杯托零件注塑模具設計【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務書】

33頁 13000字數(shù)+論文說明書【詳情如下】

任務書.doc

支撐件.dwg

杯托注塑模裝配圖.dwg

杯托零件.dwg

杯托零件注塑模具圖紙7張.dwg

杯托零件注塑模具設計說明書.doc

目  錄

1.前言 2

 1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 2

1.2 注塑模具設計與制造技術(shù) 3

1.3 UG模具設計的基本流程 4

1.4課題意義 5

2.注塑件的設計 6

2.1 功能設計 6

2.2 材料選擇 6

2.3 結(jié)構(gòu)設計 7

2.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 8

3.塑件3D建模及注射成型工藝分析 9

3.1塑件的3D模型 9

3.2塑件的注射成型工藝性分析 9

3.3注塑機 15

4.模具結(jié)構(gòu)設計 16

4.1型腔數(shù)目的確定 16

4.2分型面的確定 17

4.3澆口的確定 17

4.4模具材料的確定 17

4.5澆注系統(tǒng)的設計 18

4.6成型零件結(jié)構(gòu)設計 20

4.7 抽芯結(jié)構(gòu)設計 21

4.8模架的選用 22

4.9導向機構(gòu)的設計 23

4.10頂出機構(gòu)的設計 24

4.11排氣設計 24

4.12溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 25

5.注射機的校核 26

5.1最大注塑量的校核 27

5.2鎖模力的校核 28

5.3模具外形尺寸校核 29

5.4模具厚度校核 30

5.5模具安裝尺寸校核 32

5.6開模行程校核 35

6.模具總裝設計 38

6.1模具裝配及加工要求 39

        6.2模具工作原理 40

參考文獻資料 41

摘  要

塑料成型制品是以塑料為主要結(jié)構(gòu)材料經(jīng)成型加工獲得的制品，又叫做塑料制件，簡稱塑件。塑料成型制品應用廣泛，特別是在電子儀表、電器設備、通信工具等方面獲得大量應用。如各種受力不大的殼體、支架、結(jié)構(gòu)件、裝飾件等；作為塑料制品的主要生產(chǎn)基礎工藝裝備的塑料模具，在國民經(jīng)濟占有重要的地位，模具技術(shù)也已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志。注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性的成型可以一次成型形狀復雜的精密塑件，本次設計就是將杯托作為設計模型，將注塑模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述塑料注塑模具的整體設計過程。

本文設計的內(nèi)容就是杯托注塑模具，材料為ABS，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特點以及通過對杯托成型工藝的正確分析，確定型腔的總體布局，選擇分型面，確定脫模方式，設計澆注系統(tǒng)等；同時本文對注塑模具進行簡要介紹，對注塑模具中的主要零件進行設計計算，在設計過程中著重考慮其生產(chǎn)實際中的經(jīng)濟性和合理性。

關(guān)鍵詞：注塑模具；注射成型；分型面

1.前  言

1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景

經(jīng)過1990年代的高速發(fā)展，中國的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當大的提高，模具市場的規(guī)模也正在逐步擴大。過去十年，中國模具工業(yè)（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。

到2005年，全國模具生產(chǎn)廠點已達3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模具銷售總額高達610億元，比上年增長25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務飽滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預測中國汽車的年度銷售數(shù)量將會比前一年增長15%，年度銷售數(shù)量將會達到640萬臺。而汽車零部件市場比汽車整車的市場更大，可以預測汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會有高速發(fā)展。

與2004年相比，2005年中國的模具生產(chǎn)值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達到了7.4億美元。目前，國內(nèi)模具行業(yè)正隨著我國制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。

近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展較快。

在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高，注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量已超過50噸，最精密的注塑模具精度已達到2微米。在 CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時，CAE技術(shù)應用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面：

(1)模具日趨大型化。

(2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。

(3)多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。

(4)熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。

(5)隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。    

(6)標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。

(7)快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。

(8)隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。

(9)以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。

(10)模具技術(shù)含量將不斷提高。

從應用趨勢方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟模具的開發(fā)將被重視，模具標準件的應用將日漸廣泛，且采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會得到發(fā)展和提高。

6.1模具裝配及加工要求

模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，塑料模具制造時應達到以下技術(shù)要求：

a、組成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應符合相應圖樣的要求。

b、組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求

c、模具的功能必須達到設計要求

d、為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進行修整，直至試出合格的成型件為止。

6.1.1 加工要求

1）模具分型面及組合件的結(jié)合面應很好貼合，局部間隙不大于0.02mm

2）模具成型表面的內(nèi)外銳角、尖邊、圖樣上未注明圓角時允許不大于0.5mm圓角（分型面及結(jié)合面除外）。當不允許有圓角時,應在圖樣上注明。

3）圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按GB1804標準即孔按H13，軸按h13，長度按J14來加工。

