基于CAD/CAM技术的环形卡件注塑模具设计
基于CAD/CAM技术的环形卡件注塑模具设计
本设计说明书主要讲述对环形卡件进行模具设计的过程。通过对塑件的工艺分析，设计出塑料模具。
在说明书上首先简单介绍了模具设计与分类，然后对产品材料性能作了介绍。然后初步选择注射机，进而叙述了模具结构方案，包括确定分型面、模架选取、成型零部件的结构设计、脱模机构、合模导向机构、冷却系统等的设计过程。还有重要零件的工艺参数的选择与计算与校核注射模与注射机的关系等。
本设计主要是通过使用Pro/E与AutoCAD完成三维设计、装配图、零件图。此次毕业设计综合了大学四年来所学的专业知识，从而进一步巩固了模具设计方面的相关知识，并积累了相关的设计意念与经验。
关键词 注塑模，型腔，浇口，导向，复位
1 引言 1
2 塑件结构工艺性分析 2
2.1 塑件结构分析2
2.2 塑件材料分析 3
3 注射机的选择 3
4 模具基本结构设计 4
4.1 型腔布局 4
4.2 分型面的设计 5
4.3 标准模架的选择 5
4.4 浇注系统的设计 6
4.5 成型零件的设计 9
4.6 合模导向机构的选择 12
4.7 推出机构的设计 13
4.8 复位机构的设计 14
4.9 温度调节系统的设计 15
4.10 排气系统的设计 15
5 注射机有关工艺参数的校核论 16
5.1 最大注射量的校核 16
5.2 锁模力的校核 16
5.3 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 17
5.4 开模行程的校核 17
6 模具装配图 18
7 典型零件加工 18
结论 23
致谢 24
参考文献25
塑料模具是成型塑料制品的工艺装备或工具。根据塑料成型工艺方法的不同，通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具等。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑料制件质量、降低生产成本起着重要的作用。对塑料模具设计的要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质制件。在模具使用时，力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长；在模具制造方面，要求结构合理、制造容易、成本低廉。
（1）塑料行业的现状
我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。模具工业在国民经济中的地位将日益提高，在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。
（2）塑料成型技术及发展趋势
目前为止，我国在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑料成型设备的自动化程度和精度等方面已经有了长足的进步，但与国外工业先进国家相比，仍有一定的差距。许多精密技术、大型薄壁和长寿命塑料模具自主开发的生产能力还较弱。要加速发展模具工业，应在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下功夫，以提高模具的整体制造水平和模具在国内、国际的市场竞争能力。
从塑料模的设计理论、设计实践和制造技术出发，设计与制造大致有以下几个方面的发展趋势。
①CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用。
②应用范围越来越广。
③提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。
④模具的复杂化、精密化与大型化。
（3）塑模具CAD技术的优越性及其发展。
在模具的数字化设计中，利用模具CAD/CAE等先进技术来实现模具的结构设计与优化。相对于传统的手工和计算机平面绘图，这些技术提高了生产率、改善模具质量、降低成本、减轻劳动强度，具有无可比拟的优越性。另外，这些技术可实现模具的三维可视化建模，有利于设计、制造以及终端应用各环节相互之间的沟通与交流，使模具的设计延伸至模具的制作环节。相比之下，模具CAD技术具有以下特点：
①模具CAD/CAM技术可以提高模具的设计与制造水平和质量。
②模具CAD/CAM技术可以节省时间，提高生产率。
③模具CAD/CAM技术可以较大幅度地降低成本。
④模具CAD/CAM技术可使设计人员从繁重的计算和绘图工作中解放出来。
本次毕业设计的课题为《基于CAD/CAM技术的环形卡件注塑模具设计》，采用Pro/E对产品的造型，可以巩固所学的CAD、Pro/E等绘图软件。在设计时尽量选用标准件，这样既可以缩短设计周期，又降低了模具的成本。
总之，通过这次的塑料模具的设计，会更好的培养自己独立设计模具的能力，提高分析问题、解决问题的能力。在这次设计中通过查阅更多的相关资料能够增长设计注塑模具的知识，为日后走上工作岗位打下良好的基础。
2 塑件结构工艺性分析
2.1 塑件结构分析
该塑件为环形卡件，是儿童玩具上的一部分。其外形并不复杂。外圆直径为64mm，内圆直径为54mm，中间孔的直径为34mm，塑件壁厚为1mm。外表面较为光滑，内表面光滑度不如外表面高。
