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江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
開(kāi) 題 報(bào) 告
題 目 旋鈕注塑模設(shè)計(jì)
姓 名 孫遠(yuǎn)飛 學(xué) 號(hào) 10020324
系 部 機(jī)電工程系
專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
指導(dǎo)教師 劉 毅 職 稱(chēng) 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師
2012年 9 月 10 日
說(shuō) 明
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開(kāi)始之前，學(xué)生填寫(xiě)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告。
2、學(xué)生要認(rèn)真填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作在開(kāi)始之前所進(jìn)行的準(zhǔn)備工作和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的整體構(gòu)思設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的準(zhǔn)備和整體構(gòu)思做出評(píng)價(jià)。
3、本開(kāi)題報(bào)告的各部分內(nèi)容要完整，必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě),或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印所有簽字必須齊全。系、部的工作檢查將以此作為主要依據(jù)。
4、本開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)完整后，與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一起交給指導(dǎo)教師，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考核的主要依據(jù)材料。
5、評(píng)定成績(jī)后，《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》與《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)》要統(tǒng)一交到系辦公室。成績(jī)優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告、任務(wù)書(shū)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由系、部復(fù)制后，存到教務(wù)處實(shí)訓(xùn)科和學(xué)院檔案室各1份，其它由系、部保存，以備檢查、評(píng)估。
江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
旋鈕注塑模設(shè)計(jì)
2、題目來(lái)源
（科研、生產(chǎn)、教學(xué)、其它）
生產(chǎn)
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究背景和意義
上海遐欣塑膠模具有限公司，是一家專(zhuān)業(yè)從事模具設(shè)計(jì)、制造及注塑成型、裝配、絲網(wǎng)印刷為一體化的企業(yè)。旋鈕是公司的一個(gè)產(chǎn)品，該塑件年產(chǎn)量約為20萬(wàn)件。
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。塑料模是一種用于生產(chǎn)的基本工藝裝備，它可以控制和限制熔融態(tài)的塑料流體在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)，使之形成所需要的形狀。它在很大的程度上節(jié)約了大量的零件的原材料，降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)前塑料制品在制造業(yè)中所占的比例迅猛增加，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料模具可以提高生產(chǎn)率，降低次品率。
塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展速度十分迅猛。塑料材料由于其具有優(yōu)異的性能且加工容易，故成為塑料、橡膠和合成纖維三大合成材料中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的高分子材料。目前，塑料材料的應(yīng)用領(lǐng)域仍在進(jìn)一步擴(kuò)大，已經(jīng)涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人們生活的各個(gè)方面而塑料的加工及成型工藝也越來(lái)越得到設(shè)計(jì)者的重視。
4、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，研究的可行性
目標(biāo)：獨(dú)立完成該套模具的設(shè)計(jì)，以及編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
基本內(nèi)容：完成整套注塑模具的設(shè)計(jì)。
重點(diǎn)與難點(diǎn)：塑件底部螺紋孔的成型零件設(shè)計(jì)。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：注塑模具的脫螺紋機(jī)構(gòu)。
研究的可行性：圖紙正確，說(shuō)明書(shū)完整。
5、主要參考資料及使用的原始資料（參考資料必須有著作、論文、網(wǎng)站和其它類(lèi)，不得少于15冊(cè)）
[1] 趙華. 模具設(shè)計(jì)與制作[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2009-04
[2] 黃平、朱文堅(jiān). 機(jī)械設(shè)計(jì)教程-理論、方法與標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2010-12
[3] 郭鐵良. 模具制造工藝學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社, 2008-11
[4] 趙昌盛. 實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005-06
[5] 王煥庭、李茂華、徐善國(guó). 機(jī)械工程材料[M]. 大連,大連理工大學(xué)出版社， 2000-05
[6] 屈華昌. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京,高度教育出版社，2007-08
[7] 吳兆祥、高楓. 模具材料及表面處理[M].北京,機(jī)械工業(yè)出版社， 2002-04
[8] 黃毅宏、李明輝. 模具制造工藝[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003-07
[9] 張克惠.塑料材料學(xué)[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000-05
[10] 宋濤、顧軍等.熱處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003-01
