)計(jì) 5
3.3.2分流道的設(shè)計(jì) 5
3.3.3澆口的設(shè)計(jì) 5
3.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
3.5模架類型的選擇 6
3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.8開模順序設(shè)計(jì) 7
4.模具尺寸計(jì)算與注塑機(jī)選擇 8
4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
4.3初選注射機(jī) 11
4.3.1注塑量的計(jì)算 11
4.3.2鎖模力的計(jì)算 11
4.3.3注塑機(jī)的選擇 11
4.5校核注塑機(jī) 11
4.5.1開模行程 11
4.5.2最大注射量的校核 11
4.5.3注射壓力的校核 12
4.5.4鎖模力的校核 12
5. 模具圖繪制 13
5.1裝配圖繪制 13
5.2零件圖繪制： 14
總結(jié) 15
致 謝 16
參考文獻(xiàn) 17
VII
前言
隨著時(shí)代的變遷和日新月異的發(fā)展，人們的生活水平有了質(zhì)的飛越，自動(dòng)化進(jìn)入了人們的生活，簡單便捷的生活方式成了當(dāng)代人生活的主打，簡單生活，從一個(gè)水杯開始，所以今天我要做的產(chǎn)品是一個(gè)水杯護(hù)套，設(shè)計(jì)是被護(hù)套的原因有兩點(diǎn)，一：因?yàn)樗@類用品都屬于易碎物品，所以需要護(hù)套來保護(hù)。二：在水杯中有熱水時(shí)，不易燙手，而且還有防滑的作用。水杯護(hù)套便成了不二之選。
1. 塑件分析
塑件圖
圖1-1 塑件圖
1.1功能分析
本塑件用來保護(hù)水杯之類易碎物品。
塑料制品名稱：水杯護(hù)套
成型方法與設(shè)備：注塑成型；注塑機(jī)
塑料原料：ABS樹脂
1.1.1尺寸精度分析
此塑件為水杯護(hù)套，較薄，結(jié)構(gòu)較為簡單，易注塑成形。該塑件尺寸為底徑36，中孔徑16，壁厚3mm，大孔徑30，高度120.外形尺寸不大，壁厚較薄，容易成型。對(duì)于該塑件的尺寸精度并無特殊的要求，所以該塑件的所有尺寸公差均為自由尺寸公差，可參照下圖公差等級(jí)表（見圖1-2）。
圖1-2公差等級(jí)表
1.1.2表面質(zhì)量分析
該塑件要求外表有一定粗糙度，以增加摩擦度，不易滑落。所以表面粗糙度Ra可取3.2
2.1塑件選材
此塑件為調(diào)料盒，材料選用ABS，ABS是由丙烯腈(A).丁二烯（B）.苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的綜合力學(xué)性能。ABS無毒、無味、不透明，色澤微黃，可燃燒，密度為1.02—1.20g/c?。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和極好的抗沖擊強(qiáng)度，有一定的耐油性和穩(wěn)定的化學(xué)性和電氣性能。要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60—80℃。ABS比熱容低。塑化效率高，凝固也快，成形周期短，故適用于日常生活用品的加工。
ABS屬于無定型塑料，成形收縮率0.5%，該塑件允許拔模斜度均為2o。
此塑件外觀要求不高，符合制造的要求就可以，該塑件尺寸精度，粗糙度要求都不高，屬于薄壁塑件，生產(chǎn)批量大，較容易注塑成形。
3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1分型面的選擇
塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求；根據(jù)最大截面處，分型面選擇最大截面處的調(diào)料盒開口位置，如下圖：
圖3-1分型面的選擇
3.2型腔布局
該塑件精度要求一般，尺寸不算大，我采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造成本和生產(chǎn)效率，為保證塑件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，挖掘設(shè)備生產(chǎn)潛力，所以選擇采用一模兩腔。
3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括主流道的選擇，分流道截面形狀及尺寸的確定，澆口位置的選擇，澆口形式及澆口截面尺寸的確定，當(dāng)利用點(diǎn)澆口時(shí)，為了確保分流道的脫落還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。
3.3.1主流道的設(shè)計(jì)
主流道的軸線一般都在模具的中心，軸線垂直塑料模板，注塑流道為正圓錐形，目的是為了澆注系統(tǒng)可以更加容易地取出（見圖3-2）。
圖3-2 主流道襯套圖
3.3.2分流道的設(shè)計(jì)
采用圓形斷面分流道，更易加工。
3.3.3澆口的設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的外觀和型腔布局，選用上側(cè)點(diǎn)澆口。
3.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
此塑件的結(jié)構(gòu)簡單，壁厚較小，所以推出方式選擇推桿推出，推桿結(jié)構(gòu)很簡單，塑件因?yàn)槭情L筒形，塑件推出很穩(wěn)定。
3.5模架類型的選擇
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用形狀細(xì)水口FCI型。
