基于UG的SJ-1型零件的塑膠模具及程序加工設(shè)計(jì)

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任務(wù)書(shū).doc

凸模固定板.dwg

凹模固定板.dwg

動(dòng)模座板.dwg

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基于UG的SJ-1型零件的塑膠模具及程序加工設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

基于UG的SJ-1型零件的塑膠模具及程序加工設(shè)計(jì)論文.doc

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目  錄

1 前言………………………………………………………………………………………………1

1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位………………………………………………………………1

1.2各種模具的分類(lèi)和占有量………………………………………………………………………1

1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀……………………………………………………………………………2

1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況………………………………………………………………3

1.5我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………………4

2 注塑件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………6

2.1功能設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………6

2.2材料選擇………………………………………………………………………………………6

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………7

        2.3.1 壁厚…………………………………………………………………………………… 8

        2.3.2 脫模斜度…………………………………………………………………………………8

2.3.3加強(qiáng)肋……………………………………………………………………………………8

2.3.4 圓角………………………………………………………………………………………8

2.4塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量…………………………………………………………… 9

2.4.1尺寸精度………………………………………………………………………………9

2.4.2塑件的表面質(zhì)量………………………………………………………………………9

3 注塑成型的準(zhǔn)備…………………………………………………………………………………11

3.1注塑成型工藝簡(jiǎn)介……………………………………………………………………11

3.2 注塑成型工藝條件………………………………………………………………………12

3.3注塑機(jī)的選擇…………………………………………………………………………13

3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介…………………………………………………………………………13

3.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)……………………………………………………………………13

   3.3.3 選擇注塑機(jī)………………………………………………………………………………14

3.4 注射機(jī)的校核…………………………………………………………………………15

3.4.1最大注塑量的校核……………………………………………………………………15

3.4.2鎖模力的校核…………………………………………………………………………15

3.4.3塑化能力的校核……………………………………………………………………15

3.4.4噴嘴尺寸校核………………………………………………………………………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模具安裝尺寸校核……………………………………………………………………17

3.4.9開(kāi)模行程校核………………………………………………………………………17

4 模具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………17

4.1 塑料配方說(shuō)明………………………………………………………………………17

4.2 分型面的確定……………………………………………………………………………18

    4.3型腔數(shù)目的確定…………………………………………………………………………… 18

4.4澆口確定……………………………………………………………………………19

4.5模具材料的選擇…………………………………………………………………………19

4.6澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………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澆口…………………………………………………………………………………21

4.6.5剪切速率的校核…………………………………………………………………22

4.7模架的確定……………………………………………………………………………23

4.7.1型腔壁厚和底版厚度計(jì)算……………………………………………………………23

4.7.2模架的選用……………………………………………………………………………24

4.8導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………25

4.9頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………25

4.9.1脫模力的計(jì)算……………………………………………………………………26

4.9.2推桿脫模機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………27

4.9.3推管脫模機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………28

4.9.4推板厚度的計(jì)算…………………………………………………………………29

4.10成型零件工作尺寸的計(jì)算………………………………………………………29

4.10.1凹模工作尺寸的計(jì)算…………………………………………………………………29

4.10.2 凸模工作尺寸的計(jì)算……………………………………………………………………30

        4.10.3 中心距尺寸的計(jì)算………………………………………………………………………31

4.11排氣設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………32

4.11.1排氣設(shè)計(jì)原則……………………………………………………………………………32

4.11.2推管、推桿、鑲件排氣功能的證明……………………………………………………32

4.12溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………33

4.12.1溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響………………………………………………………33

4.12.2對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求……………………………………………………………33

4.12.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………33

結(jié)論…………………………………………………………………………………………………40

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………… 41

致謝……………………………………………………………………………………………… 42

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(lèi)之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類(lèi)，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。

本設(shè)計(jì)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；。

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)UG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：塑料模具；參數(shù)化；鑲件；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 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。

模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它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(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。

模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。

模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。

目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。

1.2 各種模具的分類(lèi)和占有量

模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。

（1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。

（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。

（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。

（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。

（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類(lèi)粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。

模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。

結(jié)論

本設(shè)計(jì)首先說(shuō)明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計(jì)原則，對(duì)塑件的特征如倒圓角、加強(qiáng)筋等做了說(shuō)明，從實(shí)際來(lái)看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容，冷流道注塑模具無(wú)外乎包括四大系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開(kāi)閉器等）。在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式取流道橫截面形狀，確定澆口尺寸，對(duì)流道剪切速率進(jìn)行校核；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)說(shuō)明了設(shè)計(jì)的一般步驟，確定冷卻時(shí)間，計(jì)算體積流量等；頂出系統(tǒng)著重說(shuō)明了推桿，推管的安裝要求，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；該模具屬于簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)，無(wú)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，也無(wú)開(kāi)模先后順序的要求，做完這些工作之后，該模具的設(shè)計(jì)到此結(jié)束。

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)公式有不一致的地方，不同公式的計(jì)算結(jié)果有的相差很大，特別是在溫度調(diào)節(jié)與脫模力的計(jì)算這兩塊。在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)塑件的設(shè)計(jì)有的地方是不合理的，比如說(shuō)壁厚，雖然有經(jīng)驗(yàn)可循，但從實(shí)際中看顯然本設(shè)計(jì)的塑件壁厚過(guò)大；還有就是推管處的設(shè)計(jì)不合理，按該塑件加工，則標(biāo)準(zhǔn)推管需要再加工；從這里可以知道，注塑件的設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)關(guān)系密切，好的塑件結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。

單分型面注射模是最為簡(jiǎn)單和常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，約占全部注射模具的70%左右，但目前傳統(tǒng)冷流道模具設(shè)計(jì)還是以經(jīng)驗(yàn)為主，很難對(duì)注射各參量進(jìn)行嚴(yán)密的數(shù)學(xué)建模，因?yàn)楦鲄⒘肯嗷ビ绊?，關(guān)系復(fù)雜。隨著科技的進(jìn)步及注射理論的突破，熱流道模具發(fā)展的越來(lái)越迅速，隨著技術(shù)的成熟，熱流道模的生產(chǎn)控制將會(huì)變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)得到更好提高，所以，以后注射模具的研究會(huì)以熱流道模具為主。 

參考文獻(xiàn)

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致謝

經(jīng)過(guò)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說(shuō)不出的輕松，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多的問(wèn)題，在眾多師友的幫助下予以解決。首先要感謝~~~老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，~老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中少走彎路，~老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；要感謝宿舍同學(xué)，是大家營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互幫互助，使我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能；還要感謝那些把借閱證讓我借書(shū)的同學(xué)，使得我查閱資料非常方便；還要感謝石生貴同學(xué)在我最需要電腦的時(shí)候給我提供電腦，使我能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

大學(xué)生活至此劃上了圓滿(mǎn)的句號(hào)，在####大學(xué)這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂(lè)的成長(zhǎng)，我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記可親的同學(xué)，我永遠(yuǎn)記得這片土地。