毕业设计(2)

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10.5 定位装置计算 ................................................................................................................ 26 11 冷却系统设计 ......................................................................................................................... 27

11.1 概述 ................................................................................................................................ 27 11.2 冷却系统相关计算[12] ................................................................................................... 27 12开合模说明 ........................................................................................................................ 30 13 模具材料的选用 ..................................................................................................................... 30 结 论 ........................................................................................................................................... 32 总 结 ........................................................................................................................................... 33 参考文献 ....................................................................................................................................... 34 致 谢 ........................................................................................................................................... 35

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前言

塑料在当今这个社会无处不见，它在人们生活中成了不可缺少的角色。而塑料产品的成型主要靠模具的加工制造。模具以其生产零件的精准、高效、适应性广的特色，深受制造业的重视。

近些年中国的模具发展迅速，研究出很多的新技术，比如并行加工（模具的型芯和型腔合并成一个零件在多任务机床上被并行加工），平行加工等。对中国的模具产业进军国际市场作出了贡献。

计算机技术的不断提高对模具方面的发展有着很大的贡献，为模具的研究提供了有效的技术和手段。模具技术的发展会为人们生产出更为精准和复杂的零件。在方便人们生活的同时也产生了巨大的经济效益。

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1 注射模具概述

1.1 塑料简介

本制件材料为聚丙烯（PP），属于热塑性塑料，又称受热可熔性塑料。在常温下是硬的固体，加热后会变软，冷却后还会变硬。可反复加工，废品可以回收利用。由于其具有成型工艺简便、生产效益高和高的物理机械性能等优点，因此，应用十分广泛，特别是在容器、家庭用品、玩具等方面具有广阔的市场，但耐热性和刚性较低。

随着研究的深入，已经发展有抗冲击PP，主要商业用途是用在汽车、家用品、器具中的注塑件。它的抗冲击能力、低密度、着色能力和加工性能使它成为理想的材料。具有较高熔体流速的中等抗冲击树脂品级有较高的流动性能，这个特点在注塑大型部件如：汽车面板时特别有用。

1.2 注射模基本组成[1]

热塑性塑料注射模由下列基本部分组成： 1.2.1 定模机构

定模机构是安装在注射机的固定模板上的部分型腔。由定位环、主流道、定模底板、定模板和凹模组成一体。在注射机固定不动。主流道口与注射机的喷嘴相联，引入熔融塑料。 1.2.2 动模机构

动模机构是安装在注射机上的部分型腔。由凸模、动模板、导柱、动垫和模脚等组成一体，在注射机的锁模装置的驱动下往复运动。

随着动模板向右一起向右运动，完成凹模与凸模闭合，即闭模。注射机料筒里的熔融塑料在高压作用下，通过喷嘴和浇注系统进入模腔，获得需要的制品。当动模板向左运动时，完成开模，借助顶出装置实现制品脱模、落料。 1.2.3 浇注系统

浇注系统是将熔融塑料引向闭合模腔的通道、冷料穴、分流道和浇口等组成。 1.2.4 导向装置

导向装置是用保证动模和定模闭合时位置准确。它由导柱和导套组成。对于多腔注射模，其顶出机构也设置了导向装置，以免顶杆弯曲和折断。 1.2.5 顶出机构

顶出机构是实现制品脱模的装置。常见有顶杆式、顶管式和推板式等。 1.2.6 抽芯机构

当制品上带有侧孔或侧凹结构时，在顶出机构工作前，先要将可作侧向运动的型芯从制品中抽出，该侧向运动是由抽芯机构实现的。由此可知，该机构只是部分注射成型模才需要

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设置。

1.2.7 冷却和加热装置

加热是为满足注射成型工艺对模具温度的要求；冷却为使熔料能在模具内冷却定型。一般凹模中通冷却水、热水、热蒸汽等。 1.2.8 排气系统

排气系统是为了把型腔内原有的空气以及塑料受热过程中产生的气体排出，而在模具分型面（凹、凸模相配合的接触面又称合模面）处开设的排气槽。 1.3 软件简介[3]

本设计主要应用Pro/E完成模具的三维零件图和分模图， AutoCAD完成模具的二维装配图和零件图。

Pro/Engineer是由美国PTC参数技术公司推出，是国际上最先也是最成熟使用的参数化的特征造型技术的大型CAD/CAM集成软件。

Pro/Engineer包括三维实体造型、装配模拟、加工仿真NC自动编程，板金设计、电路布线，装配管路设计等专家有模块，ID反求工程，CE并行工程等先进的设计方法和模式。其主要特点是参数化的特征造型；统一的能使各模块集成起来的数据库；设计设计修改的关联性，即一处修改，别的模块中相应图形或数据也会自动更新。它的性能优良、功能强大。是一套可以应用于工业设计、机械设计、功能仿真、制造和管理等众多领域的工程自动化软件包。Pro/Engineer自1988问世以来，10多年来已成为全世界最普及的3D CAD/CAM系统。Pro/Engineer在今日俨然已成为3D CAD/CAM系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各行业。Pro/Engineer可谓是全方位的3D CAD/CAM系统的标准软件，集成了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据管理等功能于一体，其模块众多。Pro/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。

AutoCAD交互式图形软件是一种功能强大的、在微机上使用的绘图软件包。它可以根据使用者的操作迅速而准确地形成图形；它有强大的编辑功能，能够比较容易地对已画好的图形进行修改；它有许多辅助绘图功能可以使图形的绘制和修改变得灵活而方便。另外，它的编辑功能可以使绘图工作程序化。

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2 零件材料选择及材料性能

2.1 塑料制品设计依据[5]

如图2-1所示，塑件为三组方便调味盒，属于家庭用品，要求有高光洁度、颜色美观并且可以进行多种颜色调配，还需有一定的韧性。因此选用热塑性塑料聚丙烯（PP），其具有如下优缺点：

优点：1、刚硬有韧性。抗弯强度，抗疲劳、抗应力开裂； 2、质轻；

3、在高温下仍保持其力学性能。 4、能进行多种颜色调配，有光泽，美观。 缺点：1、在0?C以下易变脆； 2、耐候性差。

聚丙烯（PP）具体的成型条件表2-1。

表2-1 聚丙烯成形条件

注射机类型 密度(g/cm3） 计算收缩率（%） 计算收缩率（%） 模具温度（0C） 预热 温度（0C） 总周期 螺杆式 0.90-0.91 1-2 1-2 60-80 100—110 50-160 注射压力 MPa 螺杆转速（r/min） 成 型 时间注射时间 高压时间 冷却时间 总周期

70-100 40-60 20-60 0-3 20-90 50-160 （s）

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