1、畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè) 模具制造/日語 班級 模具/日語 姓名 一、課題名稱： 圓形筆筒塑料模設計 二、主要技術指標：1. 采用CAD軟件對圓形筆筒造型進行三維造型，實現(xiàn)三維圖與二維圖的相互轉換。 2. 描述圓形筆筒架構特點和設計要點，分析筆筒成型原理并確定其成型方法。 3. 運用兩板模對筆筒成型模進行設計。 三、工作內(nèi)容和要求：1在深刻領會任務內(nèi)容及要求的基礎上，通過查閱文獻資料、調(diào)查研究和方案論證，制定工作計劃，并撰寫開題報告。 2擬定畢業(yè)論文（設計）研究方案，開展實驗研究、理論研究、設計、研制、開發(fā)以及數(shù)據(jù)處理、分析總結、整理資料、圖紙繪制等與任務書要求相應的工作。 3畢業(yè)設計報告或

2、畢業(yè)論文應由：題名（標題）、目錄、摘要（中外文）、引言（前言）、 正文、結論、謝辭、參考文獻和附錄等幾部分構成。 。 4畢業(yè)論文的字數(shù)要求在1萬字以上，畢業(yè)設計報告要求在0.8萬字左右。 5按照工作計劃，進行中期檢查準備。 6. 論文經(jīng)初稿、二稿后定稿，并參加答辯。 四、主要參考文獻：1. 塑料模設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2001 2. 馮炳堯.模具設計與制造簡明手冊M.上海：上海科學技術出版社，1998 3. 許發(fā)樾.實用模具設計與制造手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社，2002 4. 譚雪松.pro/ENGINEER 2001基礎設計M.北京：人民郵電出版社，

3、2002 學 生（簽名） 年 月 日指 導 教師（簽名） 年 月 日教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文題目）圓形筆筒塑料模設計一、選題的背景和意義：選題背景：當今筆筒的使用隨處可見，據(jù)考證，筆筒的使用在中國已經(jīng)有幾千年的歷史，而用來制作筆筒的材料也是不盡相同，從古代的木頭、竹子、石器、陶瓷、玉器到現(xiàn)代的金屬，雖然都可以制作出各種樣式的筆筒，但是這些產(chǎn)品生產(chǎn)效率低，有的價格昂貴。然而，使用塑料制作筆筒，不但價格適中，而且制造方便，造型美觀。如今筆筒的花樣層出不窮，有方形有圓形也有創(chuàng)意筆筒，然而，據(jù)我觀察，圓形筆筒的使用似乎更加普遍，它不

4、但外觀大方實用性也更強，使用效率也更高。選題意義：通過三年專業(yè)的系統(tǒng)學習,我們基本掌握了有關的理論知識,選擇注塑模作為課題可以讓我綜合運用以前所學知識,使書本知識轉化為實際運用,更有利于對注塑模的掌握和實際運用.將課堂知識運用與生產(chǎn)實踐。塑料圓形筆筒注射模設計是融合多種知識的綜合實踐活動，在完成該課題的過程中能進一步熟悉繪圖軟件以及塑料模的造型與裝配，對于將來上崗實習有很大的幫助。二、課題研究的主要內(nèi)容：1運用UG或PRO/ENGJNEER軟件進行外觀造型2. 塑件的工藝性分析3模具結構、尺寸的設計計算4. 模具的基本結構與模架選擇5模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程三、主要研究（設計）方法論述：1

5、.進行市場調(diào)查，了解目前產(chǎn)品的情況 2.查找相關資料掌握設計要點 3.運用UG或PRO/ENGJNEER軟件對塑件進行造型 4.在指導老師的指導下修改完善 四、設計（論文）進度安排：時 間工 作 內(nèi) 容8.018.02 市場調(diào)研、收集資料、 選擇設計課題8.038.05初步確定設計方案，完成開題報告8.068.08對產(chǎn)品造型及進行塑件的工藝性分析，初步設計模具8.088.13確定模具的基本結構及選擇模架8.148.16計算成型零件工件尺寸，完成零件圖、總裝配圖8.178.20撰寫并完成設計報告初稿8.218.22初稿審閱、修改8.238.24整理、完成圖樣8.258.28定稿、打印8.298.

