模具设计毕业论文.docx

模具设计毕业论文.docx

《模具设计毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具设计毕业论文.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

模具设计毕业论文

模具设计毕业论文

浙江工贸职业技术学院

毕业设计（论文）

课题名称：

塑料灯罩注塑模设计与制作

系部：

汽车与机械工程学院

专业：

模具设计与制造

班级：

模具1301

姓名：

吴高安

学号：

1310202141

指导教师：

郑道友

教师职称：

教授

完成时间2016年1月10日

浙江工贸职业技术学院毕业论文（设计）诚信声明

本人郑重声明：

所呈交的毕业论文（设计），题目《塑料灯罩注塑模设计与制作》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。

除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

日期：

年月日

塑料灯罩注塑模设计与制作

吴高安

浙江工贸职业技术学院汽车与机械工程学院，班级：

模具1301

摘要：

通过对塑件的设计分析，设计出该塑件的模具。

在整个模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、注塑机和模架的选择及注塑机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计和冷却系统设计，最后还对成型零件制订加工工艺方案。

在模具设计过程中，采用了UG6.0、AutoCAD、moldflow等著名的设计分析软件，采用这些软件进行设计分析，优化了设计的参数和缩短了设计时间，提高了设计效率。

通过整个模具设计，本人能够熟练地使用当前常用的设计分析软件，学会了根据计算或者依据经验选择一些参数,增加了对注塑模具的了解。

关键词：

模具设计；参数；工艺；分型面；加工

1、前言

1.1模具行业及产品发展现状

模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件（成形产品）的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。

制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。

现简要分析如下：

要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。

要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。

目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。

快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。

例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。

同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。

低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。

这就对模具提出了更高的要求。

模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。

在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。

高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。

高质量模具与技术休戚相关。

除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。

所以发展趋势的本身也是在不断发展的。

从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析：

新材料——模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具

新工艺——新的成形工艺及模具加工的新工艺

新技术——技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展

信息化——数字化生产、信息化管理、充分利用IT技术

网络化——溶入和利用好世界全球化网络

循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。

除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我们还认为，从与模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。

我认为，这一现象应逐渐适当改变。

上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西，我们可以不断的具体化和不断的深化，例如CAD/CAE/CAM一体化，软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。

总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。

它们相互之间可以互相促进和相得益彰。

当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势，也是很值得研讨的.

1.2选题意义

塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。

近年来，随着生活水平的不断提高，人们对消费品的要求越来越高。

塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。

近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。

塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。

汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，塑料模具也快速发展。

因此灯罩作为家居产品的一类，在日益发展的当今社会中，满足了人们对“家”的需求，其重要性无法替代。

而且对灯罩的要求上更凸显了其表面要求的程度，对此对塑料模具的要求更高了，对整体行业的发展至关重要。

因此本次毕业设计选择了目前市面上和淘宝主流的且各公司有在设计的塑料灯罩，具有实际意义。

1.3设计任务

（1）塑料灯罩模具设计：

采用UG6.0软件设计出该产品的3D图，且用moldflow分析制件的工艺参数。

并运用软件AutoCAD画出2D图；同时还要选择该塑料件的材料；

（2）产品工艺性分析：

分析塑料灯罩的结构，看下塑料灯罩采用的塑料是否能顺利完成注射、冷却、脱模，成型强度、刚度以及使用寿命是否满足使用的要求，找出不足之处，对灯罩作出结构上的修正，直到满足这些条件为止；结合实际与软件moldflow分析产品的最佳浇口位置，流动是否平衡；

