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江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計開題報告
江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計
開 題 報 告
題 目 旋鈕注塑模設計
姓 名 孫遠飛 學 號 10020324
系 部 機電工程系
專 業(yè) 模具設計與制造
指導教師 劉 毅 職 稱 高級實驗師
2012年 9 月 10 日
說 明
1、畢業(yè)設計（論文）工作開始之前，學生填寫江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）開題報告。
2、學生要認真填寫畢業(yè)設計（論文）工作在開始之前所進行的準備工作和對畢業(yè)設計（論文）的整體構思設計。指導教師要對學生畢業(yè)設計（論文）的準備和整體構思做出評價。
3、本開題報告的各部分內容要完整，必須用黑墨水筆工整書寫,或按統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印所有簽字必須齊全。系、部的工作檢查將以此作為主要依據。
4、本開題報告填寫完整后，與畢業(yè)設計（論文）一起交給指導教師，作為畢業(yè)設計（論文）成績考核的主要依據材料。
5、評定成績后，《江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）開題報告》與《江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書》要統(tǒng)一交到系辦公室。成績優(yōu)秀的畢業(yè)設計（論文）開題報告、任務書、畢業(yè)設計（論文）由系、部復制后，存到教務處實訓科和學院檔案室各1份，其它由系、部保存，以備檢查、評估。
江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計開題報告
1、畢業(yè)設計題目
旋鈕注塑模設計
2、題目來源
（科研、生產、教學、其它）
生產
3、畢業(yè)設計的研究背景和意義
上海遐欣塑膠模具有限公司，是一家專業(yè)從事模具設計、制造及注塑成型、裝配、絲網印刷為一體化的企業(yè)。旋鈕是公司的一個產品，該塑件年產量約為20萬件。
模具工業(yè)是國民經濟的基礎，模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發(fā)能力。塑料模是一種用于生產的基本工藝裝備，它可以控制和限制熔融態(tài)的塑料流體在模具型腔內的流動，使之形成所需要的形狀。它在很大的程度上節(jié)約了大量的零件的原材料，降低了加工成本，提高了生產效率。當前塑料制品在制造業(yè)中所占的比例迅猛增加，一個設計合理的塑料模具可以提高生產率，降低次品率。
塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展速度十分迅猛。塑料材料由于其具有優(yōu)異的性能且加工容易，故成為塑料、橡膠和合成纖維三大合成材料中產量最大、應用最廣的高分子材料。目前，塑料材料的應用領域仍在進一步擴大，已經涉及國民經濟及人們生活的各個方面而塑料的加工及成型工藝也越來越得到設計者的重視。
4、畢業(yè)設計的目標、基本內容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性
目標：獨立完成該套模具的設計，以及編寫設計計算說明書。
基本內容：完成整套注塑模具的設計。
重點與難點：塑件底部螺紋孔的成型零件設計。
主要創(chuàng)新點：注塑模具的脫螺紋機構。
研究的可行性：圖紙正確，說明書完整。
5、主要參考資料及使用的原始資料（參考資料必須有著作、論文、網站和其它類，不得少于15冊）
[1] 趙華. 模具設計與制作[M]. 北京: 清華大學出版社, 2009-04
[2] 黃平、朱文堅. 機械設計教程-理論、方法與標準[M]. 北京: 清華大學出版社, 2010-12
[3] 郭鐵良. 模具制造工藝學[M]. 北京:高等教育出版社, 2008-11
[4] 趙昌盛. 實用模具材料應用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社, 2005-06
[5] 王煥庭、李茂華、徐善國. 機械工程材料[M]. 大連,大連理工大學出版社， 2000-05
[6] 屈華昌. 塑料成型工藝及模具設計[M]. 北京,高度教育出版社，2007-08
[7] 吳兆祥、高楓. 模具材料及表面處理[M].北京,機械工業(yè)出版社， 2002-04
[8] 黃毅宏、李明輝. 模具制造工藝[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003-07
[9] 張克惠.塑料材料學[M].西安:西北工業(yè)大學出版社,2000-05
