青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书
Abstract
Plastic industry is a rising industry .Pastic industry is increasing by amazing 25% every year , Most, that is , 60% to 80% ,of the electronic products、vehicle parts、electrical apparatus 、instrument、househould appliances and communication equipments are shaped with injection mould . Compare with other processings ,injection products have the advantage of high procision ,high complexion and high consistency, which make injection mould process is used more and more widely.
Plastic injection forming is an important method primarily applied for thermoplastic plastic forming, by which plastic parts with complexing shape can be forming at a stretch. This paper will exposit the designing course of the injection mould for the Upper and lower lid, on the basis of the mold-related knowledge.
This paper will design the injection mould for Upper and lower lid, and make some process analysis of the plastic part’s structure. And also the design and calculation of the forming parts (core, cavity, slider, etc.) will be completed. Another important part of this paper is cooling system. According to the structural characteristics of plastic part, as well as the distribution of ejection pin, cooling holes conbined with the formal cooling channels are used.。After the design injection molding process as well as some specific details of the calculation and verification. The design of such a structure can be used to ensure reliable Die work to ensure that the other parts of the tie.
This paper will exam the stress condition of parts, to ensure the reliability of the plastic mould. And then, precision and roughness is determined to meet the production requirements . Elementary knowledge is used flexiblely in the design course ,and contracting between theory and practice is noticed. This paper will Use CAD software UG,CAD and so on to finish 2D assembly mould drawing, 2D part drawings and 3D assembly mould drawing. The mould is of engineering importance.
Key words: the injection mould；cooling system；UG,CAD ,Moldflow;
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目录
摘要 ......................................................................................................... I Abstract ................................................................................................. II 第1章 概 述 ................................................................................................................... 1 第2章 塑料制件结构特点及其模具结构确定 ........................................ 3
2.1 塑料制件及注塑模工艺性分析 ...................................................................................... 3 2.2模具结构确定 .................................................................................................................. 5
第3章 注射机的选择与校核 ................................................................. 6 3.1 注射机初选……………………………………………………………………………..6 3.2注射机校核……………………………………………………………………………...8 3.3确定型腔的排列方式………………………………………………………………….10
第4章 浇注系统分析与设计 ............................................................... 11
4.1 浇注系统MOLDFLOW三维建模 ................................................................................... 11 4.2 CAE流动模拟分析........................................................................................................12
第5章 分型面的选择………………………………………………...22 第6章 导柱导向机构设计 .................................................................... 23 第7章 脱模机构设计………………………………………………..24
7.1 脱模机构的分类 ............................................................................................................ 24 7.2脱模力的计算 ................................................................................................................ 25
第8章 注射模设计…………………………………………………..26
8.1 成型部件尺寸的确定…………………………………………………………………26 8.2成型部件结构的设计………………………………………………………………….26 8.3推出结构设计………………………………………………………………………… 29 8.4 顺序分型结构设计…………………………………………………………………………..…29 8.5 模具零件设计…………………………………………………………………………29 8.6 模具钢材的选取及热处理……………………………………………………………29
第9章 冷却及排气系统的设计……………………………………….31
9.1冷却效果分析…………………………………………………………………………………..31 9.2 CAE翘曲分析………………………………………………………………………...................32 9.3 排气系统设计………………………………………………………………………...............36
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第10章 模具装配图及工作过程设计…………………………………38
10.1 模具装配图设计…………………………………………………………………..…38 10.2 模具工作过程………………………………………………………………………..40
总结.....................................................................................................42 参考文献…………………………………………………………......43 致谢………………………………………………………….............44 附件1………….………………………………………………………45 附件2………….………………………………………………………49
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第1章 概述
我国塑料模具行业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面，已能生产大屏幕彩电塑壳注塑模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表盘等塑料模具。精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。用这些模具生产的一些塑料制件达到了国外同类产品的水平，但总体和国外相比仍有较大差距。
据有关方面预测，模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其他模具，在模具行业中的比例将逐步提高，随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。
我国塑料模具工业今后的主要发展方向可以归纳如下：
①出于塑料模成形的制品日渐大型化、复杂化和高精度的要求，和为适应高生产率而发展的一模多腔的原因，今后应该重点提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。
②在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术，CAD/CAM的技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，随着CAD/CAM软件智能化程度的逐步提高，塑料制件及模具的三维设计与成型过程的模拟分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
③推广应用热流道技术、气辅注射成形技术和高压注射成形技术。
④开发新的成形工艺和快速经济模具，以适应多品种、少批量大生产方式。 ⑤提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制定统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度，提高标准件质量，降低成本；再次就是要进一步增加标准件的规格品种。
⑥应用优质材料和先进的表面处理技术来提高模具寿命和质量。
本次毕业设计是设计一套用来生产塑料制品的注塑模具。通过这次设计，可以对大
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学四年中所学知识进行系统的综合，加深对模具结构的认识，掌握模具设计与制造的基本方法与过程。相信这次毕业设计将使本人在以后的工作中受益匪浅。
注射成形是现在成形热塑性塑件的主要力法、因此应用范围很广。所使用的成形机称为注射机。
注射成形是把塑料原料(一般为经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料)放人料简中，经过加热熔化，使之成为高粘度的流体——称为“熔体”，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力(约为25—80MPa)注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段、而后从模具中脱出，成为塑料制品。
注射成形的全过程可以分为：
(1)塑化过程 现代的注射机基本上是采用螺杆式的塑化设备。塑料原料(称为“物料”)自送料斗以定容方式送人料筒，通过料筒外的电加热和料筒内螺杆旋转的摩擦热使物料熔化．达到一定的温度后即开始注射。注射动作是由螺杆的推进完成的。
(2)充模过程 熔体自注射机的喷嘴喷出后，进入模具的型腔，把型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升压到一定的压力，使熔体的密度增加，充实型腔的各部位。
充模过程是注射成形中最主要的过程。由于塑料熔体的流动是非牛顿流动．而且粘度很大，所以在充模过程中的压力损耗、粘度变化，多股汇流等现象，左右着塑件的质量。因此，充模过程的关键问题——浇注系统的设计就成为注射模设计过程中的重点。现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计(CAD)以解决浇注系统设计中的疑难问题。
(3)冷却凝固过程 热塑性塑料的注射成形过程是热交换的过程。即： 塑化→注射充模→固化成形 加热→(理论上绝热)→散热
热交换效果的优劣，决定塑件的质量——外表质量相内在质量。因此，模具设计时对热交换也要作充分的考虑。现代的设计方法中也采用了计算机。
（4）脱模过程 塑件在型腔内固化后，必须用机械的方式把它从型腔中取出。这个动作要由“脱模机构”来完成。不合理的脱模机构对塑件的质量有很大的影响；但塑件的几何形状是千变万化的，所以必然采用最有效的和最适当的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模设计中的一个主要环节。由于标准化的推广、许多标准化了的脱模机构零、部件也有商品供应。
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