開關蓋塑料模具設計（全套含CAD圖紙）
開關蓋塑料模具設計（全套含CAD圖紙）,開關,塑料,模具設計,全套,cad,圖紙
任務書
一、課題來源、目標及意義
本課題為自擬課題，主要來源于燈具的開關蓋，在日常中運用廣泛，設計結(jié)構(gòu)簡單，尺寸精度要求不高，作為塑料模具方面的畢業(yè)設計是不錯的選擇。
這個設計給了我們一次鍛煉，同時也展現(xiàn)了三年內(nèi)我們學習的成果，使我們對自己所掌握的知識得到了一定的認知。
二、畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容及要求
本次設計通過對塑件的分析與計算，了解其成型工藝，合理選擇分型面，設計相應的型芯型腔、澆筑系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)，套用正確的模架，設計出一套完整的塑料模具。
此次設計的塑件雖不復雜，但設計的過程也考察了我們?nèi)甑膶W習狀況，要求我們實踐與理論相結(jié)合，熟悉設計的每一個步驟，從而設計出一套完整的模具。
三、畢業(yè)設計（論文）進程安排
序號
設計（論文）各階段名稱
計劃時間
1
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關準備工作，選題并審批。
2
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
3
學生上交開題報告，開始設計。教師指導
4
學生完成畢業(yè)設計，并上報周記5次，教師指導
5
學生提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
6
畢業(yè)設計答辯。
四、參考書及參考文獻
[1] 吳光明. 塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2011.
[2] 鄒繼強. 塑料模具設計參考資料匯編. 北京：清華大學出版社,2005.
[3] 禇建忠. 塑料模具設計基礎及項目實踐. 杭州：浙江大學出版社,2015.
[4] 卜建新. 塑料模具設計. 北京：中國輕工業(yè)出版社,2006.
[5] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2001.
[6] 章飛. 型腔模具設計與制造. 北京：化學工業(yè)出版社,2008.
[7] 翁其金. 塑料模塑工藝與塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2004.
[8] 陳志剛. 塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2002.
[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術第2版. 北京：機械工業(yè)出版社,2011.
[10] 陳樺. 塑料模設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2004.
指導教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396
摘要
這篇論文是對開關蓋的塑料模具設計。塑料模的組成主要為：成型部分，澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，推出機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)等等。
本文主要通過對此塑件的工藝材料分析，注塑機的選擇，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和推出機構(gòu)等方面對模具進行設計加工。在正確分析完塑件的加工成型工藝后，運用UG、CAD軟件對模具行分析。此次的塑件采用精度MT14，為一般精度，運用UG/CAD軟件設計出整套模具的各個組成部件并完成相關零件的尺寸計算。
關鍵詞：塑料模具、UG、CAD
Abstract
This paper is the design of plastic mold for the cover of the switch. The main components of the plastic mold are: molding part, pouring system, exhaust system, launch mechanism, cooling system and so on.
This paper mainly through the plastic parts of the process of material analysis, injection molding machine choice, the choice of parting surface, gating system, cooling system and the introduction of mechanisms for mold design and processing. In the correct analysis of the plastic parts of the process of processing, the use of CAD, UG and other software on the mold line analysis. The plastic parts with precision MT14, for the general accuracy, the use of UG/CAD software design a set of various components of the mold and the completion of the relevant parts of the size calculation.
