仪表外壳模具设计Word下载.docx
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具体要求：
一、外表外壳打针模具技巧要求
二、设计成果要求
1．模具3D分模图；
2．模具2D装配图；
3．模具2D零件图4张以上；
4．拆解1-2个电极；
5．设计说明书；
6.型腔刀路设计。
进度安排：
时刻
类别
内容
15年9月1－9月2
论文课题预备
1.指导师长教师分组安排
2.各指导小组选定卒业设计标题
15年9月3－9月4
开题、选题、分组
学生选题及分组
15年9月5－9月8
动员，安排
1.卒业论文总体安排及要求
2.指导师长教师与学生会面，安排课题
15年9月9—16年1月31
卒业设计及
撰写卒业论文
1、学生收集材料；
2、进行设计；
3、撰写卒业论文。
15年12月中
中期检查
卒业设计（论文）进展情形，质量情形
16年2月1—2月20
完美设计（论文）
上缴初步成果，指导教师提出修改指导看法
16年2月21—2月29
上交卒业论文
卒业论文及各类成果
16年3月1－3月30
论文评审
1、对论文及各成果进行评审
2、论文及相干材料存档，储存
指导教师签字：
2020年9月1日
专业组长看法：
专业组长签字：
年月日
标题发出日期
2020-9-1
设计（论文）起止时刻
2020-9-1至2021-3-30
附注：
广州工程技巧职业学院学生开题申报书
GIT-QI-A6-29
课落款称
课题来源
教师拟定
课题类型
AY
指导教师
学生姓名
学号
专业
开题申报内容：
打针模具作为本专业的两大年夜类模具之一（另一类是冲压模具），操纵其设计方法是学生应当具备的职业才能。
本设计以外表外壳打针模具设计为研究对象，涉及塑件成型工艺分析、模具构造设计、电极设计、模具成型零件加工等一系列模具设计临盆过程，关于综合应用大年夜学所学的相干常识和操纵打针模具的全部设计过程和设计方法具有专门实际的意义。
方法及预期目标：
为了完成外表外壳打针模具设计，筹划起首对塑件进行成型工艺性分析，然后确信模具构造设计筹划，运算模具相干构造尺寸，选用标准模架，选用注塑机，校核模具和注塑机的匹配关系。
应用UG软件对塑件进行分模和设计电极、刀路，应用AutoCAD软件进行装配图和零件图的设计，应用Word软件编写设计说明书。
以外表外壳打针模具为研究对象，研究打针模具的构造设计方法，达到操纵一样复杂程度的打针模具设计才能。
指导教师签名：
日期：
课题类型：
（1）A—工程设计；
B—技巧开创；
C—软件工程；
D—理论研究；
（2）X—真实课题；
Y—仿照课题；
Z—虚拟课题
（1）、
（2）均要填，如AY、BX等。
7.30广州工程技巧职业学院卒业设计（论文）指导记录
GIT-QI-A6-30
专业：
卒业届别：
姓名
外表外壳注塑模具设计
日期
指导内容
存在问题
教师、学生签字
15.10
分型面的设计
分型面对模具加工是否有利
16.01
温度调剂体系设计
对注塑模温度调剂等不明白得
Powermill刀路设计
加工次序以及优化问题
模具构造情势切实事实上定
采取什么成型情势
脱模机构的设计
采取何种脱模方法
注：
本表由指导教师依照卒业设计（论文）指导工作筹划和实际指导情形填写，卒业设计（论文）完成后附在设计（论文）的封底之前
目次
1、绪论
1绪论
1.1前言
作为工业临盆差不多工艺设备的模具，在公平易近经济中占据重要的地位，模具技巧也已成为衡量一个国度产品制造程度的重要标记之一。
在第十一五筹划中指出，模具是工业临盆的差不多工艺设备，公平易近经济的五大年夜支柱家当——机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业成长与之相适应。
模具因其临盆效力高、产品德量好、材料消费低、临盆成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比较的。
