1、 毕 业设计（论文） 设计（论文）题目 圆珠笔笔头注塑模设计 学 院： 机电工程学院 学生姓名： 专业班级： 模具设计与制造（ 2）班 学 号： 2011120133 指导教师： 2014 年 6 月 20 日 毕 业设计（论文） 摘 要 本论文主要阐述了圆珠笔笔头 的注射成型工艺的详细过程，对类似的塑料制品的成型方法及模具设计有一定的借鉴作用， 通过某生产企 业的实际塑胶产品，利用实体模型测量产品的尺寸，对实体进行建模，并对塑件的模具进行设计，包括塑件成品的设计、工艺参数的分析与计算、工作部分的设计、模具结构的设计和加工方案的制定，其中重点介绍了模仁的设计与注塑模具的设计与计算，本文主要运用
2、 CAD及其 UG6.0模块来完成整个设计工作。从中学习到了许多的模具设计的知识和对在校所学知识的深化，设计的整个过程实现了无纸化，有利于提高模具的生产效率和节约了生产成本，并大大缩短了生产的周期。通过本次毕业设计使我不仅掌握了塑料模具设计的一般流程，更学习到了好多课本上没有学习 到的知识，通过这次想学习，在以后的工作中必定会更加得心应手。【 关键词 】模具的设计 ； AutoCAD； UG6.0。 毕 业设计（论文） Abstract This paper describes the detailed process of the display cover of the injection
3、 molding process, the detailed process of similar plastics molding method and the mold is of certain reference to the design and production of enterprises actual by using solid model, plastic products, to the size of the measurement products, and the model of the mould design, including product desi
4、gn, plastic craft parameter analysis and calculation, the working parts of the structure design, mold design and processing projects, including mainly introduces cavities and design of the injection mould design and calculation, this paper mainly using CAD and UG4.0 module to complete the whole desi
5、gn work. Learn to many of the mould design knowledge and on the knowledge of the whole process of design, realized the paperless, improve the production efficiency and save the mold production cost, and shorten the production cycle, Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold desi
6、gn through graduation project once, study to the knowledge not learning to get on many textbooks even more, benefit me a great deal. keywords Mould design, Display cover, AutoCAD, UG6.0, plastic. 毕业设计（论文） 1 目 录 摘要 .4 Abstract.5 第一章 前言 .4 1.1 国内模具相关技术发展和现状 .4 1.1.1 国内模具市场现状 .4 1.1.2 国内模具的发展前景 .5 1.3
7、毕业设计选题的意义 .6 1.4 毕业设计任务 .6 1.5 显示器后壳模具的设计流程 .7 第二章 塑件成品、注塑模具设计与构型 .8 2.1 概述 .8 2.2 模具设计环境和应用软件 .8 2.2.1.UG6.0 .8 2.2.2. 其它软件 AutoCAD2004 和燕秀工具箱 .8 2.3 零件的三维图和二维工程图建模 .8 2.3.1 零件的立体图建模 .8 2.3.2 零件的二维工程图绘制 .9 2.4 零件的基本数据 .9 2.4.1 零件工艺性分析 .9 2.4.2 零件材质 .9 2.4.3 零件结构分析 .11 2.4.4 零件体积与质量 .12 第三章 工艺参数分析 与