Key words: plastic mold, UG, CAD
Ⅰ
目 錄
前 言 1
1 零件分析 2
1.1 材料 2
1.1.1 各類塑料收縮率的指標 3
1.2 零件材料的選擇：ABS 4
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標 4
1.2.2 ABS材料的特性 4
1.2.3 工藝分析 4
2 注塑機的選擇 5
2.1 估算塑件體積和質(zhì)量 5
2.2 根據(jù)估算塑件體積確定注塑機 5
3 分型面的選擇 6
3.1 分型面的形式 6
3.2 選擇分型面的原則 6
4 型芯型腔的設計 7
4.1 型芯的設計 7
4.2 型腔的設計 8
5 澆注系統(tǒng)的選擇 9
5.1 澆注系統(tǒng)的含義 9
5.2 澆筑系統(tǒng)的作用 9
5.3 澆注系統(tǒng)的組成 9
6 推出機構(gòu) 11
6.1 推出機構(gòu)的定義 11
6.2 推出機構(gòu)設計的一般要求 11
6.3 簡單的推出機構(gòu)分類 11
7 冷卻系統(tǒng) 12
8 排氣系統(tǒng)的設計 13
9 模架 14
10 結(jié)論 16
致 謝 17
參考文獻 18
附錄 19
前 言
模具，作為一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要依憑，是一個國家工業(yè)水平的展現(xiàn)。作為工業(yè)之母，模具有著悠久的歷史，早在2000多年前，中國古代就有模具用于銅器的制造，表明了當時模具制造水平的發(fā)達。到了現(xiàn)代，隨著經(jīng)濟水平和人民需求的日益增加，對模具的制造要求也越來越高，科技的發(fā)展也促使著模具的發(fā)展，對模具的輔助軟件也越來越多，UG、CAD等都成為了模具設計的重要軟件。
塑料是由合成樹脂加以添加劑合成而成的高分子材料，但作為近代的新新之子，但從19世紀發(fā)明至今，對現(xiàn)代科技的發(fā)展起著越發(fā)重要的地位，甚至憑借著良好的特性，逐漸取代了鋼材的地位。
這次我們所設計的零件為開關蓋的塑料模具設計，通過了解塑料的特性，使用UG、CAD等軟件進行模具的設計，零件雖然并不復雜，但也有一定的難度，于我們而言是種不錯的鍛煉！
1 零件分析
圖 1-1
圖1-2
1.1 材料
塑料的定義及分類：
塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑造成一定的形狀，當外力解除后，在常溫仍能保持其形狀不變的材料。
塑料的種類很多，有多種分類方法，常按其受熱后的性能變化，分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。
1.1.1 各類塑料收縮率的指標
表1-1
1.2 零件材料的選擇：ABS
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標
表 1-2
1.2.2 ABS材料的特性
a.無定形料，種類繁多，各有差異
b.吸濕性強，表面光澤度要求高的塑件需提前預熱干燥
c.中等流動性，溢邊料在0.04mm上下
d.與聚苯乙烯相比，加工困難，應取高料溫、模溫，且料溫對物性影響較大。
e.模具設計時要注意，易出現(xiàn)澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕等現(xiàn)象。
1.2.3 工藝分析
一模幾腔：選擇一模一腔的形式
表面質(zhì)量要求：表面要求光潔，外表面糙度Ra可以取0.8μm；內(nèi)部表面粗糙度Ra可取3.2μm。
2 注塑機的選擇
2.1 估算塑件體積和質(zhì)量
查資料可知ABS材料的密度：1.13-1.14g/cm3，計算收縮率時取平均密度1.135 g/cm3，因此收縮率取0.55﹪。
使用軟件計算出所設計的澆道凝料與塑件的體積。
取澆道凝料為2 cm3因此估算塑件體積為37 cm3。
估算塑件體積為37cm3。
2.2 根據(jù)估算塑件體積確定注塑機
根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，因為一模一腔形式，所以查書可選定注塑機型號為SZ-40/25.
注塑機的參數(shù)如下：
最大注塑量：40cm3
注塑壓力：200/Mpa
注塑速度：50(g/s)
塑化能力：20(Kg/h)
鎖模力：2500KN
注塑機行程間距：250×250mm
頂出行程：55mm
最小模厚：130mm
最大模厚：220mm
模板行程：230mm
注塑機定位孔直徑：55 mm
噴嘴球半徑：SR10
3 分型面的選擇
3.1 分型面的形式
分型面對模具的制造、生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量有著很大的影響，所以一定要選擇合理。是設計中非常重要的一步。
分型面的形狀有很多，平面、斜面、階梯面等等。一般情況下分型面應盡量選擇平面，但為了適應塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三種分型面 [1] 。