6、30準備論文答辯五、指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日圓形筆筒塑料模設計目錄0.引言51.市場調(diào)查52.塑料筆筒的工藝性分析62.1 塑件材料特性72.2 塑件結構精度分析72.3尺寸精度的選擇及注意事項72.4 塑件材料的成型性分析72.5 塑件材料成型工藝參數(shù)73、模具的基本結構及模架選擇83.1 模具的基本結構84.成型零件設計114.1 結構設計114.2 工作尺寸計算114.3 型腔側壁和底板厚度計算125.選擇標準模架125.1 確定模架組合形式125.2 計算型腔模板周界125.3 選取標準的型腔模板周界尺寸125.4 確定模板厚度

7、125.5 選定模架136.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)137.排氣系統(tǒng)138.繪制裝配圖、零件圖的要求149.結束語14答謝辭14參考文獻14圓形筆筒塑料模設計摘要：本文主要介紹了注塑模具的設計，通過對一個塑件的全面分析，選用合適的注塑機，確定模具的結構方案，再通過模具型芯、型腔等相關尺寸計算，繪制模具的零件圖、裝配圖，并且還對主要零件進行模具加工工藝分析，確定加工工藝路線，以及模具的裝配工藝。為了更進一步清楚形象的了解模具的結構設計過程，這次畢業(yè)設計使用與UG NX4.0與PRO/ENGJNEER作為三維軟件，帶來了很大的方便。關鍵詞：圓形筆筒；加工工藝；塑料模；軟件應用 Design of a circ

8、ular plastic penAbstract：The text mainly introduces to note the design of the molding tool of Plastics originally, passing the structure characteristics to the overall analysis of a Plastics piece, choose to use to note the machine of Plastics fitly, make sure the structure project of the molding to

9、ol, then passes the related size of a heart of molding tool, a cavity calculation, draw the spare parts diagram of the molding tool and assemble the diagram, and return to carry on the molding tool to process the craft analysis to the main spare parts, making sure to process the craft route, and the

10、 assemble craft of the molding tool. For the sake of the structure design process of the understanding molding tool of the further clear image, this text still adopts the UG and PRO/ENGJNEER as the three dimensional software, has brought very big convenient.Key Words：Round pen；Processing craft；Plast

11、ic；Software applications0. 引言模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，近年來得到飛速發(fā)展，塑料模具也是如此，它的產(chǎn)品應用于各行各業(yè)，而塑料筆筒就是其中的一種塑料產(chǎn)品。筆筒的使用在我國已經(jīng)有幾千年的歷史，而用來制作筆筒的材料也是不盡相同，從古代的木頭、竹子、石器、陶瓷、玉器到現(xiàn)代的金屬，雖然都可以制作出各種樣式的筆筒，但是這些產(chǎn)品生產(chǎn)效率低，有的價格昂貴。然而，使用塑料制作筆筒，不但價格適中，而且制造方便，造型美觀。塑料圓形筆筒注射模設計是融合多種知識的綜合實踐活動，在完成該課題的過程中能進一步熟悉繪圖軟件以及塑料模的造型與裝配，對于將來上崗實習有很大的幫助。 1