[10] 宋濤、顧軍等.熱處理技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003-01
[11]劉靖巖.模具設計與制造.北京：中國輕工業(yè)
[12] 王樹勛.注塑模具設計與制造實用技術[M].廣州:華南理工大學出版社,1996-06
[13] 高為國.模具材料[M].機械工業(yè)出版社,2005-01
[14] 蔣繼宏、王效岳 注塑模具典型結構100例[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2000-06
[15] 王鵬駒、張杰 塑料模具設計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社，2008-10
[16] ABCUG論壇 www.abcug.com
[17] 燕秀模具論壇 www.yxcax.com
[18]免費CAD教程網 www.mfcad.com
畢業(yè)設計（論文）整體構思設計
畢業(yè)設計（論文）的整體構思（設計類：方案；論文類：提綱）
1．對產品成型工藝進行分析
2．注塑模具設計的方案論證
3．注塑模具的結構設計（包括零件結構設計，成型零件及主要零部件的設計計算等，繪制裝配圖和零件圖）
4．模具零件加工工藝規(guī)程的編制
5．畢業(yè)設計說明書的編寫
畢業(yè)設計（論文）的主要研究手段、方法（含學校實驗室條件）
應用已掌握的專業(yè)知識，在指導老師的幫助下，應用UG、AUTOCAD等軟件完成該套注塑模具的設計與繪制，并在相應專業(yè)知識的基礎上理論聯系實際，不斷鞏固和學習新的知識，為將來更好的工作打下堅實的基礎。
畢業(yè)設計的進度安排
第一階段 準備工作 2012年06月01日～2012年08月30日
第二階段 方案調研 2012年09月01日～2012年09月15日
第三階段 畢業(yè)設計 2012年09月16日～2012年12月15日
第四階段 畢業(yè)答辯 2012年12月16日～2012年12月25日
第五階段 資料歸檔 2012年12月26日～2012年12月30日
指導教師意見：（對題目、深度、廣度、工作量、工作準備的意見，對結果的預測、期待等）
選題符合要求，同意開題
指導教師簽字： 劉毅 2012 年 9 月 15日
專業(yè)指導小組意見：
符合要求，同意開題
專業(yè)指導小組長簽字：龐曉琛 2012 年 9 月 15日
系指導委員會意見：
符合要求，同意開題
系畢業(yè)設計指導委員會主任簽字：周宏雷 2012 年 9 月 15日
6
畢業(yè)設計
課 題：
旋鈕注塑模設計
專 題：
專 業(yè)：
模具設計與制造
學 生 姓 名：
孫遠飛
班 級：
10模具（2）班
學 號：
10020324
指 導 教 師：
劉毅
完 成 時 間：
2012年12月27日
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江陰職業(yè)技術學院畢業(yè)設計
旋鈕注塑模設計
摘要
隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的高分子材料不斷被應用。因此價格低廉、來源豐富、性能優(yōu)良的塑料制品已經越來越普及，它在汽車、電腦、機械儀表、家電、通信等各個領域幾乎已經起到不可替代的作用。
注射成形是把塑料原料放入注射機料筒中經過加熱熔化均勻塑化，使之成為熔融狀態(tài)的流體，然后通過柱塞或螺桿高壓力注入模具型腔中，然后經過保壓、冷卻、固化從而獲得塑料制品的加工工藝。
本產品是兒童玩具車座椅底部旋鈕，體積較大且?guī)в袃陕菁y孔。該產品設計為大批量生產，故設計的模具必須要有較高的生產效率，螺紋能夠自動脫模，故采用液壓傳動裝置，齒條帶動齒輪脫螺紋。而塑件底部有兩矩形臺階孔，可利用模具的開模力，采用斜導柱帶動側滑塊完成側抽芯。為了保證塑件的質量以及其使用性能故模具設計成一模兩腔。澆注系統(tǒng)采用側澆口，推出方式為推桿推出。因體積較大，冷卻時間較長故在型腔板上開設冷卻水道，從而加速冷卻，減少塑件的成型時間。
關鍵詞：注射成型；斜導柱；一模兩腔
I
Design of injection mold for the knob
Abstract
With the continuous development of science and technology, more and more high polymer material has been applied. So the price is low, the source is rich, good performance of plastic products has been more and more popular, it in the car, computer, mechanical instrument, home appliances, communications, and other fields has almost play the role that cannot be replaced.
