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無錫太湖學院
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 塑料帶輪模流分析及模具設(shè)計
信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
學 號： 0923263
學生姓名： 曹 振
指導(dǎo)教師： 高漢華 （職稱：副教授 ）
（職稱： ）
2013年 5 月 25 日
I
無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 塑料帶輪模流分析及模具設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級： 機械96
學 號： 0923263
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無錫太湖學院
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 塑料帶輪模流分析及模具設(shè)計
2、專題
二、課題來源及選題依據(jù)
課題來源于生產(chǎn)實際。
隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展，市場需求的增加以及環(huán)保的需要，塑料零件的使用越來越廣泛。塑料產(chǎn)品生產(chǎn)正向多產(chǎn)品、高質(zhì)量和交貨期段的方向發(fā)展，這就要求模具設(shè)計和生產(chǎn)具有更短的周期、更低的成本和更高的質(zhì)量。依賴傳統(tǒng)經(jīng)驗和手工技能進行模具設(shè)計與制造方式遠不能滿足這種要求，應(yīng)用計算機軟件進行模具設(shè)計和制造是解決這一矛盾的有效途徑。
本設(shè)計采用CAD/CAM軟件對塑料塑料帶輪進行模擬分析和模具設(shè)計，可以節(jié)約試模費用，提高設(shè)計和生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，降低模具制造成本，并延長模具的使用壽命。
三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達到的要求：
1.掌握塑料模具設(shè)計的方法和技巧。
2.完成塑料帶輪成型工藝和主要部件的參數(shù)計算。
3.完成塑料帶輪模具標準件的選用。
4.完成塑料帶輪模具零、部件圖10張以上。
5.完成塑料帶輪模具總裝圖1張。
6.撰寫畢業(yè)說明書一份。
①計算正確完整，文字簡潔通順，書寫整齊清晰。
②論文中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處。
③論文字數(shù)不少于1.5萬字。
四、接受任務(wù)學生：
機械96 班 姓名 曹振
五、開始及完成日期：
自2012年 11月 12日 至 2013年 5 月 25日
六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2012年 11月12日
摘 要
塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注射模具是其中發(fā)展較快的種類。塑料注射成型模具的特點是：能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密的塑料制品，對各種塑料的適應(yīng)性強，成型周期短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。因此，應(yīng)用計算機輔助塑料模具設(shè)計，對縮短模具設(shè)計時間，提高塑料制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有很大意義。
本設(shè)計主要針對塑料帶輪零件，應(yīng)用計算機輔助模具設(shè)計。設(shè)計中首先根據(jù)塑料制品要求擬定成型工藝方案、初選成型設(shè)備、確定模具結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計澆注系統(tǒng)并進行模流分析、選用模架、選擇和校核注射機，完成模具型腔設(shè)計并對模具主要零件設(shè)計計算，然后應(yīng)用PRO/E軟件，完成整副模具的三維設(shè)計，并對模具進行了虛擬裝配和試模，針對其中出現(xiàn)的問題，對模具進行了修改，最后導(dǎo)出模具二維工程圖。
通過本設(shè)計，我對注塑模具設(shè)計有一個比較全面的認識，加深了對模具結(jié)構(gòu)及工作原理的理解，了解了模具設(shè)計中應(yīng)注意的一些具體細節(jié)問題，學會了查閱和收集資料的方法；學會了如何應(yīng)用PRO/E軟件，完成注射模設(shè)計，從而有效地提高了設(shè)計工作效率。
關(guān)鍵詞：塑料制品；注射模具；計算機輔助設(shè)計；PRO/E
Abstract
The plastics industry is the fastest growing in the world today one of the industry categories, the injection mold is one of the rapid development of the species. The characteristics of the plastic injection mold: Can forming a complex shape, size, precision plastic products, adaptability of various plastic, molding cycle is short, high production efficiency, product quality and stability, easy to implement production automation. Therefore, the application of computer-aided plastic mold design, reduce mold design time, improve quality and production efficiency of plastic products.
The design is mainly for plastic pulley parts, computer aided mold design. Design prepared according to the requirements of the plastic products molding process solutions primaries molding equipment, mold structure of the program is determined, the design of gating system and mold flow analysis, selection of mold, select and check injection machine, complete mold cavity design and moldThe main parts of the design calculations, And then apply the PRO / E software, to complete the entire pair of three-dimensional mold design, mold virtual assembly and test mode, problems for which the mold has been modified, and finally export mold two-dimensional drawings.
The design, injection mold design has a more comprehensive understanding, deepen the understanding of the mold structure and working principle and to understanding mold design should pay attention to some of the specific details, learned how to access and data collection methods; Societyhow to apply PRO / E software, to complete the design of injection mold, thereby effectively improving the efficiency of the design.