3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分析發(fā)現(xiàn)，此設(shè)計(jì)要注重冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。水道開設(shè)時(shí)要避開定模。冷卻系統(tǒng)示意圖如下：
圖3-3水路示意圖
3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分析發(fā)現(xiàn)，本塑件因?yàn)橹萍^小，可以通過間隙來排氣，所以不要再設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。
3.8開模順序設(shè)計(jì)
3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式
本次塑件采用澆注系統(tǒng)的掉落，是由兩個(gè)部位同時(shí)作用的，一是開模時(shí)因?yàn)殚_閉器的作用A板先和水口板打開，由于面板上的拉料桿的原因澆注系統(tǒng)先和塑件斷開。然后在開模過程中因?yàn)橄尬焕瓧U和開閉器的原因，水口板和面板分開。澆注系統(tǒng)將被拉料桿拉下，澆注系統(tǒng)掉落。根據(jù)后期安裝需要，在模板與模仁之間加上螺釘用以連接。
3.8.2開模運(yùn)動(dòng)的控制方式
開模運(yùn)動(dòng)，注塑完畢后，動(dòng)模開始后退，開閉器的存在，所以分型面先打開，動(dòng)模繼續(xù)后退，A板隨著動(dòng)模一起向后移動(dòng)，直到受到限位拉桿停止運(yùn)動(dòng)。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動(dòng)模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。二分型面打開，因?yàn)樗芗o緊包裹住型芯，所以塑件和動(dòng)模一起后退直到動(dòng)模碰到注塑機(jī)頂桿，然后塑件會(huì)被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。
合模結(jié)束，運(yùn)動(dòng)前進(jìn)，頂桿將會(huì)在彈簧的作用下先復(fù)位，動(dòng)模持續(xù)前進(jìn)然后復(fù)位桿先撞到定模。將推桿復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進(jìn)中面板和水口板相撞，一分型面閉合。之后開閉器重新閉合。
4.模具尺寸計(jì)算與注塑機(jī)選擇
4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4-1型腔示意圖
圖4-2
型芯設(shè)計(jì)
型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用組合式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量，方便型芯的制作安裝，塑件的飛邊去除以及塑件內(nèi)部冷卻水道的排布。
圖4-3零件圖 圖4-4型腔示意圖
圖4-5型芯圖
4.2模具外形尺寸計(jì)算:
圖4-6型芯型腔尺寸
表4-7普通塑件模具模架與鑲件大小的選擇
所以，A=45, B=25 C=50 D=25 E=20
組成模具閉合高度的模板及其他主要零件的尺寸如下：
定模座板H1=35mm
型腔固定板H2=90mm
推件板H3=40mm
型芯固定板H4=100mm
腳鐵H5=120mm
動(dòng)模座板H6=35mm
該塑料模具閉合高度H0=H1+H2+H3+H4+H5+H6=421mm
4.3初選注射機(jī)
4.3.1注塑量的計(jì)算
通過moldflow的模流分析,塑件單體體積為得到填充的體積為3.73cm3。兩個(gè)約為7.46cm3
計(jì)算出所需PA的質(zhì)量為充填階段制品總質(zhì)量(不包括流道)=6.6081g
保壓階段制品總質(zhì)量(不包括流道)=7.0462g
4.3.2鎖模力的計(jì)算
本次的鎖模力不是通過計(jì)算所得,通過moldflow得模流分析,得出最大鎖模力在填充期間=3.303tonne
4.3.3注塑機(jī)的選擇
本次塑件的體積約為6.6cm3,質(zhì)量約為7.1g.PA6的收縮率0.5-2.2。密度為1.14-1.15g每立方厘米。根據(jù)以上結(jié)果，選用注塑機(jī)SZY300注射機(jī)。
4.5校核注塑機(jī)
4.5.1開模行程
是限位拉桿限位距離
4.5.2最大注射量的校核
注塑機(jī)的最大注射量必須大于塑件所需的注塑量。模具生產(chǎn)時(shí)，制品所需的塑料體積應(yīng)在注塑總體積的80%以內(nèi)。國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)注射量均以（cm3）表示。注射周期內(nèi)需要注射量應(yīng)為制品和澆注系統(tǒng)兩部分體積之和。即
F=nVz+Vj<0.8Vg
Vj=25x(100+50*2)=5cm3+nVz=5+4*6.6=32.1
V--成型周期內(nèi)所需注射的塑料內(nèi)容
n--型腔數(shù)目
Vz--單個(gè)制品的容量
Vj--澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量
4.5.3注射壓力的校核
由于高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)注塑軸向很大的推力，這個(gè)力應(yīng)該小于注塑機(jī)的鎖模力，即：
F鎖>PA=30*(676+100*5)=352.8
F鎖---注射機(jī)公稱鎖模力
P--注射時(shí)型腔的壓力,與塑件的品種有關(guān)
A--塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和.
