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畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題 目： 氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
（英文）：Design of the Injection Mould for the Lid of Atmospheric Pressure Bottle
院 別： 機(jī)電學(xué)院
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造與其自動(dòng)化 (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)
姓 名： 謝華健
學(xué) 號(hào)： 2006090443026
指導(dǎo)教師： 王 曉 軍
答辯日期： 2010年5月
氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)主要針對(duì)氣壓瓶蓋外觀質(zhì)量要求和尺寸精度配合較高、結(jié)構(gòu)形狀和制造工藝較復(fù)雜的情況。在外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用流線型設(shè)計(jì)、光亮表面處理；模具設(shè)計(jì)上采用了潛伏式澆口、開合模定位裝置、多推桿推出機(jī)構(gòu)和回路冷卻系統(tǒng)等多項(xiàng)措施。實(shí)現(xiàn)高效、質(zhì)量高、成本低的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)原則。
設(shè)計(jì)過程中翻閱一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)有關(guān)的參考資料和文獻(xiàn)，結(jié)合繪圖軟件Pro/Engineer Wildfire 4.0和AutoCAD 2008對(duì)氣壓瓶蓋和模具的初步設(shè)計(jì)。對(duì)于產(chǎn)品的外型設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，主要包括以下這些方面。外型設(shè)計(jì)：基本長(zhǎng)度尺寸、拔模斜度、最小過渡圓角、最小壁厚、粗糙度等方面的確定；模具設(shè)計(jì)：注射機(jī)的選擇、澆注系統(tǒng)、成型零件、合模機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，繪制模具零件圖和裝配圖等。
關(guān)鍵詞：氣壓瓶蓋；模具設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加工工藝
Design of the Injection Mould for the Lid of Atmospheric Pressure Bottle
ABSTRACT
This design is mainly for the situation of quality requirements for the Lid of Atmospheric Pressure Bottle and with a high dimensional accuracy, the shape of Construction and complicated manufacturing process. In the design of appearance and structure, it will adopt with sleek design and bright surface. Mold design using submarine gate, opening and closing mold positioning device, multi-putting introduction equipment and a number of measures such as loop cooling system. Thus achieve the efficient, high quality and low cost product design and production principles.
The design process has referred to some product design and mold design-related references and documents, and combined with mapping software Pro / Engineer Wildfire 4.0 and AutoCAD2008 in the Lid of Atmospheric Pressure Bottle and the preliminary design of mold. As to the outlook design and mold design of the product, is mainly including the following areas: Outlook design: the confirmation of the basic length dimensions, taper angle, the minimum fillet, minimum wall thickness, roughness, etc: Mold design: the choice of injection machine, the design of injection system, molding parts, clamping device, mold body and cooling system, and drawing die parts diagrams and assembly drawings, etc.
Keyword: the Lid of Atmospheric Pressure Bottle；mold design；structure design；process
目 錄
1.前 言 1
2.緒 論 2
2.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展 2
2.2 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性 2
2.3 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 3
2.3.1 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀 3
2.3.2 我國(guó)塑料模具發(fā)展趨勢(shì) 3
2.4 國(guó)內(nèi)外發(fā)展的差異 4
2.5 課題研究 5
2.5.1 課題背景、來源和研究?jī)?nèi)容 5
2.5.2 課題研究的目的和意義 6
2.5.3 課題研究的技術(shù)工具 6
2.6本章小結(jié) 6
3. 氣壓瓶蓋造型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
3.1 塑料的選擇和塑件成型工藝性分析 7
3.1.1塑件（氣壓瓶蓋）分析 7
3.1.2熱塑性塑料（ABS）的注射成型過程及工藝參數(shù) 7
3.1.3 ABS的性能分析 8
3.1.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 9
3.2塑料成型工藝方法的選擇 9
3.3 塑件幾何形狀設(shè)計(jì) 10
3.3.1 尺寸公差和精度 10
3.3.2 表面粗糙度 11
3.3.3 脫模斜度 11
3.3.4 壁厚 11
3.3.5 圓角 11
3.4 產(chǎn)品造型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 12
3.5本章小結(jié) 14
