gs零件的注塑模具数字化设计与制造
日期： 2017年3月25日 【摘要】本文主要内容是以GS塑料制件为研究载体，针对零件的注塑模具设计和制造的整个过程进行深入探究。模具设计中主要选用了NX10.0 MoldWizard模块进行模具设计，包括分型面的选择、模架的调用、标准件的选用、浇注系统设计、排气系统设计等的设计。GS制件的CAE分析采用的是华塑CAE7.5软件，主要从冷却前沿、熔合纹、气穴、浇注系统、冷却时间、翘曲变形量等方面展开。成型零件的加工主要使用了NX10.0 CAM模块进行程序编制，包括型芯、型腔及滑块数控的加工。更运用EMan管理软件对模具生产整个过程进行跟踪，有效提高效率，降低生产成本。
目录
引言 1
一、概述 2
二、GS塑件及其相关分析 2
（一）塑件外形与结构分析 2
（二）零件的工艺性分析 2
三、注塑模具设计 4
（一）分型面的选择 5
（二）成型零部件的设计 5
（三）模架的调用 6
（四）浇注系统的设计 7
（五）推出机构的设计 9
（六）冷却及排气系统的设计 9
四、注塑机的选择及校核 10
（一）注塑量的确定 11
（二）锁模力的计算 11
（三）拉杆间距校核 11
五、模流分析 11
（一）网格的划分及修复 11
（二）CAE分析 12
六、 模具工程图的绘制 15
（一）型腔2D图 15
（二）型芯2D图 15
（三）模具总装图 16
七、主要成型零件的加工 16
（一）孔加工 17
（二）型腔的数控加工 18
（三）型芯的数控加工 20
八、信息化平台下的全过程生产管理 22
（一）应用背景 22
（二）EMan系统的应用 22
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
随
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
着全球经济的不断发展，社会的不断进步，人们的生活节奏也在不断加快，为了更加快捷、高效的进行工作、学习，人们日常生活用品也在向着轻量化发展，越来越多的塑胶制品走进人们的生活。在这种大环境下，用以成型塑胶产品的工具——塑料模具得到了更为广泛的应用。
材料的模具成型是材料成型的重要方式，与传统机械加工相比，具有许多无法比拟的优势，如：高精度、高的复杂程度、高利用率、高效益、低耗能、少工序等，因此，模具行业具有其他行业难以替代的特有优势和应用领域。
虽然国内的塑料模具行业起步较晚，但发展前景很好，发展速度也很快，尤其是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大的改进，取得了不错的成绩。与本研究对应，据相关资料显示，注塑模具占塑料模具市场总额的1/3，成为塑料模具产业不可或缺的重要部分。
本文以GS塑料制件为研究载体，针对零件的注塑模具设计和制造的整个过程进行深入探究。模具设计中主要选用了NX10.0 MoldWizard模块进行模具设计，包括分型面的选择、模架的调用、标准件的选用、浇注系统设计、排气系统设计等。GS制件的CAE分析采用的是华塑CAE7.5软件，主要从冷却前沿、熔合纹、气穴、浇注系统、冷却时间、翘曲变形量等方面展开。成型零件的加工主要使用了NX10.0 CAM模块进行程序编制，包括型芯、型腔及滑块数控的加工。并且运用EMan管理软件对模具生产整个过程进行跟踪，有效提高效率，降低生产成本。
一、概述
本次毕业设计选题来源是2017年江苏省高等职业院校技能大赛注塑模具设计制造及信息化技术赛项的赛题。本人所学专业为模具设计与制造，研究选题与所学专业紧密相关，自己作为参赛选手参加了注塑模具设计制造及信息化技术赛项，并在2017年江苏省高等职业院校技能大赛——“德立天杯”注塑模具设计制造及信息化技术赛项获得三等奖第一名。从赛前准备、训练、学习实践到实际参赛，感悟很多，极大的促进了自己的专业技术技能的提升。所以，本论文的研究能够紧贴专业，能够得到真实检验，更能全面综合地反映自己的专业素养。
