【正文】 = 10179。該塑件生產(chǎn)類型屬于小批量生產(chǎn)，由于四側(cè)有內(nèi)凹，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比較麻煩，運(yùn)動(dòng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，需要采用斜拉桿抽出，故采用一模一腔，這樣可以使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本降低。在大批量生產(chǎn)中，由于注射模具價(jià)格在整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用中所占比例較小，提高生產(chǎn)率和 注射模具壽命問(wèn)題比較突出，所以可以考慮使用自動(dòng)化程度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度壽命高的模具。 關(guān)鍵詞： 模具 設(shè)計(jì) 斜頂桿抽芯 盒蓋 注塑 塑料 成型 工藝 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 7 第二章 塑料的結(jié)構(gòu)工藝性分析 塑件的幾何形狀分析 該零件為四側(cè)有內(nèi)凹的盒蓋 塑件， 由于側(cè)壁有 左右的內(nèi)凹，而且交界處并沒(méi)有通過(guò)圓角或者斜面過(guò)渡，根據(jù)公式(AB)*100%/B=，因此需要采用斜拉桿抽出，內(nèi)抽芯使模具機(jī)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較麻煩，由于塑 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 8 件高度在 25mm 一下，所以不需要考慮脫模斜度，其他結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，壁厚也比較均勻，該塑件采用聚丙烯成型。以進(jìn)一步的熟練掌握 AuToCAD 的運(yùn)用。 （ 4） 了解聚丙烯的性能 .特性和設(shè)計(jì)時(shí)的要求。 （ 2） 要使注射模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且可自動(dòng)脫模。 （ 3） 培訓(xùn)自己的動(dòng)手能力 .創(chuàng)新能力 .計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。 本課題的研究要求 （ 1） 檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。并書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，和模具說(shuō)明說(shuō)。而國(guó)外購(gòu)買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力 .強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分所能力 .強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力 .產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等，但是價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以支持。 為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合于模具企業(yè)用的 CAD/CAM 系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況 目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的反展情況是，隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為一個(gè)行業(yè)，但是我國(guó)模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少，精 度低，制造周期長(zhǎng)，壽命短，供不應(yīng)求的情況。 （ 7） 快速成型制造技術(shù) 快速成型制造技術(shù) RPM 基于層制造原理，迅速制造出產(chǎn)品原型，而與零件的集合復(fù)雜程度無(wú)關(guān)，尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性它不僅能夠迅速制造出原型供設(shè)計(jì)評(píng)估 .裝配校驗(yàn) .功能試驗(yàn)。這種過(guò)程就是反求工程 PE。多媒體技術(shù)采用多種介質(zhì)來(lái)存儲(chǔ) .表達(dá)處理多種信息，融文字 .語(yǔ)音 .圖像與一體，給人一種真實(shí)感。 （ 5） 虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)在 21 世紀(jì)整個(gè)制造中都將有廣泛的應(yīng)用，可以用于培訓(xùn) .制造系統(tǒng)仿真的實(shí)現(xiàn)基于制造仿真的世紀(jì)與制造 .集成設(shè)計(jì)與制造 .實(shí)現(xiàn)集成人的設(shè)計(jì)等。 （ 4）多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不僅用到機(jī)械科學(xué)的理論和知識(shí)，還用到了電磁學(xué) .光學(xué) .控制理論等，甚至要考慮到經(jīng)濟(jì) .心理 .環(huán)境 .衛(wèi)生及社會(huì)等各方面的因素。 （ 3） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件和軟件的集成實(shí)現(xiàn)。在開(kāi)發(fā)模式制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào)“多集成”的概念，即信息集成 .智能集成 .串并行工作機(jī)制集成及人員集成，這更適合未來(lái)制造系統(tǒng)的需要。 武漢工業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 設(shè)計(jì) (論文 )題目 : 盒蓋的塑料成型與 模具設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 院 (系 ) 機(jī)械工程系 專 業(yè) 模 具 指導(dǎo)老師 2022 年 9 月 1 日 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 2 目錄 第一章 前言 .………… .………… .………… .……… … . … .……… 5 本研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) …… . ………………………… …… .… 5 本課題的研究?jī)?nèi)容 .要求 .目的及意義 …………………………………… .…… 6 第二章 塑料的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ………………… .……………… .…… 8 ……………………………………………… .………… .....………… .8 …………………………………………… .……… ..…………… ..9 塑件的生產(chǎn)批量 ……………………………………………… …………… ...............…… 11 設(shè)備的選擇 ……………………………………………… .…………… ..………… ....…… 12 ………………………………………… .…………… ..………… ....…… 13 開(kāi)模行程的校核 …………………………………… .…………… ..………… ....……… 14 第三章 分型面位置的分析和確定 …………………………………… 15 分型面的選擇原則 ………………………………………………… .…………… .......… 15 分型面選擇方案 ……………………………………………………… ..………………… 15 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………… ..…… .……… .17 主流道的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… .17 澆口設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… .…………… .17 第五章 成型零部件的設(shè)計(jì) ……………………………………… ..… 19 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… .……. .......…… .19 成型零件工作尺寸計(jì)算 …………………………………………………… ..……………… 19 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 3 成型零件的強(qiáng)度及底板厚度計(jì)算 …………………………………… ..… ..……… .…… ..20 成型零件的鋼材的選用 ………………………………………………… ..…………… .…… 21 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定 …………………………………………………………………… .……… .22 ……………………………………………………… ..…………… .