1、模具设计与制造专业毕业论文个人资料整理 仅限学习使用莱芜职业技术学院机械与汽车工程系2018届毕业生毕业论文论文题目 闹钟后盖的注塑模具毕业论文专业模具设计与制造年级2018 级学号201803280106学生姓名张飞联系方式指导教师程燕职称：教授完成日期：2018年 4 月 15日绪 论1/30jLB Hr nA I Lg5P CzV D7 H xART Crp UD GiTD XD iTa 9E 3db5E 2 RGb CA P个人资料整理 仅限学习使用1.1 国内外发展状况1.1.1模具工业的简况近年来，受国际金融危机影响，出现了全球范围内的市场萎缩，但据有关资料表明，截止上半年，日本依
2、然是世界压铸模具生产强国，其利润并未萎缩，竞争力依然强大。据悉，在国际压铸模具市场竞争日趋激烈的情境下，日本压铸模具业也在努力降低生产成本。 “现在日本压铸模具业正逐渐将技术含量不高的模具转向人力成本低的地区生产，只在本国生产技术含量较高的产品 ”国际模协秘书长罗百辉表示，日本这种加快向国外转移的趋势，这使日本本国压铸模具使用量减少。 p 1E a nqFDP w罗百辉分析称，由于日本、美国、德国等全球模具生产强国的国内需求逐渐衰退以及成本的增加，使得这些国家的模具制造商开始转移生产，并逐步开拓中国市场。希望藉由中国廉价的劳动力和材料采购成本来增加利润。但是这些国家的模具生产企业一旦东进，那么
3、势必会使得其国家的模具设计及制造技术无形外流。这样就必须再次投入大笔的研发费用来加强其模具产品的竞争力，从而拉开其与中国模具产品的差异。而从另一方面来看，虽然国外模具企业的进驻会在一定程度上加剧国内模具的竞争，但是这些高端模具企业的入驻也从另一个角度促进了国内模具的竞争意识，从而会加大技术改良提高整体模具制造水平。在市场规模上，不论产值或国内需求以日本衰退最为明显。日本模具厂商在技术上较重视抛光与研磨加工制程，德国模具厂商则由提高机械加工与放电加工的精度与效率着手，以降低手工加工的时间。我国模具企业创新能力大幅提高，技术水平向专、精、优、强方向发展，涌现出许多高技术水平的精密冲压模具和新技术，
4、从而推动行业进一步优化升级，模具产销量均已居国际前列，逆差进一步下降，产业发展势头迅猛。2/30d vzf vk wMI 1个人资料整理 仅限学习使用模具行业产品结构调整加快，以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的技术含量较高模具的发展速度高于行业总体发展速度，占模具总量的35%左右。 2007 年模具出口增幅达35.73% ，逆差进一步下降，进出口模具结构趋于合理，国产模具替代进口模具已成气候。xHA Q X74J 0 X从行业结构看，民营企业快速发展，国有企业活力增强，面向市场的专业模具厂家数量和能力提高较快，适应模具行业生产特点的冲压件加工模具集聚生产园区得到发展，中西部等模具工业欠发达
5、地区有较大进步。LDAY t R yK f E精密塑料冲压件加工模具已能生产照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具以及精度达 5 微 M 的 7800 腔塑封模具等。大型精密复杂压铸模已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽车发动机壳体的铸造模具等。Zz z6ZB 2 Lt k目前从总体上来看，我国还只能称的上是冲压件加工模具生产大国而并不能称的上是生产强国，产品与发达国家还有 10 年 -15 年差距，目前仍以中低档为主，我国的模具行业近年将在持续快速增长的同时，呈现以下特点：产品继续向着更加大型、精密、复杂及经济快速的方向发展，技术含量将不断提高，制造周期不断缩短，
6、冲压件加工模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化方向发展，企业将进一步提升各方面的综合实力和核心竞争力。1.1.2 我国模具工业和技术现状及地区分布近几年，我国模具制造水平大幅度提高。一个国家的模具技术水平，已成为衡量国家制造业水平的一个重要标志，也是保持这些国家的产品在国际市场上优势的核心竞争力。中国模具行业加快了体制改革和机制转换步伐，产业结构日趋合理。相关机构预测到 2018 年，中国将一跃成为全球最大的模具制造业基地之一。据国际模协秘书长罗百辉介绍，这几年全球 58%的模具是由德国等国家生产制造的，中国等亚洲国家的比例只占到 1%，但今后东欧国家的模具将会有较大幅度的
7、增长，而亚洲国家的生产比例将提高至 22%左右。 rq yn 14 ZN XI模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中， 60% 80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品3/30个人资料整理 仅限学习使用质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。由于现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。近年来，伴随着国产设备水平的不断提升，也有不少模具企业开始选择了国产机床。超精密镜
8、面铣床、纳 M级车铣复合中心、超精密数控车床等也已用于模具制造。不过有些高端设备主要还是靠国外进口。但现阶段我国模具制造业确实取得了显著的成功。据国际模协秘书长罗百辉介绍，我国以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例已经达到了三分之一以上。 EmxvxOtOco我们要想成为世界制造业大国，没有先进的模具工业是不行的。在这方面我们还有很长的路要走，还有很多东西要学。首要的一条是要重视模具行业的发展，不但要有先进的技术，更要重视模具行业的商品化，让模具行业从企业中走出来，成为一个具有市场竞争力的新兴行业。据国际模协秘书长罗百辉调查，欧洲模具设计和生产的时间要比中国快，但因中国的劳动