4.5.4鎖模力的校核
一般制品的成型壓力在40-200Mpa范圍之內(nèi).此處塑件壓力取70Mpa.注射機(jī)注射壓力77.5Mpa,符合要求
5. 模具圖繪制
5.1裝配圖繪制
圖5-1裝配圖
5.2塑件圖繪制：
圖5-2塑件圖
總結(jié)
這次的設(shè)計(jì),一路困難重重,遇到了諸多問題,一套完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì),中間有很多的細(xì)節(jié)和要注意的部分,而且圖文結(jié)合,比較繁瑣,期間的種種難題,在遇到后我們并沒有退縮,而是找來老師和同學(xué)詢問,總結(jié),找出不足點(diǎn)和難點(diǎn),分析并解決,所以,在此,要非常感謝老師和同學(xué)的熱心幫助.讓我在學(xué)習(xí)的同時(shí),也感覺到了大家的熱情.我從剛開始的對(duì)此設(shè)計(jì)的一竅不通變得游刃有余,實(shí)感欣慰。
致 謝
本畢業(yè)設(shè)計(jì)在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響很深。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師的影響不僅使本人樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還讓我懂得了學(xué)習(xí)的方法。本設(shè)計(jì)從開始到結(jié)束，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，當(dāng)然，也有同學(xué)們的幫助。在此，謹(jǐn)向?qū)熀屯瑢W(xué)們表示衷心的感謝。在寫論文的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對(duì)老師道一聲：老師，謝謝您！
參考文獻(xiàn)
1]中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)及制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[2]王剛毅.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出版社
[3]吳兆祥.模具材料及表面處理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4]劉朝福.模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊指導(dǎo)書.北京：清華大學(xué)出版社
[5]韓樹明.機(jī)械工程基礎(chǔ).北京：冶金工業(yè)出版社
[6]德 烏爾里希·費(fèi)舍爾(云中 譯).簡明機(jī)械手冊.湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社
[7]李勇.塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu)180例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[8]郭廣思.注塑成型技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005
17
摘要
本課題主要是水杯護(hù)套的設(shè)計(jì)，對(duì)水杯護(hù)套的技術(shù)要求和工藝進(jìn)行分析。然后確定定工藝方案以及模具形式，而且對(duì)水杯護(hù)套進(jìn)了相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，再根據(jù)分析結(jié)果選用模板和注塑工藝，從而確定水杯護(hù)套設(shè)計(jì)思路與計(jì)算。
目錄
前言 1
1. 塑件分析 2
1.1功能分析 2
1.1.1尺寸精度分析 2
1.1.2表面質(zhì)量分析 3
2.1塑件選材 3
3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
3.1分型面的選擇 4
3.2型腔布局 4
3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5
3.3.1主流道的設(shè)計(jì) 5
3.3.2分流道的設(shè)計(jì) 5
3.3.3澆口的設(shè)計(jì) 5
3.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
3.5模架類型的選擇 6
3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6
3.8開模順序設(shè)計(jì) 7
4.模具尺寸計(jì)算與注塑機(jī)選擇 8
4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
4.3初選注射機(jī) 11
4.3.1注塑量的計(jì)算 11
4.3.2鎖模力的計(jì)算 11
4.3.3注塑機(jī)的選擇 11
4.5校核注塑機(jī) 11
4.5.1開模行程 11
4.5.2最大注射量的校核 11
4.5.3注射壓力的校核 12
4.5.4鎖模力的校核 12
5. 模具圖繪制 13
