材料成型及控制工程毕业论文-消防套筒成型技术及注射模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）消防套筒成型技术及注射模具设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 消防套筒成型技术及注射模具设计 1课题意义及目标通过本次毕业设计，培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，独立分析和解决塑料产品开发及模具设计等工程领域实际问题的能力，为毕业后从事相关技术工作打好基础。 2主要任务（1）对给定工件进行工艺分析，确定工艺方案。 （2）进行注射工艺设计：工艺参数计算，注

2、塑机的选定。（3）模具的总体设计：型腔布置，浇注系统设计，推出机构类型等。（4）模具的结构设计：模具工作部分尺寸的计算，材料的选用、结构尺寸确定。（5）绘制模具装配图及零件图，完成设计说明书一本。3主要参考资料1唐志玉.塑料挤塑模与注塑模优化设计M.北京：机械工业出版社，2000.2王树勋.典型注塑模具结构图册M.长沙:中南工业大学出版社,1992:23-29. 3王文平，池成忠.塑料成型工艺与模具设计M.北京:北京大学出版社,2005.4 蒋继宏. 车用灭火器筒座注射模设计J.模具工业， 1997,04:41-46.5 苏伟.罩扩口类管件注射模抽芯机构设计J. 模具工业，2014,04:51

3、-55.4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告 2014.12.012014.12.312 完成工艺计算、确定工艺方案 2015.01.012015.03.203 确定模具结构方案，中期检查 2015.03.212015.04.304 模具总体设计、结构设计 2015.05.012015.05.155 完善设计内容、完成设计说明书及答辩工作 2015.05.162015.06.10审核人： 2014 年 12 月 15 日I消防套筒成型技术及注射模具设计摘 要：本文分析了消防套筒的成型技术并进行了相应注射模具的设计。设计内容包括产品工艺分析、模具结构设计、校核过程等

4、环节，设计中应用了三维软件Pro/e、计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术。文中在对塑件外形及工艺性分析的基础上，选择了模具的分型面、合模导向机构、浇注系统等，用斜导柱来进行侧向抽芯，完成了成型零件尺寸的计算，最后校核各项数据，并利用 CAD 软件绘制零件图和装配图。在设计过程中圆满完成了各项预定的任务,整个设计表明设计的模具能够达到塑件所要求的加工工艺.完成的模具设计文件质量高，完整规范。关键词：消防套筒，模具设计，斜导柱，CAD/CAEForming technology for the fire extinguisher sleeves and design of inject

5、ion mold Abstract：This article analyzes on the forming technology of the firefighting sleeves and the design of the corresponding injection mold, including the technology analysis of the product, the design of mold structure and the checking process . Moreover, the design is completed with the help

6、of three-dimensional software (Pro/e), technology of Comptued-aided design and Comptued-aided manufacturing (CAD / CAM). This article analyses the shape and process of the plastic part and on this basis, choosing the parting surface of mold, synthetic die oriented institutions, gating system etc. Me

7、anwhile, it chooses slanted guide pillar to lateral core pulling and finish the calculation of the size of the molded part. After every data was checked, the Comptued-aided design software would be used to draw the part-figure and assembly-figure. During the process of designing, each scheduled task

8、 has been accomplished successfully. The whole design shows that the mold which has been designed can fulfill the requirements of the processing technology. Overall, with high quality, this article about mold designing is complete and normative.Keywords: The fire extinguisher sleeves, mold design, I

9、nclined guide pillar, CAD/CAE II目 录1 绪论 .11.1 塑料注射模简介 .11.2 我国塑料注射模的现状及今后的主要发展方向 .12 产品技术要求和工艺分析 .42.1 产品技术要求 .42.2 塑件的工艺性分析 .42.2.1 塑件的结构工艺性 .42.2.2 塑件的工艺性分析 .42.2.3 塑件的材料分析 .52.3 塑件成型工艺参数的确定 .52.4 注射机的选择 .62.4.1 产品体积的计算 .62.4.2 浇注系统凝料体积的初步计算 .62.4.3 注射机的主要参数 .63 模具结构及设计 .83.1 分型面的设计 .83.1.1 分型面的概念

10、及设计原则 .83.1.2 分型面的选择 .93.2 浇注系统的设计 .103.2.1 主流道的设计 .103.2.2 浇口设计 .123.2.3 分流道的设计 .133.3 成型零件设计 .133.3.1 成型零件工作尺寸计算 .143.3.2 模具型腔壁厚的确定 .193.3.3 模具型腔模板总体尺寸的确定 .193.4 合模导向机构的设计 .203.4.1 导柱导向机构 .20III3.5 推出机构设计 .213.6 侧向分型及抽芯机构设计 .223.6.1 确定抽芯距 .223.6.2 确定斜导柱倾角 .223.6.3 确定斜导柱尺寸 .223.6.4 滑块的设计 .243.7 冷却系

11、统的设计 .244.1 注射压力的校核 .274. 2 锁模力的校核 .274. 3 模具闭合高度的校核 .284.4 模具安装部分的校核 .284.5 模具开模行程的校核 .285 绘制装配图 .306 结 论 .32参考文献 .33致 谢 .3411 绪论1.1 塑料注射模简介塑料模具（简称塑料模具）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有及密切关系。塑料模具是现代塑料城业生产中的重要工艺装备。塑料模具工业是国民经济的基础工业。用塑料模具生产成型零件的重要优点是制造的过程简便、材料的利用率较高、生产率高、产品生产的规格一致，特别是对大批量生产的产品，更能获得物美价廉的良好的经济效果。塑料模具

