盒盖的塑料成型与模具设计
摘要：塑料作为高分子化学和材料科学发展的重要成果，早已为人们熟悉，塑料产品已经成为人类生产和生活中不可缺少的重要组成部分。多年来，塑料产品制造业一直在迅速发展，而当前全球范围的以塑料代替金属的趋势又进一步加速了这一发展速度。塑料产品一般采用模塑成型方法生产，因而塑料模具早已成为一种重要的生产工艺装备，在国民经济中起着越来越重要的作用。随着塑料产品在家电、电子等产品和日常用品中的越来越广泛应用，对塑料模具的设计和制造的要求也越来越高。传统的手工设计与制造方式早已满足不了生产发展的需要。CAD/CAM的发展正适应了这种客观实际要求。CAD/CAM可以显著提高塑料产品和塑料模具的设计制造效率，提高设计制造质量，减少试模修模时间，从而缩短从塑料产品设计、模具设计、模具制造到进行产品模塑生产的整个周期。
关键词：塑料；建模；注塑模具；CAD
Lid plastic molding and mold design
Abstract：Plastic as an important achievement of polymer chemistry and materials science, has long been familiar, plastic products have become an important part of the human life and production. Over the years, the plastic products manufacturing industry has been developing rapidly, and the current global plastic instead of metal trend and accelerate the pace of development. Plastic products are generally produced by molding, thus the plastic mold has become an important technique of production equipment, plays a more and more important role in the national economy. Along with the plastic products in home appliances, electronics and other products and daily necessities in the increasingly widespread application, the plastic mold design and manufacturing requirements are also getting higher and higher. Traditional manual design and the manufacture way already cannot satisfy the needs of production development. The development of CAD/CAM is adapted to the objective and actual requirements. CAD/CAM can significantly improve the design of plastic products and plastic mold manufacturing efficiency, improve the quality of design and manufacture, reduce mold repair time, thus shortening the plastic products design, mold design, mold manufacturing to product molding production in the whole cycle.
Keyword：plastic, modeling, injection mold, CAD
目录
第一章 前 言 9
1.1 本研究领域的现状和国内外的发展趋势 9
1.1.1 概述 9
1.1.2 国外的发展情况 9
1.1.3 国内的发展情况 10
1.2本课题的研究内容.要求.目的及意义 10
1.2.1本课题的研究内容 10
1.2.2本课题的研究要求 10
1.2.3 研究意义 10
第二章 塑料的结构工艺性分析 11
2.2塑件原材料的成型特性 12
2.3塑件的生产批量 14
2.4设备的选择 14
2.5锁模力的校核 16
2.6 开模行程的校核 16
第三章 分型面位置的分析和确定 17
3.1分型面的选择原则 17
3.2 分型面选择方案 18
第四章 浇注系统的设计 29
4.1 主流道的设计 29
4.2 浇口设计 30
第五章 成型零部件的设计 30
5.1 成型零件的结构设计 30
5.2 成型零件工作尺寸计算 31
5.3成型零件的强度及底板厚度计算 32
5.4成型零件的钢材的选用 33
5.5标准模架的确定 34
5.6 模架各尺寸的校核 34
第六章成型设施备的校核计算 35
6.1注射机注射压力校核 35
6.2注射量的校核 35
6.3锁模力的校核 35
6.4安装尺寸的校核 36
6.5推出机构的校核 36
6.6开模行程的校核 36
第七章 导向机构的设计 37
7.1导向装置的作用： 37
第八章 温度调节系统 38
8.1 模具温度对制品质量的影响 38
第九章 排气槽的设计 38
小结 39
致谢 40
参考文献 41
第一章 前 言
1.1 本研究领域的现状和国内外的发展趋势
1.1.1 概述
