ug的塑料壳注塑模设计
日 期 2018年4月25日 生活中利用模具注塑出来的产品随处可见，我本次设计的主要内容是借鉴了生活中常见的塑料壳类零件，研究针对该类零件的注塑模具设计过程。此次的设计，根据我本人所学的专业知识，使用UG软件，利用软件中的注塑模设计的模块，对塑件从无到有的进行模架的添加，运用标准件库选用合适的标准件进行螺钉、顶杆和弹簧的添加，模具的结构和标准件设计完毕后，利用CAD软件进行模具工程图的绘制和修改，并导出工程图，从而完成整个塑料壳体零件的模具设计。
目录
引言 1
一、概述 2
二、塑件及其相关分析 2
（一）塑件外形与结构分析 2
（二）零件工艺性分析 3
三、注塑模具设计 5
（一）分型面选择 5
（二）成型零部件设计 6
（三）模架调用 8
（四）浇注系统设计 9
（五）推出机构设计 13
（六）冷却及排气系统设计 14
四、模具工程图绘制 15
（一）型腔2D图 15
（二）型芯2D图 16
（三）模具总装图 16
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
当今，中国经济的蓬勃发展，离不开工业的支持，工业是一个国家的发展命脉，国家也在大力支持和发展工业。而模具行业有着其他的行业难以代替的优势，它最大的优势在于能够快速地大批量地生产产品，实现产品的普及和科技的普及，对于社会来说是非常有效的发展途径。伴随着科技的不断发展和提高，产品的技术要求也越来越高，如何能高效的、低成本的、周期短的、质量好的做出模具是每一家模具公司不停努力的方向。研究模具和发展模具的工艺技术，对提高企业的生产效率有很大的帮助，可以提高企业的同行竞争力，对于促进模具行业的发展也有一定的意义。
我此次设计的目的是为了将课堂所学运用到实际当中，对生活中常见的注塑零件进行简单的模具设计，巩固自己在课堂所学的知识，在做设计的时候查阅相关资料，提高自己的设计水平，并拓宽自己的视野。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
一、概述
本次毕业设计取材于我们平时生活中所用工具的塑料外壳。生活中的塑料制品处处可见，每一种不同的塑料制品都需要一副模具，所以模具在人们的平时生活中有着举足轻重的地位。在做本次毕业设计时找取了一个塑料外壳进行模具的设计和制造，对模具的制造过程进行研究，探索塑料制品的生产过程。结合课堂上老师所教的知识和技能，到实际生活中找实体进行设计，能够锻炼专业技能，提高自身专业素养。
二、塑件及其相关分析
（一）塑件外形与结构分析
塑件的外形是一个大的曲面壳体，中间留有大的椭圆形空间方便手持，其3D模型如图21所示，零件的内部结构如图22所示。
图21 零件3D模型
图22 零件内部结构
该塑件的外壳长度方向最长为113mm，宽度方向最宽为86mm，高度方向最高为30mm。塑件平均壁厚2mm，最大壁厚为2.18mm，运用UG软件计算分析塑件的壁厚，结果如图23所示。塑料件的壁厚越是均匀，塑件的成型效果越好，塑料产品的质量也越好。由于该塑件有四个长度很长、用于螺丝穿过去的通孔，而该通孔结构在很大的曲面上，数控加工时难以加工，需要借助嵌件来简化加工，以达到预期效果。此外，在以后的打模过程中，若用于成型通孔的结构损坏，使用嵌件则便于更换、节省成本。
图 23 塑件壁厚分析
（二）零件工艺性分析
1. 塑件材料及其要求
塑料件外壳材料是PP塑料，中文名称是聚丙烯。PP材料是一种共聚物型的无臭、无毒的聚合物。其理化性能优良：吸水率低，仅有0.01%；密度小，是塑料当中最轻的品种；具有良好的力学性能，抗冲击度强、表面刚度和耐磨性好；具有较低的热变形温度（100℃）；具有低透明度和低光泽度。
PP材料常用于生产聚丙烯材料的编织袋，照明设备中的阻燃零件，用于生产灯饰、电器、壳体等的注塑制品。PP材料制品表面光泽好，易于着色，但PP材料不能用于生产尺寸精度要求高的零件。
PP塑料的收缩率为1.6~2.0%，在设计时需要事先考虑收缩率，打出产品冷却收缩后，尺寸误差不能太大。由于塑件体积较大，所以采用一模一腔的形式来设计模具，对产品的要求是表面光洁无毛刺、无缩痕；另外，产品中间的垂直面很大，需要进行拔模处理，拔模角度为1.5°，以便于脱模，确保在脱模的过程中不会拉坏塑件表面，影响表面的光洁度。
2. PP塑料注塑工艺参数
PP塑料注塑工艺参数详见表21。
表21 PP材料注塑成型主要工艺参数