从工业产品临盆行业看，模具是现代工业，专门是汽车、摩托车、航空、外表、仪器、医疗器械、电子通信、兵器、家用电器、五金对象、日用品等工业必弗成少的工艺设备。
据材料统计，应用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖沓机、电机、电器、仪器外表等机电产品中占80%以上；
在电脑、电视机、摄像机、拍照机、录像机、机、德律风及手机等电子产品中占85%以上；
在电冰箱、洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电电扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；
在了弹、枪支等兵器产品中占95%以上。
我国模具工业在当局十分看重及关怀下，并提出响应的优待政策进行模具技巧开创，在模具工业中大年夜量采取先辈技巧和设备，尽力进步模具设计和制造程度，取得明显的经济效益。
别的，从材料获悉，今朝，美国、日本、德国等蓬勃国度的模具总产值都已跨过机床总产值。
模具技巧的进步极大年夜地促进了工业产品的临盆成长，模具是“效益放大年夜器”，用模具临盆最终产品的价值将跨过自身价格的几十倍甚至百倍及上千倍。
据各国报导，模具工业在欧美等工业蓬勃国度被称之“点铁成金”的“磁力工业”，
如当代界模具工业的成长速度跨过了新兴的电子工业，已实现了模具专业化、标准化和贸易化，因而深受赞誉。
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本称模具工业为“进入充裕社会的原动力”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国度称“模具确实是黄金”，新加坡当局则把模具工业作为“磁力工业”，中国模具威望经理称为“模具是印钞机”。
可见模具工业活着界各国经济成长中具有重要的明显地位。
模具技巧已成为衡量一个国度产品制造程度的重要标记之一。
1.2、我国模具行业成长概述
近年来，我国模具行业一向保持着优胜的成长势头，这种势头是否还会连续下去，这是业内人士十分存眷的问题。
笔者认为，我国模具行业尽管面对着在中低端产品范畴国内企业竞争日趋猛烈以及在中高端产品范畴国外或外资企业压力日益增大年夜的局面，但经由近年来的连续成长，实力已大年夜大年夜加强，完全有才能变压力为动力，连续保持安稳成长。
优待政策为模具行业供给了优胜的成长情形。
在国度家当政策和有关配套政策导向之下，近年来已有许多处所接踵出台了一些支撑本地模具工业成长的优待政策，有的见诸于文件，有的见诸于行动，都已收到专门好的后果。
同时，模具工业的快速成长也促进了本地经济的繁华。
跟着各地之间交换活动的日益频繁，信任对模具工业成长有利的政策，及是以而带来的优胜的成长情形将有进一步成长。
模具行业内部体系体例改革和机制转换加快，家当构造渐趋合理，同时加强了治理，进步了程度。
为了适应形势，我国模具行业近几年来加快了体系体例改革和机制转换方法，“三资”和平易近营企业已占行业主导地位，设备水平和产品程度有了较大年夜的晋升，治理有了专门大年夜进步。
专门多企业已应用了CAD/CAM/CAE一体化技巧、三维设计技巧、ERP和IM3等信息治理技巧以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及收集技巧等专门多高新技巧，许多企业已提出了“临盆专业化、产品品牌化、企业现代化、市场国际化”等企业成长计策。
经由过程各类质量体系认证的企业一年比一年多。
范畴经济产生效益，模具集群临盆成长灵敏。
在“小而精专”的专业化赓续成长的同时，近年来，范畴效应已被愈加看重。
除了把企业做强做大年夜，使范畴经济产生效益之外，模具集群临盆也赓续显示其优胜性，因而“模具城”、“模具园区”、“模具临盆基地”等各类集群临盆情势在全国灵敏成长。
