1、 毕 业 设 计题目 ： 加 厚 型 塑 料 小 凳 注 射 模专 业: 机械工程及自动化毕业设计I摘 要本设计是本科毕业设计，设计内容是材料为聚丙烯（PP 塑料）的加厚型塑料小凳注射模。在模具的设计过程中，首先合理选用塑件的原材料，接着从塑件结构工艺性、模具总体结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、排气系统、注塑机的选择及有关参数的校核与计算进行详细的设计，同时进行三维建模、有限元分析、绘制模具总装配图及模具零件图。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。本次设计的主要任务是凳子结构以及注射模具的设计，也就是设计一副注射模具来生产加厚型塑料凳的
2、塑件产品，从而实现自动化提高生产效率。我结合查阅文献、分析计算、三维建模同时进行的设计方法，这样不仅有利于观察各零部件的装配位置，而且便于随时修改零部件的形状尺寸，进行优化设计。针对塑料小凳的具体结构，该模具是采用扇形浇口的单分型面注射模具。根据模具结构，采用直导柱，设置较大的脱模斜度及采用推件板的形式以便利于脱模，省去侧向抽芯的设计，其优点在于简化机构，减小模具使用空间，大大降低了模具的制造成本。通过此次完整的模具设计过程，使我加深了对模具各结构的形式及作用的了解，为今后从事模具行业的工作打下坚实的基础。关键词： 注射模具设计； 聚丙烯（PP 塑料） ； 结构工艺； 三维建模毕业设计IIAb
3、stractThis design is a graduate design, the design work with the main concentration on the thicker type plastic stool injection mold, which the material is polypropylene(PP plastic). In the mold design process, the first reasonable selection of raw materials for plastic parts. Then starting from the
4、 structure of the process of plastic parts and the overall structure of the mold, to make a detailed design for gating system of the mold, forming part of the structure of the mold, ejector system, cooling system, exhaust systemchoice of injection molding machines and related parameters checking and
5、 calculation, and three-dimensional modeling, finite element analysis, drawing mold assembly drawing and mold parts diagram. That the mold plastic parts required to achieve processing through the entire design process.The main task of the design is the stool structure as well as the injection mold d
6、esign, is to design an injection mold to produce plastic items of thicker plastic stool, in order to achieve automation to improve production efficiency. I combine a literature review, analysis and calculation of three-dimensional modeling of simultaneous design method, and this is not only benefici
7、al to observe the location of various parts of the assembly, and to facilitate the right to modify the shape and dimensions of the components to optimize the design.The mold is used for a specific structure of the plastic stools, a fan gate, a single sub-surface injection mold. Mold structure, using
8、 the straight guide column, setting larger stripping slope and push pieces board to facilitate stripping, eliminating the need for side core design advantage to simplify institutions, reduce die use of spacegreatly and the manufacturing cost of the mold.Through the complete mold design process, so I
9、 deepened the understanding of the form and effect on the structure of the mold, and lay a solid foundation for the future engaged in the work of the mold industry.Keywords: Injection mold design; Polypropylene (PP plastic); Structure and technology; Three-dimensional modeling毕业设计I目录摘 要 IAbstractII1
