基于ProE的电插座上盖注塑模具的设计毕业设计说明书Word文档格式.docx
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此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。
中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。
在大型模具方面已能生产48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。
经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料[1]等方面取得了显著进步；
在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。
而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。
为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。
1.3注塑模具发展的影响因素
在我国大型多型腔精密注塑模虽已能生产，但总体技术水平不高，与国外先进国家相比，仍有很大差距，特别是模具寿命低的问题非常突出。
影响模具寿命的因素较多，但模具材料是重要因素，高寿命模具离不开优质模具材料。
我国模具虽然有很大的进步和市场，但也有不足的地方：
一是规模偏小，二是技术偏低，三是涉及领域狭窄，四是对相关行业影响带动能力不大。
国内模具企业传统的制造方法一般是大至型芯、型腔，小至一个螺钉独要自己设计生产，结果造成阵线过长，批量太少，既浪费了精力和资源，也无法保证在每一个环节都能拥有高级专业化水准。
现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。
1.4本设计的主要内容
基于以上分析本文提出了基于Pro/E的电插座上盖注塑模具的设计，主要设计内容如下：
（1）利用Pro/E软件对电插座上盖盖进行三维造型。
（2）进行注塑模具的设计以及三维造型。
（3）生成二维模具装配图。
（4）制定电插座上盖注塑模具型腔加工工艺。
2塑件三维造型及工艺分析
2.1塑件材料的分析
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是AcrylonitrileButadieneStyrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
结构
ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。
它的分子式可以写为（C8H8·
C4H6·
C3H3N）x，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15%~35%，丁二烯占5%~30%，苯乙烯占40%~60%，最常见的比例是A:
B:
S=20:
30:
50，此时ABS树脂熔点为175℃。
随着三种成分比例的调整，树脂的物理性能会有一定的变化：
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性；
丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质；
苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
性质
ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06g／cm3。
它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。
因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。
常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC／ABS、ABS/PVC、PA／ABS、PBT／ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：
将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。
2.2塑件的结构工艺性分析
要想获得优质的塑件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，这样，不仅可使成型工艺得以顺利进行，而且还能满足塑件和模具的经济性要求，即以最低的成本生产出合格的产品、在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循以下几个原则。
（1）在设计塑件时，应考虑原材料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。
（2）在设计塑件的同时应考率其模具的中体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。
（3）在保证塑件使用性能、物理性能与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便。
（4）当对设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，然后逐步绘制图样。
塑件结构工艺性设计的主要内容包括：
尺寸与精度、表面粗糙度、塑件形状、壁厚、斜度、加强肋、支承面、圆角、孔、螺纹、齿轮、嵌件、文字、符号及标记等。
本设计主要涉及到塑件的尺寸与精度、表面粗糙度、塑件形状、圆角、壁厚等的工艺性设计。
2.3塑件的尺寸与精度
