注射模設(shè)計說明書

1、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院模具CAD/CAM課程設(shè)計 院 系： 機械電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 11材成2班 姓 名： 王軍偉 學(xué) 號： 201110340223 指導(dǎo)教師： 劉文廣 完成時間： 2014.12.12 目 錄1 課程設(shè)計目的及設(shè)計任務(wù) 32 原始數(shù)據(jù)及資料 42.1 塑件的工藝性分析 42.2 塑件的成型性能 52.3 塑件制品的工藝性 6.3 零件三維模視圖造型 84 設(shè)計計算 94.1 分型面的設(shè)計 94.2 型腔數(shù)目的確定 105 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 105.1 確定分型面 115.2 完成模具型腔及型芯等設(shè)計 125.3 塑件開模后整體效果圖 126 設(shè)計小結(jié) 137 參考文獻(xiàn) 14 1 課

2、程設(shè)計目的及設(shè)計任務(wù) 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機輔助設(shè)計和輔助制造(CAD/CAM)在模具生產(chǎn)中已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，給模具生產(chǎn)帶來了深刻的變革。如今，模具CAD/CAM已與現(xiàn)代模具生產(chǎn)緊密相聯(lián)，可以說，沒有模具CAD/CAM的應(yīng)用和研究就沒有現(xiàn)代模具生產(chǎn)。 在材料成型及控制工程專業(yè)中，開設(shè)了模具CAD/CAM課程。模具CAD/CAM這門課是實踐性很強的課程，我們學(xué)生只有通過認(rèn)識和具體操作、使用模具相關(guān)的CAD/CAM軟件，才能加深理解所學(xué)的知識，并達(dá)到真正掌握的目的。為了配合模具CAD/CAM的教學(xué)，鞏固模具CAD/CAM的知識，老師們安排了模具CAD/CAM課程設(shè)計，編寫課程設(shè)計指導(dǎo)

3、書，達(dá)到掌握模具CAD/CAM相應(yīng)知識的目的。1.1 課程設(shè)計目的 本課程設(shè)計是完成了模具CAD/CAM課程之后，進(jìn)行的下一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它一方面要求學(xué)生能根據(jù)零件圖，來進(jìn)行模具的計算、設(shè)計等，完成模具成形部分的設(shè)計，從而熟悉和掌握一般模具設(shè)計的基本方法和步驟，另一方面，通過具體的軟件(Pro/ENGINEER)或UG NX，來熟悉和掌握計算機輔助設(shè)計的基本方法和設(shè)計步驟，為今后的畢業(yè)設(shè)計、今后從事模具CAD/CAM工作進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。1.2 課程設(shè)計任務(wù)根據(jù)指導(dǎo)書提供的零件圖及相關(guān)參數(shù)，用Pro/ENGINEER野火版或UG NX中文版來進(jìn)行其注塑模具成形部分的設(shè)計(型腔、型芯等)。澆

4、注系統(tǒng)的類型及澆口位置的選擇等都需要我們來設(shè)計。通過課程設(shè)計實踐，訓(xùn)練并提高學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、查閱設(shè)計資料和應(yīng)用計算機輔助設(shè)計軟件以及編寫技術(shù)文件等方面的能力。2 原始數(shù)據(jù)及資料 原始資料 cad三視圖2.1塑件的工藝性分析 PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP溫度高于0以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150。由于結(jié)晶度較高，

5、這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進(jìn)行改性。PP的流動率MFR范圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。 2

6、2 塑件的成型性能 （1）、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素 （a）取決于用戶的使用要求。(b)受制于塑件的流動性。(c)受制于塑料熔體在流動充填過程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)(a) 影響塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收縮率及其波動。(b) 塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。(c) 模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計的不合理所可能帶來的形位誤差等）。(d) 成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時間t及取向、結(jié)晶、成型后處理等）。 (e) 成型設(shè)備的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動及模具制造誤差。未注公差的尺寸許偏差計算，查

