【正文】 目　錄目　錄摘要 IVABSTRACT V第一章 緒論 1 注塑模具概述 1 模具CAD/CAM簡(jiǎn)介 2第二章 塑料性能及其結(jié)構(gòu)工藝性 3 塑料的基本概念 3 塑料的定義及組成 3 塑料的分類 3 塑料的性能 3 熱塑性塑料成型加工性能 4 熱塑料制品設(shè)計(jì)原則 5 尺寸，精度及表面精粗糙度 5 脫模斜度 5 壁厚 5 加強(qiáng)筋 5 支承面 6 圓角 6 孔（槽） 6 螺紋 6 嵌件 6 ABS塑料簡(jiǎn)介 7 使用性能 7 成形特性 7 物理性能與熱性能 7 力學(xué)性能 7 成形條件 7第三章 塑件造型與成形零件設(shè)計(jì) 8 塑件造型 8 粗坯的造型過(guò)程 8 前蓋的造型過(guò)程 9 后蓋造型過(guò)程 10 前蓋和后蓋的裝配 11 成形零件設(shè)計(jì) 13 型腔生成 13 動(dòng)模部分設(shè)計(jì) 14 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15第四章 標(biāo)準(zhǔn)模架與注射機(jī)選擇 16 模架的選擇 16 模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義 16 模架的選用 16 注射模具零件選用 18 注射機(jī)的選擇 19 選擇注射機(jī) 19 工藝參數(shù)的校核 19 注射模安裝尺寸的校核 21 開模行程的校核 21第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 22 流道設(shè)計(jì) 22 主流道設(shè)計(jì) 23 分流道設(shè)計(jì) 23 澆口設(shè)計(jì) 24 型腔壓力估算 25 排氣設(shè)計(jì) 27第六章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 模溫調(diào)節(jié)的重要性 28 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響 28 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響 29 冷卻時(shí)間計(jì)算 30 影響冷卻時(shí)間的因素 30 冷卻時(shí)間的計(jì)算 31 冷卻參數(shù)計(jì)算 31 冷卻回路布置 34 定模冷卻回路 34 型芯冷卻回路 35第七章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 36 設(shè)計(jì)原則及分類 36 設(shè)計(jì)原則 36 脫模機(jī)構(gòu)分類 36 脫模阻力計(jì)算 36 脫模機(jī)構(gòu)的形式 37 推件板脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 38 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。 38 開模方式的確定 39第八章 模具的裝配 40 裝配過(guò)程 40 定模子裝配 40 動(dòng)模子裝配 42 頂出系統(tǒng)子裝配 42 總裝 44 開模過(guò)程分析 44結(jié)束語(yǔ) 45參考文獻(xiàn) 4651摘　要摘　要以17″CRT顯示器塑料外殼造型設(shè)計(jì)及后蓋注射模設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。采用參數(shù)化特征造型CAD系統(tǒng)Pro/ENGINEER，綜合運(yùn)用其零件設(shè)計(jì)、裝配和模具設(shè)計(jì)三大模塊，首先在零件模塊中進(jìn)行外殼的造型；然后將完成的造型導(dǎo)入模具設(shè)計(jì)模塊，進(jìn)行型腔生成。由模具設(shè)計(jì)模塊產(chǎn)生的成形零件被再次導(dǎo)入零件模塊，期間參考模架選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果，完成成形零件的設(shè)計(jì)和其他輔助零件的造型。最后，在裝配模塊中將所有零件裝配，完成全套模具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：注塑成型 模具設(shè)計(jì) Pro/ENGINEER CAD/CAMABSTRACTWith 17″ CRT display plastics case shape design and injection mold design for back shroud for the main mission. Adopting parameterized characteristic shaping CAD system Pro/ ENGINEER, using three of its function module synthetically viz. parts design module, assemble module and mold design module. Proceed the shaping of the case in parts design module first. The shape pleted is imported into mold design module to create mold cavity. The forming parts designed by mold design module are imported into the parts design module again. Referencing to the oute of the mold choice, the running system design, cooling system design and pushing system design simultaneity, plete forming parts design and the shape of the other assistance parts. Finally, all the parts are assembled in assemble module and the whole mold design is pleted.Keywords：Plastic injection molding； Mold design； Pro/ENGINEER； CAD/CAM第一章 緒論第一章 緒論 注塑模具概述隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀。并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，成倍地減少整個(gè)產(chǎn)品中的各種緊固件，大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)。因此，近年來(lái)工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。與其他機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：第一，模具不能像其它機(jī)械那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在機(jī)電市場(chǎng)上買到。這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍?duì)特定塑料制品的規(guī)格而生產(chǎn)的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn)。即模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長(zhǎng)，重復(fù)加工的可能性越小。因此，模具的制造成本較高。第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而制定的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快地投放市場(chǎng)，所以對(duì)于為塑料制品而特殊訂制的模具來(lái)說(shuō)，其制造周期一定要短。第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過(guò)程集中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平。