9、力成本低，对部分国外客户有着很强的吸引力。同时，欧洲及世界各国之间的模具竞争也相应加剧。当前，越来越多的外资制造企业看到日益发展的中国模具，纷纷加入到中国的模具市场，许多国际知名品牌的汽车模具、冲压模具、注塑模具企业也都进入中国，且进入中国市场的力度非常迅猛，速度也非常快。尤其是在我国的华南地区广东一带，港资、台资和外资制造企业规模已经发展很大，模具的销售总量成为中国最多的地区。国际模协秘书长罗百辉表示，外资企业进入中国市场，不仅将资金带到中国市场，而且带来了先进的技术、设备和工厂管理。国外模具企业已越来越感受到来自中国同行所带来的影响和压力。 SixE2yXPq5随着模具制造工业在中国国民经
10、济中的作用和地位的日益加强与提高，国家制造行业把模具工业列为中国制造业之母，将模具制造业列为支撑中国制造业发展的一个最基本的基石。所以，国家政策支持为模具工业的发展提供了良好的社会环境和政策保障，提高了模具行业从业者的积极性和主动性，正确的产业政策产生了正确的引导作用，促进了我国模具工业技术水平的提高和骨干模具企业队伍的形成。6ewMyirQFL4/30个人资料整理 仅限学习使用很多新兴的模具企业善于总结整个中国模具行业发展历程，从中吸取有价值的经验教训，并将其消化吸收在企业的设计规划和发展战略中。国际模协秘书长罗百辉表示，很多模具制造企业还很注重企业的品牌建设，注重企业的信息化建设，注重企业
11、的国际化市场的开拓，并实现了模具的专业化生产。 kavU42VRUs以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区 模具产值已占全国总量的70%左右）发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产较为集中的省份是广东和浙江。我国模具总量虽然已位居日、美、德之后，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等有差距。 y6v3ALoS89注射闹钟后盖模具设计内容提要注射闹钟后盖模具设计中的零件形状较复杂，要保证制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精
12、度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。 M2ub6vSTnP注射模的基本组成是：定模机构，动模机构，浇注系统，导向装置，顶出机构，芯机构，冷却和加热装置，排气系统。 0YujCfmUCw因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。关键字： 塑料制品复杂质量 生产注射成型 浇口型腔
13、型芯5/30个人资料整理 仅限学习使用6/30个人资料整理仅限学习使用第一章塑料的工艺分析 ,31.1塑件成形工艺分析 ,31.2闹钟后盖原料 ABS）的成型特性与工艺参数 ,4第二章注塑设备的选择 ,52.1估算塑件体积 ,52.2选择注射机 ,52.3模架的选定 ,62.4最大注射压力的校核 ,6第三章塑料件的工艺尺寸的计算 ,73.1型腔的径向尺寸 ,73.2型芯的计算 ,83.3 模具型腔壁厚的计算 ,8第四章 浇注系统的设计 ,94.1主流道的设计 ,104.2冷料井的设计 ,104.3分流道的设计 ,114.4浇口的选择 ,12第五章分型面的选择与排气系统的设计 ,135.1分型面
14、的选择 ,135.2排气槽的设计 ,14第六章合模导向机构的设计 ,14第七章脱模机构的设计 ,15第八章 温度调节系统的设计 ,168.1模具冷却系统的设计 ,178.2模具加热系统的设计 ,18第九章模具的装配 ,18I/30个人资料整理仅限学习使用9.1模具的装配顺序 ,189.2开模过程分析 ,19致谢 ,21参考资料 ,22II/30个人资料整理 仅限学习使用第一章 塑件的工艺分析1.1 塑件成型工艺分析如图 1.1 所示：图 1.1 闹钟后盖闹钟后盖的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。闹钟后盖的注塑材料首先选用 ABS ，闹钟的后
15、盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在。要很好的处理后盖壁厚的均匀，成型后收缩率的不一致，这样就必须有效的控制模具温度来调节收缩率。由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了 Pro/E 的塑料顾问对其进行模仿 CAE 的注塑之后，发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔。也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件
16、就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。 eUts8ZQVRd3/30个人资料整理 仅限学习使用1.2 闹钟后盖原料 1.13 1.14收缩率%0.30.8熔 点130160热变形温度 45N/cm6598弯曲强度Mpa80拉伸强度MPa3549拉伸弹性模量 GPa1.8弯曲弹性模量Gpa1.4压缩强度Mpa1839缺口冲击强度kJ/1120硬度 HRR6286体积电阻系数 cm 1013击穿电压 Kv.mm-115介电常数60Hz3.71.2.2 ABS的注射成型工艺参数 :注塑机类型：螺杆式喷嘴形式： 通用式料筒一区 150 170料筒二区 180