4）模具中各承壓板（模板）的兩承壓面的平行度公差按GB1184附錄一的5級。

5）導柱、導套孔對模板平面的垂直度公差按GB1184附錄一的4級。導柱、導套之間的配合按H8/f8。

6）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于2mm，或相應各孔配作。

7）導柱(直導柱、臺肩導柱)其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級。

8）導套（直導套、帶頭導套）外圓與內(nèi)孔的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級。

9）主流道襯套的中心錐孔應研磨拋光，不得有影響脫澆口的各種缺陷。

10）成型零部件：為了保證導向作用，動、定模的導柱，導套孔的孔距精度應控制在0.01mm以內(nèi)。因此，必須用坐標鏜床對動、定模鏜孔。在缺少坐標鏜床的情況下，較普遍采用的方法是將動、定模合在一起，在車床、銑床或鏜床上進行鏜孔。成型零部件采用優(yōu)質(zhì)模具鋼，強度高，耐磨性好，熱處理變形小，要求耐腐蝕，調(diào)質(zhì)淬火低溫回火≥55HRC。

型芯的加工：把成型面的曲面圖通過計算機產(chǎn)生刀具加工路徑進行數(shù)控銑外形加工，再銑小型芯孔和凹臺，鉆推桿孔，加工澆口。再用電火花加工成型。

型腔的加工：把成型面的曲面圖通過計算機產(chǎn)生刀具加工路徑，留余量在數(shù)控銑上加工成型，再用電火花加工成型。

6.1.2裝配要求

1）頂出制品的推桿的端面與所在的相應型面保持齊平，允許推桿端面

   高出型面不大于0.1mm。

2）注射模的復位桿，其端面應與模具分型面齊平，允許低于分型面大

   大于0.03mm。

3）型芯、凸模、鑲件等，其尾部高度尺寸未注明公差時，其端面應在

   裝配后與其配合的零件齊平。

制品同一表面的成型腔分布在上、下?；騼赡r，裝配后沿分型面的錯邊不大于0.05mm，并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸。

5）凸模與凹模裝配后的配合間隙，應保持周圍均勻。

6）需保持同軸的兩個以上零件，其同軸度必須保證裝配要求，使各配合零件能順利裝卸，活動自如。

7）模具導向件的導向部分，裝配后保證滑動靈活，無卡滯現(xiàn)象。

8）模具中供兩次分型用的拉桿、拉板裝配后，各工作面應在同一平面內(nèi)，允許 其極限偏差為±0.1mm。

9）模具裝配后兩安裝平面應保持平，其平行度公差按按GB1184附錄一的6級。

6.1.3綜合要求

1）模具、模架及其零件的工件表面，不應有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。

2）經(jīng)熱處理后的零件，硬度應均勻，不允許有脫碳、軟點、氧化斑點及裂紋等缺陷。熱處理后應清除氧化皮，臟物油污。

3）配通用模架模具，裝配后兩側(cè)面應進行同時磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。

4）模具的冷卻水道應保證暢通。

6.2模具工作原理

(1)開模過程：注塑機開模時，移動板帶動動模部分向遠離定模部分的方向移動，模具由分型面分型，塑件由于拉料桿和型芯的作用，連同流道內(nèi)的凝料隨動模移動，當注射機的頂桿接觸到模具的推板的時候，推板帶動推桿將塑件和凝料推出，進而完全脫離模具。

(2)合模過程：注塑機合模時，移動板帶動動模部分向靠近定模部分的方向移動，在復位桿的作用下，使推板帶動推桿和拉料桿向遠離定模部分移動，當模具完全閉合后，脫模機構(gòu)也已經(jīng)復位。

(3)模具工作原理：開模時，動模部分向后移，這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直至注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構(gòu)開始工作，同時斜頂作用于內(nèi)側(cè)抽芯滑塊，完成內(nèi)側(cè)抽芯動作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構(gòu)復位！