特別是對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)要求培養(yǎng)“全能工人”（即多面手），使其適應(yīng)多工種的要求，這種技術(shù)工人對(duì)模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的。綜上所述，模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短，技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這些問題得到了很大的改善。由于有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所需要的精度與質(zhì)量。預(yù)硬、易切削以及高光亮等新型模具材料的應(yīng)用，大大方便了加工及熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和以標(biāo)準(zhǔn)件為基體的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。 模具CAD/CAM簡(jiǎn)介塑料模的設(shè)計(jì)、制造水平與塑料制品的質(zhì)量、成本以及生產(chǎn)周期息息相關(guān)。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(jī)械、船舶、汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)、單件生產(chǎn)的模具設(shè)計(jì)與制造方式已無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)已成為解決模具設(shè)計(jì)與制造中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途徑。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方式相比，模具CAD/CAM技術(shù)無(wú)論在提高生產(chǎn)率還是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。第一，模具CAD/CAM技術(shù)可以提高模具的制造水平和質(zhì)量。以注塑模為例，計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行的流動(dòng)模擬和冷卻分析為設(shè)計(jì)者的決策提供了更科學(xué)更合理的依據(jù)，而計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)者的交互作用，又有利于發(fā)揮人的經(jīng)驗(yàn)和直覺分析的能力，使模具設(shè)計(jì)水平大大提高。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的精密控制又使模具的制造精度大幅度提高。第二，模具CAD/CAM技術(shù)可以節(jié)省時(shí)間，提高生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)過(guò)程中的計(jì)算、分析和圖樣繪制的自動(dòng)化大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。CAD與CAM的一體化可顯著縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期。同時(shí)由于模具質(zhì)量的提高，試模和修模的時(shí)間明顯縮短。第三，模具CAD/CAM技術(shù)可以較大幅度地降低成本。在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)往往還帶來(lái)了原材料的節(jié)省，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力加強(qiáng)。其結(jié)果是產(chǎn)品的成本可以大幅度降低。第四，模具CAD/CAM技術(shù)可使設(shè)計(jì)人員從繁重的計(jì)算和繪圖工作中解放出來(lái)，不僅減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，還可使其從事更多的創(chuàng)造性來(lái)動(dòng)。模具CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性賦予了它無(wú)限的生命力，使其得以迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)就是運(yùn)用三維CAD造型軟件Pro/ENGINEER，進(jìn)行塑件的造型、模具型腔生成以及模具裝配仿真，力圖充分體現(xiàn)CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)上的各種優(yōu)勢(shì)。第二章 塑料性能及其結(jié)構(gòu)工藝性第二章 塑料性能及其結(jié)構(gòu)工藝性 塑料的基本概念 塑料的定義及組成塑料是指以高分子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。組成：聚合物合成樹脂（40～100%）輔助材料：增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料。輔助材料作用：改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約較貴的樹脂材料。 塑料的分類塑料共有300余個(gè)品種，常用的是40余種。塑料的命名有幾種方法。以所使有的合成樹脂作為名稱來(lái)稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、氧樹脂；俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強(qiáng)）；英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE等。塑料的分類：熱固性塑料與熱塑性塑料（按塑料的分子結(jié)構(gòu)）。1．熱塑性塑料具有線型分子鏈成支架型結(jié)構(gòu)。加熱變軟，冷卻固化不可逆2．熱固性塑料具有網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)。加熱軟化，固化后不可逆。通用塑料：指產(chǎn)量大，用途廣，價(jià)格低廉的一類塑料。如：聚乙烯等。工程塑料：指機(jī)械性能高，可替代金屬而作工程材料的一類，如ABS。特種塑料：隙氧樹脂。 塑料的性能1．質(zhì)量輕，～。2．比強(qiáng)度高：是金屬材料強(qiáng)度的1/10。玻璃鋼強(qiáng)度更高。3．化學(xué)穩(wěn)定性好。4．電氣絕緣性能優(yōu)良。5．絕熱性好。6．易成型加工性，比金屬易。7．不足：強(qiáng)度，剛度不如金屬，不耐熱。100℃以下熱膨脹系數(shù)大，易蠕變，易老化。 熱塑性塑料成型加工性能1．吸濕性吸水的（ABS、尼龍、有機(jī)中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，需干燥。2．塑料物態(tài)玻璃態(tài)：一般的塑料狀態(tài)TG高于室溫。高彈態(tài)：溫度商于TG，高聚物變得像橡膠那樣柔軟，有彈性。粘流態(tài)：沾流化溫度以上，高聚物相繼出現(xiàn)塑料流動(dòng)性與粘性液體流動(dòng)區(qū)移，塑料成型加工就在材料的粘流態(tài)進(jìn)引。3．流動(dòng)性塑料在一定溫度壓力作用下，能夠充分滿模具型腔各部分的性能，稱作流動(dòng)性。流動(dòng)性差，注射成型時(shí)需較大的壓力；流動(dòng)性太好，容易發(fā)生流涎及造成制件溢邊。4．流變性高聚物在外加作用下產(chǎn)生流動(dòng)性與變形的性質(zhì)叫流變性。牛頓型流體與非牛頓型流體。 牛頓流體 ：主要取決于（流變形為）剪切應(yīng)力，剪切速率和絕對(duì)粘度，低分子化合物的液體或溶液流體屬于牛頓流體。大多數(shù)高聚物熔體在成型過(guò)程中表現(xiàn)為非牛頓流體。5．結(jié)晶性分為無(wú)定形塑料與結(jié)晶形塑料。結(jié)晶形塑料的重要標(biāo)志是具有熔點(diǎn)，外觀不透明。如龍，聚丙烯，聚乙烯。需要較多的熔化熱量。無(wú)定形塑料：ABS。6．分子定向（取向）凡用熱塑性塑料生產(chǎn)塑件時(shí)，只要在生產(chǎn)過(guò)程中存在熔體流動(dòng)，幾乎都有聚合物分子定向的問題。熱固性和熱塑性塑料中各自存在的、細(xì)長(zhǎng)的纖維狀填料（如木粉、短玻纖等），在很大程度上，都會(huì)沿流動(dòng)方向作平行排列，這種排列常稱為定