12、. 市場調(diào)查由相關資料可知，筆筒早在戰(zhàn)國時即已出現(xiàn)。1954年6月湖南省文管會在長沙左家公山發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)國木槨墓，其中遺物有一支真正的毛筆，與筆同在一處的還有簡削、竹片和小竹簡各一。此套工具可能就是當時用于寫字的全套工具，而其中的小竹簡為盛筆所用，也就相當于今天的筆筒。筆筒正式而普遍地作為一種文房用具出現(xiàn)應該是在明代晚期，確切地說應在明嘉靖、隆慶、萬歷時期。近幾年，塑料筆筒越來越受人們的青睞，因為它不僅輕便實用而且材料易得，生產(chǎn)周期短，價格便宜，易造型，著色等。當今筆筒無論從數(shù)量還是形狀上來說都遠遠超過古代，其中塑料筆筒是當今最常見之一。塑料筆筒如圖1所示：圖1 塑料筆筒2. 塑料筆筒的工藝性分析塑

13、件如圖2所示：圖2 筆筒三維圖塑件的零件圖如圖3所示：圖3 零件圖產(chǎn)品名稱：塑料圓形筆筒產(chǎn)品材料：ABS產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖所示塑件顏色：藍色塑件要求：塑件外側表面光滑，不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，塑件允許最大脫模斜度0.5°。2.1 塑件材料特性1）基本特性：ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應用最廣的工程塑料之一。ABS無毒、無味，為呈微黃色或白色不透明顆粒，成型的塑件有較好的光澤，密度為1.021.05g/cm3ABS是由于三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯腈使

14、ABS具有良好的表面硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它具有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。ABS的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯。尼龍等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度是左右，熱變形溫度是93左右。不透明，耐氣候性差，在紫外線作用下會變硬發(fā)脆。根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應各種不同的應用。2）主要用途：ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等；汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶

15、手、熱空氣調(diào)節(jié)導管、加熱器等，還可以用ABS夾層板制造小轎車車身；ABS還可以制作水表殼、防止器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。2.2 塑件結構精度分析結構：此制件為圓筒形制件，形狀較為簡單。精度：該塑件上有4個尺寸標注公差。2.3尺寸精度的選擇及注意事項因為圓形筆筒粗糙度要求較高，塑件表面不得有熔接痕、飛邊、四周不得有翹曲、收縮、尺寸不穩(wěn)定等缺陷，所以在標注公差尺寸時可按照GB/T14486表格選擇一般精度MT3級，未注公差的公差等級選擇MT5級來計算。因為塑件表面要求較高，所以加工前，塑料要充分干燥，注射速度要適中，排氣系統(tǒng)要良好，加

16、料量要合理。為便于制作簡單經(jīng)濟。2.4 塑件材料的成型性分析ABS易吸水，使成形蘇建表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此，成形加工前應進行干燥處理；在正常的成形條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小；要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱性時，應控制在6080；ABS比熱容底，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短；ABS的表觀黏度對剪切速率的依賴性很強，因此模具設計中大都采用點澆口形式。2.5 塑件材料成型工藝參數(shù)查有關手冊得到ABS塑料的成形工藝參數(shù)：密度 1.021.05g/cm3收縮率 0.3%0.8%注射機類型 螺桿式預熱溫度（ ）噴嘴溫度（ ） 180190 料筒溫度

17、（ ） 前段 190200 中段 200220 后段 170190 模具溫度（） 5070 注射壓力（Mpa ） 60100 保壓壓力（MPa ） 3060注射時間（ S ） 35 保壓時間（ S ） 1530 冷卻時間（ S ） 1030 成形周期（ S ） 3070 3、模具的基本結構及模架選擇3.1 模具的基本結構1）確定成形方法 該塑件采用注射成型法生產(chǎn)2）型腔布局 該塑件形狀較為簡單，生產(chǎn)批量打，為大批量生產(chǎn)，所以采用一模四腔平衡布局的方法型腔間隔12mm布置。3）確定分型面 首先確定模具的開模方向為塑件的高度方向，根據(jù)分型面應選在塑件外形的最大輪廓處原則，此塑件分型面應在上底面處，

