1、 2013 届毕业设计（论文）毕业设计报告（论文）(2013 届)题 目 ： 基于UG的烟灰缸注塑模设计 所 属 系： 机械工程技术系 班 级： 模具 1011 学 生 姓 名： 李可 学 号： 2010554122 指 导 教 师： 李锐 2013 届毕业设计（论文）摘 要塑料成型是塑料加工中最普遍的方法，作为塑料成型加工的工具之一的塑料注塑模具，在质量，精度，制造周期，以及注塑过程中的生产效率等方面影响着产品的质量，产量，成本。产品的更新换代对模具设计水平有了更高的要求。烟灰缸的使用越来越广泛，也对其质量和外观要求越来越高。本次设计课题是烟灰缸注射模具设计，论文绪论部分对注射模具作了大概的
2、介绍，正文中介绍了烟灰缸的工艺特点，重点在烟灰缸注射模结构的设计，对塑件的尺寸公差和精度以及塑件质量等的计算，并利用 UG 进行实体建模，以及 AUTOCAD 二维设计，从而有效的提高了设计的效率。关键词：塑料加工 注射模具 烟灰缸 2013 届毕业设计（论文）AbstractPlastic molding is the most common plastics processing methods, as one of the tools plastic molding plastic injection mold, in terms of quality, accuracy, manufa
3、cturing cycle, and the injection molding process in terms of impact on production efficiency, product quality, production, cost . Upgrading of products have higher levels of mold design requirements. More widespread use of ashtrays, but also their quality and appearance of the increasingly high dema
4、nd.This design issue is the ashtray injection mold design, injection mold on the paper made some introduction about the introduction, the text describes the process features an ashtray, ashtray focus on the structure of injection mold design, plastic parts dimensional tolerance and Accuracy and qual
5、ity of the calculation of plastic parts, and using UG for solid modeling, and AUTOCAD 2D design, which effectively improve the design efficiency.Keywords: plastic processing, injection mold, ashtray 2013 届毕业设计（论文）I目 录第 1 章 材料选择 .31.1 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物 ABS.31.2 聚苯乙烯 PS.31.3 聚乙烯 PE.31.4 聚丙烯 PP.31.5 聚氯乙烯
6、PVC.41.6 聚碳酸酯 PC.4第 2 章 塑件结构的设计 .52.1 塑件工艺性分析 .52.2 尺寸和精度 .52.3 表面光洁度 .52.4 脱模斜度 .62.5 圆角 .6第 3 章 注塑模总体结构设计 .73.1 注塑机的选择 .73.1.1 注塑机的分类 .73.1.2 计算浇注系统所需用料 .83.1.3 初步选择注塑机的型号 .83.1.4 注塑机的主要工艺参数的校核 .8第 4 章 浇注系统设计 .114.1 浇注系统 .114.1.1 浇注系统的设计原则 .114.2 流道设计 .114.2.1 主流道设计 .114.2.2 冷料井和钩料脱模装置的设计 .124.2.3
7、 浇口设计 .124.2.4 浇口套设计 .14第 5 章 注射模零部件的设计 .165.1 分型面的选择 .165.1.1 分型面的选择原则 .165.1.2 排气槽设计 .165.2 成型零件设计 .165.2.1 型腔结构设计 .165.2.2 型芯的结构设计 .162013 届毕业设计（论文）II5.2.3 导向机构的设计 .175.2.4 复位机构的设计 .18第 6 章 推出机构 .196.1 脱模系统 .196.1.1 脱模系统的分类 .196.1.2 机动脱模 .196.1.3 脱模机构的设计原则 .206.1.4 脱模机构的选择 .206.1.5 推杆固定方式 .216.2
8、侧向分型机构设计 .236.2.1 机构分类 .236.2.2 机构类型的选择 .23第 7 章 模温调节与冷却系统设计 .257.1 模具温度 .257.2 塑料注射模温度调节 .257.3 冷却回路设计 .267.4 冷却水孔的开设原则 .267.5 冷却时间计算 .26第 8 章 主要尺寸计算 .288.1 成型零件的工作尺寸计算 .288.2 圆形盲孔型腔壁厚计算 .29结 论 .31参考文献 .32致 谢 .332013 届毕业设计（论文）1绪 论模具是指工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。模具是工业产品生产用的重要工艺
9、装备，在现代工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21 世纪机械，制造工业的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步 1。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
10、模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 从起步到现在，我国模具工业经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，与国外的差距正在进一步缩小。纵观我国的模具工业，既存在着高速迅猛发展的良好势头，又存在着精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。二十多年来，国外的注塑模 CAD 技术发展相当迅速。70 年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80 年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合
11、自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模CAD 技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。模具未来发展方向主要包括以下的几个方面：1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。2、在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。6、应用优质模具材料和先进的表
