1、 本科毕业论文（设计） 题 目 POM 盒体精密注塑模具设计 学生姓名 杨凯雄 专业名称 材料成型及其控制工程 指导教师 刘晶 年 月 日 教学单位 学生学号 201294034095 编 号 I 摘要 随着与国际市场接轨的脚步不断 加快，国际市场竞争的日益加剧 ,模具对各行各业用 越来越大，人们对模具的技术要求也越来越高。 注塑模具制造技术很显然现已成为衡量一 个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存状况。 虽然中国注塑模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的成果，但在某些方面与发达国家相比仍有较大的差距。比如，精密加工设备在注塑模具加工设备中的比重相对较低；CAD/CAE
2、/CAM 技术的普及率也不是很高；许多先进的模具技术应用还是不够广泛等等，致使很大一部分大型的、精密的、复杂的和长寿命的注塑 模具依赖进口。 塑料注射模具在今后将成为成型塑料的一种重要工艺装备。在本次的课题设计中， 通过对机械设计、机械制图以及塑料模塑成型技术和公差配合等相关书籍的进一步学习，让我对塑料模的基本结构和零部件有了更为清晰的理解，从而根据零件的作用和设计要求，拟定各零部件的加工方案并设计出加工工艺路线。根据较好的加工工艺路线，进行加工余量、工序尺寸以及时间定额的计算和分析工作。由以上步骤指导完成模具的设计和切削力的计算，并完成零件图和装配图的绘制。 通过对 pom 材质的盒体精密注
3、塑模具的设计 ,让我能够全面的了解塑料模具设计 的基本原则、基本方法，并能熟练的使用 Pro/E、 AUTOCAD 软件进行塑料模具设计 ,提高了自己的绘图能力，为今后从事设计工作打下了坚实的基础。 关键词：模具；注塑；精密；II Abstract with the constantly accelerating pace of international integration and the more increasing competition in the market, it has been increasingly the demand of all walks of life
4、to the mold is more and more big, the technical requirements also more and more high Injection mold manufacturing technology has become a measure the important symbol of a country manufacturing level, and to a great extent, decided to enterprises survival space. Although China injection mold industr
5、y made remarkable development in the past more than ten years , but many aspects compared with industrial developed countries there is still a large gap. For example, the proportion of precision machining equipment is low in injection mold processing equipment； CAD/CAE/CAM technology penetration rat
6、e is not high; Many advanced mold technology is not widely used, and so on, led to quite a number of large, sophisticated, complex and long service life of cold die rely on imports. Plastic injection mold is an important technological equipment of plastic forming， In the design of topic.By means of
7、mechanical design, mechanical drawing, plastic moulding technology, and tolerance to cooperate and further study of measurement technology and related books, let me the basic structure of plastic mould and parts have a more clear understanding, then according to the function and design requirements
