带金属嵌件的圆珠笔管注塑模模具设计.docx
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带金属嵌件的圆珠笔管注塑模模具设计
摘要
塑料在当今世界上无处不用，因此塑料模具有很大的发展前景，特别是注塑模具。
由此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大的意义。
本次毕业设计的课题是带金属嵌件的圆珠笔管注塑模，即设计一个用来生产圆珠笔管的注塑模具。
本文详细记录了模具的设计过程。
设计过程包括塑件材料的工艺性分析、拟定模具的结构形式、浇注系统的设计和注塑模主要结构的设计。
在本次毕业设计中让我可以综合运用到以前的学习到的专业知识，加深我对注塑模具设计原理的理解，并提高了我将理论知识与实际设计相结合的能力，为我以后走向工作岗位打下了基础。
设计中除了应用传统的计算方法，我还使用了Pro/E、AutoCAD软件对设计出的模具进行了三维建模及二维图的绘制。
关键词：
注塑模具Pro/EAutoCAD
ABSTRACT
Plasticisnowhereintheworldtoday,sotheplasticmoldhasgreatprospectsfordevelopment，especiallytheinjectionmold.Thuswecansee,Itisofgreatsignificancetostudytheinjectionmoldstounderstandtheproductionprocessofplasticproductsandimprovethequalityoftheproducts.Thesubjectofthisgraduationprojectisinjectionmoldedmoldwithball-pointpenwithmetalinsert,thatis,thedesignofaballpointpenfortheproductionofinjectionmold.Thispaperrecordsthedesignprocessofthemoldindetail.Thedesignprocessincludesthetechnicalanalysisoftheplasticparts,thedesignofthemold,thedesignofthepouringsystemandthedesignofthemainstructureoftheinjectionmold.
InthisgraduationdesignsothatIcanbeintegratedintothepreviousstudytotheprofessionalknowledge,deepenmyunderstandingoftheprinciplesofinjectionmolddesign,andimprovedmyabilitytocombinetheoreticalknowledgewithpracticaldesign.Formetoworklaterlaidthefoundation.Inadditiontotheapplicationofthetraditionaldesignmethod,IalsousethePro/E,AutoCADsoftwareonthedesignofthemoldforthree-dimensionalmodelingandtwo-dimensionalmapdrawing.
Keywords:
InjectionmoldPro/EAutoCAD
目录
第一章绪论1
1.1注塑模具1
1.2我国模具发展现状4
1.3模具发展趋势1
1.4本次课题的意义2
第二章塑件成型工艺性分析3
2.1塑件的分析3
2.2ABS的性能分析4
2.3ABS注射成型过程及工艺参数5
2.4第二章小结5
第三章拟定模具的结构形式及浇注系统的设计6
3.1拟定模具的结构形式6
3.1.1分型面位置的确定6
3.1.2型腔数量和排列方式的确定6
3.2注射机型号的确定7
3.3浇注系统的设计9
3.3.1主流道的设计9
3.3.2分流道的设计10
3.3.3浇口的设计12
3.3.4校核主流道的剪切速率12
3.4冷料穴的计算13
3.5本章小结13
第四章注塑模主要结构的设计与计算14
4.1成型零件的结构设计与计算14
4.1.1凹模的结构设计14
4.1.2凸模的结构设计（型芯）14
4.1.3成型零件钢材的选用15
4.1.4成型零件工作尺寸的计算15
4.1.5成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算17
4.2模架的确定18
4.2.1各模板尺寸的确定18
4.3排气槽的设计18
4.4脱模推出机构的设计18
4.4.1推出方式的确定18
4.4.2脱模力的计算18
4.4.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力19
4.5冷却系统的设计19
4.5.1冷却介质19
4.5.2冷却系统的简单计算19
4.5.3凹模嵌件和型芯冷却水道的设置20
4.6导向与定位结构的设计20
4.7本章小结21
第五章总装图及二维图的绘制22
谢辞23
参考文献24
第一章绪论
1.1注塑模具
注塑模具是近代化发展的生产过程中不可或缺的一种塑胶制品生产的工具。
它影响着塑胶制品的完整结构和精确尺寸。
注塑成型则是批量生产塑胶制品的一种加工的方式，即将受热融化的塑料由注射剂射入模腔，经冷却固化后获得成形品。
注塑成型可以对结构复杂的塑料制品实现一次成型，是一种高效率的生产方式。
而注塑模具的好坏将直接影响注塑成型的质量。
在模具行业中，想要加工出高精度、高质量的模具来，必须借助先进的计算机辅助设计和制造软件，这是保证加工质量，提高生产效率，减轻劳动量的有效途径。
1.2我国模具发展现状
目前来说我国模具行业一直在突飞猛进，近10年来的增长速度都达到了15%,甚至犹有过之。
目前我国有3W多家模具生产厂商，80W人从事模具行业。
出现了一批模具行业的领头羊，如一汽、海尔、圣都等。