3.2 選擇分型面的原則
一般遵循以下原則：
a.要求有利于脫模
b.盡量保證塑件在開模后留在動模上
c.確保塑件的外觀、質(zhì)量和精度要求
d.選擇利于側(cè)向分型和抽芯的分型面
e.盡可能使成型零件便于加工
f.要有利于防止溢料
g.要有利于排氣
依據(jù)分型面的選擇原則，我們?nèi)∷芗淖畲髾M截面為分型面。
4 型芯型腔的設計
4.1 型芯的設計
構(gòu)成產(chǎn)品內(nèi)表面的零件稱為型芯，又稱子模或后模。圖4-1與圖4-2為這次畢業(yè)設計所設計的型芯示意圖。由螺釘固定。
圖 4-1
圖 4-2
4.2 型腔的設計
構(gòu)成產(chǎn)品外表面的零件稱為型腔。下凹部分即為型腔，又稱前模或母模。圖4-3與圖4-4為這次畢業(yè)設計所設計的型腔示意圖。由螺釘固定。
圖 4-3
圖 4-4
5 澆注系統(tǒng)的選擇
5.1 澆注系統(tǒng)的含義
塑料熔體從注塑機的噴嘴流到型腔之間的通道稱為澆注系統(tǒng)。
5.2 澆筑系統(tǒng)的作用
澆注系統(tǒng)是將熔體引入并填充型腔，使壓力能夠充分傳送到型腔的各個部位從而獲得良好的塑件的系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)設計的正確與否是注塑成型能否順利進行，能否得到高質(zhì)量塑件的關鍵。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。
5.3 澆注系統(tǒng)的組成
主流道、分流道、冷料穴和澆口四個部分組成了澆注系統(tǒng)。但澆筑系統(tǒng)不一定全部具有上述組成部分，在特殊情況下可不設分流道和冷料穴。
a. 主流道：主流道是指從注塑機的噴嘴與模具接觸的部位起到分流道為止的這一道流到。
b. 分流道：分流道是存在于主流道和澆口之間的流道，它是熔體由主流道流入型腔的過渡通道，一般多型腔時都設有分流道。由于這次選用的為一模一腔的形式，所以未設有分流道。
c. 澆口：分流道和型腔間最小的那部分稱為澆口，也是澆筑系統(tǒng)中截面最短小的部分。這一狹窄短小的澆口既能是由分流道流進的熔體產(chǎn)生加速，以形成流動狀態(tài)從而去充滿型腔，同時也便于成型后，塑件和澆口分離。
d.冷料穴：注塑成型操作是循環(huán)的，有周期性的，在一段時間內(nèi)，噴嘴處有冷料產(chǎn)生，為防止在下一次注塑成型時，把冷料帶進型腔而影響制件質(zhì)量，一般情況下，會在主流道或分流道的末端，布置儲藏冷料并使熔體順利的充滿型腔的冷料穴。
圖 5-1
6 推出機構(gòu)
6.1 推出機構(gòu)的定義
注塑成型的每一循環(huán)中，塑件需要從模具凹、凸模中脫出，用于完成塑件脫出過程的裝置稱為推出機構(gòu)。
6.2 推出機構(gòu)設計的一般要求
a.一般要求塑件留在動模上。
b.要求塑件不變形和損壞
c.保證制件外觀良好
d.要求工作可靠，運動足夠靈活，且具有一定的剛度和強度。
6.3 簡單的推出機構(gòu)分類
a.推桿推出機構(gòu)
b.推管推出機構(gòu)
c.推板推出機構(gòu)
d.鑲塊推出機構(gòu)
e.凹模推出機構(gòu)
f.聯(lián)合推出機構(gòu)
g.氣動推出機構(gòu)
由于此次塑件結(jié)構(gòu)并不復雜，所以選用推桿推出機構(gòu)。
7 冷卻系統(tǒng)
在注塑成型工藝過程中，模具溫度會很大程度的影響塑件的定型，同樣的也會影響注塑周期和塑件質(zhì)量。因此，模具的有效的冷卻是必不可少的，以確保溫度能保持在一定范圍內(nèi)。
如果模具的溫度太高，溢料、脫模困難、注口料粘模等現(xiàn)象就會出現(xiàn)，如果模具單邊溫度過高，甚至會發(fā)生咬模現(xiàn)象；模具溫度過低，也會造成塑件缺料，縮陷，拼縫不齊等缺陷。因此，模具設計員不能忽視模具的冷卻，有效的模具冷卻也是一條生產(chǎn)效率、改善塑件質(zhì)量的重要技術措施之一 [1]。
圖7-1為所設計的冷卻系統(tǒng)示意圖：
圖 7-1
8 排氣系統(tǒng)的設計
在塑料熔體填充進模具之前，型腔與流道間會有氣體存在，此外，塑料熔體也會產(chǎn)生一定的氣體，為了將這部分氣體排出，我們就需要排氣系統(tǒng)，否則會引起塑件的局部碳化、氣泡，填充不滿甚至更嚴重的問題。
因為這次設計的模具是小型模具，而且分型面選取的是最大橫截面，因此可利用分型面排氣，無需設計排氣槽。
9 模架
模具由各種不同的鋼板配合零件組成，是整套模具的骨架，在整套模具中占著很大的比例。下圖是模架的組成部件示意圖。
圖 9-1
圖9-2為這次設計所選用的模架：龍記AI
圖 9-2
10 結(jié)論
歷經(jīng)三周的畢業(yè)設計即將進入尾聲，三周的時間內(nèi)我有了很多的感想與自我認識。
