【正文】 論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作 者 簽 名 ： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 畢業(yè)設計（論文） 題 目： 多級外殼 注塑模設計 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 I 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 II 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關 部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。利用該方法設計注塑模具，可以實現(xiàn)參數(shù)化設計，在設計過程中及時修改模型，能減少樣機的生產(chǎn)費用，縮短設計周期，提高設計效率。最后完成了該模具的設計并生成了三維模型。 利用傳統(tǒng)的設計方法在實現(xiàn)該功能時較為復雜 ，會造成人力、物力、財力的浪費。 Mold Wizard（模具向導）是 UG 軟件中設計注塑模具的專業(yè)模塊，可方便快捷地完成注塑模具設計過程中的分型、型腔、型芯、滑塊、嵌件、推桿、鑲塊、電極，以及模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設計。所以利用該模塊可以很好的完成注塑模具的設計工作。塑料成型工業(yè)是模具的一個重要分支。 我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的加工模具車間，自產(chǎn)自配比例高達 60%左青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 2 右，而國外模具超過 70%屬商品模具。 考查國內(nèi)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀及國民經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)品生產(chǎn)中模具的地位，引用模具 CAD 系統(tǒng)后，模具設計借助計算機完成傳統(tǒng)設計中各個環(huán)節(jié)的設計工作，大部分設計與制造信息由系統(tǒng)直接傳送，圖紙不再是設計與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過程中唯一依據(jù)，圖紙將被簡化，甚至最終消失。這些微機軟件不僅在采用諸如 NURBS 曲面、三維參數(shù)化特征造型等先進技術方面有工作站級軟件所不能比擬的優(yōu)點。 通過分析制品的結構和注塑成型工藝 , 采用 液壓系統(tǒng) 側向抽心 和澆注系統(tǒng)凝料的注射模具。模具的特點在于利用 注塑機液壓系統(tǒng)進行電磁閥控制液壓缸 。再添加模架以及各個系統(tǒng)中的零件， 最后把 側向抽心 機構的 液壓缸 裝配圖加上完成整個模具設 計的三維模型。此外， ABS 易于加工成型，熔融溫度為 217℃ —237℃ ，熱分解溫度 250℃ 。廣泛應用于機械、儀表、汽車、電子、電訊、家電、輕工、農(nóng)業(yè)及日常生活用品等領域?？勺⑸洹D壓、壓延、熱成型，也可以進行二次加工，如機械加工、焊接、粘貼、涂漆、電鍍等。塑化量不足，則會導致型腔充不滿、腔內(nèi)壓力不足、塑料的保壓不足而出現(xiàn)塑件材質疏松、收縮大、凹陷、孔洞等。該注射機具有如下特點：其注射裝置軸線與鎖模機構軸線呈一條直線并水平排列。 1—鎖模機構 2—注射裝置 3—機身 圖 26 臥式注射機 注塑機的規(guī)格型號 注塑機的最大注射量 是指 注射柱塞或螺桿作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注出量。 注塑機公稱注射量是以注射聚苯乙烯塑料為基礎，當注射其他塑料時，應換算成其他塑料時的最大注射量 V/公 。 ABS 的密度為 ～ ，聚苯乙烯的密度為 ～取 1 ? =, 2? =所以 2 1?? =1, 得 /VV?