8、计算 .14 3.1 模流分析 .14 3.1.1 浇口的选择 .14 3.2 成型方案 .14 3.3.1 模架概述 .14 毕业设计（论文） 2 3.3.2 模架的分类 .15 3.3.3 模架的选择 .15 3.4 注塑机 .16 3.4.1 注塑机的选择 .16 3.4.2 最大注塑量校核 .16 3.4.3 合模力及注塑面积和型腔数的校核 .17 3.4.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 .17 第四章 工作部分的设计 .19 4.1 分型面的设计 .19 4.1.1 分型面的设计原则 .19 4.1.2 分型面的设计 .19 4.2 模芯尺寸选定 .19 4.3 分模 .20
9、第五章 模具结构设计 .21 5.1 浇注系统 .21 5.1.1 主流道和分流道的设计 .21 5.1.2 冷料穴设计 .22 5.2 顶出系统 .22 5.3 冷却及排气系统设计 .23 5.3.1 排气系统的设计 .23 5.3.2 冷却装置设计 .23 5.4 复位机构设置 .24 5.5 模具立体图、定模部分图和动模部分图 .25 第六章 加工工艺方案制订 .26 6.1 凹模工艺方案 .26 6.2 凸模工艺方案 .27 6.3 模具安装和试模 .27 第七章 总结 .29 7.1 模具设计难点与特色总结 .29 7.2 存在问题与解决设想 .29 毕业设计（论文） 3 参考文献
10、.30 致谢 .31 毕业设计（论文） 4 第 一章 前言 1.1 国内模具相关技术发展和现状 1.1.1国内模具市场现状 1.高档次产品缺乏 目前国内的模具制造企业相当一部分为民营企业或个体户，受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限，相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成，以至难以形成规模，只能生产一些中、低档 模具，很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场竞争加剧。有些模具企业为了揽活，不惜互相降低价格，而低价格必然影响产品质量，结果是坑了客户，误了同行，也害了自己。模具企业应该通过协作、整合等方式，化单打独拼、恶性竞争为竞合共赢，打破 “同行是冤家 “的
11、狭隘思想，通过行业自律来维持模具市场的公平、良性竞争。 2.没有行业流程标准 技术上的落后往往容易看到，管理落后有时却难以意识到。国外较先进的模具企业一般按生产流程进行管理，但国内一些模具企业仍然沿用那种一个师傅带几个徒弟，实行从头到尾的 “包 工制 “。还有的模具企业属家庭作坊，企业管理比较粗糙，而且目前国内的模具生产还没有一个工艺流程的行业标准。 现代模具工业早已走出以前手工制模的时代，进入了数字化时代，实现了无图化生产，靠电脑设计，通过电脑输入数据加工制作模具。而国内大多数模具生产企业沿用的生产模式，依靠传统设备加工制造，依靠实物测绘代替模具设计，依靠老师傅的技术经验培养人才，依靠作坊式
12、经营打天下，依靠低价竞争求生存、求市场。 3利润相对偏低 国内模具工业的落后，也与政府相关部门对模具在现代制造业中的重要性认识不够有关。国家自 1997 年起，对 达到一定规模的专业模具生产企业给予了一定的扶持政策，但能够享受的企业毕竟有限，而且今年是政策执行的最后一年，模具行业目前迫切需要一个长久的扶持政策。 国家对工业产品实行的是增值税制，模具的原材料价格低，而成品模具的售价却很高，增值率惊人，因而缴纳的增值税也高得很。据国家税务局的统计，模具行业的实际税负比其他行业要高出 5.07 个百分点。但模具在人力、技术、设备等方面却需要高投入，加上是单件生产，形不成批量，因此，模具的净值虽高，所
13、获的真正利润却不高。毕业设计（论文） 5 因此，政府对模具行业的扶持十分 重 要。 政府部门可通过协调划出 部分土地，由行业内部自筹资金，在各地建立一些模具加工区。这种加工区可引入三类企业。一是潜力大、发展速度快的企业；二是基础差、在加大投入中促变化、求发展的企业；三是具有专业设备加工能力的原材料设备供应商。通过提供相关服务达到整合资源，互相配套的目的。这样才有可能使模具业走出目前的不利境地。 1.1.2国内模具的发展前景 中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理
14、手段和水平，使模 具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。 因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设，实现模具制造 .所谓信息化的模具企业，就是在模具企业应用 INTERNET、 ERP 等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理过程，以 IT 形式固定下来，最终提高模具企业的经营管理水平，提高模具企业运转的效率。 目前， CAD/CAM 技术的推广已由 “ 甩图板 ” 阶段跨入到了深化应用阶段。 CAPP 技术的应用，可以大 大提高企业工艺编制的效率和准确性； PDM
