过滤网塑胶模模具设计毕业设计说明书

毕业设计（论文）题目：过滤网塑胶模模具设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：（签名）单位：（盖章）

年月日

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：（签名）单位：（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：（签名）

年月日

目录

前言 (4)

第1章塑件工艺分析 (5)

第 1.1 节塑件分析 (5)

第 1.2节过滤网原料（ABS）的物料性能、成型性能与工艺参数 (6)

第2章注塑设备选择 (9)

第2.1节估算塑件体积 (9)

第2.2节选择注射机 (10)

第3章浇注系统的设计 (11)

第3.1节主流道设计 (10)

第3.2节分流道设计 (11)

第3.3节冷料井设计 (12)

第4章成型零件的设计与计算 (16)

第4.1节型腔的径向尺寸与深度 (16)

第4.2节型芯的径向尺寸与深度 (16)

第4.3节模具型腔侧壁和底板厚度的计算 (17)

第5章合模导向机构设计 (18)

第5.1节导向与定位机构设计 (18)

第6章脱模机构设计 (19)

第6.1节脱模机构设计 (19)

第7章注塑机参数校核 (20)

第7.1节最大注塑压力校核 (20)

第7.2节最大注塑量校核 (20)

第7.3节锁模力校核 (21)

第7.4节模具与注射机安装相关部分尺寸校核 (21)

第8章温度调节系统的设计 (22)

第8.1节模具加热系统的设计 (22)

第8.2节模具冷却系统的设计 (22)

第9章模具的装配 (23)

第9.1节模具的装配程序 (23)

第10章安装与试模 (24)

第11章模具的估价 (28)

设计总结 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

前言

模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。

随着模具工业的不断进步，模具成型周期也在不断的缩短。现在各种模具设计软件已经相当普及，大大缩短了制造与设计的时间。此次设计中我主要用到了UG. Pro-E. CAD. MOLDFLOW.

塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺

基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。

关键词：工业之母、绘图软件、工艺、生产率。

第1章塑件工艺分析

第 1.1 节塑件分析

该塑件是一个圆柱形过滤网，如上图所示2D/3D，塑件均匀壁厚为2mm，如果按照上图所示产品局部不利于脱模，又因此过滤网对尺寸要求不高，实际中只是一个配件而已，所以人为的把不利于脱模的部位做了3度的拔模角。

第 1.2 节分型面的确定

根据分型面的选择原则

（1）便于塑件脱模，取最大截面处。

（2）确保塑件质量，不选择塑件的光滑外表面。

（3）塑件尽量留在动模一侧。

考虑塑件结构形式，分型面选择在圆柱的最大轮廓线上。内部做了一个圆柱为了侧抽。如上图所示过滤网的侧抽芯距离为122mm，而且斜导柱的最大抽芯距在50mm以内比较安全。综上考虑产品上下分模，并做了一个液压侧抽芯。

第 1.3 节型腔数量及模具结构形式的确定

由于塑件为薄壁塑件，并且尺寸较大，所以选用一模两腔的结构形式，采用侧浇口，这样模具比较简单。

第 1.4 节塑件材料的分析

根据上述产品说明，本次设计所选用塑件材料为ABS，材料ABS是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。这三种组分各自的特性，使ABS具有良好综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。

ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。ABS无毒，无味。密度 1.02～1.05g/cm3成型温度范围（180℃--240℃）,成型时有较好的流动性。ABS材料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降(抗寒性)；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。ABS几乎不受酸、碱、盐、及水和无机化盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。此外，ABS的缺点是耐热性不高，低介电强度，低拉伸率，热变形温度为93℃，脆化温度为-27℃,使用的温度范围为-40℃～100℃，而且ABS的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬发脆。

成型工艺性很好，可以注射成型。

附表1—1 ABS材料性能、工艺参数表

密度 1.05 拉伸强度33～49 收缩率0.003～0.008 拉伸弹性模量 1.8 熔点130～160 弯曲强度80 热变形

温度（45N/cm2）65～98℃

弯曲弹性模量 1.4

压缩强度18～39

模具温度25～70℃缺口冲击强度11～20

喷嘴温度180～190℃硬度R62～86

中段温度210～230℃外观微黄色或白色不透明后段温度200～220℃吸水率0.05～0.5

干燥温度80～90℃

特点耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻

注射压力70～100MPa

塑化形式螺杆式柱塞式

干燥时间2H 保压压力30-80MPa 背压压力3-20MPa 比重 1.05 注塑时间3-5s 保压时间10-30s

第2章 注塑设备选择

第2.1节 注射量的计算

通过Pro/E 建模分析，单个塑件体积V 1为10cm 3

塑件质量 g v 06.201003.122 m 1=??==ρ ρ取1.033/cm g 流道凝料的质量 g v 60.252.203.1m 2=?==ρ

注射量 g m m m 66.2260.206.2021=+=+=

第2.2节 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 塑件在分型面上的投影面积 21mm^2 .3830=A