在這三周時間內(nèi)，為了能夠使畢業(yè)設計順利完成，我參考、查閱了許多與模具相關的各種書籍，向相關專業(yè)的老師請教了許多與模具相關的問題，尤其是在模具制造中所遇到的問題，這是我在短時間內(nèi)對模具認知得到質(zhì)的飛躍的重要原因，同時也對塑料模具的成型方法，成型零件的設計以及成型零件的加工工藝等得到了進一步的了解與掌握。
模具是工業(yè)之母，在當今社會中有著非常廣泛的運用，掌握模具的加工工藝與設計方法的相關知識，對我們將來的工作與發(fā)展有著十分重要的意義。這次的畢業(yè)設計不僅是對模具知識的了解得到了進一步的提高，也是對學習能力的一次很好的鍛煉、提高。
致 謝
在這次的模具設計中，遇到了很多困難，說明書的格式，軟件繪圖的錯誤，模具相關知識的認知不足等等，都對我在設計這套模具的過程中頻頻提出問題，尤其是一些與模具相關的實際問題，往往是被我們所忽略的重點存在。所謂細節(jié)決定成敗，但對模具實際問題的忽視，使我在這條模具設計的路上屢受挫折。但是，好在有老師悉心指導與同學的幫助，讓我克服了這些問題，順利完成了這次的模具設計。在此，我要對指導過我的老師與幫助過我的同學表以衷心的感謝！
參考文獻
[1] 吳光明. 塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2011.
[2] 鄒繼強. 塑料模具設計參考資料匯編. 北京：清華大學出版社,2005.
[3] 禇建忠. 塑料模具設計基礎及項目實踐. 杭州：浙江大學出版社,2015.
[4] 卜建新. 塑料模具設計. 北京：中國輕工業(yè)出版社,2006.
[5] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2001.
[6] 章飛. 型腔模具設計與制造. 北京：化學工業(yè)出版社,2008.
[7] 翁其金. 塑料模塑工藝與塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2004.
[8] 陳志剛. 塑料模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2002.
[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術第2版. 北京：機械工業(yè)出版社,2011.
[10] 陳樺. 塑料模設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2004.
附錄
21
開題報告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應用價值
本課題為自擬課題，主要來源于燈具的開關蓋，在日常中運用廣泛，設計結(jié)構(gòu)簡單，尺寸精度要求不高，作為塑料模具方面的畢業(yè)設計是不錯的選擇。
這個設計給了我們一次鍛煉，同時也展現(xiàn)了三年內(nèi)我們學習的成果，使我們對自己所掌握的知識得到了一定的認知。
這次設計，我們充分運用所學的相關知識，對零件的材料、特性以及成型工藝等方面進行分析，由注塑機的選擇開始著手，隨后選擇分型面，利用UG/CAD等設計軟件設計型芯型腔、推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)，最后套用正確的模架，完成整套模具的設計。
當然在這個過程中不乏遇到困難。無論是型芯型腔的設計還是澆筑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)等的運用，我們都有著不了解的地方，需要查閱相關的書籍文獻，或詢問相關老師。
相信這次的設計會為我們今后的工作起到很大的鋪墊作用，讓我們少走很多彎路。
二、課題研究的基本思路、研究的關鍵問題和研究手段（途徑）
此次設計，需要考慮的東西很多。首先我們要做的便是分析塑件，它所選用的材料，材料的收縮率、特性以及各項指標等，都是我們所要考慮到的。隨后便是根據(jù)計算得到的塑件體積選擇合理的注塑機。接下來就是關鍵的環(huán)節(jié)了，選擇分型面，運用UG/CAD等繪圖軟件設計繪制型芯型腔，設計推出機構(gòu)、澆筑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)。最后套用模架，完成一整套模具的設計
由于在塑料模具的設計方面遠沒有達到熟練地程度，所以這次的設計肯定不會那么完美，會有許多的問題會出現(xiàn)。尺寸精度，表面粗糙度以及如何提高生產(chǎn)效率等問題都是需要我們注意的。因此，我查閱了相關的文獻書籍以及向指導老師尋求幫助等，使得這些問題得到了合理的解決。
我相信，這次設計會是我對塑料模具的認知得到進一步的提升。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
每一套完整的模具都要合理的設計安排才能的得到，同樣的這次設計也不例外，充分利用所學的知識，合理安排設計流程，才能獲得成功。
第一步我們要做的便是詳細了解任務書，對任務有一定的了解
然后便是塑件材料的選擇與分析，材料的特性收縮率等都是在塑料模具設計中必須考慮到的。并要根據(jù)塑件的體積選擇合理的注塑機。