參考文獻

[1]  陳錫棟 周小玉.實用模具手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001.7

[2]  彭建聲 秦曉剛.模具技術(shù)問答.北京：機械工業(yè)出版社，2003.4

[3]  王文廣 田寶善 田雁晨.塑料注射模具設計技巧與實例.化學工業(yè)出版社，2003.12

[4]  周殿明.注射成型與設備維修技術(shù)問答.北京：化學工業(yè)出版社，2004.3

[5]  趙昌盛.實用模具材料應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2005.6

[6]  模具實用技術(shù)叢書編委會.塑料模具設計制造與應用實例.北京：機械工業(yè)出版社， 2002.7

[7]  張祥杰 黃圣杰.UG模具設計.北京：中國鐵道出版社，2004.5

[8]  宋滿倉 黃銀國 趙丹陽.注塑模具設計與制造實戰(zhàn).北京：機械工業(yè)出版社，2003.4

[9]  葛正浩.塑件及模具設計實例精解.北京：機械工業(yè)出版社

[10] 吳宗澤 落圣國.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，1999

[11] 王加龍.熱塑性塑料注射生產(chǎn)技術(shù).北京：化學工業(yè)出版社，2004.5

[12] 鄭大中主編．模具結(jié)構(gòu)圖冊．北京：機械工業(yè)出版社，1992

[13] 李德玉主編．機械工程材料學．中國農(nóng)業(yè)出版社，2002

大學材料科學與工程 學院 課程 設計 題目 杯托注塑模設計 作者 學院 專業(yè) 材料科學與工程學院 學號 指導教師 二〇 一五 年 一 月 二十六 日 課程設計任務書 2014~2015 學年第 一 學期 學 院： 材料科學與工程學院 專 業(yè)： 高分子材料與工程 學 生 姓 名： 學 號： 課 程設計題目： 起 迄 日 期： 課程設計地點： 指 導 教 師： 系 主 任： 下達任務書日期 : 課 程 設 計 任 務 書 1．設計目的： 通過塑料成型模具課程設計，強化學生課堂上 學習到的塑料注射模具的知識，加深學生對注射模具動作原理的理解，培養(yǎng)學生獨立設計注射模具的能力，使學生熟練掌握繪圖軟件的應用，為學生以后的畢業(yè)設計和從事相關(guān)工作打下良好的基礎。 2．設計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設計要求等）： 自行設計一個符合要求的塑料制件以及成型該制件的注射模具。 （ 1）對塑料制件的要求： ①塑件形狀應有利于成型時充模、排氣、補縮，同時能使塑料制品達到高效、均勻冷卻，具有一定的力學性能及使用價值； ② 設計塑料制件時應明確指出塑件的尺寸精度、粗糙度、斜度 、圓角、螺紋、側(cè)孔、嵌件等； ③ 成型該塑件的注射模具必須滿足下列條件之一： Ⅰ ：成型模具應具有側(cè)向抽芯機構(gòu)； Ⅱ ：成型模具應具有自動脫螺紋機構(gòu)； Ⅲ ：成型模具應具有點澆口凝料的自動脫出、順序脫模、二級脫模等較為復雜的機構(gòu)。 （ 2）對成型模具的要求： 所設計的模具能夠高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品，模具結(jié)構(gòu)合理，動作靈活，能夠滿足在使用時連續(xù)生產(chǎn)、高效率、自動化、操作簡便的要求。 3．設計工作任務及工作量的要求〔包括課程設計計算說明書 (論文 )、圖紙、實物樣品等〕： 本次課程設計的工作內(nèi)容包括以下幾個部分： ①塑料制件圖紙一張，要求標注尺寸公差、粗糙度、技術(shù)要求以及所用原材料； ②注射模具裝配圖（零號圖紙）一張； ③注射模具零件圖至少四張，包括型腔零件圖、型芯零件圖、模板的零件圖、桿件的零件圖； ④注射模具結(jié)構(gòu)計算說明書一本。 注：以上各項內(nèi)容均要求打印。 4．主要參考文獻： 1. 申開智 型模具 國輕工業(yè)出版社， 2003 2. 宋玉恒 北京：航空工業(yè)出版社， 1995 3. 注射模設計 108 例 防工業(yè)出版社， 2002 4. 賈潤禮 北京： 中國輕工業(yè)出版社， 2000 5．設計成果形式及要求： 本次課程設計的設計成果以模具設計圖紙和模具設計計算說明書的形式提交。 6．工作計劃及進度： 2015 年 月 日 ~ 月 日 塑料制件設計 2015 年 月 日 ~ 月 日 模具結(jié)構(gòu)計算及草圖設計 2015 年 月 日 ~月 日 模具裝配圖的繪制 2015 年 月 日 ~ 月 日 模具零件圖的繪制 2015 年 月 日 模具設計計算說明書的撰寫 2015 年 月 日 答辯和成績考核 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日