4.氣壓瓶蓋的模具設(shè)計(jì)……………………………………………………………….15
4.1擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 15
4.1.1分析面位置的確定 15
4.1.2確定型腔數(shù)量及排列方式 16
4.2注射機(jī)型號(hào)的確定 16
4.2.1所需注射量的計(jì)算 17
4.2.2注射機(jī)型號(hào)的選定 17
4.2.3型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 18
4.3澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 20
4.3.1主流道的設(shè)計(jì) 20
4.3.2分流道設(shè)計(jì) 21
4.3.3澆口的設(shè)計(jì) 22
4.3.4冷料穴的設(shè)計(jì) 24
4.4成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 24
4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)計(jì)算 25
4.4.2成型零件強(qiáng)度、剛度的校核 26
4.5 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 27
4.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28
4.7 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31
4.7.1抽芯距的確定與抽拔力的計(jì)算 31
4.7.2斜導(dǎo)柱分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31
4.8 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 33
4.8.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 33
4.8.2塑件推出的基本方式 33
4.8.3脫模力的計(jì)算 34
4.8.3軸的校核計(jì)算 35
4.9 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39
4.10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39
4.10.1加熱系統(tǒng) 39
4.10.2冷卻系統(tǒng) 39
4.11 典型零件的制造工藝 41
4.11.1動(dòng)模板的制造工藝 41
4.12模具工作過程 43
4.13本章小結(jié)..........................................................................................................45
5.總結(jié) 46
參考文獻(xiàn) 47
致謝 49
附錄 圖紙 50
1.前 言
近年來，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視,發(fā)達(dá)國(guó)家有“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”之說，可見其受重視之程度，當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來越多的人所接受。模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是在整個(gè)模具工業(yè)中的一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。
隨著信息技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展，在現(xiàn)代生活中，到處都有氣壓瓶蓋的存在，氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)，也隨著人們科技的進(jìn)步在不斷的發(fā)展著。而我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)正是針對(duì)現(xiàn)代氣壓瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)發(fā)展的狀況，對(duì)氣壓瓶蓋的外觀結(jié)構(gòu)造型，以及注射模設(shè)計(jì)。經(jīng)過這樣的設(shè)計(jì)使得我們能夠綜合性地運(yùn)用這幾年內(nèi)所學(xué)知識(shí)去分析、解決問題，在作畢業(yè)論文的過程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用；另一方面使得我們的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)，也為以后的就業(yè)提供方向性的指導(dǎo)，因此寫好畢業(yè)論文，無論對(duì)國(guó)家、社會(huì)，對(duì)學(xué)校、學(xué)生，都具有重要而實(shí)際的意義。
在接到這次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，我在網(wǎng)上找過很多相關(guān)的文章和圖書介紹，而且在市場(chǎng)上看過很多類型的氣壓瓶蓋。總體這產(chǎn)品逐漸走向成熟，雖然瓶蓋有很多種類，但大體上都是外型在改變。綜合以上調(diào)查資料，我會(huì)在外形結(jié)構(gòu)上和制造工藝上進(jìn)行改變和創(chuàng)新。在外形設(shè)計(jì)上利用PRO/E進(jìn)行三維建模且進(jìn)行CAE分析，實(shí)現(xiàn)外部曲面造型優(yōu)化和制造可行性分析，符合現(xiàn)實(shí)制造要求；在制造工藝方面，利用注射模具生產(chǎn)零件，在模具設(shè)計(jì)上會(huì)使用EMX進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和使用moldflow進(jìn)行塑件成型分析等新技術(shù)，而加工時(shí)會(huì)用MASTERCAM進(jìn)行數(shù)控編程，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)控加工其氣壓瓶蓋注塑模模具，以減少設(shè)計(jì)模具的時(shí)間和制造成本，防止失敗設(shè)計(jì)的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)出來的氣壓瓶蓋具有外形美觀、生產(chǎn)成本低、可生產(chǎn)批量大、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
經(jīng)過幾個(gè)月對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的奮戰(zhàn)，感謝指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和一些并肩作戰(zhàn)的同學(xué)們的相互支持。再次感謝你們！
由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以本設(shè)計(jì)中產(chǎn)品尺寸的數(shù)據(jù)都要依靠書本和手冊(cè)來確定，也因本人水平有限，故在設(shè)計(jì)中難免產(chǎn)生不足和錯(cuò)誤，請(qǐng)各位老師指正。
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