论文总字数：17435字

摘 要

本文主要阐述了桌面清洁器塑料壳体成型工艺及注塑模设计的设计过程。本设计先对桌面清洁器塑料壳体塑料件进行成型工艺计算，然后使用UG软件进行分模并根据计算建立模具三维模型，同时也利用Moldflow软件进行模流分析，最后在CAD中进行二维绘图。文中对桌面清洁器塑料壳体的材料ABS进行了分析，也对桌面清洁器塑料壳体塑件的结构进行了研究分析。本设计的设计难点在于塑件结构是内部型芯较多，在模流分析时需要选择性的进行型芯分析，模具中必须使用一个侧向抽芯机构。本文对桌面清洁器塑料壳体模具的设计步骤和方法进行了详细的介绍，包括分型面的选择、流道的设计、浇口的选择、推出机构的设计、侧抽机构的设计、模架的选择、冷却系统的设计以及注塑机的校对。

关键词：桌面清洁器塑料壳体，，侧向抽芯，注射模，模流分析，ug建模

Plastic shell molding process and injection mold design for desktop cleaner

Abstract

  This article mainly describes the plastic shell molding process of the desktop cleaner and the plastic mold design process of the injection mold design.  This design first calculates the molding process of the plastic parts of the desktop cleaner, and then uses UG software to divide the mold and establish a three-dimensional model of the mold according to the calculation. At the same time, Moldflow software is also used to analyze the mold flow and finally two-dimensional drawing in CAD  .  The paper analyzes the material ABS of the plastic casing of the desktop cleaner, and also studies and analyzes the structure of the plastic casing of the desktop cleaner.  The design difficulty of this design is that there are many internal cores in the structure of the plastic parts. In the mold flow analysis and analysis, the core analysis needs to be selectively performed. A lateral core pulling mechanism must be used in the mold.  This article gives a detailed introduction to the design steps and methods of the plastic shell mold of the desktop cleaner, including the selection of the parting surface, the design of the runner, the choice of the gate, the design of the ejection mechanism, the design of the side extraction mechanism, the mold frame  Selection, cooling system design and proofreading of injection molding machines.

Keywords: desktop cleaner plastic housing, lateral core pulling, injection mold,mold flow analysis, ug modeling