10、 绪论 11.1 设计题目 11.2 设计课题目的和意义 21.3 本课题难点 21.4 注射模具的国内外现状及发展 21.5 选题背景、目的及意义 31.5.1 选题背景 31.5.2 目的及意义 41.6 相关文献综述 4本章小结 52 塑料制件分析和工艺方案选择 62.1 塑料制件分析 62.1.1 塑件制品的基本参数 62.1.2 材料分析 62.1.3 塑件的结构及精度分析 72.1.4 塑件实体参数的确定 112.2 成型工艺分析 112.2.1 塑料成型简介 112.2.2 注塑成型工艺内容 12本章小结 133 模具的结构设计 153.1 模具总体方案设计 153.2 分型面及
11、型腔设计 153.2.1 分型面的设计 153.2.2 型腔的设计 163.3 浇注系统的设计 173.3.1 主流道的设计 173.3.2 校核主流道的剪切速率 193.3.3 分流道的设计 193.3.4 浇口的设计 203.3.5 冷料穴的设计 213.4 排气系统的设计 223.5 冷却系统的设计 233.5.1 冷却水的体积流量 243.5.2 冷却管道直径 243.5.3 冷却水管的流速 243.5.4 传热膜系数 25毕业设计II3.5.5 冷却管道的孔数 25本章小结 254 成型零部件设计 264.1 成型零件的结构设计 264.1.1 凸凹模的设计 264.1.2 成型零件
12、钢材选用 274.2 成型零件工作尺寸计算 274.2.1 影响塑件尺寸误差的因素 274.2.2 模腔工作尺寸的计算 294.2.3 型腔壁厚和底板厚度的设计计算 304.3 导柱导向机构的设计 314.3.1 导柱的设计 314.3.2 导柱的数量和分布 324.3.3 导套的设计 324.4 脱模机构的设计 334.4.1 脱模机构的分类及设计原则 334.4.2 脱模力的计算 334.4.3 推出零件尺寸的确定 344.5 侧向分型与抽芯机构的设计 354.5.1 侧向分型与抽芯机构 354.5.2 抽芯距的确定和抽芯力的计算 354.5.3 弯销侧向分型机构 35本章小结 375 注
13、塑机的选择及校核 385.1 注塑机的选用 385.2 注塑机的计算及校核 395.2.1 注射量的校核 395.2.2 锁模（合模）力的校核 405.2.3 注射压力的校核 405.2.4 开模行程校核 405.2.5 最大、最小模具厚度的校核 415.2.6 安装部分的校核 41本章小结 426 模架的选择及失效分析 436.1 模架的选择 436.2 模具的装配原则 436.3 模具的失效分析 44本章小结 45结束语 46参考文献 47致 谢 48毕业设计11 绪论1.1 设计题目塑件具体参数如下：塑件名称：加厚型塑料小凳塑件材料：玻纤增强聚丙烯（共聚 PP 塑料）生产批量：大批量生产
14、图 1.1 加厚型塑料小凳零件图设计步骤：（1） 分析塑件的工艺性能，选择合理的模具结构，对制件进行三维造型。（2） 选择注射机型号，并确定注射机的主要技术参数。（3） 参照模具设计标准，完成整个模具的结构设计，包括确定模具的型腔数目毕业设计2及位置、分型面位置、浇注系统设计、脱模方式、冷却系统设计、排气系统设计等，给出完整的设计计算过程。（4） 校核模具与注射机的有关尺寸。（5） 画出模具装配图及零件图。1.2 设计课题目的和意义模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。随着高分子化学技术的进步与发展，注塑制品因为材料成本低、重量轻、操作简便、成型简易
15、、易于形成形状十分复杂的零件、具有较好的经济价值等优点，各种性能的塑料在工业中的应用越来越广泛。传统注射模的设计方法已不再适应社会发展对塑件制品的要求，需要深入利用计算机 CAD/CAE/CAM 等先进技术，力求缩短注射模的开发时间，降低生产成本，提高产品质量，所以对注射模的设计制造提出了更高的要求以满足生产需要。本次毕业设计就是为了系统地、全面地对学生进行设计方法、实验方法和研究方法的基本训练；培养学生综合运用所学基础知识、专业理论和技术经济管理知识，解决本专业工程和科研实际问题的初步能力；进一步培养学生制图、运算、设计、测试、试验、计算机应用等基本技能。我们在课本中所学的有关于模具的理论知
16、识远远不能满足社会对模具人才的要求，所以在过程中要充分掌握注射模设计与制造的方法和步骤，提高实践的动手能力和协作配合能力，培养解决实际问题的能力。为今后从事模具行业的工作打下坚实的基础，对社会的现代化工业发展培养更多的人才做下结实的铺垫。1.3 本课题难点（1） 材料选用的为玻纤增强 PP 塑料，塑料的配方分析尤为重要，需要采用高注射压力，高温模具，这对模具型腔的强度和注射机锁模力的校核有相关的要求。（2） 由于塑料小凳外形尺寸比较大，且厚度比一般的塑料制件要大。所以设计浇注系统，尤其是浇口形式和位置时要考虑到这问题。（3） 由于模具温度比较高，但是为了提高生产率，必须在保压冷却后使模具尤其是
17、成型零件快速冷却。所以必须设计适宜的冷却水道。（4） 塑件开模后，最后一步是使塑件脱模，因塑件整体尺寸较大，需要有足够大的脱模力，且为了减少对塑件的损伤，必须选择合适的脱模机构。（5） 本次设计的模具属中型模具，由于塑件的尺寸，设计为一模一腔，所以需控制成本，在保证模具质量的前提下，降低费用的开支。1.4 注射模具的国内外现状及发展模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备。作为基础工毕业设计3业，模具的质量、精度、寿命对其它工业的发展起着十分重要作用，在国际上被称为“工业之母” ，对国民经济的发展起着无可置疑的关键作用。近十年来，随着我国经济的快速发展，作为各种工业品基础的模
18、具工业，也得到了蓬勃发展，已成为国民经济建设中一支重要产业。一切产品的更新换代，工业品上水平都离不开模具，只有提高对模具工业重要性认识才能加速我国工业产品更新换代，才能为我国经济的持续发展提供必要的工业装备，才能使我国工业产品在国际市场上占有一席之地。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。注射模型腔制造精度可达 0.020.05mm，表面粗糙度 R
19、a0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 1030 万次，淬火钢模达 501000 万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右，将会大大推动模具行业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。当前整个模具设计与制造工业生产的发展特点主要是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具必然会有如下发展趋势 1：（1） 模具设计由经验设计阶段向理论计算和计算器辅助设计方向发展，CAD/CAM/CAE 技术广泛用于制模业，使模具结构更