5.1裝配圖繪制 13
5.2零件圖繪制： 14
總結(jié) 15
致 謝 16
參考文獻(xiàn) 17
I
前言
隨著時(shí)代的變遷和日新月異的發(fā)展，人們的生活水平有了質(zhì)的飛越，自動(dòng)化進(jìn)入了人們的生活，簡單便捷的生活方式成了當(dāng)代人生活的主打，簡單生活，從一個(gè)水杯開始，所以今天我要做的產(chǎn)品是一個(gè)水杯護(hù)套，設(shè)計(jì)是被護(hù)套的原因有兩點(diǎn)，一：因?yàn)樗@類用品都屬于易碎物品，所以需要護(hù)套來保護(hù)。二：在水杯中有熱水時(shí)，不易燙手，而且還有防滑的作用。水杯護(hù)套便成了不二之選。
1. 塑件分析
塑件圖
圖1-1 塑件圖
1.1功能分析
本塑件用來保護(hù)水杯之類易碎物品。
塑料制品名稱：水杯護(hù)套
成型方法與設(shè)備：注塑成型；注塑機(jī)
塑料原料：ABS樹脂
1.1.1尺寸精度分析
此塑件為水杯護(hù)套，較薄，結(jié)構(gòu)較為簡單，易注塑成形。該塑件尺寸為底徑36，中孔徑16，壁厚3mm，大孔徑30，高度120.外形尺寸不大，壁厚較薄，容易成型。對(duì)于該塑件的尺寸精度并無特殊的要求，所以該塑件的所有尺寸公差均為自由尺寸公差，可參照下圖公差等級(jí)表（見圖1-2）。
圖1-2公差等級(jí)表
1.1.2表面質(zhì)量分析
該塑件要求外表有一定粗糙度，以增加摩擦度，不易滑落。所以表面粗糙度Ra可取3.2
2.1塑件選材
此塑件為調(diào)料盒，材料選用ABS，ABS是由丙烯腈(A).丁二烯（B）.苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的綜合力學(xué)性能。ABS無毒、無味、不透明，色澤微黃，可燃燒，密度為1.02—1.20g/c?。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和極好的抗沖擊強(qiáng)度，有一定的耐油性和穩(wěn)定的化學(xué)性和電氣性能。要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60—80℃。ABS比熱容低。塑化效率高，凝固也快，成形周期短，故適用于日常生活用品的加工。
ABS屬于無定型塑料，成形收縮率0.5%，該塑件允許拔模斜度均為2o。
此塑件外觀要求不高，符合制造的要求就可以，該塑件尺寸精度，粗糙度要求都不高，屬于薄壁塑件，生產(chǎn)批量大，較容易注塑成形。
3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1分型面的選擇
塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求；根據(jù)最大截面處，分型面選擇最大截面處的調(diào)料盒開口位置，如下圖：
圖3-1分型面的選擇
3.2型腔布局
該塑件精度要求一般，尺寸不算大，我采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造成本和生產(chǎn)效率，為保證塑件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，挖掘設(shè)備生產(chǎn)潛力，所以選擇采用一模兩腔。
3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括主流道的選擇，分流道截面形狀及尺寸的確定，澆口位置的選擇，澆口形式及澆口截面尺寸的確定，當(dāng)利用點(diǎn)澆口時(shí)，為了確保分流道的脫落還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。
3.3.1主流道的設(shè)計(jì)
主流道的軸線一般都在模具的中心，軸線垂直塑料模板，注塑流道為正圓錐形，目的是為了澆注系統(tǒng)可以更加容易地取出（見圖3-2）。
圖3-2 主流道襯套圖
3.3.2分流道的設(shè)計(jì)
采用圓形斷面分流道，更易加工。
3.3.3澆口的設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的外觀和型腔布局，選用上側(cè)點(diǎn)澆口。
3.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
此塑件的結(jié)構(gòu)簡單，壁厚較小，所以推出方式選擇推桿推出，推桿結(jié)構(gòu)很簡單，塑件因?yàn)槭情L筒形，塑件推出很穩(wěn)定。
3.5模架類型的選擇
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用形狀細(xì)水口FCI型。
3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分析發(fā)現(xiàn)，此設(shè)計(jì)要注重冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。水道開設(shè)時(shí)要避開定模。冷卻系統(tǒng)示意圖如下：
圖3-3水路示意圖
3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分析發(fā)現(xiàn)，本塑件因?yàn)橹萍^小，可以通過間隙來排氣，所以不要再設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。