緊接著我們需要選擇好分型面，這個很重要。然后利用UG/CAD等軟件設計出型芯型腔、推出機構(gòu)、澆筑系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)。
最后，套用正確的模架完成整套模具的設計并繪制裝配圖。
由于我們所學的知識有限，所以我們可以查閱相關知識，詢問指導老師以是設計的過程更加流暢。
四、論文工作進度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達到要求
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關準備工作，選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
完成開題報告
學生上交開題報告，開始設計。教師指導
開題報告審核完成，并已開始設計
學生完成畢業(yè)設計，并上報周記5次，教師指導
畢業(yè)設計最終稿完成
學生提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設計答辯。
五、指導教師意見
指導教師：
年 月 日
六、所在專業(yè)負責人審查意見
專業(yè)負責人：
年 月 日
七、參考文獻閱讀清單（要求8篇以上）
序號
題 目（及作者）
出處
（書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等）
1
塑料模具設計.吳光明
北京：機械工業(yè)出版社,2011.
2
塑料模具設計參考資料匯編.鄒繼強
北京：清華大學出版社,2005.
3
塑料模具設計基礎及項目實踐. 禇建忠
杭州：浙江大學出版社,2015.
4
塑料模具設計. 卜建新
北京：中國輕工業(yè)出版社,2006.
5
塑料成型工藝與模具設計. 屈華昌
北京：機械工業(yè)出版社,2001.
6
型腔模具設計與制造. 章飛
北京：化學工業(yè)出版社,2008.
7
塑料模塑工藝與塑料模具設計. 翁其金
北京：機械工業(yè)出版社,2004.
8
塑料模具設計. 陳志剛
北京：機械工業(yè)出版社,2002.
9
塑料模塑成型技術第2版. 翁其金
北京：機械工業(yè)出版社,2011.
10
塑料模設計手冊. 陳樺
北京：機械工業(yè)出版社,2004.
摘要
這篇論文是對開關蓋的塑料模具設計。塑料模的組成主要為：成型部分，澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，推出機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)等等。
本文主要通過對此塑件的工藝材料分析，注塑機的選擇，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和推出機構(gòu)等方面對模具進行設計加工。在正確分析完塑件的加工成型工藝后，運用UG、CAD軟件對模具行分析。此次的塑件采用精度MT14，為一般精度，運用UG/CAD軟件設計出整套模具的各個組成部件并完成相關零件的尺寸計算。
關鍵詞：塑料模具、UG、CAD
Abstract
This paper is the design of plastic mold for the cover of the switch. The main components of the plastic mold are: molding part, pouring system, exhaust system, launch mechanism, cooling system and so on.
This paper mainly through the plastic parts of the process of material analysis, injection molding machine choice, the choice of parting surface, gating system, cooling system and the introduction of mechanisms for mold design and processing. In the correct analysis of the plastic parts of the process of processing, the use of CAD, UG and other software on the mold line analysis. The plastic parts with precision MT14, for the general accuracy, the use of UG/CAD software design a set of various components of the mold and the completion of the relevant parts of the size calculation.
