【正文】 低壓包骨架注塑模具的設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘 要 IABSTRACT II第1章概述 1 國際國內(nèi)塑料模具發(fā)展概況 1 我國模具技術(shù)今后發(fā)展方向 3第2章 畢業(yè)設(shè)計課題資料查詢 5 塑件結(jié)構(gòu)及工藝要求 5 注塑機的初選 5 塑件的加工性能和工藝性能 6 塑件的收縮及補縮問題 10 塑料對模具溫度的要求 11 11第3章 塑件的工藝性分析 13 尺寸精度分析 13 粗糙度分析 14 形狀分析 14 脫模斜度分析 14 厚度分析 15 支撐面分析 15 圓角分析 15 孔分析 15第4章 注塑工藝分析與工藝方案設(shè)計 17 澆注系統(tǒng)的設(shè)計與計算 17 澆注系統(tǒng)類型的確定 17 主流道和主流道襯套結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 17 分流道系統(tǒng)設(shè)計與計算 19 澆口的設(shè)計及計算 20 排氣系統(tǒng)的確定 22 型腔數(shù)目的確定及型腔的布置 23 型腔數(shù)目的確定 23 型腔的布置 24第5章 基于Solidworks及CAE分析的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 Solidworks的塑件三維建模及CAE分析 265. 2基于Moldflow的注塑工藝分析 26第6章 注塑機的選擇及注塑機工藝參數(shù)校核 31 注塑機的選擇及注射機的技術(shù)規(guī)范 31 注塑壓力的校核 32 鎖模力的校核 33 型腔壓力來校核鎖模力 33 型腔數(shù)目來校核鎖模力 33 注射量的校核 34 開模行程和脫模距離的校核 34 模具閉合高度的校核 36第7章 注射模具設(shè)計 38 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 38 38 脫模機構(gòu)設(shè)計 40 注塑模具零件的設(shè)計 40 注塑模具設(shè)計及計算 42 型芯和型腔尺寸計算 42 成型零件力學(xué)計算 44 脫模力的計算 47 模具的熱平衡計算 48第8章基于Solidworks的模具圖設(shè)計 51 51 51 校對、審圖 52 53 53 53 53 模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化問題 54 整體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化 54 常用零件的標(biāo)準(zhǔn)化 54 加工工藝流程的編制 55總結(jié) 57參考文獻 58致謝 591四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章概述 國際國內(nèi)塑料模具發(fā)展概況 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計方法已無法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計相比，計算機輔助工程（CAE）技術(shù)無論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，都具有極大的優(yōu)越性。利用CAE技術(shù)，可以在模具加工前，在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓和冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題并及時進行修改，而不是等到試模后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計方 法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟意義。塑料模具的設(shè)計不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用CAE技術(shù)，這是發(fā)展的必然趨勢。塑料，在各個領(lǐng)域、各個行業(yè)乃至國民經(jīng)濟中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。由于用模具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成本低等一系列優(yōu)點，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具制造是一個生產(chǎn)周期要求緊迫，技術(shù)手段要求較高的復(fù)雜生產(chǎn)過程?？傊＞呔哂薪Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、型面復(fù)雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點。⑴國內(nèi)方面：中國塑料模具發(fā)展迅速。塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%，在模具進出口中的比重高達50～70%。隨著中國機械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高。 據(jù)了解，制造一款普通轎車約需200多件內(nèi)飾件模具，而制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具僅約50%能夠滿足。而塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也成為所趨，預(yù)計今后幾年全國塑料門窗和塑管普及率將達到50%以上，塑料排水管市場占有率也將超過50%，這些都會大大增加對模具的需求。 專家預(yù)測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。中國塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動下，形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的原輔材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游的機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機。塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛，為塑料模具提供了一個廣闊的市場，同時對模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能復(fù)合型的模具將受到青睞。 與此同時，建筑、家電、汽車等行業(yè)對塑料的需求量都很大。據(jù)估計，僅汽車、摩托車行業(yè)每年就需要100多億元的模具；彩電模具每年也有約28億元的市場。 中國模具工業(yè)地域特點明顯，主要表現(xiàn)為：東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，約占全國模具產(chǎn)值的2/3以上。塑料模具與模具整個行業(yè)的地域分布相似，浙江、江蘇、廣東塑料模具位于全國前列，其產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例達到70%。 近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到2μm，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。[5]在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴展，高速加工及RP/RT等先進技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具的開發(fā)、創(chuàng)新和企業(yè)管理等方面已顯示出一些新的發(fā)展趨勢： 1）在模具的質(zhì)量、交貨周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在首位。