操作手柄塑料件模流分析及模具设计材料专业大学论文Word格式文档下载.docx

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指导教师：

二〇一七年六月

XXXX大学本科生毕业设计

操作手柄塑料件模流分析及模具设计

TheMoldFlowAnalysisandMoldDesignoftheOperatingHandle

专业班级：

学院：

机械工程学院

2017年6月

摘要

本次设计的是“塑料操作手柄”，主要介绍了塑料操作手柄的设计思路和加工过程，主要设计的是操作手柄的注塑模的设计，塑料操作手柄具有重量轻、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，是值得人们信赖、喜欢用的产品，它具有非常大的发展前途。

本次设计采用的是注射成形，注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。

本课题就是将操作手柄作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。

本设计对塑料操作手柄进行的注塑模设计，利用UG软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析，并用moldflow软件进行相关的模流分析。

明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。

如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。

最后用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。

本课题通过对塑料操作手柄的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。

关键词：

塑料模具；

注射成型；

模具设计

ABSTRACT

Thedesignofplasticoperatinghandle,mainlyintroducestheplasticoperatinghandledesignideasandprocess,themaindesignoftheoperatinghandleoftheinjectionmolddesign,plasticoperatinghandlehavearelightweight,orrosion-resistantaging,highstrength,longservicelife,productionandlowprices,isworthyoftrust,liketousetheproduct,ithasaverylargefuturedevelopment.

Plasticinjectionmoldingmoldingisanimportantmethod,whichisprimarilyapplicabletothermoplasticplasticmolding,Moldingcanbeacomplexshapeofprecisionplasticparts.IsthetopicofOperatinghandleplasticasadesignmodel,theinjectionmold-relatedknowledgeasabasisforelaborateplasticinjectionmolddesignprocess.

ThedesignofOperatinghandleplasticfortheinjectionmolddesign,theuseofsoftwareUGplasticpartsforthesolidmodeling,PlasticPartsofthestructureanalysisfortheprocess，andmoldflowanalysis.Definedthedesign,determinetheinjectionmoldingprocessaswellassomespecificdetailsofthecalculationandverification.ThedesignofsuchastructurecanbeusedtoensurereliableDieworktoensurethattheotherpartsofthetie.Finally,asetofautomappingmoldpartsandassemblyplans.ThesubjectofOrangedrumsCupinjectionmolddesign,andtoconsolidateanddeepenthelearning,hasbeenfairlysatisfiedwiththeresults,achievedthedesireddesignintent.

KeyWords：

plasticmold;

injectionmolding;

molddesign

1绪论

1.1模具工业的概述

模具行业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。

模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。

目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。

当今世界制造加工业的竞争更加激烈，对注塑产品与模具的设计制造提出了新的挑战，产品需求的多样性要求塑件设计的多品种、复杂化，市场的快速变化要求发展产品及模具的快速设计制造技术，全球性的经济竞争要求尽可能地降低产品成本、提高产品质量，创新、精密、复杂、高附加值已成为注塑产品的发展方向，必须寻求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑产品与模具设计制造系统。

当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。

有关数据表明,目前仅汽车行业就需要各种塑料制品36万吨；

电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台；

彩电的年产量已超过3000万台；

到2010年,在建材行业,塑料门窗的普及率为30％,塑料管的普及率将达到50％。

这些都会导致对模具的需求量大幅度增长。

近来我国模具工业发展迅速，目前已呈现出市场广阔、产销两旺的局面。

深圳周边及珠江三角洲地区是中国塑料模具工业最为发达、科技含量最高的区域，预计有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。

相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。

中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，这些是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在，所以中国塑模市场的前景一片辉煌。

1.2我国塑料模具发展的现状

虽然近几年来，我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大发展，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。

例如，在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具已供过于求，市场竞争激烈；

一些技术含量不太高的中档塑料模具也有一些趋向于供过于求，然而精密加工设备还很少，一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍大量进口。

许多先进的技术如ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技术的普及率还不高，我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，还存在很多方面的问题。