本设计说明书主要讲述对环形卡件进行模具设计的过程。通过对塑件的工艺分析，设计出塑料模具。
在说明书上首先简单介绍了模具设计与分类，然后对产品材料性能作了介绍。然后初步选择注射机，进而叙述了模具结构方案，包括确定分型面、模架选取、成型零部件的结构设计、脱模机构、合模导向机构、冷却系统等的设计过程。还有重要零件的工艺参数的选择与计算与校核注射模与注射机的关系等。
本设计主要是通过使用Pro/E与AutoCAD完成三维设计、装配图、零件图。此次毕业设计综合了大学四年来所学的专业知识，从而进一步巩固了模具设计方面的相关知识，并积累了相关的设计意念与经验。
关键词 注塑模，型腔，浇口，导向，复位
1 引言 1
2 塑件结构工艺性分析 2
2.1 塑件结构分析2
2.2 塑件材料分析 3
3 注射机的选择 3
4 模具基本结构设计 4
4.1 型腔布局 4
4.2 分型面的设计 5
4.3 标准模架的选择 5
4.4 浇注系统的设计 6
4.5 成型零件的设计 9
4.6 合模导向机构的选择 12
4.7 推出机构的设计 13
4.8 复位机构的设计 14
4.9 温度调节系统的设计 15
4.10 排气系统的设计 15
5 注射机有关工艺参数的校核论 16
5.1 最大注射量的校核 16
5.2 锁模力的校核 16
5.3 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 17
5.4 开模行程的校核 17
6 模具装配图 18
7 典型零件加工 18
结论 23
致谢 24
参考文献25
塑料模具是成型塑料制品的工艺装备或工具。根据塑料成型工艺方法的不同，通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模具等。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑料制件质量、降低生产成本起着重要的作用。对塑料模具设计的要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质制件。在模具使用时，力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长；在模具制造方面，要求结构合理、制造容易、成本低廉。
（1）塑料行业的现状
我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。模具工业在国民经济中的地位将日益提高，在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。
（2）塑料成型技术及发展趋势
目前为止，我国在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑料成型设备的自动化程度和精度等方面已经有了长足的进步，但与国外工业先进国家相比，仍有一定的差距。许多精密技术、大型薄壁和长寿命塑料模具自主开发的生产能力还较弱。要加速发展模具工业，应在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下功夫，以提高模具的整体制造水平和模具在国内、国际的市场竞争能力。
从塑料模的设计理论、设计实践和制造技术出发，设计与制造大致有以下几个方面的发展趋势。
①CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用。
②应用范围越来越广。
③提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。
④模具的复杂化、精密化与大型化。
（3）塑模具CAD技术的优越性及其发展。
在模具的数字化设计中，利用模具CAD/CAE等先进技术来实现模具的结构设计与优化。相对于传统的手工和计算机平面绘图，这些技术提高了生产率、改善模具质量、降低成本、减轻劳动强度，具有无可比拟的优越性。另外，这些技术可实现模具的三维可视化建模，有利于设计、制造以及终端应用各环节相互之间的沟通与交流，使模具的设计延伸至模具的制作环节。相比之下，模具CAD技术具有以下特点：
①模具CAD/CAM技术可以提高模具的设计与制造水平和质量。
②模具CAD/CAM技术可以节省时间，提高生产率。
③模具CAD/CAM技术可以较大幅度地降低成本。
④模具CAD/CAM技术可使设计人员从繁重的计算和绘图工作中解放出来。
本次毕业设计的课题为《基于CAD/CAM技术的环形卡件注塑模具设计》，采用Pro/E对产品的造型，可以巩固所学的CAD、Pro/E等绘图软件。在设计时尽量选用标准件，这样既可以缩短设计周期，又降低了模具的成本。
总之，通过这次的塑料模具的设计，会更好的培养自己独立设计模具的能力，提高分析问题、解决问题的能力。在这次设计中通过查阅更多的相关资料能够增长设计注塑模具的知识，为日后走上工作岗位打下良好的基础。
2 塑件结构工艺性分析
2.1 塑件结构分析
该塑件为环形卡件，是儿童玩具上的一部分。其外形并不复杂。外圆直径为64mm，内圆直径为54mm，中间孔的直径为34mm，塑件壁厚为1mm。外表面较为光滑，内表面光滑度不如外表面高。
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