[11]劉靖巖.模具設(shè)計(jì)與制造.北京：中國(guó)輕工業(yè)
[12] 王樹(shù)勛.注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,1996-06
[13] 高為國(guó).模具材料[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2005-01
[14] 蔣繼宏、王效岳 注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000-06
[15] 王鵬駒、張杰 塑料模具設(shè)計(jì)師手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008-10
[16] ABCUG論壇 www.abcug.com
[17] 燕秀模具論壇 www.yxcax.com
[18]免費(fèi)CAD教程網(wǎng) www.mfcad.com
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體構(gòu)思設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的整體構(gòu)思（設(shè)計(jì)類(lèi)：方案；論文類(lèi)：提綱）
1．對(duì)產(chǎn)品成型工藝進(jìn)行分析
2．注塑模具設(shè)計(jì)的方案論證
3．注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成型零件及主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算等，繪制裝配圖和零件圖）
4．模具零件加工工藝規(guī)程的編制
5．畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要研究手段、方法（含學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件）
應(yīng)用已掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在指導(dǎo)老師的幫助下，應(yīng)用UG、AUTOCAD等軟件完成該套注塑模具的設(shè)計(jì)與繪制，并在相應(yīng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上理論聯(lián)系實(shí)際，不斷鞏固和學(xué)習(xí)新的知識(shí)，為將來(lái)更好的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度安排
第一階段 準(zhǔn)備工作 2012年06月01日～2012年08月30日
第二階段 方案調(diào)研 2012年09月01日～2012年09月15日
第三階段 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2012年09月16日～2012年12月15日
第四階段 畢業(yè)答辯 2012年12月16日～2012年12月25日
第五階段 資料歸檔 2012年12月26日～2012年12月30日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（對(duì)題目、深度、廣度、工作量、工作準(zhǔn)備的意見(jiàn)，對(duì)結(jié)果的預(yù)測(cè)、期待等）
選題符合要求，同意開(kāi)題
指導(dǎo)教師簽字： 劉毅 2012 年 9 月 15日
專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)小組意見(jiàn)：
符合要求，同意開(kāi)題
專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)小組長(zhǎng)簽字：龐曉琛 2012 年 9 月 15日
系指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)：
符合要求，同意開(kāi)題
系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)委員會(huì)主任簽字：周宏雷 2012 年 9 月 15日
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)
課 題：
旋鈕注塑模設(shè)計(jì)
專(zhuān) 題：
專(zhuān) 業(yè)：
模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué) 生 姓 名：
孫遠(yuǎn)飛
班 級(jí)：
10模具（2）班
學(xué) 號(hào)：
10020324
指 導(dǎo) 教 師：
劉毅
完 成 時(shí) 間：
2012年12月27日
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江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
旋鈕注塑模設(shè)計(jì)
摘要
隨著科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的高分子材料不斷被應(yīng)用。因此價(jià)格低廉、來(lái)源豐富、性能優(yōu)良的塑料制品已經(jīng)越來(lái)越普及，它在汽車(chē)、電腦、機(jī)械儀表、家電、通信等各個(gè)領(lǐng)域幾乎已經(jīng)起到不可替代的作用。
注射成形是把塑料原料放入注射機(jī)料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化均勻塑化，使之成為熔融狀態(tài)的流體，然后通過(guò)柱塞或螺桿高壓力注入模具型腔中，然后經(jīng)過(guò)保壓、冷卻、固化從而獲得塑料制品的加工工藝。
本產(chǎn)品是兒童玩具車(chē)座椅底部旋鈕，體積較大且?guī)в袃陕菁y孔。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具必須要有較高的生產(chǎn)效率，螺紋能夠自動(dòng)脫模，故采用液壓傳動(dòng)裝置，齒條帶動(dòng)齒輪脫螺紋。而塑件底部有兩矩形臺(tái)階孔，可利用模具的開(kāi)模力，采用斜導(dǎo)柱帶動(dòng)側(cè)滑塊完成側(cè)抽芯。為了保證塑件的質(zhì)量以及其使用性能故模具設(shè)計(jì)成一模兩腔。澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口，推出方式為推桿推出。因體積較大，冷卻時(shí)間較長(zhǎng)故在型腔板上開(kāi)設(shè)冷卻水道，從而加速冷卻，減少塑件的成型時(shí)間。
關(guān)鍵詞：注射成型；斜導(dǎo)柱；一模兩腔
I
Design of injection mold for the knob
Abstract
With the continuous development of science and technology, more and more high polymer material has been applied. So the price is low, the source is rich, good performance of plastic products has been more and more popular, it in the car, computer, mechanical instrument, home appliances, communications, and other fields has almost play the role that cannot be replaced.
