1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 电链锯下盖注塑模具设计 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 本次设计的课题是电链锯下盖注塑模具设计。电链锯下盖是属于电动工具制品，所以材料是当前应用较为广泛的热塑性塑料 ABS。由于 该模具涉及三侧面抽芯，结构较为复杂，综合考虑模具设计为一模一腔的形式，模具位于模板的中心位置。 设计过程包括设计准备、塑件设计、模具设计、零件图的绘制和毕业设计论文的完成等五个环节。其中，塑件设计和模具设计是重要环节。 在整个模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、注塑机的选择及注塑机的一些重要工艺参
2、数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、顶出机构设计、冷却系统设计等。 在模具设计过程中主要运用了 Pro/ENGINEER 5.0 及其 EMX6.0 模块来完成整个设计工作，此外还利用了 AutoCAD2004 软件进行装配图及零件图的绘制。 同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、期刊等，结合教材上的知识对注塑模具有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 关键词： 电链锯下盖，注塑模具， Pro/ENGINEER 5.0 II Under the cap electric chain saws injection mold
3、design Abstract This design issue is the under cap electric chain saws injection mold design. The under cap electric chain saws belongs to the daily life thing. Therefore,the materials is now more widely applied thermoplastic ABS. As the mold involving side core pulling, the structure is more comple
4、x, considering the mold design is a form of a cavity mold, mold lie in the center of the template. Design process including design preparation, plastic part design, mold design, parts drawing and the completion of graduation thesis the five links. Among them, the plastic part design and mold design
5、is an important part. In the mold design process, involving the structural design of plastic parts, the choice of injection molding machine and injection molding machine check some important process parameters, and mold design described in detail in the sub-surface design, Gating system design, ejec
6、tor mechanism design, cooling system design. Mainly in the mold design process using the Pro / ENGINEER 5.0 and EMX6.0 module to complete the design work. In addition, use of AutoCAD2004 Software Assembly drawing and parts Drawings. At the same time, in the design process, through access to vast amo
7、unts of data, manuals, periodicals, etc. , with materials on the knowledge of the injection mold of the structure system with the understanding, broaden the horizons and enrich the knowledge, complete independence for the future die design has accumulated some experience. Keywords: Under the cap ele