18、如圖4所示： 圖4 塑件分型面4）選擇澆注系統(tǒng) 型腔布局為一模四腔，點澆口澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成（1）主流道 圓錐形，錐角=2°，表面粗糙度為Ra=6.3um。主流道進口端直徑D1=4.5mm，長度L由裝配決定，設計成澆口套形式，以節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于拆裝和更換，如圖5所示：圖5 澆口套（2）分流道 本塑件的形狀不算太復雜，熔料填充型腔比較容易。采用半圓形分流道,如圖6所示：圖6 分流道（3）澆口 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選擇點澆口較為理想圖7 澆注系統(tǒng)（4）推出機構 由于塑件形狀為殼體而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上留下推出痕跡，不宜采

19、用。所以選擇推件板推出機構完成塑件的推出，這種方法結構簡單、推出力均勻，塑件在推出是變形小，推出可靠。（5）模具的結構形式由于澆口痕跡小，不會再塑件表面留下明顯的澆口痕跡，且點澆口可以自行拉斷利于自動化生產(chǎn)，因此本設計采用點澆口澆注系統(tǒng)，即三板模，模具總體結構為雙分型面注射模。（6）注射機的選擇根據(jù)公式Vmax = (nVs+Vj)/K式中 Vmax 注射機的最大注射量（cm3） n 型腔數(shù)量 Vs 塑件體積（cm3） Vj 澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3） K 注射機最大注射量利用參數(shù)，一般取K = 0.8已知n=4，Vs=26.2 cm3 ，估計Vj=10cm3則 Vmax=（n.Vs+Vj）/

20、K =（4*26.2+10）/K=143.5 cm3查教材中表2-8，初步選擇注射機G54-S200/400明確注射機參數(shù)：最大注射量 200-400cm3 注射壓力 55MPa 最大開合模行程 260mm 鎖模力 2540kN 模具厚度 最大406mm、最小165mm 拉桿空間 290mm*368mm 噴嘴尺寸 圓弧半徑R18mm、孔直徑4mm（7）注射機的校核最大注射量已知VsVj=26.2+5=27.2，Vmax=71.75，K取0.8則VsVjKVmax ，適合。注射壓力已知P注= 70100 MPa，P公 =200-400MPa則P注 P公 ，適合。鎖模力已知Pq=2040MPa，A

21、分=3.14×（30*30-29*29） =826mm2F鎖= 2540kN則Pq A分=40×826=33040N=33kN顯然Pq A分 F鎖，適合。安裝部分尺寸噴嘴圓弧半徑18澆口套圓弧半徑20、噴嘴孔直徑4主流道小端直徑4.5拉桿空間290mm*368mm模具外形144*123最小模厚200 模具厚度256 最大模厚300開模行程開模行程=1504060250最大開模行程300則開模行程最大開模行程，適合。4.成型零件設計4.1 結構設計 型腔和型芯的結構有兩種基本形式，即整體式與組合式。考慮到塑件大批量生產(chǎn)，則應選用優(yōu)質(zhì)模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都宜于采用

22、組合式結構，此外，組合式結構還可減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。型芯結構簡單，選擇通孔臺肩式，其為最常用的方法。其結構形式如圖所示：型腔結構簡單，適于采用整體嵌入式，為裝拆方便，選通孔臺肩式。其結構形式如圖8所示：圖8 型芯、型腔4.2 工作尺寸計算對于標注公差的型芯、型腔尺寸按相應公式進行尺寸計算，其余則按簡化公式計算。查表可知ABS的收縮率Smin=0.3%，Smax =0.8%Scp=(Smin+Smax)/2 =(0.3%+0.8%) /2 = 0.55%56- 0.40 型芯徑向尺寸 LM=(LsLsScp3/4)-z =(5656×0.55%+0.40×