Injection molding is the plastic raw materials into the injection machine cylinder through heating melting uniform plasticizing, make it become the molten state of the fluid, and then through the plunger or screw high pressure injection mold cavity, and then after the pressure, cooling, curing to get plastic products processing technology. This product is a children's toy car seat bottom knob, large size and with two threaded hole. This product design for mass production, the design of the die must have higher production efficiency, thread automatically release, it adopts hydraulic drive, rack drive gear to take off the thread. And at the bottom of the plastic parts there are two rectangular step hole, can use mould cavity force, the inclined guide pillar drive the sideslip block complete side core-pulling. In order to guarantee the quality of plastic parts and its performance so mould design into a die two cavity. Pouring system adopts the side gate, roll out way out for the push rod. Because of the large size, cooling time is long so in cavity plate set on cooling channel, so as to accelerate cooling, reduce plastic parts forming time.
Keywords：Injection molding ;Slider angle pin ;One die two cavity
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目錄
摘 要.............................................................................................................................................I
Abstract......................................................................................................................................... I
目 錄.............................................................................................................................................I
第一章 緒論...................................................................................................................................1
1.1我國(guó)塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì).......................................................................................1
1.2課題的背景和意義...............................................................................................................2
1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，研究的可行性...................2
第二章 塑件的工藝性分析...........................................................................................................3
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書(shū)..................................................................................................................3
2.2塑件的尺寸精度分析...........................................................................................................4
2.3 壁厚分析..............................................................................................................................4
2.4 圓角分析..............................................................................................................................4
2.5 孔分析..................................................................................................................................5
2.6 螺紋分析..............................................................................................................................5
2.7 脫模斜度分析......................................................................................................................5
2.8加強(qiáng)肋分析...........................................................................................................................6
第三章 材料的工藝分析...............................................................................................................7
3.1塑件材料的選擇...................................................................................................................7
3.2材料的基本特性...................................................................................................................7
3.2.1高密度聚乙烯的物理性質(zhì)............................................................................................7
3.2.2高密度聚乙烯的化學(xué)性質(zhì)............................................................................................7
3.3 材料的成型特性..................................................................................................................7
第四章 成型設(shè)備的選擇...............................................................................................................9
4.1塑件體積的計(jì)算...................................................................................................................9
4.2 模具型腔數(shù)目的確定..........................................................................................................9
4.3 注塑機(jī)的初步選擇..............................................................................................................9
4.3.1 塑件所需的最大注射量...............................................................................................9
4.3.2 注射機(jī)的成型工藝參數(shù).............................................................................................10
- 1 -
第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).............................................................................................................11
5.1 分型面的選擇....................................................................................................................11
5.2 主流道的設(shè)計(jì)....................................................................................................................11
5.3 分流道的設(shè)計(jì)....................................................................................................................12
5.4 澆口的設(shè)計(jì)........................................................................................................................12
5.4.1 澆口的選擇（選擇側(cè)澆口）.....................................................................................13
5.4.2 澆口尺寸的確定.........................................................................................................13
5.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)....................................................................................................13
第六章 成型零部件設(shè)計(jì).............................................................................................................15
6.1 零件工作部分尺寸的計(jì)算................................................................................................15
6.2 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)....................................................................................................16
第七章 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).........................................................................................................19
7.1 螺紋抽芯力的計(jì)算............................................................................................................19
7.2 螺紋抽芯旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的計(jì)算................................................................................................19
7.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................................................20