现在国外发达国家模具标准化程度为70％～80％，而我国只有30％左右。

如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期25％～40％，并可减少由于使用者自制模具件而造成的工时浪费。

现在应用模具CAD／CAM技术设计模具已较为普遍，随着通用机械CAD/CAM技术的发展，塑料注射模CAD/CAM已经不断的深化。

从上世纪60年代基于线框模型的CAD系统开始,到70年代以曲面造型为核心的CAD/CAM系统，80年代实体造型技术的成功应用，90年代基于特徵的参数化实体/曲面造型技术的完善，为塑料注射模采用CAD/CAE/CAM技术提供了可靠的保证。

目前在国内外巿场已涌现出一批成功应用于塑料注射模的CAD/CAE/CAM系统。

而且通过推广使用模具标准件，实现了部分资源共享，这样就大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展CAD／CAM技术、提高模具的精密度有重要意义。

因此，模具成为国家重点鼓励与支持发展的技术和产品。

现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。

1.3参数化技术慨述

参数化技术是当前CAD技术重要的研究领域之一，通过改动图形某一部分或某几部分的尺寸，自动完成对图形中相关部分的改动，从而实现尺寸对图形的驱动。

在设计过程中，系统自动地捕获用户的设计意图，并把各个设计对象以及对象之间的关系记录下来，当用户修改图纸中的设计参数时，系统能够自动地更新图纸，使图纸中反映用户设计意图的设计对象之间的关系依旧可以维持。

参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形功能，极大地改善了图形的修改手段，提高了设计的柔性，在慨念设计、初始设计、产品建模及修改系列设计、多方案比较、动态设计、实体造型、装配、公差分析与综合、机构仿真、优化设计等领域发挥着越来越大的作用，并体现出很高的应用价值，能否实现参数化目前已成为评价CAD系统优劣的重要技术指标。

UG集合了零件设计、产品组合、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真、应力分析等功能于一体。

是塑料模具实现参数化的一个必备的软件。

HB_MOULD（V5）是UG系统中的一个外挂模块，专门用来建立各种标准模架及模具标准件和滑块、斜销等附件，能够建立冷却水管，能够自动产生模具工程图和明细表，还可以模拟模具开模过程进行动态仿真和干涉检查，并可将仿真结果输出成视频文件，是个功能非常强大且使用非常方便的模具设计工具。

本设计结构和模架设计是利用模架设计专家系统设计的。

型腔和型芯设计可以在HB_MOULD（V5）里设计，也可以事先在UG的建模里完成。

本设计有一部分是在HB_MOULD（V5）里完成。

在模架调入之后可以根据需要添加、删除各种模具零件。

也可以修改现成的标准件使之满足自身设计。

完全的参数化设计，使用非常方便。

UG参数化设计的特性：

（1）3D实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外，借助于系统参数，还可以随时计算出产品的体积、面积、重心、重量、惯性大小等，可极大的减少设计人员的计算时间。

（2）UG可随时由3D实体模型产生2D工程图，且可自动标示工程图尺寸。

不论在3D还是2D图形上作尺寸修正。

其相关的2D图形或3D实体模型均自动修改，同时组合、制造等相关设计也会自动修改，如此可确保数据的正确性，并避免反复修正的耗时性。

（3）以特征作为设计的单位。

可随时对特征做合理、不违反几何顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作。

1.4选题目的以及意义

毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。

本课题要求跟据图纸以及任务书设计出结构优化的模具。

这个课题能充分体现专业知识，对模具设计能力有一定的锻炼。

通过对操作手柄的注射模具的设计，可以巩固专业知识为以后从事本专业实际工作和研究工作奠定了重要的思想基础，也同时具有一定的初步开发模具能力。

另外加深了对机械基础知识的应用。

提高了整体的设计能力。

2塑件材料性能选择

2.1零件

图2-1零件图

2.2ABS材料分析

ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。

这三种组分各自的特性，使ABS具有良好综合力学性能。

丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使