据许多企业反应，集群临盆与分散临盆比拟，至少有下列好处：
市场更宽敞了，协作更便利了，临盆成本降低了，互订交换多了，优待政策享受到了。
今朝全国年产1亿元以上模具的企业已有40多个，跨过3000万元以上的企业已有200多个，具有必定范畴的“模具城”已有近十个，正在扶植或正在筹建的还有十多个。
这些模具集聚临盆基地的扶植，对我国模具工业的成长起到了积极的促进感化。
专门多企业开端熟悉到了“品牌”和“专利”的重要性，自立立异的资金投入力度和才能赓续进步。
经久以来模具一向处于“后方”和“被动”的地位，是以也专门少有“品牌”和“专利”。
跟着市场经济的成长，近年来企业越来越看重“品牌”和“专利”。
有些企业已熟悉到了立异研发的重要性，投入力度进步专门快。
据中国模具工业协会明白得到的情形，近年许多企业在立异研发方面的投入与发卖收入的比例达到5%阁下，个别企业甚至达到8%至10%。
模具技巧含量赓续进步，属于高新技巧产品的模具越来越多。
据明白得，今朝已被国度有关部分列入《中国高新技巧产品出口目次》的已有四种模具。
事实上差不多有许多模具的技巧含量跨过了这四种模具，例如汽车零部件级进模具、周详多工位级进模具、轿车大年夜型复杂覆盖件冲压模具、主动化汽车内饰件浇注模具、高强度板热压成型模具等。
跟着高新技巧的成长，越来越多的模具临盆企业被各级当局有关部分认定为高新技巧企业。
据中国模协初步统计，今朝模具行业国度级高新技巧企业有7家，省、市级高新技巧企业已有近百家。
国际模具本钱向我国转移的趋势十分明显，模具出口前景专门好。
因为我国模具专门是中、低档模具在国际市场上存在着较大年夜的价格优势，有的模具价格甚至只有国际市场的几分之一，再加上我国有较低廉的优质劳动力资本及较好的技巧差不多和差不多配套举措措施，是以近年来外商在我国模具行业的投资额一年比一年大年夜，到我国采购模具的跨国公司也越来越多。
2CAD在注塑模具行业中的应用
2.1、CAD成长概况
CAD即运算机关心设计的英文简称（ComputerAidedDesign）。
运算机的应用，使得设计人员在设计过程中，能充分发挥运算机的强大年夜算术逻辑运算功能、大年夜容量信息储备与快速信息查找的才能，完成信息治理、数值运算、分析仿照、优化设计和画图等项义务；
而设计人员集中精力进行有效的制造性思维，从而更好地完成从设计筹划的提出、评介、分析仿照与修改到具体设计实现的设计全过程.关于机械行业来讲，通用的CAD件是AutoCAD，但AutoCAD是一种通用的画图软件，对机械行业针对性差，只是荣幸的是，AutoCAD是个开放性软件，能够对它进行二次开创，如采取Autolisp，ADS，ARX甚至采取VB说话等，现今的高华CAD、天目CAD确实是在该软件的差不多上开创的机械专业CAD。
因为二次开创的深刻，加强了参数化设计、智能化设计等，如许充分发挥了运算机的强大年夜的搜刮功能和运算功能。
世界上第一套塑料模具CAD软件是澳大年夜利亚MOLDFLOW公司于1976年推出井以公司名字定名的MOLDFLOW。
今朝MOLDFLOW差不多成长得比较完美，实现了对注塑过程的仿照、设计道理的应用和精确运算，并慢慢优化仿照过程，使设计工程师在产品设计时期能够在运算机上“制造”塑料产品，并能灵活地适应市场需求的变更。
应用MOLDFLOW公司的技巧差不多活着界范畴内成功地设计出了上万副模具。
继MOLDFLOW之后美国康奈尔大年夜学、德国的亚森（Aachen）技巧大年夜学、美国的C.V.公司、MCAP公司、日本的CAD-M公司等也接踵开创了塑料模具CAD/CAM体系。
第一套塑料模具CAD/CAM经由数年尽力研制而成，于1982年推出，它确实是后来称为GRAFTEK的体系。
塑料模具CAD/CAM的应用带来了庞大年夜的社会效益和经济效益。
据报导，美国Protetype&
PlasticMold公司采取了Computool公司的CAD/CAM体系后，一年内临盆效力进步了一倍，节俭了35%的预备时刻，制造周期平均缩短了30%，材料节俭了10%，模具成本降低了10%～30%。