8、of parts, and formulate various parts processing scheme and the design process route. Finally, according to the better processing craft route, carries on the machining allowance, procedure dimension and time quota calculation and analysis. by the above steps， Directed to complete the mold design and
9、 calculate of cutting force, and finish the drawing of Part drawing and assembly drawing. Based on pom precision injection mold design of body, I can fully understand the basic principles of plastic mold design, basic methods, and proficient in the III use of Pro/E, AUTOCAD software for plastic mold
10、 design, improving my drawing ability, laying a solid foundation in design work in the future. Keywords: moulding ； injection； sophisticated ； IV 目 录 1绪论 . 1 1.1 选题的目的及意义 . 1 1.2 国内的塑料模具发展方向及工业现状 . 1 1.3 存在的问题和主要差的距 . 2 1.4 发展展望 . 3 2聚甲醛盒盖的注塑成型工艺分析 . 4 2.1 塑件分析及设计要求 . 4 2.2 塑件材质分析 . 5 2.2.1 聚甲醛材料物理性
11、质 . 5 2.2.2 聚甲醛材料结构 . 6 2.2.3 聚甲醛材料热性及化学性能 . 6 2.3 成型工艺条件的确定 . 7 2.4 Proe 模拟分析 . 7 2.5 聚甲醛注射成型过程及工艺参数的确定 . 12 2.6 初步选择注射机 . 13 2.6.1 塑件的体积估算 . 13 2.6.2 注射量的确定 . 13 2.6.3 锁模力的确定 . 14 2.6.4 注射压力的确定 . 15 2.7 方案的论证和初步确定 . 15 3模具设计过程 . 17 3.1 浇注系统的设计 . 17 3.1.1 主流道的设计 . 17 3.1.2 浇口设计 . 19 3.2 分型面的选择设计原则
12、. 20 3.3 成型零部件的设计 . 21 3.3.1 成型零件的结构设计 . 22 3.3.2 成型零件的尺寸计算 . 27 3.4 支撑零件的设计 . 31 3.4.1 型腔侧壁厚度的计算 . 31 3.4.2 型腔底板厚度的计算 . 32 3.5 模架的选择 . 33 3.6 导向机构的设计 . 33 V 3.6.1 导柱的设计 . 34 3.6.2 导套的设计 . 35 3.7 脱模机构的设计 . 36 3.7.1 推出机构的设计 . 37 3.7.2 脱模力的计算 . 38 3.8 侧向分型与抽芯机构的设计 . 38 3.8.1 基本考虑和要求 . 38 3.8.2 抽芯机构的概述
13、 . 39 3.8.3 斜导柱抽芯机构设计原则 . 39 3.8.4 抽芯机构的确定 . 39 3.8.5 斜导柱抽芯机构的有关参数计算简叙 . 40 3.8.6 滑块的设计 . 44 3.8.7 导滑槽的设计 . 45 3.8.8 滑块定位装置 . 45 3.8.9 锁紧块 . 46 4模具材料的选择 . 48 5模具的校核计算 . 52 总结 . 53 附 录 . 54 图 纸 10张 . 54 参考文献 . 55 谢 辞 . 56 1 1 绪论 1.1 选题的目的及意义 由于塑料 聚甲醛塑料产品 不但 是一种高熔点、高结晶性的热塑性材料，而且它具有优异的力学性能，因此在很多领域它能代替别
14、的常见金属来制造机器器件的零件。同时它可在汽车制造业、电器电子制造业、建材市场等领域广泛的得到应用，在汽车制造业方面它能为汽车的散热装置、汽车的各种箱体盖体类等产品提供方便，在各种普通机械设备中，它能为机器的齿轮、轴承、各种螺母和泵体壳体类零件提供帮助，在电子类产品的很多零件和工程上都有广泛 的应用 。 塑料模具是现在在各行各业都使用非常广泛得技术密集型的产品，制作产品水平的高低在未来将会是比较国家之间技术水平高低的主要标志之一，此次研究的课题将使用一些二维和三维软件软件的应用，例如 CAD、 PROE、 UG 等相关软件的使用。如今塑料系列制品对人们的生活影响越来越明显，个种工厂、企业对塑料