流道凝料在分型面上的投影面积 22646mm A ==

所以 22144766468303mm A A A =+=+=

所需锁模力

型kAp F m =

F —--合模力

K-----安全系数，一般取1~~1.2

A------产品在分型面上的投影面积cm2

P------模腔的内压力MPa(网上查ABS 模腔的平均内压力为30MPa)

KN N kAp F m 1611611362.1304476==??==型

式中型腔压力型p 查表取30a MP 。

第2.3节选择注射机

根据每个生产周期的注射量和锁模力的计算值，注射机型号为XS-Z30/25立式注射机，主要技术参数见表

第3章浇注系统的设计

浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴所组成。由课程设计任务，我们选择侧浇口浇注。取分型面在水杯口处，浇口在水杯口。主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。

第3.1节主流道设计

主流道与注射机喷嘴在同一轴心线上。在卧式或立式注射机用模具中，主流道垂直于分型面。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流速和冲模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的交口套。（1）主流道长度

为减少塑料熔体冲模时的压力损失和塑料损耗，应尽量缩短主流道的长度，此次设计根据A板和定模座板的厚度确定。为减小料流转向时的阻力，主流道的出口端应做成圆角，圆角半径r=0.5～1mm，主流道的出口端应与定模分型面齐平，以免出现溢料。

（2）主流道小端直径

主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径+ (0.5～1 ) mm

= 3+ (0.5～1)mm=（3+0.5）=3.5mm

(3) 主流道大端直径

主流道大端直径根据锥角和主流道的长度自然确定

(4) 主流道锥度

主流道锥角一般应在2°～6°，取α =2°，

(5) 主流道的球半径

主流道的球半径SR = 喷嘴球半径+（1～2）mm

=15+（1～2）mm = 16mm

(6) 球面配合高度

球面配合高度h为3～8取3mm。

本制品主流道的结构形式如图所示

。

第3.2节分流道的设计

分流道是指主流道与浇口之间的通道。其作用是使熔融塑料过渡和转向。分流道设计要求：一是使流道尽快充满型腔，在流道内的压力损失和热量损失小；二是将塑料熔体均衡的分配到各个型腔；三是回料量小。本制品分流道的结构形式如图所示

(1) 分流道的截面设计

常用的流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等，在设计中，要减少流道内的压力损失，就希望流道截面积大，要减少散热损失，又希望面积小，故可用流到的截面积与其周长之比（水力半径R）[8]来表示分流道的流道效率，其比值越大，表明流道的效率越高，也就表明流道和流道璧的接触少，阻力小，流通能力强，压力损失小，散热少。但是考虑到实际加工和模具成本，所以为了加工方便本设计采用梯形流道。（直接用梯形刀就可铣出。）

第3.3节冷料穴及拉料杆的设计

冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料穴的直径宜大于主流道大端直径，深度约为主流道大端直径的1~1.5倍。在遥控器外壳注塑模具设计中，采用底部带有Z形拉料杆的冷料穴。在冷料穴底部有一Z形头拉料杆，由侧凹将主流道凝料钩住，开模时随塑件一起留在动模上。脱模时拉料杆与推杆其推出机构配合使用，二者同步运动，拉料杆将浇注系统凝料推出模外。形状如图所示。

第3.4节浇口的设计

浇口是指连接分流道和型腔的进料通道，它是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分。浇口的作用表现为：塑料熔体通过浇口时剪切速率增高，粘度降低，有利于充型；同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高、粘度降低，从而提高了塑料的流动性，有利于充型；另外在注射过程中，塑料充型后在浇口处及时凝固，防止熔体的倒流；成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。浇口的尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难；浇口的尺寸过大，浇口周围产生过剩的残余应力，导致产品变形或破裂，且浇口的去除困难等。

一般来说，浇口位置选择要遵循以下原则：

（1）浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少。（2）浇口位置的设置应有利于排气和补缩。如果塑件壁厚相差较大，应将浇口设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。