甚至在重庆、大连等地区出台了扶持当地模具行业的政策。
但是我国模具行业在地域分布上纯在不平衡性东南沿海快于中西部，南方的发展快于北方。
1.3模具发展趋势
1、模具全球化，模具生产周期进一步缩短
模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一，模具的购买者和生产商遍布全世界，模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移，发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，模具生产企业必须面对全球化的市场竞争，同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度，努力简化和废除不必要的生产工序，模具的生产周期将进一步缩短。
2、模具产品将向大型、精密、标准化方向发展
一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化，另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下另外多功能复合模具将得到进一步发展，新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，生产效率进一步提高。
国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80％左右，随着我国模具工业的发展，模具标准化工作必将加强，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件的应用和生产在“十一五”期间必将得到较大的发展
3、模具行业将得到政府愈来愈多的重视和支持，大力发展模具城，使模具行业进行更快更好的发展
4模具协会承担起模具企业与政府之间的桥梁，组织技术交流会，召开专题研讨会，帮助企业寻找出路和办法应付市场，促进模具技术的交流、发展，进行数字化管理的推广。
1.4本次课题的意义
毕业设计可以说是检验我们在大学所学知识的一次测试，培养我们将理论知识与实际情况结合的能力进一步提高我们的知识素养，锻炼我们独立处理事务的能力，为我们以后走向工作岗位打下基础。
第二章塑件成型工艺性分析
2.1塑件的分析
（1）外形尺寸该塑件壁厚为1.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注塑成型，如图2-1所示。
图2-1带金属嵌件的圆珠笔管
（2）精度等级每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。
（3）脱模斜度ABS属于无定型塑料，成型收缩率较小，参考表2-1选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为。
表2-1ABS的性能与用途
塑料品种
结构特点
使用温度
化学稳定性
性能特点
成型特点
主要用途
ABS
线型结构非结晶型
小于70
较好
机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差，吸水性较大
成型性能很好，成型前原料要干燥
应用广泛，如电器外壳、汽车仪表盘、日用品等。
2.2ABS的性能分析
（1）使用性能
综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好：
易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。
（2）成型性能
1）无定型塑料。
其品种很多，各品种的机电性能以及成型特点也有所差异，应按品种确定成型方法及成型条件。
2）吸湿性强。
含水量小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。
3）流动性中等。
溢边料0.04mm左右。
4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进口料位置、形式。
推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。
（3）ABS主要性能指标如表2-2：
表2-2ABS的性能指标
密度/g·cm-3
1.02~1.08
屈服强度/
50
比体积、cm3·g-1
0.86~0.98
拉伸强度/
38
吸水率（%）
0.2~0.4
拉伸弹性模量/
1.4×103
熔点/℃
130~160
抗弯强度/
80
计算收缩率（%）
0.4~0.7
抗压强度/
53
比热容/J·（kg·℃）-1
1470
弯曲弹性模量/
1.4×103
2.3ABS注射成型过程及工艺参数
（1）注射成型过程
1）成型前的准备。
对ABS光泽、粒度和均匀度进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应该充分干燥。
2）注射过程。
塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
3）塑件的后处理。
处理的介质为空气和水，处理温度为60~75℃，处理时间为16~20s。
（2）注射工艺参数
1）注射机：
螺杆式，螺杆转数为30r/min。
2）料筒温度（℃）：
后段150~170；
中段165~180；
前段180~200。
3）喷嘴温度（℃）：
170~180.。
4）模具温度（℃）：
50~80。
5）注射压力（）：
60~100。
6）成型时间（s）：
30（注射时间取1.6，冷却时间20.4，辅助时间8）。
2.4第二章小结
本章主要进行了塑件的简单分析，并通过查阅相关资料了解了所选材料（ABS）的性能、注射成型工艺过程及工艺参数。
第三章拟定模具的结构形式及浇注系统的设计
3.1拟定模具的结构形式
3.1.1分型面位置的确定
通过对塑件结构的分
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