目录

摘 要 III

Abstract IV

第一章 绪论 1

1.1模具和模具工业 1

1.2塑料模具 1

1.3塑料模具的发展趋势 2

第二章 成型工艺分析 3

2.1 可充电桌面吸尘器模型设计 3

2.2 结构及成型工艺性分析 3

2.3 塑件材料的基本性能 3

2.4注射工艺参数 4

第三章 模流分析 5

3.1 网格划分与诊断及修复 5

3.2 浇口位置分析 5

3.3 浇注系统的创建 6

3.4 成型窗口分析 7

3.5 充填分析 9

3.5.1充填时间 10

3.5.2速度/压力切换时的压力 10

3.5.3流动前沿温度 10

3.5.4总体温度 11

3.5.5注射位置处压力 12

3.5.6体积剪切速率 12

3.5.7壁上的剪切应力 12

3.5.8充填末端压力 13

3.5.9压力 13

3.5.10锁模力曲线 13

3.6 冷却分析 14

3.6.1回路冷却介质温度 14

3.6.2回路流动速率 14

3.6.3回路液雷诺数 14

3.6.4回路管壁温度 14

3.6.5达到顶出温度的塑件时间 15

3.6.6塑件平均温度 15

3.6.7塑件最高温度 15

3.7.1第一主方向上的型腔内残余应力 16

3.7.2充填时间 16

第四章 桌面清洁器塑料壳体的注塑模具设计 17

4.1 方案的选择 17

4.2注塑机的选用 17

4.3 模架的选用及分型面的选取 18

4.4 基本尺寸计算 18

4.5模架各尺寸的校核 19

4.5.1模具平面尺寸校核 19

4.5.2模具高度尺寸校核 19

4.5.3模具开模行程校核 19

第五章 浇注系统的确定 20

5.1浇注系统 20

5.3主流道 20

5.4分流道的设计 21

5.5 浇口的设计 21

5.5.1计算侧浇口的宽度 21

5.5.2计算侧浇口的深度 21

第六章 成型零件的结构设计及计算 22

6.1成型零件工作尺寸的计算 22

6.1.1型腔径向尺寸计算 22

6.1.2型芯径向尺寸计算 22

6.2成型零件尺寸 23

第七章 顶出系统的设计 24

7.1脱模机构的选择 24

7.2推杆长度 24

7.3推杆直径 24

7.4拉料杆直径 25

7.5推件板厚度 25

7.6推杆固定板厚度 25

7.7司筒长度及直径的计算 25

第八章 侧抽芯机构的设计 26

8.1侧向抽芯机构 26

8.2脱模力的计算 26

8.3抽芯距的计算 26

8.4斜导柱的倾斜角相关计算 27

8.5斜导柱的直径计算 27

8.6斜导柱的长度计算 27

8.7锲紧块的设计 27

第九章 冷却机构 28

9.1冷却系统的理论设计 28

9.1.1冷却回路的总长度计算 28

9.1.2冷却回路传热面积计算 29

9.2 流道的布置方式 29

第十章 注塑机的校核 30

10.1注射压力校核 30

10.2锁模力校核 30

第十一章 结束语 31

致谢 32

参考文献(References) 33

第一章 引言

1.1模具和模具工业

现在，无论是人们生活还是工业生产，已经完完全全离不开模具，模具及其产品出现在方方面面。在工业上，有太多的产品的制造生产需要依靠模具才能完成，而模具工业已经成为其他甚至整个工业的重要组成部分。据统计，75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工产品零件由模具形成，家用电器行业的80%零件、机电行业的70%以上的零件都要依靠模具进行加工^[1]。由此可见，模具制造已经渗透到了个行业，尤其是在汽车的制造上，要是没有模具工业的进步，汽车产业也不会有如今的繁荣景象^[2]。而一辆汽车在生产过程中所需要用到的模具数量也是惊人的，足足有几千副，这些模具的价值就有上亿元之多，可见模具对汽车产业的重要性和价值。在电子产品的生产中，模具也占据着非常重要的地位，因为往往这些电子产品的外壳部分都需要使用模具才能生产。从另一个角度看，模具能成为基础产业的原因在于其无可比拟的优越性，因为使用模具成型的产品，具有成本低廉、高生产效率、高一致性、高自动化程度、高精度性等特点，这是其他生产方式所不具备的^[3]。当然，对于产品质量的好坏，模具的质量和设计制造精度有直接关系，模具水平的提高取决于模具技术的进步，积极发展模具技术有利于提升模具工业，也能带动其他行业的发展。如今，模具工业的发展程度已成为衡量一个国家工业水平高低的重要依据。

模具工业已成为经济发展的重要基础工业。近些年来，模具行业和市场几乎处于供不应求的场面。而近三十年来，模具行业也一直处于高速发展的状态，每年模具产业总产值都保持在15%的年增长率。同比于其他国家，我国从事模具行业的人员和企业数量已经世界第一，从产值和数量上，真正成为了模具大国。可以预见，在工业化不断加深今天，模具工业在国民经济中的比重会不断加大，将成为支撑经济发展的重要力量之一。在整个过程中不断摸索着前进，依赖于设计人员是否有深厚的经验和加工人员是否有精湛的技术，而模具的设计是否合理往往需要试模后才能知道，也常常会在反复试模后还要做很多的纠正，这就为模具的设计和制造过程造成了很大的难度，整个周期也很长，稳定性和使用寿命不够高，在一些高精度和大型模具上提现的尤为突出。现如今中国的整体模具设计和制造水平已有了长远的进步，在设计和制造模具上已经有了完整的理论依据和基础，特别是近些年计算机技术的迅速发展和应用，已完全可以做到数字化设计和加工，极大的简化了模具设计与制造的过程，提高了效率，降低了成本，塑件的质量和精度都得到了提高，这对于传统注塑模设计和制造的方式是颠覆性的。

1.2塑料模具

塑料模具起源于19世纪30年代以前，到如今已有将近一百年的发展历程，回看这段发展历程，它跟其他任何产业的产生一样。虽然塑料模具产业在我国也经历了这样的过程，但是由于我国当时工业基础差、市场经济薄弱，致使我国未能在塑料模具产业上走在世界前列。目前，我国每年生产超过500万吨的聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，这些合成树脂中，绝大多数都被用在了塑料模具成型^[4]。塑料，从其被发明至今，一直被人类广为使用，从没有停止过。它具有的良好的加工型、良好的机械和化学性能等，是其他材料无法取代的，这也是人们一直致力于发展塑料模具的重要原因之一。随着塑料产业的发展和人们生活水平的提高，无论是在质量上还是更新换代的速度上，注塑模具是一种将原料融化后注入模具内，然后在一定条件下冷却成为想要形状的产品的方法。塑料模具在成型过程中扮演着核心的角色，它具有成型率高、塑件质量稳定、自动化程度高、成本低等优点^[5]。

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