Key words: plastic mold, UG, CAD
Ⅰ
目 錄
前 言 1
1 零件分析 2
1.1 材料 2
1.1.1 各類塑料收縮率的指標 3
1.2 零件材料的選擇：ABS 4
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標 4
1.2.2 ABS材料的特性 4
1.2.3 工藝分析 4
2 注塑機的選擇 5
2.1 估算塑件體積和質(zhì)量 5
2.2 根據(jù)估算塑件體積確定注塑機 5
3 分型面的選擇 6
3.1 分型面的形式 6
3.2 選擇分型面的原則 6
4 型芯型腔的設計 7
4.1 型芯的設計 7
4.2 型腔的設計 8
5 澆注系統(tǒng)的選擇 9
5.1 澆注系統(tǒng)的含義 9
5.2 澆筑系統(tǒng)的作用 9
5.3 澆注系統(tǒng)的組成 9
6 推出機構(gòu) 11
6.1 推出機構(gòu)的定義 11
6.2 推出機構(gòu)設計的一般要求 11
6.3 簡單的推出機構(gòu)分類 11
7 冷卻系統(tǒng) 12
8 排氣系統(tǒng)的設計 13
9 模架 14
10 結(jié)論 16
致 謝 17
參考文獻 18
附錄 19
前 言
模具，作為一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要依憑，是一個國家工業(yè)水平的展現(xiàn)。作為工業(yè)之母，模具有著悠久的歷史，早在2000多年前，中國古代就有模具用于銅器的制造，表明了當時模具制造水平的發(fā)達。到了現(xiàn)代，隨著經(jīng)濟水平和人民需求的日益增加，對模具的制造要求也越來越高，科技的發(fā)展也促使著模具的發(fā)展，對模具的輔助軟件也越來越多，UG、CAD等都成為了模具設計的重要軟件。
塑料是由合成樹脂加以添加劑合成而成的高分子材料，但作為近代的新新之子，但從19世紀發(fā)明至今，對現(xiàn)代科技的發(fā)展起著越發(fā)重要的地位，甚至憑借著良好的特性，逐漸取代了鋼材的地位。
這次我們所設計的零件為開關蓋的塑料模具設計，通過了解塑料的特性，使用UG、CAD等軟件進行模具的設計，零件雖然并不復雜，但也有一定的難度，于我們而言是種不錯的鍛煉！
1 零件分析
圖 1-1
圖1-2
1.1 材料
塑料的定義及分類：
塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑造成一定的形狀，當外力解除后，在常溫仍能保持其形狀不變的材料。
塑料的種類很多，有多種分類方法，常按其受熱后的性能變化，分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。
1.1.1 各類塑料收縮率的指標
表1-1
1.2 零件材料的選擇：ABS
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標
表 1-2
1.2.2 ABS材料的特性
a.無定形料，種類繁多，各有差異
b.吸濕性強，表面光澤度要求高的塑件需提前預熱干燥
c.中等流動性，溢邊料在0.04mm上下
d.與聚苯乙烯相比，加工困難，應取高料溫、模溫，且料溫對物性影響較大。
e.模具設計時要注意，易出現(xiàn)澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕等現(xiàn)象。
1.2.3 工藝分析
一模幾腔：選擇一模一腔的形式
表面質(zhì)量要求：表面要求光潔，外表面糙度Ra可以取0.8μm；內(nèi)部表面粗糙度Ra可取3.2μm。
2 注塑機的選擇
2.1 估算塑件體積和質(zhì)量
查資料可知ABS材料的密度：1.13-1.14g/cm3，計算收縮率時取平均密度1.135 g/cm3，因此收縮率取0.55﹪。
使用軟件計算出所設計的澆道凝料與塑件的體積。
取澆道凝料為2 cm3因此估算塑件體積為37 cm3。
估算塑件體積為37cm3。
2.2 根據(jù)估算塑件體積確定注塑機
根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，因為一模一腔形式，所以查書可選定注塑機型號為SZ-40/25.
