景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）
1 绪论
1.1 课题内容
设计一套能够高效率生产的高质量电池后盖注射模。
1.2 课题背景
由于塑料材料具有许多优点，目前正逐渐成为金属材料的良好代用材料，在很多领域都出现了金属材料塑料化的趋势。作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。随着塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，使产品的设计和模具设计过程变得越来越复杂。而传统的模具设计是在二维环境下采用手工绘图的方式进行的，已经很难满足这种发展变化的需要。过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验，模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能，因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。
注塑模具CAD／CAM技术的应用，从根本上改变了传统的塑料产品开发和模具加工方式，大大地提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发展。一些大型的商品化CAD／CAM 软件，如Pro／Engineer、Unigraphics II、Cimatron、MoldFlow等，都已开发出专门用于注塑模具设计的功能模块，为模具设计提供了十分方便的工具。有资料统计表明，采用CAD技术可以使模具设计时间缩短50％。在欧美一些工业发达的国家，CAD／CAM已经成为模具行业一种普遍应用的技术。在CAD应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段。在模具设计中采用三维CAD软件的企业已经接近90％。目前，国内也有不少企业开始应用CAD软件进行模具设计。
UG、MoldFlow等软件在注塑模具设计中的应用，成功地弥补了传统设计方法的不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于同一数据库进行的，既方便，又易保证制品的精度。
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1.3 课题的来源及要求
本课题来源于景德镇陶瓷学院。
A．设计的模具要符合加工要求，装配良好,各成型部件顶出机构 B．复位机构不存在干涉现象；
C．分型面、成型零件、注浇系统、冷却系统、排气系统、导向机构、顶出系统、复位系统设计合理，工作可靠；
D．模具应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； E．模具尽量用通用件以便降低制造成本。
1.4 模具国内外发展概况
1.4.1 塑料模具行业现状
近几年模具出口增幅大于进口增幅，2009年，中国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。但是出口的塑料模具以中低档产品居多。 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。 1.4.2 塑料模具行业发展前景
目前，国内塑料模具市场不断扩大，国际上将塑料模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行塑料模具国际采购的趋向十分明显。因此，展望未来，国际、国内塑料模具市场总体发展前景美好。中国塑料模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期。
模具制造技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密检测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。塑料模具制造技术的发展趋势主要是塑料模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速的方向发展，塑料模具产品的技术含量不断提高，塑料模具制造周期不断缩短，塑料模具生产朝着数字化、信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。近年来，我国塑料模具行业在结构调整和增长方式的转变方面已经有了一些成绩，但离“合理”尚有一定差距，仍
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需进一步调整和转变。
2 总体方案设计
首先是对塑件进行测绘。该塑件大部分为平面，实际测量中允许出现误差。测绘好后用UG软件进行三维造型。主要采用拉伸、旋转、扫描、混合及草图等步骤造型。造型结束后进行模具设计。考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级本模具采用一模四腔。
选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的80％。
浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线应在同一条直线上。另外由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关，一般直径为6～10mm。本模具设计取6mm。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流道到各分流道的距离相等。分流道表面粗糙度较低，可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。浇口主要有两个作用，一是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。拉料杆主要是保证浇注系统的凝料从定模浇口套中拉出，最终随动模一起推出，便于取出。接着是排气系统的设计。本模具采用间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。
本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压与气动推出机构。本模具设计采用塑件留在动模，要保证塑件不因推出变形或损坏，还要保证塑件的良好的外观和可靠结构。
2.1 塑件的结构图
经过基本测绘后，运用UG软件绘制三维图，再导出二维图，并添加相关尺寸。结果如图2-1、2-2所示：
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图1 塑件三维图 （a）正面 （b）背面
图2 塑件二维图
2.2 塑件的材料选择与分析
2.2.1 材料的选择
本产品为遥控器的电池后盖，首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电
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器性能。能满足以上性能的塑料材料有多种，但从材料的来源以及材料的成本考虑，ABS更适合些。ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它的来源广，成本低，符合塑料成型的经济性。因此，在选用材料时，考虑采用ABS，并且作为遥控器的一个外壳ABS能满足它的使用性能合成型特性。
ABS料件有较好的光泽。密度为1.02～1.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.3～0.8，ABS（耐热）收缩率为0.3～0.8。ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是赖热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度约为93°C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。 2.2.2 主要用途
ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等。 2.2.3 成型特点
ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80°C。 2.2.4 ABS注射参数
注射类型：螺杆式 螺杆转速：30～60r/min
喷嘴类型：形式 直通式；温度 180～190°C
料筒温度：前段 200～210°C；中段 210～230°C；后段 180～200°C 模具温度：50～70°C 注射压力：70～90 MPa
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