12、面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。毕业设计的目的及意义：毕业设计是工科院校本科生培养计划的最后的重要环节，是工程师基本训练必不可少的一环，以此来培养学生综合运用所学理论知识的技能，解决与分析实际问题，促使学生向工程师过渡，其具体目的为：培养学生综合运用所学知识，收集与研究有关参考文献和现场资料，经验，分析与解2013 届毕业设计（论文）2决主要问题及工程技术实际问题的能力。巩固与深化，扩大专业知识和基本理论知识，对设计中要解决的主要问题，在独立进行分析，研究的基础上，提出自己的见解，并完成所规定的设计任务。通过毕业设计的锻炼，使学生树立一
13、个正确的设计与实验研究的思想方法，培养良好的科学态度与工作作风。20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模具工业从起步到现在，
14、历经了半个多世纪，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 48 寸（约 122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。2013 届毕业设计（论文）3第 1 章 塑件材料选择人类自 20 世纪 20 年代发明第一种塑料后，至今不到 100 年，但塑料的
15、发展已经取得了飞速的进步，据不完全统计，目前正在使用的塑料制品有几十万种。下面介绍下一些常用的塑料品种及其性能。1.1 丙烯腈-苯乙烯- 丁二烯共聚物 ABS ABS 材料具有优越的综合性能：ABS 制品强度高、刚性好，硬度、耐冲击性、制品表面光泽性好，耐磨性好。耐酸、碱、盐，耐油，耐水。具有一定的化学稳定性和良好的介电性能。不易燃。具有优良的成型加工性，尺寸稳定性好，着色性能、电镀性能好（是所有塑料中电镀性最好的） 。缺点是不耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老化。ABS 的应用很广，在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、水箱外壳、蓄电池槽等；ABS 还可以
16、用来制造水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴、电话机壳体、收音机壳体、打字机键盘等。1.2 聚苯乙烯 PS PS 的流动性极好，成型加工容易。易着色，装饰性能好。但它的缺点是质地硬而脆，塑件由于内应力而容易开裂。它的耐热性低，只能在不高的温度下使用，易老化。PS 在工业上可做仪表外壳，灯罩，化学仪器零件，透明模型，产品包装等；在电气方面用作良好的绝缘材料，接线盒，电池盖，光源散色器，绝缘薄膜，透明容器等；在日用品方面广泛用于包装材料，各种容器，玩具及餐具、托盘等等。1.3 聚乙烯 PE PE 按聚合时所给的压力不同，可分为 LDPE 和 HDPE。LDPE 耐冲击、耐低温性极
17、好，但耐热性及硬度都低。日常用品中用于制作薄膜，软管，塑料瓶，碗，箱柜，管道连接器，电气工业中用于绝缘零件和包覆电缆等。HDPE 具有较高的机械强度，高密度，拉伸强度，高温扭曲温度，黏性以及化学稳定性等特点。主要用于电冰箱容器、存储容器、家具厨具、密封盖等。另外还可以用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等。1.4 聚丙烯 PP PP 料流动性好，成型性能好，适合遍平大型胶件。PP 料是通用塑料中耐热性最好的，其热变形温度为 80100,能在沸水中煮。聚丙烯具有突出的延伸性和抗疲劳性能，屈服强度高，有很高的疲劳寿命。聚丙烯料缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐侯性差，具有后收
18、缩2013 届毕业设计（论文）4现象，脱模后易老化、变脆、易变形。低温下表现脆性，对缺口敏感。主要用于汽车工业：挡泥板、通风管、风扇等。工业器械：干燥机通风管、洗衣机框架及机盖等。日常消费品：草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等。1.5 聚氯乙烯 PVCPVC 材料具有不易燃性、高强度、耐气候变化性以及优良的几何稳定性。PVC 流动稳定性相当差，其工艺范围很窄。PVC 是热敏性塑料，受热会分解出一种对人体有毒，对模具有腐蚀性的气体。主要用于供水管道，家用管道，房屋墙板等。1.6 聚碳酸酯 PCPC 机械强度高，耐冲击性是塑料之冠，弹性模量高，受温度影响小，抗蠕变性突出；耐热性好，耐气候性好。但对水
19、分极敏感，易产生应力开裂现象；不耐碱、酮等有机溶剂。流动性差，注塑过程困难。耐磨性不好，对缺口敏感，而应力开裂性差。PC 在电气和商业设备上主要用于计算机元件、连接器等；器具上用于食品加工机、电冰箱抽屉等；交通运输行业方面用于车辆前后灯、仪表板等。本设计是烟灰缸注射模具，综合考虑以上各种塑料的特性，选择 ABS 材料。图 1-1Abs材质的烟灰缸2013 届毕业设计（论文）5第 2 章 塑件结构设计2.1 塑件工艺性分析（1）塑料选用：ABS 线胀系数：6.09.3 2.93.6 （10 ） 。51成形收缩率：0.40.9 0.10.2 （） 。（2）脱模斜度： ：40 1 30 。（3）AB
20、S 成形条件与壁厚如表 2-1 表 2-1 ABS成形条件与壁厚品名 注射温度 注射压力 MPa 模具温度 壁厚 mmABS 200260 80200 4060 1.54.5（4）圆角和沟槽：为减小塑件上转角部分的应力集中，采用圆角。当圆角半径超过塑件壁厚（R/t1 ）时，应力集中系数基本上不再减小，因此塑件内表面转折处圆角取壁厚的0.60.7 倍为宜，外部圆角取 1.61.7 倍。（5）尺寸精度： jscz- 塑件成型误差- 模具成型部件的制造公差z- 模具成型部件的表面磨损c- 由于塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差s- 模具组装和配合间隙误差 j精度等级：ABS 塑料建议选用五级精度。2.2 尺寸和精度塑件的流动性影响制件尺寸的设计，注射成型制件尺寸要受注射机的注射量，锁模力的限制。影响模塑精度的因素十分复杂。首先是模具制造的精度，其次是塑料收缩率的波动，同时由于磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会使模制尺寸不稳定。模制时工艺条件的变化，正边厚度的变化以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制品的精度，因此塑料制件的精度确定应合理，尽可能选用低精度等级。综合考虑本产品采用一般精度即 7 级精度。2.3 表面粗糙度塑件制品的表面粗糙度，除了从工艺上尽可能避免冷疤，云纹等疵点外，主要是由模具粗糙度决定，一般模具表面粗糙度要比塑件的高一等级。本塑件取 Ra=6.3um。