国内部分科研单位、大年夜专院校也在塑料行业开展了CAD技巧的研制和开创工作。
华中理工大年夜学国度重点实验室叶显高、李德群、肖景容等研制成功了“有用化注塑模CAD/CAE/CAM微机体系HSC1.1”；
北京化工学院进行了注塑充模过程运算机仿真；
其他部分企业科研单位也做了一些商量工作，同时收到了必定的经济效益【10】。
总的来讲我国塑料模具CAD仅仅处于开创应用初期，专门多本身研发的软件并不是专门成熟。
2.2、注塑模CAD内容
在模具设计中，模架及某些零件，如导柱、导套、推杆、支撑块、浇口套、定位圈等分别已形成厂标、行标或国标。
关于这些标准的或本单位采取的模架及零件可在通用的二维工程图CAD体系中建立模架、零件库，以被设计时调用。
关于浇注体系、温控体系、模架构造强度运算等内容，已有一些较成熟的运算方法或体会运算方法，可设置这些运算公式的模块，以便设计人员进行快速运算。
别的关于一些设计中常用的数据库材料也能够设置在CAD体系中以便设计人员快速查询，依照各个工厂的不合要乞降情形，还能够在体系中设置本单位所特有的内容。
如许建立的CAD体系可大年夜幅度减轻设计人员的工作强度、进步设计速度并可实现模具设计的规范化及标准化。
关于某些在原成型成品的差不多上作局部修改而需从新设计的模具来说，其后果就加倍明显。
总体来说，注塑模CAD的内容有以下几点：
1.注塑成品的几何造型
采取几何造型体系，如线框造型、面造型和实体造型，在运算机中生成注塑成品的几何模型，这是注塑模构造的CAD的第一步。
因为注塑成品大年夜多半是薄壁件，且又有复杂的别处，是以，常用别处造型的方法来产生成品的几何模型。
2.模腔面外形的生成
在注塑模具中，行腔用来生成成品的外别处，型芯用来生成成品的表里面，因为塑料的成型紧缩率，模具磨损及加工精度的阻碍，成品的表里别处尺寸并不确实是模具型芯面、型腔面的尺寸，两者之间须要比较复杂的换算。
今朝风行的商品化注塑模CAD软件并未能专门好的解决这种换算，是以，成品的外形和型腔的外形要分别输入，工作量较大年夜且比较繁琐，若何由成品外形便利、快捷的生成型腔和型芯别处外形仍是当前的研究课题。
3.模具构造方面的设计
采取运算机软件来关心运算最佳型腔的数量，引导模具设计者安排型腔，构思浇注体系、冷却体系和推出机构，为选择标准模架和设计动模部装图和定模部装图做预备。
4.标准模架选择
采取运算机软件来设计模具的前提是尽可能多地实现模具标准化，包含模架标准化、模具零件标准化、构造标准化及工艺参数标准化等。
一样而言，用作标准模架选择的设计软件应具用两个功能，一是能引导模具设计者输入本企业的标准模架，以建立专用的标准模架库；
二是能便利地从已建好的专用标准模架库中，选出本次设计中所需的模架类型及全部模具标准件的图形和数据。
5.部装图及总装图的生成
依照已选定的标准模架及已完成型腔安排，模具设计软件以交互方法引导模具设计者生成部装图和总装图。
模具设计者在完成总装图时，能应用光标在屏幕上拖动模具零件以搭积木的方法装配模具总图。
6.模具零件图的生成
模具设计软件能引导用户依照模具部装图、总装图以及响应图形库完成模具零件的设计、画图和标注尺寸。
7.惯例运算和校核
模具设计软件可将理论运算和行之有效的设计体会相结合，为模具设计师供给对模具零件周全的运算和校核，以验证模具构造等有关参数的精确性。
注塑模CAD中的数据处理注塑模构造CAD的重点在于注塑成品的造型、模具设计、画图和数控加工的仿照，注塑模CAD的过程确实是数据处理的过程。
平日，因为注塑模构造CAD涉及面广，法度榜样范畴专门大年夜，构造相当复杂，一个高效力的注塑模CAD体系不仅涉及到法度榜样的构造和算法，同时也涉及数据构造和治理方法。
在应用法度榜样的履行过程中，经常须要应用一些标准数据和其他法度榜样的设计及成果，体系各部分是经由过程交换数据互相接洽的。