（3）注塑设备选择：

初选注射成型机的型号和规格，从中选择合适的注塑设备；

（4）确定分型面：

根据灯罩塑料件的几何形状，尺寸精度要求，兼顾脱模方式等选择合适的分型面；

（5）选择模架：

模架为非标准件，根据产品的需要进行设计；

（6）浇道系统设计：

包括浇道的形状和位置的确定；

（7）成型件设计：

设计合理的成型零件，确定模腔的数量及其排列方式及模具的排气系统

（8）冷却系统设计：

冷却水孔的位置与数量与冷却效果有密切关系，在确定时，应尽可能地靠近型腔和尽可能地多，但不要发生干涉；

（9）零部件加工工艺制定：

为上面设计的模具零部件制定合理的加工工艺路线；

（10）绘制2D模具图纸，包括模具的装配图纸和成型件图纸。

（11）模具装配和试模：

模具装配的质量将影响制件的质量及模具的使用、维修和模具的寿命，又将影响模具的制造周期和生产成本，是模具制造中的重要环节是。

试模对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析

2、塑件设计分析

2.1塑件模型建立

（1）模型3D图

模型绘制采用UG6.0软件设计出,最终绘制出来的3D结构图1所示该制件的平均厚度为2mm:

图1塑件模型3D图

（2）塑件2D图技术条件

本模型2D图在软件AutoCAD上进行绘制出来的2D图，如图2所示

1）．塑件精度等级及尺寸公差

塑件大部分采用的精度等级为5级精度，外形尺寸采用3级精度。

部分尺寸的公差标注如图2-2所示，在这里只是标注一些重要的尺寸公差。

2）．塑件的表面质量

该塑件要求外观为高光，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.2μm。

塑件内部表面粗糙度要求没有外部高可取Ra0.4μm。

2.2、塑件参数设计

（1）材料选择

该灯罩要耐高温透明度良好（透出的光是柔色）易于喷涂,成本低。

根据以上要求，选聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为塑件材料

PMMA材料说明:

中文名称:

聚甲基丙烯酸甲酯或亚克力

（2）性能:

1）.PMMA的密度比玻璃低：

PMMA的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃（2400-2800 kg/m3）的一半；

2）.PMMA的重量较轻：

PMMA的密度为1.19g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。

3）.PMMA的机械强度较高：

有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。

有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。

用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。

这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。

因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。

4）.PMMA的熔点较低：

PMMA的熔点约130–140 °C （265–285 °F）比玻璃约1000度的高温低很多。

5）.PMMA的透光率较高  

6）.可见光：

PMMA是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高[1] 。

7）.紫外光：

石英能完全透过紫外线，但价格高昂，普通玻璃只能透过0.6％的紫外线，但PMMA却能透过73％。

PMMA不能滤除紫外线（UV）。

紫外光会穿透PMMA，部份制造商[2]在PMMA表面进行镀膜，以增加其滤除紫外光的效果和性质。

另一方面，在照射紫外光的状况下，与聚碳酸酯相比，PMMA具有更佳的稳定性   

8）.红外线：

PMMA允许小于2800nm波长的红外线通过。

更长波长的IR，小于25,000nm时，基本上可被阻挡。

存在特殊的有色PMMA，可以让特定波长IR透过，同时阻挡可见光，（应用于远程控制或热感应等）。

（3）用途:

1）.建筑应用:

橱窗、隔音门窗、采光罩、电话亭等

2）.广告应用:

灯箱、招牌、指示牌、展架等

3）.交通应用:

火车、汽车等车辆门窗等

4）.医学应用:

婴儿保育箱、各种手术医疗器具民用品：

卫浴设施、工艺品、化妆品、支架、水族箱等

5）.工业应用：

仪器表面板及护盖等

6）.照明应用：

日光灯、吊灯、街灯罩等

运用领域：

酒店、商场、办公楼、会所、别墅、博物馆、医疗、教育、餐饮、展览展示等等

运用区域：

吊顶、集成吊顶、隔断、屏风、移门、透明墙、酒店家具、办公家具、吧台、灯饰、吊灯、标识、标牌、地板、景观等等。

（4）注塑模工艺条件:

干燥处理：

PMMA具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。

建议干燥条件为90C、2~4小时。

熔化度：

240~270C。

模具温度：

35~70C。

注射速度：

中等化学和物理特性PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。

白光的穿透性高达92%。

PMMA制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。

PMMA具有室温蠕变特性。

随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。

PMMA具有较好的抗冲击特性。

图2塑件2D图

（5）塑件收缩率

根据以上选用的材料为PMMA，查相关资料可知，PMMA的收缩率为0.5%～0.8%，这里选择中值为0.65%。

（6）塑件的壁厚

一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件