15、系统的应用，可以对产品开发数据进行有效的管理； MIS/ERP 系统的应用，则可以从根本上降低企业的成本，提高生产和管理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的配合，并逐步实现企业的全面信息化，已成为 CAD/CAM 技术深化应用的主题 , 是模具发展的第二次变革。 网络企业的建立，总的来讲是基于 INTERNET 技术和计算机管理技术，并融合了 EPR、CRM、 SCM、 PM等技术，以及一些行业标准化的规范。通过 INTERNET 技术，模具企业可以跟国内外客户建立联系，开拓更广阔的市 场；进行企业与国内外客户业务、技术的沟通；建立企业和客户之间的接口。 ERP 技术帮助企业规范和管理内
16、部业务流程，提升模具企业的管理水平；并且极大地优化和缩短企业内部的流程，提高竞争力。把 INTERNET技术和 ERP 技术结合起来，还可以实现远程异地办公，提高企业的快速反应能力，更加有效地管理企业。 CRM 技术可以帮助模具企业加强管理客户关系，对客户的需求做出快速反应和处理。 SCM 技术帮助模 具企业加强供应商的管理，进一步降低采购成本和开拓更多的供应渠道等 。 毕业设计（论文） 6 未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括 ： 1.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； 2.在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术； 3.大力发展快速制造成形和快速制造
17、模具技术； 4.在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5.提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6.发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7.逐步推广高速铣削在模具加工的应用； 8.进一步研究开发模具的抛光技术和设备； 9.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10.开发新的成形工艺和模具。 1.3 毕业设计选题的 意义 随着科技的不断发展，人们对塑料件的要求也越来越高，如何缩短成型周期、降低生产成本、提高制件精度，也直接关系到科学技术的发展，近 20 年来注射成型工艺及模具新技术发展很快，新的工艺和结构也层出不穷，同时也因为计算机技术的发展，计算机辅助设
18、计（ CAD）、计算机辅助制造（ CAM）、计算机辅助工程（ CAE）也促进模具行业的发展。目前深圳周边及珠江三角洲地区已经成为我国模具工业最为发达、科技含量最高的区域。据业内人士估计，今后几年，随着全球制造业重心加快向我国转移，这一地区可能在 10 年内发展成为世界模具生产中心。 就以上的分析而言，显示器后壳这类 超薄件 注塑模具在国内及国外都有很广阔的前景，而且技术也是相对要求较高的，而且在深圳，此类零件的模具不但在地区内需求量大，而且出口量也是可观的，在深圳的各个产业链的支持下，相信 超薄件 的注塑模具的生产周期可以缩短、成本可以降低、技术也可以得到更好的发展。 1.4 毕业设计任务 参
19、考所给圆珠笔笔头立体图（如图 1-1 所示 ） ，首先设计该注塑件结构。为满足大批量自动化生产的需要，为该塑件设计注塑模具。 毕业设计（论文） 7 图 1-1 圆珠笔笔头立体图 1.5 圆珠笔笔头模具的设计流程 1.塑件设计，利用软件 UG6.0 进行塑件的立体建模，再在软件 AutoCAD 中完成塑件尺寸及公差 等技术要求 的标注， 并输出工程图。 2.工艺性分析。 3.注塑设备选择，确定塑件的型腔数，并计算塑件的投影面积，通过注射量的校核、注射力的校核、锁模力的校核、安装部分 的尺寸校核、开模行程的校核、顶出装置的校核，结合注塑设备的资料确定注塑设备的型号。 4.确定收缩率和分型面，首先由
20、塑件性能的要求等，确定塑件的塑料，通过查资料确定塑件的收缩率。根据圆珠笔笔头的工艺及结构特点，确定具体的分形面，大致应为笔头的底面。 5.模架，通过塑件的大小及型腔数、浇注系统、导向部件、推出机构、，确定使用模架的型号。 6.浇注系统设计，此塑件外形较小点，浇注距离较长，为实现批量生产采用一模八腔浇注系统的平衡性设计。 7.成型件（模腔、模芯），确定型腔数和分型面。对模腔和模芯进行结构设计。计算 成型部件的工作尺寸。 8.顶出机构的设计，根据圆珠笔笔头的结构特点，设计顶出机构。 9.冷却系统，温度调节对塑件质量、生产效率有很大的影响，还针对型腔与型芯冷却回路的形式进行设计。 10.零部件加工工艺制定，结合现代加工手段，利用数控 CNC，电火花，线切割等方法，制定最符合经济效益的加工工艺。 11.完成整套模具的三维立体图和二维工程图的绘制。
