毕业设计基于PROE的果蔬篮注塑模具设计.docx
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毕业设计基于PROE的果蔬篮注塑模具设计
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毕业设计（论文）
基于PRO/E的果蔬篮注塑模具设计
THEDESIGNOFINJECTIONMOULDOFFRUITANDVEGETABLEBASKETBASEDONPRO/ESOFTWARE
学生姓名
学院名称
专业名称
指导教师
20**年
5月
27日
摘要
塑料制品在日常生活中应用广泛，注塑模技术己成为衡量一个国家产品制造业水平的重要标志之一。
在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以CAD/CAM/CAE一体化的技术得以发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，使得注塑模的发展迅猛。
本文在参考大量国内外文献的基础上，对果蔬篮进行模具设计，综合运用Pro/E和MoldFlow软件设计出一套合理的注塑模具，主要做了以下几个方面的工作：
运用Pro/E软件对果蔬篮进行三维模型重构；根据相关理论知识，合理选用塑件材料、注塑机，模架等，并进行了相关校核；运用模流分析软件MoldFlow，分析了塑件的最佳浇口位置，预测翘曲变形、熔接痕，气穴等缺陷，并校验冷却系统能力等；确定了型腔数目及布局，选择分型面并进行了浇注系统设计；设计型腔、型芯的结构并进行了相关尺寸计算，同时设计了侧抽芯机构及冷却系统等，最终完成整副模具的设计及装配。
关键词注塑模具；果蔬篮；Pro/E；模流分析
Abstract
Plasticproductsareusedwidelyinourdailylife,andthetechniqueofinjectionmoldhasbeenoneofthemostimportantmeasurementsofproductmanufacturinglevelforacountry.WhenthetechniqueofCAD/CAMisuseddiffusively,thetechniqueofCAEisalsousedmoreandmorepopular.Withthenewcomposition,newvarity,newtechniqueandnewmetarialinvented,theintegrationofCAD/CAM/CAEandinjectionmoldisdeveloping.
ThisarticlerefertolotsofliteraturetoredesignaFruitandvegetablebasketmold,itusethesoftwaresofPro/EandMoldFlowtodesignareasonableinjectionmold.Ourreasearchesarefocusonthefollowingaspects:
TheFruitandvegetablebasket3DmodelingbyPro/E.Selectreasonableplasticmaterialsandinjectionmoldingmachinerefertosomerelevanttheoreticalknowledge.UsethesoftwareofMoldFlowtoanalysisthebestgate,predictthewarpingdeformation,weldingtrace,cavitationandexamthecapabilityofcoolingsystem.Determinethenumbersofcavitiesandlocations;choosethepartinglineanddeterminethefeedsystem.Designcavity,coresofstructure,calculatetherelevantdimensions,designsidecore-slideandcoolingsystem,ensuremoldassemble.
KeywordsInjetionFruitAndVegetableBasketPro/EMoldflow
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1绪论
1.1注塑模行业现状及其发展趋势
模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%～90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
注塑模是其典型代表。
随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量的日益增加，这些产品更新换代的周期越来越短，因此对塑料的品种、产量和质量都提出了越来越高的要求。
现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、对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。
21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。
追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。
可见，未来我国模具工业和技术的主要发展方向主要表现在以下几个方面。
●大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化。