15、模具的需求也日盛一日，塑料模具在国家建设中的重要性是越来越突出。 该课 题 通过 学生拟聚甲醛盒盖精密注塑注塑模具设计， 使学生 学会 中等难度模具的设计 方法和 模具 制造 的 加工 工艺内容， 以及塑料模具的相关知识，学会 CAD 绘图软件的 二维平面图、 PROE 绘图软件的三维模型图， 使大学 生在四年 里 所学知识 的 综合应用 并能独立的完成自己的毕业课题。 所以利用此次毕业设计我可以将我在大学四年所学到的各种知识以及理论运用到实际的产品当中去。也让我们可以真实体会到设计过程的不容易以及对所学的运用。 1.2 国内的塑料模具发展方向及工业现状 塑料产品在我们生活中有着举足轻重作用，
16、我国内注塑模具在质量和生产总量上都有了很大的发展。但是与国外的先进技术相比，我国的模具行业仍然还需要加强技术创新、技术和工艺方面的改造以及产品的质量还有待得到提高，模具行业 的现代化的管理和体制转变还有待改善。 我国在很久以前就已经利用塑料模具制造产品， 塑料模 具 工业从 起初 到 至今 ， 经历几百年了，已经 有 非常大的 发展， 塑料工业 的历史也 已 经 有 了 120 多 年的 历程，但在 这个时期 我们的行业还是主要 以天然高分子 得加工为主， 一直为行程高技术含量的产业而努力。2 尤其是在最近的几年，我国模具行业的发展才有了较大的变化。我们的注塑模具生产加工企业已经越来越趋向与数
17、字化设备，例如： CAD 等软件技术已经得到较大的应用，企业利用高速加工设备也趋向于大众化，模具的正常使用覆盖率及模具的商品化得到大幅度的 增高。 就我国的模具发展状况来讲，最近几年有了突飞猛进的发展，注塑模具有的单套质量己经超过 40 吨。有些精密度最高的可以达到 2.5 微米。高速模具方面的话也可以生产出挤出速度达到 5m/min 以上的高速塑料异型材的挤出模具，和主型材双腔挤出、软硬挤出、双色挤出等各种各样的模具。在 CAD 普及的同时以 CAD 为基础的 CAM 和 CAE 等技术也得以发展。以 CAD/CAM/CAE 一体机得到发展，模具的数字化设备的发展也是前进了一大步特别是以汽车
18、、电子行业的发展为主他们在短短的几年中发生了巨大的变化，其发展速度的迅速也 已经是大大超出了我们预想的结果。 从整体来说我国塑料模具的各个方面都得到了非常大的进步，从数量上，或者在质量和技术、能力等方面的变化就可以看看的出来，但是如果从国民经济的发展和世界目前先进的水平相比的话，我们还是相对比较落后的。许多大型、精密复杂和寿命长的高端的塑料模具我们每年还是大量从国外进口回来。但是同时，一些低端塑料模具却供应不过来，市场竞争也是越来越激烈。 1.3 存在的问题和主要差的距 中国的生产模具量快速增加 ， 设计 模具 的 水平也有 了 很大 的 提 升 ，但 是对于制造模具的 水平 仍然处于相对还是
19、挺落后 的阶段 。 现在目前 存在的问题主要 还是 在 于 ： 一方面模具设计的 总 需求 量 跟不上， 国内模具 的搭配率大概 只有 百分之五十 。其中低 端 模具 需求量供应不足 ，中高 端 模具自配率 也是 只有 不到百分之六十。另一方面是生产 企业组织、产品、技术和进出口结构 的运用不合理， 我国 生产 模具 的大 多数 产家都 是 使用 自产自配的模具车间， 而且自主生产和销售的 比例 已经 高达 百分之五十以上 ，而国外模具超过 百分之六十都是 属 与 商品模具。 在国内的 专业模具厂大多是 利用大型的全面 的组织形式， 但是 国外 很多的小型的专业都具有很高的精度 。 我们 国内
20、大型 和 精密的模具 生产 占总量比例 都还 不到三成 ， 但是 国外 占据的都已经超过百分之五十 。 3 1.4 发展展望 我国的塑料模具的发展趋势可以归纳为以下几个反面： 一、 对于模具设计理论的加深和研究 我们对于模具的设计还是处于初步的阶段，理解的程度也还是远远的不够，我们不能仅仅停留在讨论和研究当中，我们更应该实践到实际生活中去这样才有利于我们的研究。 二、对于模具更高效、更加自动化的发展 我们设计模具并不仅仅还局限在原地，我们需要利用更高效更自动化的技术来完成生产，例如热流道浇注系统注射出模具等。如果利用全自动高速吸塑成型机，以配合先进的模具 的话，对与生产效率的提高，成本的降低都
21、可以有很大的作用。 三、模具材料的处理技术 因为模料应用的迅速发展，塑料制件的产品已经可以用到各个工业领域，于是就出现了各种大型的和高精度的使用寿命长的成型模具。如果要满足这些苛刻的要求，研制材料强度、硬度和耐磨性能高且容易加工。 四、模具定向化生产和标准化生产 一个专业的模具生产都只生产几种模具，这样易于管理、提高产品的三维质量和效率。进行模具标准化工作，使各种通用零件更加标准，使得可以适应大规模的塑料成型模具。 4 2 聚甲醛盒盖 的注塑成型工艺分析 2.1 塑件分析 及设计要求 通过 PROE 画出塑件的三维立体图，来更直观的表现出塑件的具体形状。使用 CAD 完成塑件的二维图，包括主视图、俯视图以及剖面图 ,并 进行修改和尺寸标注 ，注明技术要求、材料、表面粗糙度、偏差、批量等 。 如 图 1 所示为 聚甲醛盒盖 的 PROE 三维 图 ，如图 2为 CAD 二维图 。 图 1 聚甲醛盒盖的 PROE 三维图