要求模具公司盡快交貨，這已成為一種趨勢。企業(yè)千方百計提高自己的適應(yīng)能力、提高技術(shù)水準(zhǔn)、提高裝備水平、提高管理水平及提高效率等都是縮短模具生產(chǎn)周期的有效手段。 2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。3）標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 4）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。 （2）國外方面：國外的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS英國Deltacam公司的DOCT日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國ACTech公司的CMold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件。我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%80%相比，仍有很大差距。國外的注塑模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計算機對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進行分析。80年代初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動過程，使設(shè)計人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在模具制造前對設(shè)計方案進行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模CAD技術(shù)在不斷進行理論和試驗研究的同時，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實際應(yīng)用中不斷改進、提高和改善。 我國模具技術(shù)今后發(fā)展方向模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，而且在很大程度上決定著這個國家的產(chǎn)品質(zhì)量、效益及新產(chǎn)品開發(fā)能力。我國目前的模具開發(fā)制造水平比國際先進水平至少相差10年，特別是大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出，已成為嚴(yán)重制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。模具是工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、家電、建材等產(chǎn)品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，對模具提出越來越高的要求，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具的需求發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。未來我國模具行業(yè)的發(fā)展趨勢，未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面：⑴模具日趨大型化。⑵模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到23微米，1微米精度的模具也將上市。⑶多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展。塑料模具新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求越來越高。⑷、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。⑸、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，塑料模具氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。⑹、標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。⑺、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。⑻、隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，塑料模具壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。⑼、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。⑽、模具技術(shù)含量將不斷提高。59四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第2章 畢業(yè)設(shè)計課題資料查詢 塑件結(jié)構(gòu)及工藝要求該塑件采用ABS材料，塑件比較復(fù)雜，有許多的小孔，加工困難，脫模也困難，故采用鑲塊，瓣合模。ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。由《塑料成型工藝與模具設(shè)計》：表21 脫模斜度塑料名稱脫模斜度型腔型芯PE、PP、LPVC、PA、CPT25′~ 45′20′~ 45′HPVC、PC、PSU35′~ 40′30′~ 40′PS、PMMA、ABS、POM35′~ 1176。30′30′~ 40′所以初選脫模斜度為 型腔1176。30′，型芯40′ 注塑機的初選注射機、塑料和模具是生產(chǎn)塑料制品不可缺少的條件。由于有注射機并按制品選用了塑料，要求設(shè)計制造模具。注射成型模必須能方便地在注射機上安裝、成型、脫模和取出制品。設(shè)計模具前，應(yīng)對注射機有關(guān)參數(shù)進行校核，實現(xiàn)注射成型與注射機性能參數(shù)匹配。根據(jù)體積選擇注塑機，計算塑件體積和重量對塑件的立體模型用Solidworks進行分析得出：塑件體積：V = 塑件質(zhì)量： m = g澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 ~1倍計算，由于本次設(shè)計流道簡單且較短，故一次注射模具型腔的熔體總體積 Ｖ總＝Ｖ件ｘ（1＋）＝ ＝又由《塑料成型工藝技術(shù)手冊》表31知：ABS 適宜用的注塑成形機類型為螺桿式或柱塞式；但是考慮到螺桿式的注塑機具有塑化質(zhì)量好，速度快，注射壓力損失小，預(yù)塑計算準(zhǔn)確，螺桿拆裝和清洗容易等特點，故在此初選注塑機為 XSZY125相相關(guān)數(shù)據(jù)如下表22 注塑機的各種性能理論注射容量/125噴嘴圓弧直徑/mm12噴嘴孔直徑/mm4最小模厚/mm200機械外形尺寸/mm3340x750x1150拉桿內(nèi)間距/mm260x290動、定模固定板尺寸/mm428x458頂出方式兩側(cè)設(shè)有頂桿機械頂出注射壓力/Mpa120注射行程/mm115螺桿驅(qū)動/KN4合模方式液壓機械螺桿直徑/mm42最大模厚/mm300鎖模力/KN900注射方式螺桿式 塑件的加工性能和工藝性能 （1）塑件的理化性能分析表23 ABS塑件理性化性能表ABS比重g/吸水率﹪注塑溫度180~240℃烘料時間2~3h透光率33﹪表面硬度/RR85~105模具溫度30~60℃溢邊值連續(xù)耐熱60~98℃收縮率5‰烘料溫度70~85℃分解溫度260℃抗拉強度310~530kg/ cm熱變形溫度93~100℃熔點170℃壓縮強度320~650kg/ cm伸長率5~70﹪?yán)鞆姸饶Ａ?6x103kg/ cm彎曲彈性模量14~27x103kg/ cm彎曲屈服強度420~770kg/ cm 注： 查于《新編塑料模具手冊》表1