CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计
CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计[20191205194854]
本文介绍了基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计的设计过程。运用PRO/E进行型芯型腔以及模架的设计，通过Auto CAD绘图软件对模具的结构进行了全面的描述。本文对注塑机进行了选择和校核，对该塑件进行了结构分析和成型工艺的分析，并且在文中对注射模具的成型部分、浇注系统、导向机构、脱模机构和温度调节系统等进行了的详细的分析与设计。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:粉盒拉环,塑料模具,PRO/E,AutoCAD
目 录
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 2
2.1 产品结构性能简介 2
2.2 产品材料工艺分析 2
3 拟定设计方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 3
4 模具工艺方案 5
4.1 型腔数目的确定 5
4.2 分型面的选择 6
4.3 浇注系统的设计 6
4.4 成型零件的设计 10
4.5 合模导向机构 12
4.6 脱模顶出机构及复位装置 14
4.7 温度调节系统 16
4.8 排气系统 17
5 标准模架的选择 17
6 注塑件安装尺寸及开模行程的校核 18
6.1 喷嘴尺寸校核 18
6.2 定位圈尺寸校核 18
6.3 最大模厚与最小模厚校核 18
7 装配图 19
8 典型零件仿真加工 19
结 论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 引言
本课题为基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志一。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、农业等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计可以进一步巩固学生四年来所学的专业基础理论和机械设计制造及其自动化专业的基本知识，增强机械创新设计和CAD/CAM的应用能力。学会运用现有专业知识，设计出符合要求的注塑模具,以解决粉盒拉环成型问题。通过模具的总体设计以及运用CAD/CAM软件功能进行详细设计，来提高学生的计算机辅助设计制造的应用能力，增强学生的模具产品的设计和创新意识。以培养数字化设计制造及自动化控制技术的工程应用型高素质才。
本设计严格按照模具设计的步骤，及模具设计中的要求来设计的：对塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、注塑机的选择及校核、浇注系统的设计、成型零件的设计等，其次，还要对模具导向机构、脱模机构、温度调节系统对模具也有重要作用，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用。设计中要进行一整套的程序，自己要在各方面的都应了解。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。
同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解：机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。对模具的仿真过程也是对我们能力的一种培养，设计完成之后，对模具装配的可靠性检查也是模具设计过程中必不可少的。
随着塑料工业的飞速发展，注塑模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。近二十年来的实践表明，缩短模具设计与制造时间、提高塑料制件精度与性能的正确途径之一是采用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）。20世纪80年代以来，注塑模CAD/CAE/CAM技术的发展和推广日益广泛。注塑模CAD/CAE/CAM的重点在于塑料制件的三维造型、模具结构设计、图形绘制和数控加工数据的生成。
因此，采用了CAD/CAE/CAM技术进行模具设计，涉及到的软件主要有Auto CAD和PRO/E。其中，Auto CAD主要用于二维图的绘制，而PRO/E则用途广泛，主要用于对产品进行三维造型﹑利用其中的模具模块进行模具型腔的开模设计，和模架的装配。此外，使用PRO/E软件还可以将三维图形转化为二维图形，为二维图的绘制提供了很大的方便。
2 产品结构性能及工艺分析
2.1 产品结构性能简介
本次毕业设计课题为“基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计”，其三维造型如图1图2所示。
图1塑件的反面图 图2塑件的正面图
如图1和图2所示该塑件为粉盒拉环，整个塑件质量为8.25g。塑件最大长度为92mm,壁厚最大处为1.7mm，整体高度为10mm。
2.2 产品材料工艺分析
该产品在机构中的应用广泛，为了满足使用的要求，选用的材料应具备一定的硬度和尺寸稳定性。根据产品的使用要求和性能要求，该塑件采用POM材料。
该塑料是一种具有良好的热塑性塑料，具有较高的机械强度，抗拉，抗压性能和抗疲劳性能比较突出，尺寸稳定性好，吸水率小。聚甲醛热稳定性差，加工温度范围窄，必须严格控制成型温度在190℃-210℃，以免引起温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解；冷却凝固时排出热量多，模具应具备冷却系统。材料密度1.43g/ ，注射压力 =100Pa，最大不溢料间隙0.04/mm，成型模具温度为90℃-120℃，收缩率为1.25%，型腔的拔模斜度为1°30′，型芯拔模斜度为1°。
3 拟定设计方案及设计步骤
3.1 设计目标
模具采用一模具两腔嵌入式结构。
3.2 成型工艺方案
根据POM塑料的抗冲击韧性和易于塑性成型，采用注塑成型，注塑机拟选用XS-ZY60型，本设计预备采用注射成型方法,有以下特点：成型周期短，能一次成型复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件；对成型各种塑料的适应性强。注塑成型是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有热塑性塑料都可以用这种方法成型，某些热固性塑料也可以用注塑模成型。所以根据制件的材料选择该产品的加工方法为注塑成型，对此要选择合适的注射机来实现该产品的制造。
3.3 注射成型机的选择