8、ctric chain saws, Injection mold, Pro/ENGINEER5.0 III 目 录 摘要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 选题的来源 与意义 1 1.2 塑料的组成、分类与特点 1 1.2.1 塑料的组成 1 1.2.2 塑料的分类 1 1.2.3 塑料的特点 2 1.3 塑料模具的分类 2 1.4 塑料的成型方法 2 1.5 注射成型工艺 2 1.5.1 注射 成型工艺原理 2 1.5.2 注射成型工艺过程 3 1.5.3 注射成型工艺参数 3 1.6 Pro/ENGINEER 概述 3 1.7 本次注塑模具设计 的主要内容 4 2 塑料注射
9、模具的设计和结构组成 5 2.1 塑料注射模具的设计步骤 5 2.2 塑料注射模具的结构组成 5 2.2.1 单分型面注射模的组成 6 2.2.2 单分型面注射模的工作过程 7 3 电链锯下盖塑料件 8 3.1 塑料件的结构和特点 8 3.1.1 产品形状和参数 8 3.1.2 模具结构和参数 8 3.2 塑料件的材料 8 3.2.1 ABS 材料的性能和用途 9 3.3 电链锯下盖塑料件的参数 10 3.3.1 塑件的质量和体积 11 3.3.2 塑件的投影面积 12 4 塑料注射机选用 13 4.1 注射机的类型和组成结构 13 IV 4.2 注射机的选用原则 14 4.3 注射机型号的选
10、定 15 4.4 注射机的参数校核 16 5 塑料注射模具设计 17 5.1 确定型腔数量 17 5.2 分型面位置的确定 18 5.2.1 分型面选取原则 18 5.2.2 电链锯注塑模具在 Pro/ENGINEER 中的设计步骤 19 5.3 定模仁和动模仁的设计 27 5.3.1 动模仁的设计 28 5.3.2 定模仁的设计 28 5.4 浇注系统设计 29 5.4.1 浇注系统的作用 29 5.4.2 浇注系统的组成 30 5.4.3 浇注系统的设计原则 31 5.4.4 浇注系统设计 31 5.5 推出机构设计 32 5.5.1 推出机构的作用与分类 32 5.5.2 电链锯下盖推出
11、机构的组成 33 5.5.3 电链锯下盖推出机构的设计 34 5.6 导向机构设计 35 5.6.1 导向装置的组成和作用 35 5.6.1 导向机构的设计原则 36 5.6.2 导向机构的设计 36 5.7 冷却和排气系统设计 37 5.7.1 冷却系统设计 37 5.7.2 排气系统设计 38 5.8 模架的选用 38 5.8.1 选用标准注射模架 38 5.8.2 确定模架的厚度 39 5.9 模具的开模仿真 40 结论 41 参考文献 42 致谢 43 附录 44电链锯下盖注塑模具设计 1 1 绪论 1.1 选题的来源与意义 随着中国经济近年来 的持续快速发展，中国塑料工业实现了跨越式
12、的发展，取得了令世人瞩目的成就。塑料制品被广泛应用于家电、汽车、建筑、电子电器、信息科技及通讯、包装等各个方面。根据“十一五”规划，塑料行业将保持快速发展势头。以塑料制品业为核心的“朝阳工业”产业规模进一步扩大，塑料加工机械、塑料制品、塑料树脂已分别位居世界第 l、第 2、第 3，已具备一定的实力参与国际竞争 1。而注塑行业在塑料工业中占很大的市场份额，据统计有近一半的塑料制品是通过注塑工艺生产出来的。因此注塑行业在塑料行业中占着至关重要的地位，注塑行业在一定程度上代表着 整个塑料工业的技术水平和发展程度。在注塑行业的发展历程中，各种新技术包括新型设备、新型材料以及新型工艺的采用，都对整个注塑
13、行业起到了重要的推动作用 2。 由于注塑件种类繁多、形状复杂、大小不一，因而在模具设计过程中，很难求得统一。若要建立一个适用于各类塑件的塑料模脱模结构智能 CAD 系统，是相当困难的。但是，若要建立一类具有结构相似但尺寸不同的典型零件的塑料模脱模结构智能 CAD系统，则是完全可能的，并且具有重要的理论与实际意义 3。 1.2 塑料的组成、分类与特点 1.2.1 塑料的组成 塑料是一种以合 成树脂为主要成分，加入一定量的添加剂制成的高分子有机化合物。在一定的温度、压力和时间条件下，塑料可以通过模具成型出具有一定形状和尺寸的制件，并且当外力解除后，在常温下仍能使形状保持不变。成型所用的模具称为塑料
14、模，它是型腔模的一种。是 利用 单体 原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及 填料 、增塑剂 、 稳定剂 、 润滑剂 、色料等添加剂组成 。 1.2.2 塑料的分类 电链锯下盖注塑模具设计 2 按使用特性分类 ： 通用塑料、工程塑料和 特种塑料 按理化特性分类 ： 热塑料性塑料 ， 热固性塑料 按加工方法分类 ： 膜压、层压、注射、挤出、吹塑 、浇铸塑料和反应注射塑料 1.2.3 塑料的特点 大多数塑料质轻，化学性稳定 ,不会锈蚀； 耐冲击性好； 具有较好的透明性和耐磨耗性； 绝缘性好，导热性低； 一般成型性、着色性好，加工成本低； 大部分塑料 耐热性 差，热膨胀率大，易燃烧； 尺寸
15、稳定性差，容易变形； 多数塑料耐低温性差，低温下变脆； 容易老化； 某些塑料易溶于溶剂。 1.3 塑料模具的种类 塑料注射模具 ， 塑料压塑模具 ， 塑料挤出模具 ， 塑 料吹塑模具 ， 塑料 吸塑模具 ， 高发泡聚苯乙烯成型模具 。 1.4 塑料的成型方法 成型是塑料制品生产过程中最重要的工序，塑料的种类很多，其成型方法也很多，主要有注射成型、挤出成型、压缩成型、压注成型、气动成型和泡沫成型等，其中前四种方法最为常用。热塑性塑料多采用注射和挤出方法成型。热固性塑料多采用压缩和压注成型，同时其注射成型工艺也有较大的发展。 1.5 注射成型工艺 注射成型又称注射模具，是热塑性塑料 制件的一种主要