二、GS塑件及其相关分析
（一）塑件外形与结构分析
GS塑件外形总体类似一长方形壳体，有一处较大缺口，其3D模型如图21所示，壳体塑件内部结构详见图22。
该长方形壳体塑件尺寸为65×55×12mm，塑件平均壁厚为1.75mm， 最大壁厚为2.23mm，最小壁厚为0.873mm，如图23所示，产品壁厚较为均匀，利于注塑成型。该产品侧壁存在插穿面，为了能够实现塑件的顺利脱模，需要借助滑块来成型该结构；产品内壁存在内扣，此结构需借助斜顶成型；产品内壁两个BOSS柱则必须采用司筒成型。
图21 GS零件3D模型 图22 内部结构
图 23塑件壁厚分析
（二）零件的工艺性分析
1.塑件材料及其要求
塑件材料为ABS，收缩率为1.5%；要求：一模一腔，产品表面光洁无毛刺、无缩痕 ；产品内外轮廓以底面为基准面进行3°的拔模处理，司筒（推管）内、外表面均以司筒底面为基准进行1.5度的拔模处理。
ABS的化学名称为：丙烯腈丁二烯苯乙烯，无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/㎝3,收缩率为0.4%0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性小于1%，熔融温度217237℃，热分解温度大于250℃，是五大合成树脂之一，其塑料制品表面硬度高，抗冲击性能好，耐低温，易加工，低蠕变，耐化学腐蚀，具有优异的尺寸稳定性，被广泛应用于仪器仪表、电子电器、汽车、建材工业等领域。
ABS属于非结晶材料，由于其品种繁多，不同品种的成型方法及其工艺条件也各有不同，成型加工时应根据ABS具体的品种、牌号及成型方法确定其成型的工艺参数。本设计选用的ABS为通用型。
ABS是吸水性材料，室温下，24小时可吸收0.2%0.35%水分，故在成型加工前要对其进行充分的干燥处理。
ABS材料流动性一般，抗冲击性比聚苯乙烯差一点，比聚丙烯酸类塑料、聚碳酸酯等好，柔韧性好。
2．ABS塑料注塑工艺参数
通用ABS塑料注塑工艺参数详见表21。
表21 ABS的主要注射成型工艺参数
工艺参数
通用ABS
料筒温度／℃
后部
180200
中部
210230
前部
200210
喷嘴温度／℃
180190
模具温度／℃
目录
引言 1
一、概述 2
二、GS塑件及其相关分析 2
（一）塑件外形与结构分析 2
（二）零件的工艺性分析 2
三、注塑模具设计 4
（一）分型面的选择 5
（二）成型零部件的设计 5
（三）模架的调用 6
（四）浇注系统的设计 7
（五）推出机构的设计 9
（六）冷却及排气系统的设计 9
四、注塑机的选择及校核 10
（一）注塑量的确定 11
（二）锁模力的计算 11
（三）拉杆间距校核 11
五、模流分析 11
（一）网格的划分及修复 11
（二）CAE分析 12
六、 模具工程图的绘制 15
（一）型腔2D图 15
（二）型芯2D图 15
（三）模具总装图 16
七、主要成型零件的加工 16
（一）孔加工 17
（二）型腔的数控加工 18
（三）型芯的数控加工 20
八、信息化平台下的全过程生产管理 22
（一）应用背景 22
（二）EMan系统的应用 22
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
随
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
着全球经济的不断发展，社会的不断进步，人们的生活节奏也在不断加快，为了更加快捷、高效的进行工作、学习，人们日常生活用品也在向着轻量化发展，越来越多的塑胶制品走进人们的生活。在这种大环境下，用以成型塑胶产品的工具——塑料模具得到了更为广泛的应用。
材料的模具成型是材料成型的重要方式，与传统机械加工相比，具有许多无法比拟的优势，如：高精度、高的复杂程度、高利用率、高效益、低耗能、少工序等，因此，模具行业具有其他行业难以替代的特有优势和应用领域。