Injection molding is the plastic raw materials into the injection machine cylinder through heating melting uniform plasticizing, make it become the molten state of the fluid, and then through the plunger or screw high pressure injection mold cavity, and then after the pressure, cooling, curing to get plastic products processing technology. This product is a children's toy car seat bottom knob, large size and with two threaded hole. This product design for mass production, the design of the die must have higher production efficiency, thread automatically release, it adopts hydraulic drive, rack drive gear to take off the thread. And at the bottom of the plastic parts there are two rectangular step hole, can use mould cavity force, the inclined guide pillar drive the sideslip block complete side core-pulling. In order to guarantee the quality of plastic parts and its performance so mould design into a die two cavity. Pouring system adopts the side gate, roll out way out for the push rod. Because of the large size, cooling time is long so in cavity plate set on cooling channel, so as to accelerate cooling, reduce plastic parts forming time.
Keywords：Injection molding ;Slider angle pin ;One die two cavity
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目錄
摘 要.............................................................................................................................................I
Abstract......................................................................................................................................... I
目 錄.............................................................................................................................................I
第一章 緒論...................................................................................................................................1
1.1我國塑料模具的發(fā)展狀況和趨勢.......................................................................................1
1.2課題的背景和意義...............................................................................................................2
1.3畢業(yè)設計的目標、基本內容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性...................2
第二章 塑件的工藝性分析...........................................................................................................3
2.1 設計任務說明書..................................................................................................................3
2.2塑件的尺寸精度分析...........................................................................................................4
2.3 壁厚分析..............................................................................................................................4
2.4 圓角分析..............................................................................................................................4
2.5 孔分析..................................................................................................................................5
2.6 螺紋分析..............................................................................................................................5
2.7 脫模斜度分析......................................................................................................................5
2.8加強肋分析...........................................................................................................................6
第三章 材料的工藝分析...............................................................................................................7
3.1塑件材料的選擇...................................................................................................................7
3.2材料的基本特性...................................................................................................................7
3.2.1高密度聚乙烯的物理性質............................................................................................7
3.2.2高密度聚乙烯的化學性質............................................................................................7
3.3 材料的成型特性..................................................................................................................7
第四章 成型設備的選擇...............................................................................................................9
4.1塑件體積的計算...................................................................................................................9
4.2 模具型腔數目的確定..........................................................................................................9
4.3 注塑機的初步選擇..............................................................................................................9
4.3.1 塑件所需的最大注射量...............................................................................................9
4.3.2 注射機的成型工藝參數.............................................................................................10
- 1 -
第五章 澆注系統(tǒng)的設計.............................................................................................................11
5.1 分型面的選擇....................................................................................................................11
5.2 主流道的設計....................................................................................................................11
5.3 分流道的設計....................................................................................................................12
5.4 澆口的設計........................................................................................................................12
5.4.1 澆口的選擇（選擇側澆口）.....................................................................................13
5.4.2 澆口尺寸的確定.........................................................................................................13
5.5 冷料穴和拉料桿的設計....................................................................................................13
第六章 成型零部件設計.............................................................................................................15
6.1 零件工作部分尺寸的計算................................................................................................15
6.2 成型零部件的結構設計....................................................................................................16