12、也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。因而世界上各国对塑料模具的现代设计与制造技术都极为关注。塑料模具广泛应用于成型塑料制品，他利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性，将其成型为具有一定形状和尺寸，并通过塑料的化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中普遍使用有以下几种塑料模具：（1）压缩成型的塑料模具；(2) 压入成型的塑料模具；（3）挤出成型的塑料模具；（4）注射（塑）成型的塑料模具。本次设计采用的是注射（塑）成型的塑料模具，简称注射模或注塑料模具。它是将塑料原料注射在注射机的加热料桶内，受热呈熔融状态，在注射机的螺杆或柱塞的推动下进入到

13、注塑料模具具的型腔内，使塑料在型腔内硬化成型，得到做需要的制品。1.2 我国塑料注射模的现状及今后的主要发展方向我国现代塑料注射模具的发展非常迅速，目前我国塑料的应用正在普及到国民经济各个领域的各个部门。采用塑料模具加工的塑件也很多，在生活中随处可见，比如如各种管类材料、板类材料、发泡型材及棒材等等，都广泛应用于医学、医药品、化学物品、纺织物品、日用品及机械工业中的齿轮、轴承等机械类零件，在汽车、飞机等领域的各个地方也得到了广泛的应用；特别是在建筑工业中塑件的应用更加的广泛，为人类在寻求解决替代有限的木材和贵金属材料开辟了新的方向和途径。当前我国塑料战线上出现了许多新的塑料模具结构和新的塑料模

14、具加工方法，2塑料注射模具的设计、制造技术等各种技术水平，包括 AUTOCAD 技术等在我国已经有了很大程度的发展，各种各样的有关模具设计方面的技术已经有了相当程度的开发和应用，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了非常有利条件和广阔的前途。我国塑料模具工业从刚开始起步到现在，已经历经了 50 多年，已经有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具方面已能生产洗衣机全套塑料模具、大尺寸的大屏幕电视塑壳注塑料模具以及汽车外壳上的塑料保险杠装置和各类整体精密仪表板等塑料模具；而且我国在精密塑料模具方面，也有了非常快速的发展，各种技术水平也有了很大的提升，已能生产照相机塑料件模具，多腔防盗

15、瓶盖注塑模具，多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。例如津荣天和机电有限公司和北极星 I.K模具有限公司制造的多腔齿轮模具，都是属于精密塑料模具类的先进产品，这些公司所生产的这类多腔齿轮塑件的尺寸精度、同轴度等要求都与国外先进的同类产品的精度等级相靠近，基本到达到了国际上的先进水平，而且还采用了目前国际上代表先进水平的齿轮设计软件，较大程度上修正了由于在成型过程中由于塑料材质收缩造成的不良的齿形等各类误差，已经达到了标准渐开线齿形要求。在成型工艺方面，多材质塑料成型模和高效多色注射模等创新设计方面也取得较大进展。在制造技术方面，AUTOCAD/CAM 技术的应用水平迈向了一个新台阶。近年来，国内已较

16、广泛的采用了一些如 P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等新的塑料模具钢，这些新兴的材料质量以及模具设计技术对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但是总体来说还是发展的程度较低，使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到了应用。但目前我国模具标准化程度和商品化程度和国外先进工业国家已达到 70%以上相比仍然发展水平较低，一般在 30%以下，仍然存在着很大的差距，需要我们进行进一步的努力，继续大力的发展我国的模具标准化，促进我国塑料模具事业的发展。经过查阅了一些资料，总结出了我国国内与国外在模具制造方面的一些对比，由下表可以明确的看出：在模具制造的精度以及表面粗糙度、

17、模具寿命等一些关于模具精度水平方面，我国与国外的先进水平还存在着很大的差距。要发展我国的塑料模具制造技术水平，还需要多多汲取国外的先进经验，吸收并转化成自己的技术，提高我国的制造业水平，为我国的工业制造提供一个可以快速发展的平台，并且在以后的技术水平上可以靠近甚至赶超外国，为我国成为世界上先进的、强大的、处于领先水平的工业大国打好一定的基础。我国3国内塑料模具制造技术水平与国外的水平对比如下表 1：项目 国外 国内注塑料模具型腔精度 0.0050.01 0.020.05型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m非淬火刚模具寿命 1060 万次 1030 万次淬火钢模具寿命 1603

18、00 万次 50100 万次热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10%标准化程度 7080% 小于 30%中型塑料模生产周期 一个月左右 24 个月在模具行业中的占有量 3040% 2530%表 1 国内外塑料模具技术比较表从现阶段的发展水平来看，我国模具市场的总体发展趋势是处于向上平稳的发展的，并且在未来我国国内的模具市场中，塑料模具的发展速度将远远高于其他模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，微精、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，微精、复杂、长寿命模具占了大部分的比例，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在

19、市场上的份额也将逐步增大。我国塑料模具工业今后的主要发展方向将包括以下几个方面：（1）提高微精、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔模具所要求的。 （2）在塑料模具设计制造中全面推广应用 CAD/CAM 技术。现代 CAD/CAM 技术已经发展的很成熟，其硬件与软件价格都已经降低到了很大的程度，大部分中小企业可以接受，这样就可以为其进一步的普及创造了良好的条件； CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；模具的 3D 分析及塑料制件将在我国塑料模具工业中发挥出越来越重要的作用。 （3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。 （4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （5）提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率。 （6）研究和应用模具的告诉测量技术与逆4向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实线逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实线逆向工程的必要前提。2 产品技术要求和工艺分析2.1 产品技术要求图 1