是以，数据的处理在注塑模构造CAD中又十分重要的感化。
注塑模CAD体系中，数据类型十分广泛，除了数字型、字符型数据之外，图形/模型及其文本数据项也是注塑模CAD体系的数据。
而图形/模型数据又是由全然图形元素、图形符号、模型部分及各级图形/模型数据构成。
3注塑工艺分析及成型方法简介
3.1、塑件（外表外壳）分析
一、塑件
外表外壳塑件构造如图3-1所示。
图3-1注塑零件3D图
在模具设计之前须要对塑件的工艺性如外形构造、尺寸大年夜小、精度等级和别处质量要进行细心研究和分析，只有如许才能恰当确信塑件成品所需的模具构造和模具精度。
本设计课题-外表外壳如图所示，具体构造和尺寸详见图纸，该塑件构造简单，临盆量大年夜，要求较低的模具成本，成型轻易，精度要求不高。
二、塑料名称
依照各材料的注塑机能及加工应用机能，综合市场价格，选择材料为ABS。
三、临盆纲领
大年夜批量，主动化临盆。
四、塑件的构造及成型工艺分析
1.构造分析
该塑件构造中等难度，分别在不合的型腔内成型，故在模具设计和制造上要有必定的定位方法和优胜的加工工艺，以包管迁移转变的顺畅和零件的应用寿命。
该塑件装配在外表外壳别处，对别处美不雅有必定要求，设计时要留意对外边面的处理。
2.成型工艺分析
精度等级：
采取一样精度5级。
脱模斜度：
该注塑零件壁厚约为1-3mm，其脱模斜度查参考文献【1】中的表3-4有塑件表里面35′~1°
，塑件外别处40′~1°
20′。
因为该塑件没有专门狭小微小部位，所用塑料为ABS，流淌性较好，同时，重要部分有较好的弧度，可顺势脱模，因此塑件外别处没有放脱模斜度。
同时，侧面采取滑块机构，脱模时，滑块抽去，两壁处脱模没有困难，所有也不放脱模斜度。
3.2、材料ABS的打针成型过程及工艺参数
一、打针成型过程
1.成型前的预备
对ABS的光荣、细度和平均度进行考查。
因为ABS的吸水率大年夜约为0.2%～0.8%，轻易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量<
0.3%。
干燥前提：
用烘箱以80～85℃烘2～4小时或用干燥料斗以80℃烘1～2小时。
2.打针过程
塑料在打针机料筒内经由加热、塑化达到流淌状况后，由模具的浇注体系进入模具型腔成型，其过程能够分为充模、压实、保压、倒流、和冷却4个时期。
3.塑件的后处理
采取调湿处理，其热处理前提查参考文献【1】中的表4-7由处理温度为70℃；
保湿时刻为2～4小时。
二、材料ABS的注塑成型参数
打针机：
螺杆式；
螺杆转数（r/min）：
48；
料筒温度（℃）：
前段200～220；
中段180～200；
后段160～180；
喷嘴温度（℃）：
170～180；
模具温度（℃）：
50～80；
打针压力（MPa）：
70～100；
成型时刻（s）：
打针20～60，保压0～3，冷却20～90，总周期50～160。
三、材料ABS机能
1.物理机能
ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene（简称ABS），这三者的比例为20：
30：
50（熔点为175℃）。
只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便能够临盆出一系列具有不合冲击强度、流淌特点的品种，如把丁二烯的成份增长，则其冲击强度会获得进步，然则硬度和流淌性就会降低，强度和耐热性变会削减。
ABS为浅黄色粒状或珠状不透亮树脂，无毒、无味、吸水率低，具有优胜的综合物理机械机能，如优良的电机能、耐磨性，尺寸稳固性、耐化学性和别处光泽等，且易于加工成型。
缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。
2.成型机能
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。