3. 产品精度分析
此类产品的要求是：表面光洁无毛刺，无裂痕，无其他技术要求。尺寸精度经查表22取为MT5级。在圆角表面需更高的精度以保证产品的圆滑，根据表23，表面粗糙度取Ra1.6。
表22 塑件的公差等级
表23 注塑成型时不同的材料所能达到的表面粗糙度
三、注塑模具设计
如今的制造业正向智能化、高效化方向发展，为了提高模具设计的效率，可使用高效的设计软件，以很好地提高企业的生产效率。在此次的注塑模具的设计中，为了能够快速完成设计要求、检验在课堂上所学到的知识，选用UG软件进行设计，主要使用UG软件中的MoldWizard注塑模块和CAM模块完成模具的设计和制造。使用UG进行设计制造，在提高模具精度的同时，可以降低设计和加工人员的工作强度。
（一）分型面选择
在进行模具设计时，第一步是确定塑件的分型面。动定模在模具闭合状态下，相互接触的表面就是塑件的分型面，模具设计的成功取决于分型面的确定，分型面的选择会影响模具加工的难度以及采用该模具打出来的产品的质量。由于此次设计的零件曲面较多，所以在四个BOSS柱的结构处需要使用嵌件，嵌件的使用可以减少加工难度，同时嵌件还可以降低模具后期修模的成本。
此次设计的模具分型面选取这个塑件投影面积最大的一个面，如图31所示。
图 31 分型面
（二）成型零部件设计
1. 型腔、型芯设计
决定零件表面粗糙度最重要的因素是模具的成型零件，所以在模具中成型零件如型芯和型腔的加工精度尤为重要。在企业实际生产中，根据制件要求，设计模具时应该在满足产品质量的前提下，尽可能设计简单、加工成本相对较低的结构，这样才可以提高企业的生产效率，缩短模具的生产周期，降低企业成本，提高企业的竞争力。
型腔采用镶件的方式，为BOSS柱的成型提供条件，同时方便加工。由于本次设计的塑件尺寸不大，多为曲面结构，有四个高度较高的BOSS柱，为了降低加工难度、提高模具精度，本次设计采用嵌入式的模具结构，BOSS柱结构部分空间狭小，加工困难，遂采用镶件的形式，以满足要求。型芯、型腔的尺寸分别是170×135×54mm、170×135×64.5mm，为了提高模仁、注塑件的精度，模仁采用虎口精定位，虎口的尺寸为15×15，高度为10mm，拔模角度为6°。由于塑件较大，脱模方向为从型芯上脱模，为了防止脱模时塑件卡在凸出的虎口上，虎口的凸出部分放在型腔上，型腔结构如图32所示，型芯的结构如图33所示，虎口之间配合留有避空，结构如图34所示。
目录
引言 1
一、概述 2
二、塑件及其相关分析 2
（一）塑件外形与结构分析 2
（二）零件工艺性分析 3
三、注塑模具设计 5
（一）分型面选择 5
（二）成型零部件设计 6
（三）模架调用 8
（四）浇注系统设计 9
（五）推出机构设计 13
（六）冷却及排气系统设计 14
四、模具工程图绘制 15
（一）型腔2D图 15
（二）型芯2D图 16
（三）模具总装图 16
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
当今，中国经济的蓬勃发展，离不开工业的支持，工业是一个国家的发展命脉，国家也在大力支持和发展工业。而模具行业有着其他的行业难以代替的优势，它最大的优势在于能够快速地大批量地生产产品，实现产品的普及和科技的普及，对于社会来说是非常有效的发展途径。伴随着科技的不断发展和提高，产品的技术要求也越来越高，如何能高效的、低成本的、周期短的、质量好的做出模具是每一家模具公司不停努力的方向。研究模具和发展模具的工艺技术，对提高企业的生产效率有很大的帮助，可以提高企业的同行竞争力，对于促进模具行业的发展也有一定的意义。
我此次设计的目的是为了将课堂所学运用到实际当中，对生活中常见的注塑零件进行简单的模具设计，巩固自己在课堂所学的知识，在做设计的时候查阅相关资料，提高自己的设计水平，并拓宽自己的视野。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
一、概述
本次毕业设计取材于我们平时生活中所用工具的塑料外壳。生活中的塑料制品处处可见，每一种不同的塑料制品都需要一副模具，所以模具在人们的平时生活中有着举足轻重的地位。在做本次毕业设计时找取了一个塑料外壳进行模具的设计和制造，对模具的制造过程进行研究，探索塑料制品的生产过程。结合课堂上老师所教的知识和技能，到实际生活中找实体进行设计，能够锻炼专业技能，提高自身专业素养。
二、塑件及其相关分析