16、成型方法。除个别热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可用此方法成型。近年来，注射成型已成功地用来成型某些热固性塑料制件。 注射成型可成型各种形状的塑料制件，它的特点是成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件，且生产效率高，易于实现自动化生产，所以广泛用于塑料制件的生产中，但注射成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件生产。 电链锯下盖注塑模具设计 3 1.5.1 注射成型工艺原理 塑料成型的基本原理就是利用塑料的可挤压性和可模塑性，首先将松散的粒料或粉状成型物料从注射机的料斗送入高 温的机筒内加热熔融塑化，使之成为黏流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下
17、，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。这样就完成了一次注射工作循环（如图 1-1所示）。 图 1-1 注射成型工作循环 1.5.2 注射成型工艺过程 （ 1）生产前准备： 原料与处理、料筒的清洗、预热嵌件、选择脱模剂 （ 2） 注射过程：加料、塑化、充模、保压补缩、倒流、冷却、脱模 （ 3） 注射成型工艺的完整三阶段： 塑化计量 注射充模 制品的后处理：退火和调湿 1.5.3 注射成型工艺参数 1）温度。注射过程需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。 2）压力。注射成型过程中的压力
18、包括塑化压力和注射压力。 3）时间。完成一次注射成型说需要的时间，成为成型周期 。 加 料 预 热 注射充模 保压补缩 合 模 冷却定形 开 模 塑件脱模 清 模 电链锯下盖注塑模具设计 4 1.6 Pro/ENGINEER 概述 Pro/Engineer 软件是 1985 年在美国波士顿成立的 PTC 公司研发的计算机辅助工程设计软件。其系列软件使用于工业设计和机械设计，还包括对大型装配体的管 理、功能仿真、分析制造和产品数据管理等，覆盖了众多的工程设计领域。 Pro/Engineer 软件的正式推出时在 1988 年，经过几十年的发展已经成为世界三维软件中的代表产品、当今世界机械 CAD/
19、CAM/CAE 领域的新标准。作为一个高端、全方位的三维产品设计开发软件，它以其尺寸驱动、基于特征、全相关及单一数据库的优点，逐渐成为国内最受欢迎的三维 CAD/CAM 软件，应用范围遍布汽车、机械、电子、模具等诸多行业。Pro/Engineer 软件有如下特点： (1)信息相关性：所有模块的信息都是全相关的。这就意味着在产品开发 过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸、制造数据。 (2)基于特征的造型：在 Pro/Engineer软件中，构造实体的基本单元是特征，实体是由多个特征构成的。造型的过程就是不断的增加特征，以达到最终产品希望的
20、模型。在构造实体完成后，可以对特征进行操作。如对特征进行修改、复位义、重排序等操作，为用户修改模型提供了极大的方便。 (3)参数化：由于采用参数化设计，实体造型较快，造型功能较强。用户在草绘特征时，只需按自己的意图构造几何形状，再按实际需要修改尺寸即可 。这样可以成倍的提高生产效率。由于采用了参数化，某个特征的修改会使关联特征自动变更，可以随时保证设计意图。 本文采用的是 Pro/Engineer 野火版 5.0，在设计过程中主要使用以下几个模块： (1)草绘模块 (Pro/SKETCH)，用于创建和编辑二维平面草图，是三维零件模型创建的基础。(2)零件模块 (Pro/PART)，用于创建和编
21、辑零件的三维实体模型，用户通过实体建模最终实现产品设计和生产的目的。 (3)模具设计模块 (Pro/MOLDESIGN)，用于创建、修改、分析模具元件及其组件，并可根据设计模型的变化 对它们进行更快速更新，并且提供了一些实用的分析检测功能，如投影面积计算、充模仿真、开模仿真等 5。 1.7 本次注塑模具设计的主要工作内容 本次注塑模具设计以单分型面注射模具为主，主要内容包括所设计塑件的说明书、注塑机的选用、塑料注射模具设计、装配图和零件图纸的绘制等。 电链锯下盖注塑模具设计 5 2 塑料注射模具的设计和结构组成 2.1 塑料注射模具的设计步骤 1： 设计前的准备工作 1）熟悉塑件：塑件的几何形状、塑件的使用要求、塑件原料的特性； 2）检查塑件的成型工艺； 3）明确现有注射机的型号和规格； 2：填写塑件成型工 艺卡 3：注射模具结构设计步骤 1）确定型腔数目 2）选择分型面 3）确定型腔的布置方案 4）确定浇注系统 5）确定脱模方式 6）确定调温系统结构 7）确定凹模和型芯的固定方式 8）确定排气尺寸 9）确定注射模的主要尺寸 10）选用标准模架 11）绘制模具的结构草图 12）校核模具与注射机有关尺寸 13）注射模结构设计的审查 14）绘制模具的装配图 15）绘制模具零件图 16）复核设计样图 4： 注射模具的审核 1）基本结构方面的审核