注塑機的參數(shù)如下：
最大注塑量：40cm3
注塑壓力：200/Mpa
注塑速度：50(g/s)
塑化能力：20(Kg/h)
鎖模力：2500KN
注塑機行程間距：250×250mm
頂出行程：55mm
最小模厚：130mm
最大模厚：220mm
模板行程：230mm
注塑機定位孔直徑：55 mm
噴嘴球半徑：SR10
3 分型面的選擇
3.1 分型面的形式
分型面對模具的制造、生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量有著很大的影響，所以一定要選擇合理。是設計中非常重要的一步。
分型面的形狀有很多，平面、斜面、階梯面等等。一般情況下分型面應盡量選擇平面，但為了適應塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三種分型面 [1] 。
3.2 選擇分型面的原則
一般遵循以下原則：
a.要求有利于脫模
b.盡量保證塑件在開模后留在動模上
c.確保塑件的外觀、質(zhì)量和精度要求
d.選擇利于側(cè)向分型和抽芯的分型面
e.盡可能使成型零件便于加工
f.要有利于防止溢料
g.要有利于排氣
依據(jù)分型面的選擇原則，我們?nèi)∷芗淖畲髾M截面為分型面。
4 型芯型腔的設計
4.1 型芯的設計
構(gòu)成產(chǎn)品內(nèi)表面的零件稱為型芯，又稱子?；蚝竽！D4-1與圖4-2為這次畢業(yè)設計所設計的型芯示意圖。由螺釘固定。
圖 4-1
圖 4-2
4.2 型腔的設計
構(gòu)成產(chǎn)品外表面的零件稱為型腔。下凹部分即為型腔，又稱前?；蚰改！D4-3與圖4-4為這次畢業(yè)設計所設計的型腔示意圖。由螺釘固定。
圖 4-3
圖 4-4
5 澆注系統(tǒng)的選擇
5.1 澆注系統(tǒng)的含義
塑料熔體從注塑機的噴嘴流到型腔之間的通道稱為澆注系統(tǒng)。
5.2 澆筑系統(tǒng)的作用
澆注系統(tǒng)是將熔體引入并填充型腔，使壓力能夠充分傳送到型腔的各個部位從而獲得良好的塑件的系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)設計的正確與否是注塑成型能否順利進行，能否得到高質(zhì)量塑件的關鍵。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。
5.3 澆注系統(tǒng)的組成
主流道、分流道、冷料穴和澆口四個部分組成了澆注系統(tǒng)。但澆筑系統(tǒng)不一定全部具有上述組成部分，在特殊情況下可不設分流道和冷料穴。
a. 主流道：主流道是指從注塑機的噴嘴與模具接觸的部位起到分流道為止的這一道流到。
b. 分流道：分流道是存在于主流道和澆口之間的流道，它是熔體由主流道流入型腔的過渡通道，一般多型腔時都設有分流道。由于這次選用的為一模一腔的形式，所以未設有分流道。
c. 澆口：分流道和型腔間最小的那部分稱為澆口，也是澆筑系統(tǒng)中截面最短小的部分。這一狹窄短小的澆口既能是由分流道流進的熔體產(chǎn)生加速，以形成流動狀態(tài)從而去充滿型腔，同時也便于成型后，塑件和澆口分離。
d.冷料穴：注塑成型操作是循環(huán)的，有周期性的，在一段時間內(nèi)，噴嘴處有冷料產(chǎn)生，為防止在下一次注塑成型時，把冷料帶進型腔而影響制件質(zhì)量，一般情況下，會在主流道或分流道的末端，布置儲藏冷料并使熔體順利的充滿型腔的冷料穴。
圖 5-1
6 推出機構(gòu)
6.1 推出機構(gòu)的定義
注塑成型的每一循環(huán)中，塑件需要從模具凹、凸模中脫出，用于完成塑件脫出過程的裝置稱為推出機構(gòu)。
6.2 推出機構(gòu)設計的一般要求
a.一般要求塑件留在動模上。
b.要求塑件不變形和損壞
c.保證制件外觀良好
d.要求工作可靠，運動足夠靈活，且具有一定的剛度和強度。
6.3 簡單的推出機構(gòu)分類
a.推桿推出機構(gòu)
b.推管推出機構(gòu)
c.推板推出機構(gòu)
d.鑲塊推出機構(gòu)
e.凹模推出機構(gòu)
f.聯(lián)合推出機構(gòu)
g.氣動推出機構(gòu)
由于此次塑件結(jié)構(gòu)并不復雜，所以選用推桿推出機構(gòu)。
7 冷卻系統(tǒng)
在注塑成型工藝過程中，模具溫度會很大程度的影響塑件的定型，同樣的也會影響注塑周期和塑件質(zhì)量。因此，模具的有效的冷卻是必不可少的，以確保溫度能保持在一定范圍內(nèi)。