3.8開模順序設(shè)計(jì)
3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式
本次塑件采用澆注系統(tǒng)的掉落，是由兩個(gè)部位同時(shí)作用的，一是開模時(shí)因?yàn)殚_閉器的作用A板先和水口板打開，由于面板上的拉料桿的原因澆注系統(tǒng)先和塑件斷開。然后在開模過程中因?yàn)橄尬焕瓧U和開閉器的原因，水口板和面板分開。澆注系統(tǒng)將被拉料桿拉下，澆注系統(tǒng)掉落。根據(jù)后期安裝需要，在模板與模仁之間加上螺釘用以連接。
3.8.2開模運(yùn)動(dòng)的控制方式
開模運(yùn)動(dòng)，注塑完畢后，動(dòng)模開始后退，開閉器的存在，所以分型面先打開，動(dòng)模繼續(xù)后退，A板隨著動(dòng)模一起向后移動(dòng)，直到受到限位拉桿停止運(yùn)動(dòng)。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動(dòng)模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。二分型面打開，因?yàn)樗芗o緊包裹住型芯，所以塑件和動(dòng)模一起后退直到動(dòng)模碰到注塑機(jī)頂桿，然后塑件會(huì)被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。
合模結(jié)束，運(yùn)動(dòng)前進(jìn)，頂桿將會(huì)在彈簧的作用下先復(fù)位，動(dòng)模持續(xù)前進(jìn)然后復(fù)位桿先撞到定模。將推桿復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進(jìn)中面板和水口板相撞，一分型面閉合。之后開閉器重新閉合。
4.模具尺寸計(jì)算與注塑機(jī)選擇
4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4-1型腔示意圖
圖4-2
型芯設(shè)計(jì)
型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用組合式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量，方便型芯的制作安裝，塑件的飛邊去除以及塑件內(nèi)部冷卻水道的排布。
圖4-3零件圖 圖4-4型腔示意圖
圖4-5型芯圖
4.2模具外形尺寸計(jì)算:
圖4-6型芯型腔尺寸
表4-7普通塑件模具模架與鑲件大小的選擇
所以，A=45, B=25 C=50 D=25 E=20
組成模具閉合高度的模板及其他主要零件的尺寸如下：
定模座板H1=35mm
型腔固定板H2=90mm
推件板H3=40mm
型芯固定板H4=100mm
腳鐵H5=120mm
動(dòng)模座板H6=35mm
該塑料模具閉合高度H0=H1+H2+H3+H4+H5+H6=421mm
4.3初選注射機(jī)
4.3.1注塑量的計(jì)算
通過moldflow的模流分析,塑件單體體積為得到填充的體積為3.73cm3。兩個(gè)約為7.46cm3
計(jì)算出所需PA的質(zhì)量為充填階段制品總質(zhì)量(不包括流道)=6.6081g
保壓階段制品總質(zhì)量(不包括流道)=7.0462g
4.3.2鎖模力的計(jì)算
本次的鎖模力不是通過計(jì)算所得,通過moldflow得模流分析,得出最大鎖模力在填充期間=3.303tonne
4.3.3注塑機(jī)的選擇
本次塑件的體積約為6.6cm3,質(zhì)量約為7.1g.PA6的收縮率0.5-2.2。密度為1.14-1.15g每立方厘米。根據(jù)以上結(jié)果，選用注塑機(jī)SZY300注射機(jī)。
4.5校核注塑機(jī)
4.5.1開模行程
是限位拉桿限位距離
4.5.2最大注射量的校核
注塑機(jī)的最大注射量必須大于塑件所需的注塑量。模具生產(chǎn)時(shí)，制品所需的塑料體積應(yīng)在注塑總體積的80%以內(nèi)。國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)注射量均以（cm3）表示。注射周期內(nèi)需要注射量應(yīng)為制品和澆注系統(tǒng)兩部分體積之和。即
F=nVz+Vj<0.8Vg
Vj=25x(100+50*2)=5cm3+nVz=5+4*6.6=32.1
V--成型周期內(nèi)所需注射的塑料內(nèi)容
n--型腔數(shù)目
Vz--單個(gè)制品的容量
Vj--澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量
4.5.3注射壓力的校核
由于高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)注塑軸向很大的推力，這個(gè)力應(yīng)該小于注塑機(jī)的鎖模力，即：
F鎖>PA=30*(676+100*5)=352.8
F鎖---注射機(jī)公稱鎖模力
P--注射時(shí)型腔的壓力,與塑件的品種有關(guān)
A--塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和.
