1、 1 天津职业技术师范大学 Tianjin University of Technology and Education 毕 业 设 计 专 业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 二一 六 年六月 天津职业技术师范大学本科生毕业设计 塑料注塑模具设计 Plastic injection mold design 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 学 院：机械工程学院 2016年 6月 摘要 当今社会，塑料的应用极为广泛，塑料模具发展飞速，尤其是注塑模。由此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本文主要是针对零件的注塑模具设计 ,通过对零件进行工艺性分析 ,利
2、用三维软件设计出一套注塑模。从零件的结构工艺性和具体模具结构出发，对模具的分型面、浇注系统、排气和引气系统、设备的选择和其相关参数的校核，同时编制了模具的安 装方法和试模内容。 本次设计，我对注塑模具有系统的认识，掌握了模具结构和工作原理；通过对 PROGRAM 的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率；利用三维软件绘制了模具的装配图和零件图，对绘图软件的熟练程度更近一步，也加深了对模具各个零件设计的认识。 关键字 : 塑料模具，注射机，型腔，浇注系统 Abstract In todays society, plastics are widely used, especial
3、ly the rapid development of plastic mold, injection mold. It can be known that the study of injection mold to understand the production process of plastic products and improve the quality of products is of great significance. This paper is mainly for the parts of the injection mold design, through p
4、arts of the process analysis, using 3D software design out a set of injection mold. Starting from the parts of the structure, process and the concrete mold structure of mold parting surface, gating system, exhaust and air entraining system, equipment selection and the related parameters of the check
5、, at the same time, the preparation of the installation method of die and mold test content. This design, I of the injection mold has a system of understanding, master of the die structure and working principle; simpler parts parts library can be established by learning to program, so as to effectiv
6、ely improve the efficiency of the work. The 3D software to draw the mold assembly drawing and parts drawing, a step closer to the proficiency of the drawing software, also deepen the understanding of each mold parts design. Keywords: plastic mold, injection molding machine, mold cavity, pouring syst
7、em I 目录 摘要 . 3 Abstract. 4 目录 .I 1.绪 论 . 1 1.1.模具工业的概况 . 1 1.2.我国塑料模具工业技术现状及与国外的差距 . 1 1.3. 我国今后的塑料模具产业和生产技术主要发展方向 . 3 1.4 .注塑模具 CAD 发展概况及趋势 . 3 2.塑件材料选择性能 . 5 2.1 零件 . 5 2.2 塑件分 析 . 5 2.3.ABS 材料分析 . 5 2.4 塑料成型工艺性能分析 . 6 3 成型设备的选择和成型工艺的制定 . 7 3.1 成型参数的确定 . 7 3.2 塑料零件的体积和重量的计算 . 7 3.2.1 利用软件进行塑料零件的体积
8、的计算 . 7 3.2.2 零件重量的计算 . 7 3.3 模具所需原料熔体注塑量 . 7 3.4 锁模力的计算 . 8 3.5 塑料成型工艺卡 . 8 3.6 注塑模的最大开模行程： . 10 3.7.型芯尺寸设计 . 11 3.8 型腔尺寸设计 . 11 4.模具设计 . 12 4.1 标准模架的选用 . 12 4.2 确定型腔数目及型腔布置方案： . 12 4.3 浇口套设计 : . 13 4.4 分流道与浇口的设计： . 13 4.5 浇口位置的选择应遵循以下原则： . 15 4.6 排气系统 . 15 4.7 导向机构的设计 . 15 4.8 推出机构的设计： . 17 5 安装与试
9、模 . 18 5.1 模具的装配图 . 18 5.2 模具工作过程 . 19 5.3 模具的安装试模 . 19 5.3.1 试模前的准备 . 19 5.3.2 模具的安装及调试 . 19 5.3.3 模具 的试运行（试模） . 20 5.3.4 检验 . 20 6结论 . 22 7 参考文献 . 23 8.致谢 . 24 天津 职业技术师范大学 2016 届 本科 生毕业论文 1 1.绪 论 1.1.模具工业的概况 模具作为塑料成型加工的一类设备，利用模具来制造出的产品的市场价格能达到模具本身价格的数倍乃至数千倍，因而模具行业已经发展为国家经济发展的基础行业之一，模具制造能力的高低与否，已经成