Keywords: Plastic products; injection mold; computer-aided design; PRO / E
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
目 錄 V
1 緒論 1
1.1塑料工業(yè)的發(fā)展及用途 1
1.2塑料模具在塑料制品生產(chǎn)中地位 1
1.3本文主要研究內(nèi)容 2
2 塑件成型工藝分析 3
2.1 概述 3
2.2 零件的材料和注塑工藝 3
2.2.1 材料ABS 3
2.2.2 注射成型工藝分析 3
2.3 確定模具溫度及冷卻方式 4
2.4 零件的三維圖和二維圖 4
2.5 帶輪的結(jié)構(gòu)與精度分析 5
2.6 塑料制品的幾何形狀 5
2.7 注射機的選擇 5
2.7 零件圖及其尺寸公差 6
3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計 7
3.1 型腔數(shù)目的確定 7
3.2 分型面的設(shè)計 7
3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 8
3.3.1 主流道 8
3.3.2 分流道 9
3.3.3 澆口 10
3.4 冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計 10
3.4.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 10
3.4.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 10
3.5影響塑件尺寸精度的因素 10
3.6模具零件工作尺寸的計算 11
3.7 凹模底板厚的確定 12
4 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 13
4.1 導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計 13
4.2 導(dǎo)柱設(shè)計 13
4.3 導(dǎo)套設(shè)計 13
4.4 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計 14
5 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 15
5.1 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則 15
5.2推管推出機構(gòu) 15
5.3推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 16
6 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 17
6.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的工作原理 17
6.2抽芯距和抽芯力的計算 17
6.3斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 18
6.4 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)尺寸計算 21
7 利用Pro/E進行分模 23
7.1 創(chuàng)建模具模型 23
7.2 選擇模架 26
7.3 創(chuàng)建分型面 27
7.4 分割工件獲取成型零件 28
7.5 創(chuàng)建澆注系統(tǒng) 29
7.6 鑄模及模流分析 29
7.6.1 模架概述 31
7.6.2 模架的分類 31
7.6.3 模架的選擇 31
8 注塑機的校核 33
8.1 鎖模力的校核 33
8.4 最大注射壓力的校核 33
8.5 開模行程的校核 34
9結(jié)論與展望 35
9.1結(jié)論 35
9.2不足之處及未來展望 35
致 謝 36
參考文獻 38
1
1 緒論
1.1塑料工業(yè)的發(fā)展及用途
塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。自1909年實現(xiàn)以純粹化學合成方法生產(chǎn)塑料算起，塑料工業(yè)已有100余年的歷史。1927年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術(shù)的發(fā)展，各種性能的塑料，特別是聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料發(fā)展迅速，其速度超過了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯與聚苯乙烯等四種通用塑料，使塑件在工業(yè)產(chǎn)品與生活用品方面獲得廣泛的應(yīng)用，以塑料代替金屬的實例，比比皆是。塑料有著一系列金屬所不及的優(yōu)點，諸如：重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性好、易于成型、生產(chǎn)效率高與成本低廉等。但也存在許多自身的缺陷，諸如：抗老化性、耐熱性、抗靜電性、耐燃性及比機械強度低于金屬。但隨著高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)及成型工藝的進步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的塑料高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。
塑料品種眾多，新的工程塑料品種的增加，塑料成型設(shè)備、成型工藝技術(shù)和模具技術(shù)水平的發(fā)展，為塑料制品的應(yīng)用開拓了廣闊的領(lǐng)域。目前，塑料制品已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中。特別是在辦公機器、照相機、汽車、儀器儀表、機械制造、航空、交通、通信、輕工、建材業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品。據(jù)報道，美國塑料工業(yè)已成為全美第四個最大的工業(yè)，每年的塑料消耗量已經(jīng)超過鋼材。在全世界按照體積和重量計算塑件的消耗量也超過了鋼材。我國的塑料工業(yè)發(fā)展也很快，特別是近20年，產(chǎn)量和品種都大大增加，許多新穎的工程塑料也已投入批量生產(chǎn)，塑料產(chǎn)量1990年達到了536.8萬噸，居世界第四位。如今，我國塑料工業(yè)已形成了相當規(guī)模的完整體系，它包括塑料的生產(chǎn)，成型加工，塑料機械設(shè)備，模具加工以及科研、人才培養(yǎng)等。塑料工業(yè)在國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。
1.2塑料模具在塑料制品生產(chǎn)中地位
塑料模具設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。由于塑料制品的制造是一項綜合性技術(shù)，圍繞塑料制品成型生產(chǎn)將用到有關(guān)成型物料、成型設(shè)備，成型工藝、成型模具及模具制造等方面知識。特別是作為塑料必備成型工具的塑料注射模具，由于它成型效率高，易成型形狀復(fù)雜的制品，并可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，得到迅速的發(fā)展，在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大也是前所未有的。同時，其技術(shù)水平也得到了迅速發(fā)展和提高，新的設(shè)計結(jié)構(gòu)層出不窮，傳統(tǒng)的設(shè)計理念不斷更新。
塑料制品的制造包括四個環(huán)節(jié)：產(chǎn)品設(shè)計、塑料的選擇、塑料制品的成型、模具的設(shè)計與制造。
1．產(chǎn)品設(shè)計
產(chǎn)品質(zhì)量源于設(shè)計，任何產(chǎn)品設(shè)計都要滿足用戶提出的產(chǎn)品性能、使用壽命、可靠性、安全性和經(jīng)濟性等方面的要求。
2．塑料品種的選擇
塑料品種的合理選擇是保證塑料制品的質(zhì)量重要環(huán)節(jié)。首先要從塑料品種和性能著手，根據(jù)需要選擇。
3．塑料制品的成型
塑料制品的成型加工是根據(jù)各種塑料的固有特性，采用不同的摸塑工藝，成型所使用的模具即塑料模具。
4．模具的設(shè)計與制造
模具是塑料制品生產(chǎn)的重要工藝設(shè)備。隨著國民經(jīng)濟領(lǐng)域的各個部門對塑料制品的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來愈短、用戶對塑料制品質(zhì)量的要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，可以說，模具設(shè)計與制造水平標志著一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度。