每种单体都具有不合特点：
丙烯腈有高强度、热稳固性及化学稳固性；
丁二烯具有坚强性、抗冲击特点；
苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形状上看，ABS长短结晶性材料。
中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS的特点重要取决于三种单体的比率以及两相中的分子构造。
这就能够在产品设计上具有专门大年夜的灵活性，同时由此产生了市场上上百种不合品德的ABS材料。
这些不合品德的材料供给了不合的特点，例如从中比及高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特点等。
ABS材料具有超强的易加工性，外不雅特点，低蠕变性和优良的尺寸稳固性以及专门高的抗冲击强度。
ABS在比较宽广的温度范畴内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳固性好，紧缩率在0.4%~0.8%范畴内，若经玻纤加强后能够削减到0.2%～0.4%，同时绝少显现塑后紧缩。
ABS具有优胜的成型加工性，成品别处光洁度高，且具有优胜的涂装性和染色性，可电镀成多种光荣。
ABS尚具有优胜的配混性，可与多种树脂配混成合金（共混物），如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的机能和新的应用范畴，ABS若与MMA掺混可制成透亮ABS，透光率可达80%。
ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可接收0.2%~0.35%水分，因此这种水分不至于对机械机能构成重大年夜阻碍，但注塑时若湿度跨过0.2%，塑料别处会受大年夜的阻碍，因此对ABS进行成型加工时，必定要事先干燥，同时干燥后的水分含量应小于0.2%。
3.ABS的重要机能指标
密度ρ=1.2g/
；
紧缩率0.4～0.7%，取值0.5%.
4.ABS成型塑件的重要缺点及清除方法
重要缺点：
溢料飞边、气泡、熔接痕、烧焦及黑纹、光泽不良；
清除方法：
增大年夜打针压力、进步模具温度、加排气槽、充分预干燥。
4模具设计
4.1、拟定模具构造设计
一、分型面地位切实事实上定
在塑件设计时期，就应推敲成型时分型面的外形和地位，不然无法用模具成型。
在模具设计时期，应起首确信分型面的地位，然后才选择模具的构造。
分型面的设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易水平和模具的设计制造都由专门大年夜阻碍。
是以，分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键身分。
1.分型面的选择原则
（1）有利于包管塑件的外不雅质量；
（2）分型面应选择在塑件的最大年夜截面处；
（3）尽可能使塑件留在动模一侧；
（4）有利于包管塑件的尺寸精度；
（5）尽可能知足塑件的应用要求；
（6）尽量削减塑件在合模偏向上的投影面积；
（7）长型芯应置于开模偏向；
（8）有利于排气；
（9）有利于简化模具构造。
2.分型面的选择
基于以上身分的推敲，分型面选择如图4-2所示。
图4-2分型面
二、确信型腔数量及分列方法
当分型面确信之后，就须要推敲是采取单型腔模照样多型腔模。
一样来说，大年夜中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采取一模一腔的构造，但关于精度要求不高的小型塑件（没有合营精度要求），外形简单，又是大年夜批量临盆时，若采取多型腔模具可供给专门的优胜前提，使临盆效力大年夜为进步。
故由此初步拟定采取一模一腔。
三、模具构造
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