公 公 V 型 =2 = cm3 V=（ ～ ） V 公 ≥ V 型 V 公 ≥V 型 /(～ )= 247。 表 23 部分塑料的注射壓力 MPa 塑料 流動性好的厚壁、簡單制品 流動性中等或較差的一般制品 流動性較差的薄壁、窄澆口制品 聚乙烯 70～ 100 100～ 120 120～ 150 聚氯乙烯 100～ 120 120～ 125 ＞ 150 青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 10 聚苯乙烯 80～ 100 100～ 120 130～ 150 ABS 80～ 110 100～ 120 120～ 150 聚甲醛 85～ 100 100～ 120 120～ 150 P 機 =121MPa P 塑 =100MPa（由表 23 參考數(shù)據(jù)得） P 機 ＞ P 塑 所以注射機壓力校核合格。 KN A分 —— 模內(nèi)所有塑料在水平分型面上的投影面積 cm2； P模 模 內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力 MPa）見表 24； F注塑機的注射壓 力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力（ KN） ； 0 1 0 0 3 4 . 3 2 1 8 0 2 1 0 2 5 9 3 . 0 8F F P A K N? ? ? ? ? ? ? ?分模 所以鎖模力校核合格。取 Hm=360mm。 ⑵ 模具主流道入口孔徑 D和球面凹坑半徑 SR與注塑機噴嘴的孔徑 d 和球面半徑 Sr 關系：如圖 27 所示。 噴嘴尺寸 注射機噴嘴頭一般為球面，其球面半徑 R 與接觸面的模具主流道始端凹球面半徑 R 凹相適應，即 R 凹 =R+(1～ 2)mm， 主流道設計成圓錐形，錐角 ? 為 20～60，流道的表面粗糙度 Ra≤ 。此外，對中小型模具一般只在定模座板上設置定位圈，對大型模具可在動、定模座板上同時設置定位圈。 模具安裝方式采取從注射機上方直接吊入機內(nèi)進行安裝。模具與注射機的安裝關系采用壓板式。其開模行程 H 應小于移動模板與固定模板之間的最大距離 S 減去模具厚度青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 13 Hm，即 H≤ SHm 推出行程的校核 各種型號注射機的推出裝置和最大推出行程各不相同，設計模具時，推出行程應與注射機相適 應。 １ .本模具采用搭接式澆口，單腔直接連接主澆道。鉤料桿安裝在型芯固定板上，不與頂出機構聯(lián)動。 本次設計的注塑模具的成型零部件有型腔、型腔鑲件 、螺紋型芯。它們是在整塊金屬模板上加工而成的。 螺紋型芯是用來成型塑件上內(nèi)螺紋的活動鑲件。 影響塑件尺寸精度的因素很多，概括的說，有塑料原材料、塑件結構和成型工藝、模具結構、模具制造和裝配。確定準確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號發(fā)生的變化會造成塑件收縮率的波動，其塑料收縮率波動誤差為 m a x m i n 0 . 8 0 . 3( ~ ) ( ) 1 0 0 % 0 . 2 52ssS S L? ?? ? ? ? 式中 s? —— 塑料收縮率波動誤差； Smax—— 塑料的最大收縮率； Smin—— 塑料的最小收縮率； 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 17 Ls—— 塑件的基本尺寸。 型腔側壁是采用型腔鑲件，鑲件單邊壁厚選 ，兩腔之間受力是大小相等，方向相反的，只要在合模狀態(tài)下不會產(chǎn)生變形就可 以，所以兩型腔之間的壁厚只要滿足結構設計的條件就行。一般成型零件工作尺寸制造誤差去塑件公差值的 1/3～ 1/4 或取 IT7～ 8 級作為制造公差。對于中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 1/6。 成型零部件的強度與剛度計算 塑件模具是在一定溫度和一定壓力下工作的，模具型腔受到塑料熔體壓力的作用，必須具有足夠的剛度和強度。 成型零部件強度、剛度計算所需要考慮的問題 如下： 模具型腔壁厚的計算應以成型過程中型腔受到的最大壓力為準。 