现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。
●提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。
●在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。
●提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。
模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大提高模具质量。
我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%～8%。
●发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，迅速制造出产品的原型与模具，降低成本，推向市场。
●积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。
●推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要。
●开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性。
●研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。
●开发新的成型工艺与模具，以满足未来多学科多功能综合产品开发设计技术。
1.2本文研究内容
本文参考了大量文献，在理论基础和实践基础上主要做了以下工作：
1．基于PRO/E的塑件模型重构。
2．塑件的工艺性分析。
3．注射机的选择与校核。
4．分型面的选择与创建，型腔数目的确定。
5．基于MoldFlow的模流分析：
包括最佳浇口位置分析、翘曲分析、流动分析和冷却
分析。
6．浇注系统的设计。
7．注射模具成型零件及模具体的设计。
8．冷却系统及排气系统的设计。
2塑件成型工艺性分析
2.1基于Pro/E的果蔬篮三维建模
Pro/E是美国PTC公司旗下产品Pro/Engineer软件的简称，是一款集CAD/CAM/CAE功能于一体的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。
果蔬篮是居家生活中常见的塑料制品，对其进行三维建模设计，大致步骤如下：
（1）拉伸
（2）拔模、抽壳
（4）侧孔设计（3）扫描边缘
（5）底孔设计（6）最终产品
图2-1塑件建模步骤图
2.2果蔬篮材料的选择及工艺性能的分析
2.2.1材料的选择
塑件材料的选择要在保证其物理性能、力学性能、耐腐蚀性能、耐热性能和使用性能的前提下，要选择价格适中且性能优良的塑料。
果蔬篮要求有较好的力学性能，它需要有足够的强度和刚度，而且屈服强度及其弯曲疲劳寿命要高；要有稳定的化学性能，果蔬篮会经常接触农药等有腐蚀性的物体，良好的耐腐蚀性显得十分重要；卫生程度要高，日常使用时安全无毒；成型工艺性要好，所选的塑料流动性要好；易于成型；有较高的光泽表面；市场价格应低廉。
几种常见的塑料资料见表2-1。
通过资料可以看出，ABS常用于电器外壳，因为它的机械强度较高，但由于其耐热性差，果蔬篮可能会放在室外，暴晒于日光下，会产生较大的变形。
PA化学稳定性较差，且温度控制较复杂。
PC价格昂贵，成本过高，化学稳定性差，不耐碱、脂等，成型工艺性好，主要用于制造工艺品。
通过以上分析可以看出，PP是制造果蔬篮的最佳材料。
PP塑料的相关参数见表2-2。
表2-1几种常用塑料相关资料
塑料品种
市场平均
价格
使用温度
化学稳定性
性能特点
成型特点
主要用途
ABS
18元/千克
<70℃
较好
机械强度较
好，有一定的耐磨性。
但耐热性较差，吸水性较差。
ABS流动性一般，加工成型性能好，适应挤
出，吹塑、注塑、层合、热成型、发泡、焊接、印刷、电镀、金加工和抛光等类加工。
应用广泛，如电器外壳、汽车仪表盘、日用品等。
PA
14元/千克
<100℃
不耐强酸和氧化剂，能溶于甲酚、苯酚、浓硫酸等。
机械性能优
越，表面硬度大，有自润滑性，摩擦系数小，耐磨耗，有较高的韧性、耐冲击。
结晶度高、熔点高，但熔融温度范围窄，热稳定性差，PA流动性好，成型间隙为0.02mm的溢边，成型收缩率大，制品易产生缩孔和凹痕。
机械零件、纺织、化工容器、电工仪表等领域。
续表2-1
PC
20元/千克
<130℃,耐寒性好，脆化温度-100℃
不耐碱、酮、脂等。
透光性好，吸水性小，力学性能好，抗冲击、抗蠕变性能突出，但耐磨性差。
熔融温度高，熔体粘度大，成型前原材料需
要干燥。
粘度对温度敏感，制品需要进行后处理。
机械零件、电机电子零件、光学零件。
PP
9元/千克
10℃~120℃
较好
刚性和耐磨
性好，耐高温，电绝缘性优异，耐电压和耐电弧性好。
化学稳定性好，耐酸耐碱，不吸水。
PP加工性能好，适宜注射、挤出、热成型、等类型加工。
冷却速度快，成型周期短，成型收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形和方向性强度差异大。
板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等。
表2-2PP塑料相关参数
性能项目
实验条件
测试标准
测试数据
数据单位
基本性能
熔体流动速率
230℃，2.16kg
ASTMD-1238
30
g/10min
密度
---
ASTMD-1505
0.9
g/cm3
机械性能
拉伸屈服强度
50mm/min
ASTMD-638
270
Kg/cm2
弯曲模量
---
ASTMD-790
60
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