17、190料筒三区 200 210喷嘴温度 180 190模具温度 50 704/30个人资料整理 仅限学习使用注塑压 60 100保压 40 60注塑时间 2 5保压时间 5 10冷却时间 5 15周期 15 30后处理 红外线烘箱温度 70）时间 塑化能力： 20(Kg/h锁模力： 2500KN5/30个人资料整理 仅限学习使用注塑机拉行间距： 250250mm顶出行程： 55mm最小模厚： 130mm最大模厚： 220mm模板行程： 230mm注塑机定位孔直径： 55 mm喷嘴球半径： SR102.3 模架的选定根据塑件选定模架为： S2030BI 35 3570。见图 2.1：2.4 最大
18、注射压力的校核闹钟后盖的原料为ABS，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为 200MPa，所以注射压力符合要求。 TIrRGchYzg2.4.1 最大注塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足： 7EqZcWLZNX6/30个人资料整理 仅限学习使用0.8V机 V塑V 浇3式中 V 机 注塑机的最大注塑量， 40cm3V 塑 塑件的体积，该产品 V 塑 18cmV 浇 浇注系统体积，该产品 V 浇 2cm3故 V 机 18+4）cm32.4.2 锁模力校核F
19、 锁 pA式中 p熔融型料在型腔内的压力，该产品A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算3A=4641 mmF 锁 注塑机的额定锁模力。3故 F 锁 pA=200Mpa 4641 mm选定的注塑机的压力为 2500KN ，满足要求。2.4.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具长模具宽 拉杆面积B模具闭合高度校核Hmin 注塑机允许最小模厚 =130mmHmax 注塑机允许最大模厚 =220mmH 模具闭合高度 =180mm故满足 Hmax HHmin。（1） 开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关 H1H2(510因为本模具
20、的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。故：230(18013062 (5107/30个人资料整理 仅限学习使用满足条件第三章 塑料件的工艺尺寸的计算由于闹钟后盖须与前盖配合，所以只有闹钟后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用，还有闹钟后盖与电池盖的配合，故需要计算相对于榫和铰链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。因 ABS 的成型收缩率为 0.4 0.7%, 所以平均收缩率取 S=0.5%lzq7IGf02E3.1 型腔的径向尺寸+=+=1.008 Ls- 0.75 0+LM）00zvpgeqJ1hk其中 LM 为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，
21、Ls 塑件的基本尺寸。塑件公差为负偏差， S 为塑料的平均收缩率， z为模具成型零件的制造公差取1/4 1/6 ，模具型腔按六级精度制造，根据型腔的尺寸，代入数据得：NrpoJac3v1、 L s=1mm . 经计算得： LM=0.7955 0+0.07 mm。(三、 Ls=5.5mm . 经计算得： L =5.3250+0.085mm。M( 四 、 L s=1.8mm . 经计算得： LM=1.599 0+0.07mm。( 五 、 L s=10mm . 经计算得： LM=9.78 0+0.1 mm。( 六 、 L s=7mm . 经计算得： LM=6.75 0+0.1 mm。( 七 、 L
22、s=2mm . 经计算得： LM=1.806 0+0.07 mm。( 八 、 L s=3mm . 经计算得： LM=2.814 0+0.07 mm。( 九 、 L s=4mm . 经计算得： LM=3.777 0+0.085 mm。(十、 L=6mm . 经计算得： L =5.793+0.085s0mm。M( 十一 、 L s=8mm . 经计算得： LM=7.764 0+0.0.1 mm。( 十二 、 L s=16mm . 经计算得： LM=15.723 0+0.14 mm。(十三、 Ls=12mm . 经计算得： L =11.7960+0.01mmM3.2 型芯的计算3.2.1 芯径向尺寸的计算 ：0LM=1+S）Ls+3/4 -其各字母的含义与前相同，型芯按六级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入8/30数据得：一）、二）、三）、四）、五）、个人资料整理 仅限学习使用0L s=81mm经计算得： LM=82.405 -0.32 mm。L s=1mm经计算得： LM=1.215 0-0.07 mm。0L s=5.5mm经计算得： LM=5.745 -0.085 mm。0L s=1.8mm经计算得： LM=2.019 -0.07 mm。0六）、 L s=7mm. 经计算得： LM=7.408 0-0.