…… 23 第六章 成型設(shè)施備的校核計(jì)算 ………………… … ………………… ..24 注射機(jī)注射壓力校核 ………………………………………………………………… ...…… 24 注射量的校核 ………………………………………………………………… ...…… 24 鎖模力的校核 ……………………………………………………………… .……… ..……… 24 安裝尺寸的校核 …………………………………………………………………… ..… .…… 25 推出機(jī)構(gòu)的校核 ……………………………………………………………… .………… ..… 23 開(kāi)模行程的校核 ……………………………… …………………………………… ..…… .… 23 第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………………… .……………………… .26 第八章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) …………………… ..………………………… 27 模具溫度對(duì)制品質(zhì)量的影響 ……………………………………………… .……… ..…… ..26 第九章 排氣槽的設(shè)計(jì) ……………………………… ..……………… 29 第十章 模具的總體結(jié)構(gòu) …………………… ..……………………… 29 總結(jié) ……………………………………………………… .…………… .33 參考文獻(xiàn) ………………………………… ……………… .………… 34 致謝 ………………………………………………… .………… 35 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 4 第一章 前 言 本研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) 概述 21 世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化 .智能化 .柔性化和網(wǎng)絡(luò)化，追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率 .縮短設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度的提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求。 國(guó)外的發(fā)展情況 國(guó)外的模具發(fā)展?fàn)顩r具體表現(xiàn)為以下七個(gè)特征 （ 1） 集成化技術(shù) 現(xiàn)代模具制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)人員和管理的集成。 （ 2） 智能化技術(shù) 應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化，以及模具設(shè)備的智能化，也要實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮。各種通訊協(xié)議及制造自動(dòng)化協(xié)議，信息通訊接口，系統(tǒng)操作控制策略等，是實(shí)現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，目前早通過(guò)了 Inter 實(shí)現(xiàn)跨國(guó)界模具設(shè)計(jì)的成功例子 。產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)要進(jìn)行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以追求模具產(chǎn)品的動(dòng)靜態(tài)特性 .效率 .精度 .使用壽命 .可靠性與制造周期的最佳組合。美國(guó)已于 1999 年借助于 VR 技術(shù)成功地修 復(fù)了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 5 （ 6） 反求技術(shù)的應(yīng)用 在許多情況下，一些產(chǎn)品并不是來(lái)自設(shè)計(jì)概念，而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?，要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ停鴽](méi)有產(chǎn)品圖樣的條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造以便制造出產(chǎn)品，此時(shí)需要通過(guò)實(shí)物的測(cè)量，然后利用測(cè)量數(shù)據(jù)畸形實(shí)物的CAD 幾何模型的重新構(gòu)造。建立了 CAD 幾何模型后，就可以依據(jù)這種數(shù)字化的幾何模型用于后續(xù)的許多操作。而且還可以通過(guò)形狀復(fù)制，快速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品模具，從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費(fèi)時(shí)和耗成本的 NC 加工，因而 RPM 技術(shù)在模具制造中發(fā)揮著重要的作用。一些大型 .精密 .復(fù)雜的模具還不能自行制造 .需要每年花幾百萬(wàn) .上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國(guó)大力發(fā)展模具行業(yè)勢(shì)在必行。但是國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的 CAD/CAM 系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合模具行業(yè)應(yīng)用。 本課題的研究 內(nèi)容 .要求 .目的及意義 本課題的研究?jī)?nèi)容 做盒蓋的模具設(shè)計(jì)，使盒蓋注射模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型芯 .型腔 .推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并可自動(dòng)脫模。根據(jù)說(shuō)明書(shū)畫(huà)模具 CAD圖。 （ 2） 初步掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法 .過(guò)程 .為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)工作和撰寫(xiě)好科研論文打下基礎(chǔ)。 本課題的研究要求 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 6 （ 1） 此塑件外表面不允許有印痕，并且要光滑。 （ 3） 流道設(shè)計(jì) 合理，可保證產(chǎn)品質(zhì)量冰球額又節(jié)約生產(chǎn)原材料。 研究意義 （ 1） 對(duì)于模具的設(shè)計(jì)可以從選材到設(shè)計(jì)到成型有一個(gè)完整的了解和初步的掌握。 （ 2） 鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，為更好更快的適應(yīng)工作作準(zhǔn)備。 塑件原材料的成型特性 表 1 聚丙烯的力學(xué)性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚乙烯 屈服強(qiáng)度 /MPa 37 7890 拉伸強(qiáng)度 /MPa 7890 斷裂伸長(zhǎng)率 /% 200 彎曲強(qiáng)度 /MPa 67 132 彎曲彈性模量 /MPa 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度（無(wú)缺口） /（ kj/m2） 78 51 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度（缺口） /（ kj/m2） 布氏硬度 HBS 表 2 聚丙烯的熱性能和電性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 玻璃化溫度 /C 18~10 熔點(diǎn)（粘流溫度） /C 170176 170180 45N/cm2 102115 127 180/cm2 5667 127 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 9 線膨脹系數(shù) /（ 105/C） 比熱容 /[j/(kg*K)] 1930 熱導(dǎo)率 /【 W/(m*k)】 燃燒性 /（ cm/min） 慢 體積電阻 /歐姆 *cm 1016 擊穿電壓 /（ KV/mm） 30 表 3 聚丙烯的物理性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 密度 /（ g/cm3） 比體積 /（ cm2/g） 吸水性（ %（ 24 小時(shí)） 長(zhǎng)時(shí)間 浸水 透明度或透光度 半透明 畢 業(yè)（設(shè)計(jì)）論 文 用 紙 10 表 4 聚丙烯的工藝參數(shù) 材料性能 純聚丙烯 玻纖聚丙烯 成型收縮率 /% 拉伸模量 E/*103MPa 泊松比 u 與鋼的摩擦因數(shù) f 塑件的生產(chǎn)批量 塑件的生產(chǎn)類型對(duì)注射模具結(jié)構(gòu)、注射模具材料使用均有重要的影響。如果是小批量生產(chǎn)，則應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。 畢 業(yè)