塑件尺寸精度与很多因素有关，如模具制造精度及其使用后的磨损，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化等。
一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件使用要求的前提下应尽量把塑件尺寸精度降低一些。
塑件尺寸精度也与塑料品种有关，根据各种塑料收缩率的不同，原四机部标准又将各种塑料的公差等级分为高精度、一般精度、低精度三种，如表2-1所示。
此表反映了在实践总结和讨论分析的基础上，不同塑料在同样工艺难度下所能达到的不同精度等级标准。
选择精度等级时，应考虑脱模斜度对尺寸公差的影响。
下表适用于注射、压缩及压注等成型的热固性塑料和热塑性塑料的尺寸公差。
根据下表，本塑件采用四级精度，属于一般精度等级。
表2-1塑件精度等级的选用
类别
塑料名称
建议采用的精度等级
高精度
一般精度
低精度
聚苯乙烯
ABS
聚甲基丙烯酸甲酯
聚碳酸酯
聚砜
聚丙醚
酚醛塑料粉
氨基塑料
30%玻璃纤维增强塑料
3
4
5
2.4塑件脱模斜度
由于塑件冷却后产生收缩，会使塑件紧紧包住型芯或型腔中的凸起部分，为了便于塑件从型腔中脱出或从塑件中抽出型芯，防止脱模时拉伤或擦伤塑件，设计塑件时必须考滤其内外壁面应有足量的脱模斜度。
（1）脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定：
塑件内孔，以型芯小端为准，尺寸符合图样要求，斜度由扩大方向取得；
塑件外形，以型腔（凹模）大端为准，尺寸符合图样要求，斜度由缩小方向取得。
一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。
（2）当要求开模后塑件留在型腔内时，则塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度。
综合以上，结合本塑件自身特点，脱模斜度采用1°
2.5塑件圆角
为了防止塑件转角处的应力集中，改善其成型过程中的充模特性，增加相应处模具与塑件的机械强度，提高其外观的可塑性，除使用要求需要采用尖角外，在塑件其它各面间的转角处或内部连接处，需采用圆角过度。
圆角半径的大小取决于塑件的壁厚，如图2-1所示。
应力集中系数
图2-1内圆角、壁厚对应力集中的影响
本塑件在分型面，型腔与型腔配合处采用尖角过渡，其余棱边倒角R3。
2.6塑件壁厚
塑件应有一定的壁厚，这不仅是为了塑件在使用中有足够的强度和刚度，而且也为了塑料在成型时保持良好的流动状态。
有时塑件在使用时所需的强度虽然很小，但是为了承受脱模推出力，仍须有适当的厚度。
壁厚的设计应合理，壁太薄熔料充满型腔时的流动阻力大，会出现缺料现象；
壁太厚塑料件内部会产生气泡，外部产生易产生凹陷等缺陷，同时增加了成本；
壁厚不均将造成收缩不一致，导致塑件变形或翘曲，在可能的条件下应是壁厚尽量均匀一致。
塑件的壁厚一般取1～4mm，大型塑件的壁可达8mm。
本设计中，由于塑件是己知的，外围壁厚是1.2mm。
2.7塑件的体积和质量
该塑件的材料取的是ABS。
查手册和产品说明得知其密度为1.02～1.16g/cm3，收缩率为0.3%—0.8%。
取其密度为1.10
平均收缩率为0.55%。
使用Pro/E软件画出塑件三维图如图2-4所示，则自动计算出塑件的体积，V=34
。
由公式，M=ρ×
V知：
塑件质量：
M=1.05×
34=35.7g
式中：
M——塑件质量（g）；
ρ——塑件平均密度（
）；
V——塑件体积（
）。
下图是塑件的三维造型图
图2-2塑件三维图（正面）
图2-2塑件三维图（背面）
3模具设计
3.1注射机的选用
注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模的时候应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便于设计出符合要求的模具，同时选定合格的注射机型号。
从模具设计制造角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。
在设计时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关注射机使用说明书上标明的技术规范。
因为即使统一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。
选用注射机时，通常以某塑件或模具实际需要注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸进行一一校核。
以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号，为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射剂的公称注射量。
即：
NvN+VJ≤0.8mg
由上文所述可知，由PRO/E计算得出塑件的体积是34000毫米3，ABS的密度一般在1.04—1.06g／cm3，这里取1.05g／cm3，计算得出塑件的质量为35.7g，初选注射机为XS-ZY-250，其最大的理论注射量为250g注射压力为130Mpa，锁模力为180吨最大注射面积为500cm2最大开模行程为500mm喷嘴圆弧半径为18mm喷嘴孔径为4mm。
以下为选用注射机XS-ZY-250型的主要技术参数，如表3-1所示：
表3-1注塑机的主要技术参数
技术参数
数据
单位
结构形式
卧式
理论注射容量
250
g
螺旋柱塞直径
φ50
mm
注射压力
130
MPa
注射行程
160
注射时间
2.0
s
注射方式
柱塞式
合模力
1800
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