注塑机是塑料注塑成型所用的主要设备。注塑成型有两个方面需要去进行校核：一是校核模具的所需要的锁模力是否在注塑机的允许范围之内；二是模具的开模行程和模具的最大闭合高度，以下为校核数据。
本文介绍了基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计的设计过程。运用PRO/E进行型芯型腔以及模架的设计，通过Auto CAD绘图软件对模具的结构进行了全面的描述。本文对注塑机进行了选择和校核，对该塑件进行了结构分析和成型工艺的分析，并且在文中对注射模具的成型部分、浇注系统、导向机构、脱模机构和温度调节系统等进行了的详细的分析与设计。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:粉盒拉环,塑料模具,PRO/E,AutoCAD
目 录
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 2
2.1 产品结构性能简介 2
2.2 产品材料工艺分析 2
3 拟定设计方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 3
4 模具工艺方案 5
4.1 型腔数目的确定 5
4.2 分型面的选择 6
4.3 浇注系统的设计 6
4.4 成型零件的设计 10
4.5 合模导向机构 12
4.6 脱模顶出机构及复位装置 14
4.7 温度调节系统 16
4.8 排气系统 17
5 标准模架的选择 17
6 注塑件安装尺寸及开模行程的校核 18
6.1 喷嘴尺寸校核 18
6.2 定位圈尺寸校核 18
6.3 最大模厚与最小模厚校核 18
7 装配图 19
8 典型零件仿真加工 19
结 论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 引言
本课题为基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志一。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、农业等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计可以进一步巩固学生四年来所学的专业基础理论和机械设计制造及其自动化专业的基本知识，增强机械创新设计和CAD/CAM的应用能力。学会运用现有专业知识，设计出符合要求的注塑模具,以解决粉盒拉环成型问题。通过模具的总体设计以及运用CAD/CAM软件功能进行详细设计，来提高学生的计算机辅助设计制造的应用能力，增强学生的模具产品的设计和创新意识。以培养数字化设计制造及自动化控制技术的工程应用型高素质才。
本设计严格按照模具设计的步骤，及模具设计中的要求来设计的：对塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、注塑机的选择及校核、浇注系统的设计、成型零件的设计等，其次，还要对模具导向机构、脱模机构、温度调节系统对模具也有重要作用，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用。设计中要进行一整套的程序，自己要在各方面的都应了解。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。
同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解：机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。对模具的仿真过程也是对我们能力的一种培养，设计完成之后，对模具装配的可靠性检查也是模具设计过程中必不可少的。
随着塑料工业的飞速发展，注塑模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。近二十年来的实践表明，缩短模具设计与制造时间、提高塑料制件精度与性能的正确途径之一是采用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）。20世纪80年代以来，注塑模CAD/CAE/CAM技术的发展和推广日益广泛。注塑模CAD/CAE/CAM的重点在于塑料制件的三维造型、模具结构设计、图形绘制和数控加工数据的生成。
因此，采用了CAD/CAE/CAM技术进行模具设计，涉及到的软件主要有Auto CAD和PRO/E。其中，Auto CAD主要用于二维图的绘制，而PRO/E则用途广泛，主要用于对产品进行三维造型﹑利用其中的模具模块进行模具型腔的开模设计，和模架的装配。此外，使用PRO/E软件还可以将三维图形转化为二维图形，为二维图的绘制提供了很大的方便。
2 产品结构性能及工艺分析
2.1 产品结构性能简介
本次毕业设计课题为“基于CAD技术的POM粉盒拉环注塑模具设计”，其三维造型如图1图2所示。
图1塑件的反面图 图2塑件的正面图
如图1和图2所示该塑件为粉盒拉环，整个塑件质量为8.25g。塑件最大长度为92mm,壁厚最大处为1.7mm，整体高度为10mm。
2.2 产品材料工艺分析
该产品在机构中的应用广泛，为了满足使用的要求，选用的材料应具备一定的硬度和尺寸稳定性。根据产品的使用要求和性能要求，该塑件采用POM材料。
该塑料是一种具有良好的热塑性塑料，具有较高的机械强度，抗拉，抗压性能和抗疲劳性能比较突出，尺寸稳定性好，吸水率小。聚甲醛热稳定性差，加工温度范围窄，必须严格控制成型温度在190℃-210℃，以免引起温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解；冷却凝固时排出热量多，模具应具备冷却系统。材料密度1.43g/ ，注射压力 =100Pa，最大不溢料间隙0.04/mm，成型模具温度为90℃-120℃，收缩率为1.25%，型腔的拔模斜度为1°30′，型芯拔模斜度为1°。
3 拟定设计方案及设计步骤
3.1 设计目标
模具采用一模具两腔嵌入式结构。
3.2 成型工艺方案
根据POM塑料的抗冲击韧性和易于塑性成型，采用注塑成型，注塑机拟选用XS-ZY60型，本设计预备采用注射成型方法,有以下特点：成型周期短，能一次成型复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件；对成型各种塑料的适应性强。注塑成型是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有热塑性塑料都可以用这种方法成型，某些热固性塑料也可以用注塑模成型。所以根据制件的材料选择该产品的加工方法为注塑成型，对此要选择合适的注射机来实现该产品的制造。
3.3 注射成型机的选择
注塑机是塑料注塑成型所用的主要设备。注塑成型有两个方面需要去进行校核：一是校核模具的所需要的锁模力是否在注塑机的允许范围之内；二是模具的开模行程和模具的最大闭合高度，以下为校核数据。
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