7.4 齒數(shù)與傳動(dòng)比的確定........................................................................................................20
7.5齒條工作部分尺寸的計(jì)算.................................................................................................21
第八章 注射模側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).............................................................................22
8.1 抽芯機(jī)構(gòu)的類(lèi)型................................................................................................................22
8.2 斜導(dǎo)柱的基本形式............................................................................................................22
8.3 斜導(dǎo)柱抽芯傾斜角的選取................................................................................................22
8.4 斜導(dǎo)柱工作參數(shù)的確定....................................................................................................22
8.4.1 抽芯力與開(kāi)模行程的計(jì)算.........................................................................................22
8.4.2 抽拔距地計(jì)算.............................................................................................................23
8.4.3 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計(jì)算.........................................................................................23
8.4.4 斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算.....................................................................................................23
8.4.5 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算.....................................................................................................23
8.5 側(cè)滑塊與壓緊塊的設(shè)計(jì)....................................................................................................23
8.5.1 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì).............................................................................................................23
8.5.2 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì).............................................................................................................24
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8.5.3 楔緊塊的設(shè)計(jì).............................................................................................................24
8.5.4 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計(jì).............................................................................................24
第九章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì).........................................................................................................26
9.1 標(biāo)準(zhǔn)注射模架的選擇........................................................................................................26
9.2 限位螺釘?shù)倪x擇................................................................................................................26
9.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)................................................................................................................27
9.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)................................................................................................................27
第十章 溫度調(diào)節(jié)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì).........................................................................................28
10.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)......................................................................................................28
10.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)..............................................................................................................28
第十一章 模具與注射機(jī)的校核.................................................................................................30
11.1 鎖模力的校核..................................................................................................................30
11.2 模具閉合高度的校核......................................................................................................30
11.3開(kāi)模行程的校核...............................................................................................................30
11.4 最大注射量的校核..........................................................................................................31
11.5 最大注射壓力的校核......................................................................................................31
11.6 模具安裝尺寸的校核......................................................................................................31
第十二章 繪制模具總裝配圖及零件圖.....................................................................................32
12.1模具總裝配圖...................................................................................................................32
12.2部分零件圖.......................................................................................................................33
結(jié) 語(yǔ)...........................................................................................................................................35
致 謝...........................................................................................................................................36
參考文獻(xiàn).......................................................................................................................................37
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第一章 緒論
1.1我國(guó)塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)
近幾年來(lái)，世界模具市場(chǎng)總量一直保持在600億～650億美元之間。04年世界模具產(chǎn)值約600億美元,亞洲約占200億美元,中國(guó)大約占有65億美元。但是進(jìn)口比例大約為10～20億美元。近年來(lái)這些模具在我國(guó)逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,我國(guó)近年來(lái)模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況如表1-1所示。
表1-1 中國(guó)的模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況
年份
生產(chǎn)廠家
（個(gè)）
產(chǎn)值（銷(xiāo)售額）
（億元人民幣）
進(jìn)口
（億美元）
出口
（億美元）
1984
6000
15
0.245
0.013
1994
10000
130
7.650
0.389
2004
——
530
18.130
4.910
2006
30000
720
20.470
10.41
2007
——
870
20.040
14.15
2008
——
950
20.04
19.22
目前,我國(guó)模具制造技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距,其中創(chuàng)新能力差距非常突出，最主要的原因是我國(guó)自主創(chuàng)新產(chǎn)品較少。為了鼓勵(lì)機(jī)械工業(yè)發(fā)展，2005年12月21日國(guó)務(wù)院正式頒布《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)定》，其中第19項(xiàng)是：大型、精密模具及汽車(chē)模具設(shè)計(jì)與制造?？梢?jiàn)，國(guó)家對(duì)機(jī)械工業(yè)的重視。
近年來(lái)現(xiàn)代化的科學(xué)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，如：熱流道技術(shù)、氣輔注射技術(shù)和多色注射技術(shù)等。許多國(guó)際著名CAD/CAE/CAM軟件如：CATIA、UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS、Mold flow、DYNAFORM、DEFORM逐漸被引進(jìn)，并得到了很好的應(yīng)用。同時(shí)自主開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)軟件，例如：華中理工大學(xué)注塑、汽車(chē)覆蓋件和級(jí)進(jìn)模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)、上海交大沖壓、擠壓和精沖模具CAD系統(tǒng)、西安交大的沖壓和級(jí)進(jìn)模具CAD/CAM系統(tǒng)（XJCY）、北京機(jī)電研究所鍛模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等，也有了較大的發(fā)展。