7、表取MT5。 (2)、塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級。(3)、塑件結(jié)構(gòu)分析該塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，利于模塑成型。 23 塑件制品的工藝性（1）注塑制品PP樹脂用在注塑制品中的比例可占一半左右，其中日用品以普通PP為原料，汽車配件以增強或增韌PP為原料，而其它用途則以高沖擊強度和低脆化溫度的共聚聚丙烯PPC原料為主。汽車：PP越來越成為汽車配件的主導(dǎo)材料，成為第一大汽車用塑料品種。增韌PP用于保險杠和輪殼罩等，增強P

8、P則用于儀表盤、方向盤、手柄、容器、蓄電池殼等。日用品：普通PP常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、辦公用品、家具、鉸鏈、周轉(zhuǎn)箱等。電器：改性PP用于洗衣機桶、電視機外殼、電風(fēng)扇葉、電冰箱內(nèi)襯、小家電外殼等。（2）薄膜制品PP薄膜占PP用量的10%左右，其特點為透明性和表面光澤接近玻璃紙，但柔軟性不好，手揉有強聲；強度高，可用于重包裝材料；透氧率僅為HDPE薄膜的30%，適用于塑料制品有限公司防潮包裝材料，比如高級衣物、藥品、香煙等的包裝。PP薄膜的耐熱性能好，可進(jìn)行煮沸消毒，用于冷凍和保鮮食品的包裝。PP薄膜的電絕緣性能好，經(jīng)過熱定型處理的定向薄膜可用于電容器、電機、變壓器的絕緣

9、材料，比PET薄膜還要好。PP雙向拉伸薄膜（BOPP）的強度、透明性、光澤度等都很好，可用于打字機帶、粘膠帶基膜、香煙包裝膜等。（3）纖維制品 PP纖維制品主要包括單絲、扁絲、纖維三類。PP單絲的密度小、韌性好、耐磨性好，適用于生產(chǎn)繩索、漁網(wǎng)等。PP扁絲拉伸強度高，適用于生產(chǎn)編織袋，用來替代傳統(tǒng)的麻袋。PP編織袋具有高強度，常用于化肥、水泥、糧食、食糖、礦物粉、化工原料的包裝。PP扁絲還可以生產(chǎn)編織布，用于帳篷、防雨布、彩條布等。PP纖維則廣泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帳、人造草坪、人造毛、尿布、濾布、無紡布和窗簾等。(4)擠出制品管材管件：主要以PPC為原料，用于上水、排水、供暖、化工腐蝕性介

10、質(zhì)等；管材與管件間可用熱熔法連接。片材：常以PP/PE共混物為原料，主要用于文具和吸塑制品，比如文件夾、名牌夾、影集、一次性水杯等。另外，PP還可以用來擠出棒材、板材等制品。(5)中空制品PP中空制品的透明性和力學(xué)性能好，單層瓶主要用于洗滌劑、化妝品和藥品的包裝，與阻隔材料復(fù)合的復(fù)合瓶可用于食品、液體燃料、化學(xué)試劑的包裝。3 零件三維模視圖造型 Proe零件實體造型實體造型的尺寸要求要嚴(yán)格按照CAD圖紙的圖形尺寸來限定要明確實體的外形構(gòu)造對各個面的尺寸以及之間的相對關(guān)系（尺寸關(guān)系）要了如指掌以便后面對分型面的選擇4 設(shè)計計算4.1分型面的設(shè)計 分型面即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分

11、型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。分型面的設(shè)計原則為：（1）便于塑件脫模；a 在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi) b 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 c 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位（2）考慮和保證塑件的外觀不遭損壞；（3）盡力保證塑件尺寸的精度要求；（4）有利于排氣；（5）盡量使模具加工方便；（6）有利于嵌件的安裝；（7）有利于預(yù)防飛邊和溢料的的產(chǎn)生；（8）有利于模具結(jié)構(gòu)的簡化。4.2型腔數(shù)目的確定對于一個塑件的模具設(shè)計的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。缺點是：塑件成型的生產(chǎn)率低