23、;3/4)-0.1 = 56.61 -0.1 65-0.40 型芯高度尺寸 HM=(Hs+HsScp+2/3)z =(65+65×0.55%+2/3×0.40)(0.40/4) = 65.62-0.1型腔徑向尺寸 60+0.40=(Hs+HsScp3/4)+z =（60+60*0.55%-3/4*0.40）+z =60.03+0.1型腔深度尺寸 70+0.46=(HS+HSScp2/3) +z =(70+70*0.55%-2/3*0.46)+(0.46/4) = 70.69+0.1154.3 型腔側壁和底板厚度計算 此模具采用組合式圓形型腔，查表3-21，已知圓形型腔內(nèi)壁直

24、徑56mm，則型腔壁厚S1=10mm，模套壁厚S2=25mm。5.選擇標準模架 此設計中模架標準采用GB/T12556.1-1990塑料注射模中小型模架。5.1 確定模架組合形式采用推板推出機構，定模和動模均由兩塊模板組成，則應選擇A4 型。5.2 計算型腔模板周界長度L= 44+14+60+16+60+14+44=252 寬度B= 44+14+60+16+60+14+44=252 型腔模板周界如圖9所示：圖9 模板周界5.3 選取標準的型腔模板周界尺寸首先確定模架寬度，B=252最接近于標準尺寸315 ，則選（標準）315×L；然后從L系列標準尺寸中選擇接近于L=252的315標準

25、）。最終確定的模架規(guī)格為315*315。 5.4 確定模板厚度A板 定模板，用來嵌入型腔鑲塊，因型腔鑲塊采用通孔臺肩式，則A板厚度等于型腔鑲塊厚度，型腔鑲塊厚度=型腔深度+底板厚度=7018=88，選取標準中A板厚度HA=100mm。B板 動模板，用來固定型芯，采用通孔臺肩式，B板厚度=（0.51）型芯高度，型芯高度65mm，則B板厚度HB在32.565之間，標準化取HB=63mmC板 墊塊，形成推出機構的移動空間，其厚度=推桿墊板厚度推桿固定板厚度塑件推出距離，保證把塑件完全推離型芯。此模架推桿墊板厚度=12mm，推桿固定板厚度=13mm，塑件推出距離=型芯高度+（510）=65+10=75

26、mm，則C板厚度=121375=100，選標準Hc=100mm。5.5 選定模架模架標記：A4-200315-22-Z2 GB/T12256.1-1990圓形塑料筆筒的標準模架如圖10所示：圖10模架檢驗模架與注射機的關系模具外形尺寸280×300，拉桿空間290*368，顯然280290，合理。最大模具厚度300模具厚度255最小模具厚度200 ，合理。開模行程=802210=112 最大開合模行程300，合理。 6.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定形、生產(chǎn)效率以及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應設置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型（ 500g）、薄壁（2.

27、0mm）塑件，且成形工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷卻。此模具設計中采用人工冷卻.7.排氣系統(tǒng)由于此模具屬于中小型模具，且模具結構較為簡單，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.020.03mm ，不必設排氣槽。8.繪制裝配圖、零件圖的要求（1）裝配圖此裝配圖采用的是三板模多型腔的結構。模架在合模狀態(tài)下，塑料熔體從澆注系統(tǒng)4注入型腔19后，在冷卻系統(tǒng)3的作用下冷卻成型。圓形塑料筆筒成型之后在導柱2、導套20的導向作用下通過限位釘5對模架進行兩次分模，最后通過推板推出機構將圓形塑料筆筒從模具中推出。具體結構請參照附錄1。（2）零件圖型芯見附錄2型腔鑲塊見附錄3澆口套見附錄4定模板冷卻水道見附錄5定模板零件圖見附錄6動模板零件圖見附錄7型芯冷卻系統(tǒng)見附錄8型芯固定板見附錄8零件圖附錄9 9.結束語本次的畢業(yè)設計為雙分型面注射模，雙分型注射模在現(xiàn)代制造業(yè)中應用越來越廣泛。該模具采用一次成型的加工工藝，相比較來說，成