虽然国内的塑料模具行业起步较晚，但发展前景很好，发展速度也很快，尤其是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大的改进，取得了不错的成绩。与本研究对应，据相关资料显示，注塑模具占塑料模具市场总额的1/3，成为塑料模具产业不可或缺的重要部分。
本文以GS塑料制件为研究载体，针对零件的注塑模具设计和制造的整个过程进行深入探究。模具设计中主要选用了NX10.0 MoldWizard模块进行模具设计，包括分型面的选择、模架的调用、标准件的选用、浇注系统设计、排气系统设计等。GS制件的CAE分析采用的是华塑CAE7.5软件，主要从冷却前沿、熔合纹、气穴、浇注系统、冷却时间、翘曲变形量等方面展开。成型零件的加工主要使用了NX10.0 CAM模块进行程序编制，包括型芯、型腔及滑块数控的加工。并且运用EMan管理软件对模具生产整个过程进行跟踪，有效提高效率，降低生产成本。
一、概述
本次毕业设计选题来源是2017年江苏省高等职业院校技能大赛注塑模具设计制造及信息化技术赛项的赛题。本人所学专业为模具设计与制造，研究选题与所学专业紧密相关，自己作为参赛选手参加了注塑模具设计制造及信息化技术赛项，并在2017年江苏省高等职业院校技能大赛——“德立天杯”注塑模具设计制造及信息化技术赛项获得三等奖第一名。从赛前准备、训练、学习实践到实际参赛，感悟很多，极大的促进了自己的专业技术技能的提升。所以，本论文的研究能够紧贴专业，能够得到真实检验，更能全面综合地反映自己的专业素养。
二、GS塑件及其相关分析
（一）塑件外形与结构分析
GS塑件外形总体类似一长方形壳体，有一处较大缺口，其3D模型如图21所示，壳体塑件内部结构详见图22。
该长方形壳体塑件尺寸为65×55×12mm，塑件平均壁厚为1.75mm， 最大壁厚为2.23mm，最小壁厚为0.873mm，如图23所示，产品壁厚较为均匀，利于注塑成型。该产品侧壁存在插穿面，为了能够实现塑件的顺利脱模，需要借助滑块来成型该结构；产品内壁存在内扣，此结构需借助斜顶成型；产品内壁两个BOSS柱则必须采用司筒成型。
图21 GS零件3D模型 图22 内部结构
图 23塑件壁厚分析
（二）零件的工艺性分析
1.塑件材料及其要求
塑件材料为ABS，收缩率为1.5%；要求：一模一腔，产品表面光洁无毛刺、无缩痕 ；产品内外轮廓以底面为基准面进行3°的拔模处理，司筒（推管）内、外表面均以司筒底面为基准进行1.5度的拔模处理。
ABS的化学名称为：丙烯腈丁二烯苯乙烯，无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/㎝3,收缩率为0.4%0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性小于1%，熔融温度217237℃，热分解温度大于250℃，是五大合成树脂之一，其塑料制品表面硬度高，抗冲击性能好，耐低温，易加工，低蠕变，耐化学腐蚀，具有优异的尺寸稳定性，被广泛应用于仪器仪表、电子电器、汽车、建材工业等领域。
ABS属于非结晶材料，由于其品种繁多，不同品种的成型方法及其工艺条件也各有不同，成型加工时应根据ABS具体的品种、牌号及成型方法确定其成型的工艺参数。本设计选用的ABS为通用型。
ABS是吸水性材料，室温下，24小时可吸收0.2%0.35%水分，故在成型加工前要对其进行充分的干燥处理。
ABS材料流动性一般，抗冲击性比聚苯乙烯差一点，比聚丙烯酸类塑料、聚碳酸酯等好，柔韧性好。
2．ABS塑料注塑工艺参数
通用ABS塑料注塑工艺参数详见表21。
表21 ABS的主要注射成型工艺参数
工艺参数
通用ABS
料筒温度／℃
后部
180200
中部
210230
前部
200210
喷嘴温度／℃
180190
模具温度／℃
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