4.5.4鎖模力的校核
一般制品的成型壓力在40-200Mpa范圍之內(nèi).此處塑件壓力取70Mpa.注射機(jī)注射壓力77.5Mpa,符合要求
5. 模具圖繪制
5.1裝配圖繪制
圖5-1裝配圖
5.2塑件圖繪制：
圖5-2塑件圖
總結(jié)
這次的設(shè)計(jì),一路困難重重,遇到了諸多問題,一套完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì),中間有很多的細(xì)節(jié)和要注意的部分,而且圖文結(jié)合,比較繁瑣,期間的種種難題,在遇到后我們并沒有退縮,而是找來老師和同學(xué)詢問,總結(jié),找出不足點(diǎn)和難點(diǎn),分析并解決,所以,在此,要非常感謝老師和同學(xué)的熱心幫助.讓我在學(xué)習(xí)的同時(shí),也感覺到了大家的熱情.我從剛開始的對(duì)此設(shè)計(jì)的一竅不通變得游刃有余,實(shí)感欣慰。
致 謝
本畢業(yè)設(shè)計(jì)在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響很深。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師的影響不僅使本人樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還讓我懂得了學(xué)習(xí)的方法。本設(shè)計(jì)從開始到結(jié)束，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，當(dāng)然，也有同學(xué)們的幫助。在此，謹(jǐn)向?qū)熀屯瑢W(xué)們表示衷心的感謝。在寫論文的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對(duì)老師道一聲：老師，謝謝您！
參考文獻(xiàn)
1]中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)及制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
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[5]韓樹明.機(jī)械工程基礎(chǔ).北京：冶金工業(yè)出版社
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[8]郭廣思.注塑成型技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005
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2016 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表
姓名
選題教師
姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)技
術(shù)職務(wù)
高級(jí)
中級(jí)
初級(jí)
系
√
專業(yè)
申報(bào)課題名稱
水杯護(hù)套塑料模具設(shè)計(jì)
課題類別
設(shè)計(jì)
論文
其它
課題來源
生產(chǎn)實(shí)踐
科研
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
自擬
√
√
課題簡介
本設(shè)計(jì)將運(yùn)用注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，并查閱有關(guān)參考文獻(xiàn)，分析塑件的性能要求，選擇了合適的塑件材料，為后面做工藝卡做準(zhǔn)備。最后根據(jù)畫出的三維圖來進(jìn)行二維圖的繪制。最終設(shè)計(jì)出符合自己要求的圖紙。
設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）
條理性好，文字通順，論文格式正確，方案正確。
課題預(yù)計(jì)
工作量大小
大
適中
小
課題預(yù)計(jì)
難易程度
難
一般
易
是否是新擬課題
是
否
√
√
√
所在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主任審定意見
負(fù)責(zé)人（簽名）：
年 月 日
注：1.該表作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論,負(fù)責(zé)人簽名后生效;
2.該表的填寫針對(duì)1名學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇,應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別(加副標(biāo)題),并且在"設(shè)計(jì)(論文)要求"一欄中加以體現(xiàn);
3.課題簡介一欄主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、主要內(nèi)容、意義；
4.“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄：主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事該課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場地、文獻(xiàn)資料等）；
5.課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料袋”中存檔。
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