如果模具的溫度太高，溢料、脫模困難、注口料粘模等現(xiàn)象就會出現(xiàn)，如果模具單邊溫度過高，甚至會發(fā)生咬模現(xiàn)象；模具溫度過低，也會造成塑件缺料，縮陷，拼縫不齊等缺陷。因此，模具設計員不能忽視模具的冷卻，有效的模具冷卻也是一條生產(chǎn)效率、改善塑件質(zhì)量的重要技術措施之一 [1]。
圖7-1為所設計的冷卻系統(tǒng)示意圖：
圖 7-1
8 排氣系統(tǒng)的設計
在塑料熔體填充進模具之前，型腔與流道間會有氣體存在，此外，塑料熔體也會產(chǎn)生一定的氣體，為了將這部分氣體排出，我們就需要排氣系統(tǒng)，否則會引起塑件的局部碳化、氣泡，填充不滿甚至更嚴重的問題。
因為這次設計的模具是小型模具，而且分型面選取的是最大橫截面，因此可利用分型面排氣，無需設計排氣槽。
9 模架
模具由各種不同的鋼板配合零件組成，是整套模具的骨架，在整套模具中占著很大的比例。下圖是模架的組成部件示意圖。
圖 9-1
圖9-2為這次設計所選用的模架：龍記AI
圖 9-2
10 結(jié)論
歷經(jīng)三周的畢業(yè)設計即將進入尾聲，三周的時間內(nèi)我有了很多的感想與自我認識。
在這三周時間內(nèi)，為了能夠使畢業(yè)設計順利完成，我參考、查閱了許多與模具相關的各種書籍，向相關專業(yè)的老師請教了許多與模具相關的問題，尤其是在模具制造中所遇到的問題，這是我在短時間內(nèi)對模具認知得到質(zhì)的飛躍的重要原因，同時也對塑料模具的成型方法，成型零件的設計以及成型零件的加工工藝等得到了進一步的了解與掌握。
模具是工業(yè)之母，在當今社會中有著非常廣泛的運用，掌握模具的加工工藝與設計方法的相關知識，對我們將來的工作與發(fā)展有著十分重要的意義。這次的畢業(yè)設計不僅是對模具知識的了解得到了進一步的提高，也是對學習能力的一次很好的鍛煉、提高。
致 謝
在這次的模具設計中，遇到了很多困難，說明書的格式，軟件繪圖的錯誤，模具相關知識的認知不足等等，都對我在設計這套模具的過程中頻頻提出問題，尤其是一些與模具相關的實際問題，往往是被我們所忽略的重點存在。所謂細節(jié)決定成敗，但對模具實際問題的忽視，使我在這條模具設計的路上屢受挫折。但是，好在有老師悉心指導與同學的幫助，讓我克服了這些問題，順利完成了這次的模具設計。在此，我要對指導過我的老師與幫助過我的同學表以衷心的感謝！
參考文獻
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[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術第2版. 北京：機械工業(yè)出版社,2011.
[10] 陳樺. 塑料模設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2004.
附錄
19
2016 屆學生畢業(yè)設計（論文）選題審批表
姓 名
選題教師
姓 名
學 號
專業(yè)技術
職 務
高級
中級
初級
院（系）
專 業(yè)
申報課題名稱
開關蓋塑料模具設計
課題類別
設計
論文
其它
課題來源
生產(chǎn)實踐
科研
實驗室建設
自擬
√
√
課題簡介
本次論文將運用塑料模具設計以及成型工藝的基礎知識，查閱相關文獻資料，分析塑料制件的性能要求，選擇合理的塑料，為之后的工作做準備。最后根據(jù)塑料制件利用CAD、UG等軟件繪制模具的3D、2D圖紙。
設計（論文）要求（包括應具備的條件）
條理通順，
格式合理，
圖紙內(nèi)容準確，
方案合理。
課題預計
工作量大小
大
適中
小
課題預計
難易程度
難
一般
易
是否是新擬課題
是
否
√
√
√
所在項目團隊主任審定意見：
負責人（簽名）：
年 月 日
注：1.該表作為學生畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關人員討論,負責人簽名后生效；
2.該表的填寫針對1名學生畢業(yè)設計（論文）時選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學選擇,應在申報課題的名稱上加以區(qū)別(加副標題),并且在"設計(論文)要求"一欄中加以體現(xiàn)；
3.課題簡介一欄主要指研究設計該課題的背景介紹及目的、主要內(nèi)容、意義；
4.“設計（論文）要求（包括應具備的條件）”一欄：主要指本課題技術方面的要求，而“條件”指從事該課題必須具備的基本條件（如儀器設備、場地、文獻資料等）；
5.課題一旦被學生選定，此表須放在學生“畢業(yè)設計（論文）材料袋”中存檔。
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