论文总字数：21843字

摘 要

塑料制品现在已然是我们在各个行业经常会应用到的，塑料工业也逐渐发展的更加迅速，因此对于塑料模具的研究设计和加工制造更是得到了广泛的实际应用，这也正是本设计的出发点。本文对外壳塑件进行了研究：对塑件进行分析，确定具体的注塑工艺和设计过程，设计合适塑件的整套成型注塑加工模具并绘制装配图及零件图。查询资料后选取ABS材料作为原材料，由于该塑件整体表面质量要求不高，采取一模两腔的成型模具，浇注时设置为侧浇口。因为塑件柱体表面有侧孔，加设了斜导柱侧向抽芯机构。本设计中以AUTO CAD、Moldflow为主，UG NX 10.0三维制图软件为辅，绘制了塑件图和装配图，在将模具结构更清晰明了表达的同时加快了设计的速度。

关键词：端盖塑件；注塑模具；侧抽芯机构；Moldflow

Design of end cover injection mold based on Moldflow

Abstract

Plastic products are now often used in various industries, plastic industry is also gradually developing more rapidly, so the research, design and processing of plastic molds has been widely used in practice, which is the starting point of this design. In this paper, the spiral-adjusted plastic parts are studied: to analyze the plastic parts, determine the specific injection molding process and design process, design the suitable plastic parts of the whole set of injection molding processing mold and drawing assembly drawings and parts drawings. After searching the material, ABS material is chosen as raw material. Because the quality requirement of the plastic parts is not high, one mold and two cavity are adopted. Type mold, set to side gate when pouring. Because there are threads on the surface of the plastic cylinder, the lateral core pulling mechanism of the inclined guide column is added. This design is mainly AUTO CAD、Moldflow, supplemented UG NX 10.0 three-dimensional drawing software, drawing plastic parts drawings and assembly drawings, while the mold structure is more clearly expressed at the same time to speed up the design.

Keywords: Helical adjusted plastic, Injection mold,Side core pulling mechanism,Moldflow

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 引 言 1

1.1 背景 1

1.2国内外塑料模具发展情况 2

第二章 塑件的工艺分析 4

2.1 塑件成型工艺性分析 4

2.2 塑料件的尺寸精度与表面质量分析 4

2.2.1尺寸精度的分析 4

2.2.2 表面质量的分析 4

2.2材料分析 5

2.2.1 ABS塑料参数 5

2.2.2 ABS材料注射成型工艺参数: 5

第三章 端盖模流分析 7

3.1浇口位置分析 7

3.2浇注系统设计 7

3.2.1型腔及流道系统设置 7

3.2.2冷却回路设置 9

3.3模具流动分析 11

3.3.1充填时间分析 11

3.3.2注射位置处压力：XY图 12

3.3.3锁模力：XY图 13

3.3.4气穴 14

3.4翘曲分析 14

3.4.1总的翘曲变形 14

3.4.2 X方向的翘曲变形 15

3.4.3 Y方向的翘曲变形 16

3.4.4 Z方向的翘曲变形 16

3.5结论 17

第四章 拟定模具的结构形式和初选注射机 18

4.1 分型面位置的确定 18

4.2 型腔数量和排位方式的确定 18

4.3 注射机型号的确定 19

第五章 浇注系统的设计 21

5.1 主流道的设计 21

5.2分流道设计 22

5.3浇口设计 23

5.4冷料穴的设计 23

第六章 成型零件的结构设计及计算 25

6.1 成型零件的结构设计 25

6.1.1 型腔的结构设计 25

6.1.2 型芯的结构设计 26

6.2 成型零件工作尺寸的计算 26

第七章 模架及其他零件的选择 28

第八章 导向机构的设计 29

8.1导向机构的作用 29

8.2导柱导套的设计 29

第九章 脱模推出机构的设计 31

9.1 推出方式的确定 31

9.2 脱模力计算 32

第十章 抽芯系统设计 33

10.1斜导柱分型与抽芯机构 33

10.1.1 抽芯机构的计计算 33

10.2.2 斜导柱的结构尺寸设计 34

10.2.3滑块的设计 34

第十一章 冷却系统的设计 36

11.1冷却介质 36

11.2 冷却系统的简单计算 36

11.2.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W 36

11.2.2 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 36

第十二章 注塑机参数校核 38

12.1注射机有关工艺校核 38

12.1.1注射量校核 38

12.1.2锁模力校核 38

12.1.3最大注射压力校核 38

12.2模具厚度与注射机闭合高度 38

12.3 模架各尺寸的校核 38

12.3.1模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 38

12.3.2模具的开模行程校核 39

第十三章 模具的装配 40

13.1装配图 40

13.2工作过程 40

第十四章 结 论 41

致 谢 42

参考文献 43

第一章 引 言

1.1 背景

世界发展的脚步一直从未停歇，在无数航海家前仆后继的开拓新的大陆后，人类才意识到我们生活的地球是一个多么广阔的世界；古时候的人类用木棍、青铜器充当生活用具，他们根本想象不到几千年后的我们会创造出简单方便的塑料制品；随着各种出行用具的发展，我们从以前出行靠步行靠马车，逐步变成靠汽车靠高铁，越来越便捷的出行工具使得人们大大缩短了以前缓慢的出行速度，可以随时随地去自己想去的地方。很大一部分原因是模具的大力发展，现代工业的生产离不开模具，各式各样的塑料制件在一定程度上都依赖着模具生产^[1]，模具工业从以前的渺小不起眼已经渐渐发展成了一个高水平、高需求的基础工业。模具和我们的工作、生活都是息息相关的，只要有一双发现它的慧眼，总能找寻到它的踪迹：不论是遨游于星际的天宫一号、嫦娥二号，亦或是游弋于大洋深处的辽宁号航母、096型核潜艇，还是我们日常生活中经常使用的置物架、药盒、塑料水瓶、拉杆式行李箱等，人们皆感受到了模具行业带给我们的成果是多么的方便快捷，越来越多的工作者开始思考如何才能更大程度使其更高效更快速为我们创造出各种果实，如何才能以低成本高效率对其进行改革，于是模具工业开始飞速发展。