12、、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。多型腔模具的優(yōu)點是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長。多型腔模具適用于大批量、長期生產(chǎn)的小塑件。根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。確定型腔數(shù)目的方法：根據(jù)注射機的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n ，即n<=F-PA2/PA1式中F注射機額定鎖模力（N）P型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）A1、A2分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影（mm2）根據(jù)計算，采用一模一腔。 5模具結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1確定分型面

13、5.2完成模具型腔及型芯等設(shè)計 零件上模設(shè)計圖 零件下模設(shè)計圖5.3塑件開模后整體效果圖6設(shè)計小結(jié) 經(jīng)過一個禮拜的辛苦與汗水,我的課程設(shè)計終于圓滿結(jié)束,在這一個禮拜里,我?guī)缀趺繒r每刻都在想著設(shè)計的事情,查找關(guān)于模具的有一些書籍與資料，在做完這份設(shè)計時，也算是對模具CAD/CAM課程學(xué)習(xí)的考察。本次模具CAD/CAM課程設(shè)計，完成了對模具工藝的分析，確定了生產(chǎn)該零件所需的塑料模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式。通過計算得到具體零件的尺寸，成功利用AUTOCAD、UG軟件完成對模型的三維實體件建模。通過本次課程設(shè)計，我掌握了模具設(shè)計的基本原理，熟悉了UG的操作方法?？倎碚f，達(dá)到了課程設(shè)計的目的和要求。這次課程設(shè)計

14、讓我學(xué)會了自己一人去獨自查資料，看書籍，計算的能力，也鍛煉我的設(shè)計方面的思考能力，以及對我的專業(yè)知識的一種考驗，對于這次的設(shè)計，我很感謝！在設(shè)計的過程中，遇到了很多的問題，尤其是成型零件的計算等方面，費了很多周折，也走了很多彎路。而在型芯及型腔圖的繪制中，又遇到了前面設(shè)計上的很多結(jié)構(gòu)錯誤，對細(xì)節(jié)的反復(fù)修改較多。經(jīng)過很長時間的思考和查閱資料，才成功地完成了本套模具的設(shè)計過程。 當(dāng)然，本模具的設(shè)計也存在了很多的問題，在實際中也許并沒有辦法正常運作。畢竟是在學(xué)校做課程設(shè)計，難免會存在各種各樣的問題。在模具的設(shè)計過程中，很多時候都是依靠同學(xué)們的幫助和老師的指導(dǎo)，才能順利地繼續(xù)往下設(shè)計，因此非常感謝老師

15、和同學(xué)們對以我的幫助。不管我將來是否從事本專業(yè)的工作，通過一系列的課程學(xué)習(xí)使我對模具設(shè)計有了理解，并且自己也能動手操作，進(jìn)行模具設(shè)計。我從中得到了很多也了解了很多。眾所周知技術(shù)是枯燥的，學(xué)習(xí)的過程是暗無天日的，所以我們學(xué)習(xí)的人必須要靜下心來一步一個腳印，用心去學(xué)。不能急于求成，否則那只能是緣木求魚，成果可想而知。7參考文獻(xiàn) 1 田文彤、劉峰、韋紅余.模具CAD/CAM.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.10 2 黃毅宏、李明輝.模具制造工藝.機械工業(yè)出版社，1996.6 3 屈華昌、齊曉杰.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2007 4 王衛(wèi)兵.Moldflow中文版注塑流動分析案例導(dǎo)航視頻教程.北京：清華大學(xué)出版社，2008.55 譚雪松、林曉新、溫麗.新編塑料模具設(shè)計手冊.人民郵電出版社，2007 6 涂曉斌、唐剛、楊文