型腔 壁厚的強度計算條件是型腔在各種受力形式下受到的最大應力值不得超過模具材料的許用應力，即 σmax≤〔 σ〕；型腔壁厚的剛度計算條件應使型腔彈性變形的最大值不超過允許變形量，即 σmax≤〔 σ〕。要保證塑件尺寸精度。 〔 σ〕＜ = 在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 19 縮值，因此，型腔 的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來決定的。注塑模的支撐零部件和合模導向機構。 同時，導向機構可以引導動模按順序合模，防止型芯在合模過程中損壞；并能承受一定的側向力。 脫模力 F=pA(f cosαsinα)=10610647/60= 開模過程中塑件留在動模一側，從而簡化了模具結構。在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再脫模。冷卻系統(tǒng)的水道采用溝道式冷卻，是直接在模具或模板上鉆孔或銑槽，通入冷卻介質。 Mold Wizard介紹 使用 Mold Wizard 模塊設計模具，首先進入 UG 的造型模塊，然后在菜單欄中選擇“開始”→“注 塑模向導”命令，如圖 41 所示，打開如圖 42 所示的“模具向導”工具欄。 ? 模具 CSYS：根據(jù)產(chǎn)品的行狀和設計特征，定義模具坐標系。使用該命令定義一個模具里放置的多個零件產(chǎn)品的位置。 Mold Wizard模塊里，在模架庫中選擇標準的的模架后，可對模架的某些部件的尺寸進行修改，以附和生產(chǎn)的需要。 ? 滑塊和浮升銷：生成滑塊。為模具的制造增加難度及成本時，一般采用鑲塊的方法來解決。流道是液態(tài)的塑料流進澆口套而未流到澆口之前的通道，他會不可避免地影響塑料進入模腔后的熱血和力學性能，從而對成品的質量產(chǎn)生客觀的影響。具有復雜特征的型芯型腔，采用一般的加工方法很難加工，而需要使用電火花等特殊加工方法，電極就是為了加工合理的型芯、型腔外形輪廓的構件。 ? 裝配圖紙：根據(jù)實際的工藝要求創(chuàng)建模具工程圖。 UG中 Mold Wizard模塊的設計過程 利用 Mold Wizard 進行模具結構設計，首先需要建立完好的實體模型，包 括合理的拔模斜度，如圖 43 所示使用 Mold Wizard 進行模具設計的流程。本設計所做的塑件是圓柱形瓶蓋，如圖 45 所示。單擊工具欄中“收縮率”按鈕，系統(tǒng)會彈出“縮放體”對話框，選擇合適的收縮率類型和數(shù)值即可。型腔布局的功能是確定模具型腔中的個數(shù)和型腔在模具中的排列。自動對準中心后的型腔布局如圖 47 所示。 ? 創(chuàng)建分型線到工件外沿之間的片體。 ? 編輯分型線，重新設計模具。 單擊“設計區(qū)域”按鈕，彈出“ MPV 初始化”對話框。塑件圖如圖 411 所示。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 34 圖 413 引導線 ○ 4 創(chuàng)建分型面 單擊“創(chuàng)建 /編輯分型面”按鈕，彈出“創(chuàng)建分型面”對話框，選擇“創(chuàng)建分型面”，彈出“分型面”對話框，如圖 414 所示。選擇 Cavity region，選中“創(chuàng)建區(qū)域”，單擊“應用”按鈕，再選擇 Core region，選擇“創(chuàng)建區(qū)域”，單擊“確定”按鈕。得到型芯和型腔。單擊工具欄中的“模架”按鈕，彈出“模架管理”對話框，如圖 420 所示。 ? 編輯模架的配置和尺寸。得到如圖 421所示的模架圖。 澆口套加載如圖 424 所示。單擊“澆口”按鈕，彈出“澆口設計”對話框，改變參數(shù)，單擊確定，添加澆口。 圖 428 冷卻水道 脫模機構的加載 因為 本 設計的脫模機構是齒輪齒條傳動，所以齒輪齒條不是標準件，所以先建模，所畫的齒輪齒條先裝配起來，然后再把所畫的齒輪齒條傳動機構安裝到模具上。 本次設計在傳統(tǒng)的注塑模設計方法的基礎上，利用 UG 軟件中的 Mold Wizard（模塊向導）模塊，完成了螺紋蓋注塑模的的設計工作。 本次設計主要包含以下內(nèi)容： 1．搜集相關資料，分析塑件的成型工藝，對工件進行工藝審核。整個設計過程采用 UG 軟件設計三維模型，采用 AutoCAD 軟