在国外，美国、日本、德国等以及欧洲国家对模具制造行业高度重视，把模具看作一个国家工业是否强盛的的一个重要指标。日本德国在开发模具新技术表现优势，创造出光盘在单型腔、锥形注入口、环形浇口的模具中注塑模具技术^[2],用来制造超高质量的塑件，而且能够让模具的造价便宜，压缩模具的生产时间。国外模具发展的好坏还取决于以下几个地方：集成化，就是将模具制造的有关数据和对模具进行管理做一个集中处理。方便各部门和不同行业共享资料，实现共同制造模具的目的。智能化，在现在这社会越来越注重效率和经济性。特别希望大批大量的生产，减少人力的投入，才能把产品的利润最大化。最后就是标准化，标椎化是行业、国家乃至世界的通用法则，全球各国对其有着严格的统一。假如不实施这一规定，各国模具生产的东西就不能够使用，也意味着达不到共同制造，想想这是多么麻烦的事情。
国外的耐蚀模具钢比我国品类多得多，质量也高出一大截。马氏体不锈钢是耐蚀磨具钢的主要材料，通过热处理后获得良好的耐腐蚀性，塑性、强度刚度也得到不一程度的改善。例如，日本大同、奥地利百禄、瑞典ASSAB^[3]等掌握先进的模具钢生产水平和前沿的核心技术。我国每年模具钢产量巨大，但是同国外相比之下，我国的模具钢性能落后的一丁半点。
模具在工业领域举足轻重，模具业兴盛，工业发达肯定跑不了。模具钢是阻碍我国走上模具强国的绊脚石，德国、日本等国模具钢在质量和种类相比国内，我们不得不承认他们确实走在我们前面。我国45号钢在模具制造中普遍使用，可以称得上万金油。20钢、T10钢、40Cr、Cr12、38CrMoAl等牌号钢常常当做模具通用钢^[4]。这些钢材与国外用专用钢制作的模具比较，国外的模具寿命远超我国制造的模具，这样对我国的模具钢材消耗巨大，做出来的东西质量还差。经过10多年的努力追赶，暴露出的问题也不小。①由于市场的门槛低，导致大量低端产品涌入，国内模具企业之间激烈竞争。②同类高端产品严重依赖进口，进口产品价格达到国内同类产品的3～6倍^[5]；③国内的特种钢企业不能很好的掌握技术和生产机器，导致不同批次产品的质量参差不齐^[6]。
制约我国模具发展的重要有两个问题，第一销售渠道不宽，过度依靠线下销售。第二制造水平偏低，没影响力没竞争优势。如何摆脱塑料模具产业的发展困境，已成为许多模具企业的一道难题^[7]。企业要想走的更远，新的经营观念是时候做出改变。如今，我国互联网高度普及，把传统的线下经营模式搬到互联网里，借助互联网这个平台，打破以往模具受地域与信息渠道闭塞，造成大量模具滞销。通过线上售卖可以做到价格透明，及时了解买家的购买信息。对特殊需要的顾客，我们可以对其量身打造。这样既能降低成本，又能增加企业的抗风险能力，一举多得。
CAD/CAM/CAE技术现在我国模具设计制造中充当重要角色。在大部分企业中CAD、CAE这两个辅助软件得到广泛使用，而CAM技术只在少数企业应用。虽然这些软件技术给我国模具加工带来生机和发展，但设计软件现在还是国外生产的比较多，国产软件相对较少^[8]。
模具制造首先要把模具设计出来，有了设计才能进行模具加工。在图纸将各零件部分的尺寸、公差和制作材料一一标注清楚。还可在软件中模拟仿真，优化设计，指导生产加工，依照规范化生产流程进行操作^[9]。
我国制造模具的企业主要有专业模具厂、专门生产产品的模具分厂、乡镇企业以及三资合伙办厂的模具企业。其中第二类模具厂是我国模具生产主力军，约占总产量的70%以上^[10]。
我国模具行业虽划分的部门众多，但实际上没有一个将这么多部门管理起来的部门。难以各部门之间相互配合相互协调的作用，仅靠模具协会来管理，显然是不够的^[11]。
我国消费塑料量巨大排世界第一位，由于我们人口数量多，在人均消费上与工业发达国家存在不小距离，预计得有20年时间才能赶上发达国家的中等消费水平。可想而知，我国的塑料品市场前景一片大好，也急需扩招从事模具的人员。只要我们从自身出发向国外先进模具企业看齐，在模具技术“高、精、尖”及管理方面持续努力^[12],有朝一日我们肯定会迎头赶上外国同行。

1.2国内外塑料模具发展情况

在世界经济飞速发展的今天，市场需求越来越大，经济刺激市场需求不断增大的同时，各种各样的商品就会不断上新，不断地迭代，塑料制品也不会落后。因此，在制造业，尤其是塑料模具的制造业技术，要求产品的质量要严格过关。我国塑料模具相关企业不仅要注重促进产业集群化，发挥规模效应，还要关注模具产业链的技术创新、人才培养以及产业链后端的售后服务，争取在最短的时间内突破瓶颈，缩短与模具强国的差距。这是发展面临的主要挑战，同时也是机遇。主要表现为以下：

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