（一）塑件外形与结构分析
塑件的外形是一个大的曲面壳体，中间留有大的椭圆形空间方便手持，其3D模型如图21所示，零件的内部结构如图22所示。
图21 零件3D模型
图22 零件内部结构
该塑件的外壳长度方向最长为113mm，宽度方向最宽为86mm，高度方向最高为30mm。塑件平均壁厚2mm，最大壁厚为2.18mm，运用UG软件计算分析塑件的壁厚，结果如图23所示。塑料件的壁厚越是均匀，塑件的成型效果越好，塑料产品的质量也越好。由于该塑件有四个长度很长、用于螺丝穿过去的通孔，而该通孔结构在很大的曲面上，数控加工时难以加工，需要借助嵌件来简化加工，以达到预期效果。此外，在以后的打模过程中，若用于成型通孔的结构损坏，使用嵌件则便于更换、节省成本。
图 23 塑件壁厚分析
（二）零件工艺性分析
1. 塑件材料及其要求
塑料件外壳材料是PP塑料，中文名称是聚丙烯。PP材料是一种共聚物型的无臭、无毒的聚合物。其理化性能优良：吸水率低，仅有0.01%；密度小，是塑料当中最轻的品种；具有良好的力学性能，抗冲击度强、表面刚度和耐磨性好；具有较低的热变形温度（100℃）；具有低透明度和低光泽度。
PP材料常用于生产聚丙烯材料的编织袋，照明设备中的阻燃零件，用于生产灯饰、电器、壳体等的注塑制品。PP材料制品表面光泽好，易于着色，但PP材料不能用于生产尺寸精度要求高的零件。
PP塑料的收缩率为1.6~2.0%，在设计时需要事先考虑收缩率，打出产品冷却收缩后，尺寸误差不能太大。由于塑件体积较大，所以采用一模一腔的形式来设计模具，对产品的要求是表面光洁无毛刺、无缩痕；另外，产品中间的垂直面很大，需要进行拔模处理，拔模角度为1.5°，以便于脱模，确保在脱模的过程中不会拉坏塑件表面，影响表面的光洁度。
2. PP塑料注塑工艺参数
PP塑料注塑工艺参数详见表21。
表21 PP材料注塑成型主要工艺参数
3. 产品精度分析
此类产品的要求是：表面光洁无毛刺，无裂痕，无其他技术要求。尺寸精度经查表22取为MT5级。在圆角表面需更高的精度以保证产品的圆滑，根据表23，表面粗糙度取Ra1.6。
表22 塑件的公差等级
表23 注塑成型时不同的材料所能达到的表面粗糙度
三、注塑模具设计
如今的制造业正向智能化、高效化方向发展，为了提高模具设计的效率，可使用高效的设计软件，以很好地提高企业的生产效率。在此次的注塑模具的设计中，为了能够快速完成设计要求、检验在课堂上所学到的知识，选用UG软件进行设计，主要使用UG软件中的MoldWizard注塑模块和CAM模块完成模具的设计和制造。使用UG进行设计制造，在提高模具精度的同时，可以降低设计和加工人员的工作强度。
（一）分型面选择
在进行模具设计时，第一步是确定塑件的分型面。动定模在模具闭合状态下，相互接触的表面就是塑件的分型面，模具设计的成功取决于分型面的确定，分型面的选择会影响模具加工的难度以及采用该模具打出来的产品的质量。由于此次设计的零件曲面较多，所以在四个BOSS柱的结构处需要使用嵌件，嵌件的使用可以减少加工难度，同时嵌件还可以降低模具后期修模的成本。
此次设计的模具分型面选取这个塑件投影面积最大的一个面，如图31所示。
图 31 分型面
（二）成型零部件设计
1. 型腔、型芯设计
决定零件表面粗糙度最重要的因素是模具的成型零件，所以在模具中成型零件如型芯和型腔的加工精度尤为重要。在企业实际生产中，根据制件要求，设计模具时应该在满足产品质量的前提下，尽可能设计简单、加工成本相对较低的结构，这样才可以提高企业的生产效率，缩短模具的生产周期，降低企业成本，提高企业的竞争力。
型腔采用镶件的方式，为BOSS柱的成型提供条件，同时方便加工。由于本次设计的塑件尺寸不大，多为曲面结构，有四个高度较高的BOSS柱，为了降低加工难度、提高模具精度，本次设计采用嵌入式的模具结构，BOSS柱结构部分空间狭小，加工困难，遂采用镶件的形式，以满足要求。型芯、型腔的尺寸分别是170×135×54mm、170×135×64.5mm，为了提高模仁、注塑件的精度，模仁采用虎口精定位，虎口的尺寸为15×15，高度为10mm，拔模角度为6°。由于塑件较大，脱模方向为从型芯上脱模，为了防止脱模时塑件卡在凸出的虎口上，虎口的凸出部分放在型腔上，型腔结构如图32所示，型芯的结构如图33所示，虎口之间配合留有避空，结构如图34所示。
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