10、为这个国家工业水平是否高的决定性指标之一。由于注塑模具行业水平进步非常快，同时行业之间有一定发展不平衡，因而国内以后模具行业的发进 步进度一定会高过本行业整个群体的发育进度。 塑料模具是对塑料的形状进行加工设施与装置 。加工工艺、先进的设施仪器、合理化的模具作为完成当今塑件生产必不可缺的三大要素。塑料模具在完成加工的技术要求、维持塑件的品质、降低制造的代价等方面有着举足轻重的地位。一个质量良好的模具可以塑造上万，乃至几十万。这与模具的构造结构、材质、生产、塑造成型和日常的养护有非常大是联系。关于塑料模具的设计要求为：生产零件的精准度、外形、力学性能等各个方面都可以达到应用需求得优良产品。模具在
11、使用的时候，出厂率和生产的智能化、简便的工作流 程、长时间的使用时间；在模具的制造方面来考虑，要求构造的设计合理、制造的过程要简易方便、生产的成本要低廉。 生产时的效率高，对原料的利用率高是塑料模具在实际生产加工中的几大特点，产品的尺寸是一样的，特别是对机电产品的批量生产，更便宜和良好的经济效益。塑料模具的设计制造与塑料工业的发展有非常紧密的关系。伴随塑料工业的快速发展，塑料模具工业也在迅猛发展。 1.2.我国塑料模具工业技术现状及与国外的差距 总的来说，我国注塑模具行业上，不论是制造量，还是产品的出产品质、制造技术和制造效率等方面都有了很快速的发展，然 而与经济发展的需求及世界先进水平做比较
12、，差别依然非常大。许多大型、复杂、精密的塑料模具每一年依然依赖入口。制造的数量远小于所需求的同时，许多低档塑料模具却远远超过了所需求的量，由于竞争非常激烈，另有许多技术含量不是很高的注塑模出现了制作量大于需求量的现象 。 然而我国与国外相关模具的制造能力进行对比 ,不难看出我们与国外还有着很大的距离。 技术比较见表 1 天津 职业技术师范大学 2016 届 本科 生毕业论文 2 表 1: 国内外塑料模具技术比较表 项目 国外 国内 注塑模型腔精度 0. 0050. 01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.010. 05 um Ra0.20 um 非淬火钢模具寿命 10-60万次
13、 1030 万次 淬火钢模具寿命 160300 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 1)模具材料和标准件 国内的金属冶炼设施、技术相对滞后落伍，大部分的金属冶炼炉，产品钢材的纯净度、硬质合金级大、紧致度低下。但其他发达国家钢产量 81%或更高的利用了真空精炼与电渣重熔，产出的钢比较纯。然而在我国缺只有 3Cr2Mo和 3Cr2MnNiMo 两种钢列入到了国家标准 。 在国际上，模具标准化率可达 87% 。而我国公司中，模具的标准化水平仅为 26% 31%。 2)模具的精度、寿命
14、和模具制造周期 外国汽车公司的“ 2 毫米”项目，在 我 国，一个单一的部分可以完成，数百个零件组装在一起，没有任何保证。零件的 精准程度低下，返修率高 、 出现问题的几 率高、 设备运行的安定 性 低 。 美 国的模具制造周期一般为 14 天 21天 ,备料 3 6 天 ,试模 1.5 3.5 天。我国现在还做不到配件的标准化，且 塑件 的制造工艺水平 达不到 所需要的水平 。 3) 加工仪器、模具制造工艺方 法和检测技术 外国公司 制造仪器 非常 领先 ,大部分为电脑控制 、 4 轴 5 轴的 精密 机床，可完成型面的精密加工。但是我国模具公司的高速加工机床比例很小，高光模具的加工较之国外
15、差的很远。外国汽车 外壳的 模具制造工艺达到标准化， 产品的出产 精度高且 生产的 周期短。精密模具零件的测量都使用在线检测，我国较之相差 20 年左右 。 4） 新工艺、新材质新原料的研究和创新创造能力 国家的创新和研发能力，反映了该国的综合实力。国外企业高度重视新产天津 职业技术师范大学 2016 届 本科 生毕业论文 3 品的开发，模具厂往往与材料制造商，产品制造商，共同开发新产品和模具；注塑机厂将与材料生产厂家合作开 发新机型；著名品牌塑料供应商会和著名的品牌汽车公司共同开发新的塑料和新产品（如拜耳和宝马与整个塑料赛车的发展，通用电气和克莱 斯勒合作开发的全塑料汽车） 。 1.3. 我
16、国今后的塑料模具 产 业和 生产 技术主要发展方向 现今，国内的模具工业固然发展较快，然而和发达国家作比较，依然存在多方面的差距。比如，我们在发展中需要重视的问题有：缺少加工进度高的装备，高新技术使用率低，体型大、精度高、多型腔复杂的模具的生产能力与方式不完备。 从塑料模的质量与成本方面看，国内塑料模的发展大体可从如下的几个方面来思考 。 1） 在模具设计 和生产中应用 CAD/CAM 技术 现如今， CAD/CAM 技术已经成为了一种相对健全的操作方法，生产塑件及模具的三维成型与塑成过程中的三维解析将在我们国家的注塑行业中处于日益重要的重要的低位。在未来的生产研发中，自动化水平会得到一个比较
17、大的发展 。 2） 使用热流道技术，发展非固体补助塑成 热流道模具成型能够节省大批的塑件的原材料，是因为其成形后的产品不存在残留的凝料同时便于达成自动化，可提高产品的生产效率。气辅注射成型不仅能保证产品质量，还能大幅降低成本。在这种方法中，模具的设计与控制是非常困难的。对此，我们一定 要把重点放在对气辅成型流动进行正确系统的解析的软件的研发 。 3） 朝着快速成型制造技术方向发展，将模具的设计、模具的制造周期缩短，把生产成本降低 。 4） 利用先进的表面处理方法与优良材料，抬高模具的寿命及质量，使塑件成本降低。 5） 在 模具 生产中采用 国际统一标准 ， 使得 产品质量 得以确保 ， 减少
18、生产 时间 ， 减小制造的代价 。现今，我国 行业 标准化 水平还达不到 35%， 然而 在发达国家 中 模具 的统一化水平 的已 经有 75%85%，国内在这方面 和水平高的国家 相比依然具有非常大的 距离 。 1.4 .注塑模具 CAD 发展概况及趋势 计算机辅助设 计作为现代计算机应用的一个非常重要领域。随着计算机硬件和软件技术的飞速发展，计算机辅助设计技术及其应用得到了迅速发展 。 天津 职业技术师范大学 2016 届 本科 生毕业论文 4 多年以来，国际的注射模 CAD 技术的发展速度非常快。 30 多年前，模具制造行业的技术人员，通过限元分析法来了解 3D 型腔中熔体塑料的地流动形式，使得设计过程中的分析不只是停留在经验与数据上，让人们对设计方案中出现的问题可以更直观的发现进而进行相对应的改进，从而降低因为设计出错而花费的时间，把模具的制造质量提高。在过去的十年中，注塑模具的计算机辅助设计技术在理论和实验研究方面都得到了发展 。