第七章 脫螺紋機構的設計.........................................................................................................19
7.1 螺紋抽芯力的計算............................................................................................................19
7.2 螺紋抽芯旋轉圈數的計算................................................................................................19
7.3 齒輪結構的設計 ............................................................................................................20
7.4 齒數與傳動比的確定........................................................................................................20
7.5齒條工作部分尺寸的計算.................................................................................................21
第八章 注射模側向分型與抽芯機構的設計.............................................................................22
8.1 抽芯機構的類型................................................................................................................22
8.2 斜導柱的基本形式............................................................................................................22
8.3 斜導柱抽芯傾斜角的選取................................................................................................22
8.4 斜導柱工作參數的確定....................................................................................................22
8.4.1 抽芯力與開模行程的計算.........................................................................................22
8.4.2 抽拔距地計算.............................................................................................................23
8.4.3 斜導柱所受彎曲力的計算.........................................................................................23
8.4.4 斜導柱直徑的計算.....................................................................................................23
8.4.5 斜導柱長度的計算.....................................................................................................23
8.5 側滑塊與壓緊塊的設計....................................................................................................23
8.5.1 側滑塊的設計.............................................................................................................23
8.5.2 導滑槽的設計.............................................................................................................24
- 1 -
8.5.3 楔緊塊的設計.............................................................................................................24
8.5.4 側滑塊定位裝置的設計.............................................................................................24
第九章 結構零部件的設計.........................................................................................................26
9.1 標準注射模架的選擇........................................................................................................26
9.2 限位螺釘的選擇................................................................................................................26
9.3 導向機構的設計................................................................................................................27
9.4 推出機構的設計................................................................................................................27
第十章 溫度調節(jié)及排氣系統(tǒng)的設計.........................................................................................28
10.1 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計......................................................................................................28
10.2 排氣系統(tǒng)的設計..............................................................................................................28
第十一章 模具與注射機的校核.................................................................................................30
11.1 鎖模力的校核..................................................................................................................30
11.2 模具閉合高度的校核......................................................................................................30
11.3開模行程的校核...............................................................................................................30
11.4 最大注射量的校核..........................................................................................................31
11.5 最大注射壓力的校核......................................................................................................31
11.6 模具安裝尺寸的校核......................................................................................................31
第十二章 繪制模具總裝配圖及零件圖.....................................................................................32
12.1模具總裝配圖...................................................................................................................32
12.2部分零件圖.......................................................................................................................33
結 語...........................................................................................................................................35
致 謝...........................................................................................................................................36
參考文獻.......................................................................................................................................37
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第一章 緒論
1.1我國塑料模具的發(fā)展狀況和趨勢
近幾年來，世界模具市場總量一直保持在600億～650億美元之間。04年世界模具產值約600億美元,亞洲約占200億美元,中國大約占有65億美元。但是進口比例大約為10～20億美元。近年來這些模具在我國逐漸實現國產化,我國近年來模具工業(yè)及其進出口情況如表1-1所示。
表1-1 中國的模具工業(yè)及其進出口情況
年份
生產廠家
（個）
產值（銷售額）
（億元人民幣）
進口
（億美元）
出口
（億美元）
1984
6000
15
0.245
0.013
1994
10000
130
7.650
0.389
2004
——
530
18.130
4.910
2006
30000
720
20.470
10.41
2007
——
870
20.040
14.15
2008
——
950
20.04
19.22
目前,我國模具制造技術與國際先進水平相比還有較大差距,其中創(chuàng)新能力差距非常突出，最主要的原因是我國自主創(chuàng)新產品較少。為了鼓勵機械工業(yè)發(fā)展，2005年12月21日國務院正式頒布《促進產業(yè)結構調整規(guī)定》，其中第19項是：大型、精密模具及汽車模具設計與制造?？梢?，國家對機械工業(yè)的重視。
近年來現代化的科學設計方法已經在我國得到廣泛應用，如：熱流道技術、氣輔注射技術和多色注射技術等。許多國際著名CAD/CAE/CAM軟件如：CATIA、UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS、Mold flow、DYNAFORM、DEFORM逐漸被引進，并得到了很好的應用。同時自主開發(fā)的系統(tǒng)軟件，例如：華中理工大學注塑、汽車覆蓋件和級進模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)、上海交大沖壓、擠壓和精沖模具CAD系統(tǒng)、西安交大的沖壓和級進模具CAD/CAM系統(tǒng)（XJCY）、北京機電研究所鍛模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等，也有了較大的發(fā)展。