21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化.智能化.柔性化和网络化，追求的目标是提高产品质量及生产效率.缩短设计及生产周期，降低生产成本，最大限度的提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。
1.1.2 国外的发展情况
国外的模具发展状况具体表现为以下七个特征
（1） 集成化技术
现代模具制造系统不仅应强调信息的集成，更应该强调技术人员和管理的集成。在开发模式制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成.智能集成
.串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需要。
（2） 智能化技术
应用人工智能技术实现产品生命周期各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。
（3） 网络技术的应用
网络技术包括硬件和软件的集成实现。各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础，目前早通过了Internet实现跨国界模具设计的成功例子。
（4）多学科多功能综合产品设计技术
产品的开发设计不仅用到机械科学的理论和知识，还用到了电磁学.光学.控制理论等，甚至要考虑到经济.心理.环境.卫生及社会等各方面的因素。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计，以追求模具产品的动静态特性.效率.精度.使用寿命.可靠性与制造周期的最佳组合。
（5） 虚拟现实与多媒体技术的应用
虚拟现实在21世纪整个制造中都将有广泛的应用，可以用于培训.制造系统仿真的实现基于制造仿真的世纪与制造.集成设计与制造.实现集成人的设计等。美国已于1999年借助于VR技术成功地修复了哈勃太空望远镜。多媒体技术采用多种介质来存储.表达处理多种信息，融文字.语音.图像与一体，给人一种真实感。
（6） 反求技术的应用
在许多情况下，一些产品并不是来自设计概念，而是起源于另外一些产品或实物，要在只有产品原型或实物模型，而没有产品图样的条件下进行模具设计和制造以便制造出产品，此时需要通过实物的测量，然后利用测量数据畸形实物的CAD几何模型的重新构造。这种过程就是反求工程PE。建立了CAD几何模型后，就可以依据这种数字化的几何模型用于后续的许多操作。
（7） 快速成型制造技术
快速成型制造技术RPM基于层制造原理，迅速制造出产品原型，而与零件的集合复杂程度无关，尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性它不仅能够迅速制造出原型供设计评估.装配校验.功能试验。而且还可以通过形状复制，快速经济地制造出产品模具，从而避免了传统模具制造的费时和耗成本的NC加工，因而RPM技术在模具制造中发挥着重要的作用。
1.1.3 国内的发展情况
目前国内模具行业的反展情况是，随着轻工业及汽车制造业的迅速发展，模具设计制造日渐受到人们广泛关注，已经成为一个行业，但是我国模具行业缺乏技术人员，存在品种少，精度低，制造周期长，寿命短，供不应求的情况。一些大型.精密.复杂的模具还不能自行制造.需要每年花几百万.上千万美元从国外进口，制约了工业的发展，所以在我国大力发展模具行业势在必行。
为了提高模具企业的设计水平和加工能力，中国模具协会向全国模具行业推荐适合于模具企业用的CAD/CAM系统。但是国内优秀的CAD/CAM系统很少，只有少数适合模具行业应用。而国外购买的虽有强大的三维曲面造型能力.强大的结构有限元分所能力.强大的计算机辅助制造能力.产品数据管理能力等，但是价格昂贵，一般企业难以支持。
1.2本课题的研究内容.要求.目的及意义
1.2.1本课题的研究内容
做盒盖的模具设计，使盒盖注射模结构简单，型芯.型腔.推出机构设计合理，并可自动脱模。并书写开题报告，和模具说明说。根据说明书画模具CAD图。
1.2.2本课题的研究要求
检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合。
初步掌握进行模具设计的方法.过程.为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写好科研论文打下基础。
培训自己的动手能力.创新能力.计算机运用能力。
此塑件外表面不允许有印痕，并且要光滑。
要使注射模结构简单，并且可自动脱模。
流道设计合理，可保证产品质量冰球额又节约生产原材料。
了解聚乙烯的性能.特性和设计时的要求。
1.2.3 研究意义
（1）对于模具的设计可以从选材到设计到成型有一个完整的了解和初步的掌握。以进一步的熟练掌握AuToCAD的运用。
（2）锻炼自己的独立思考能力和创造能力，为更好更快的适应工作作准备。
参考文献
[1]屈华昌主编.塑料成型加工工艺与模具设计 北京:高等教育出版社.2006.7
[2]陈剑鹤主编.模具设计基础 机械工业出版社 2009.3
[3]王善勤主编.塑料注射成型工艺与设备 北京:中国轻工出版社.2000.3
[4]洪慎章主编.塑料加工速查手册 机械工业出版社2009.9
[5]胡建国主编.机械工程图学 机械工业出版社 2004.8
[6]塑料模具技术手册编委会.塑料技术手册 北京:机械工业出版社.1997.6
[7]何忠保等编.典型零件模具图册 北京:机械工业出版社.2000.11
[8]冯爱新主编.塑料模具工程师手册 机械工业出版社 2009.2
[9]钱可强.机械制图 北京:高等教育出版社.2003.6
[10]廖念钊.古莹庵等.互换性与技术测量 北京:中国计量出版社.2000.1
[11]伍先明.王群等.塑料模具设计指导书 国防工业出版社.2008.2
[12]刘瑾主编.机械制造 机械工业出版社 2008.2
[13]徐学林主编.互换性与测量技术基础 湖南大学出版社，2009.8
[14]冯爱新主编.塑料模具工程师手册 机械工业出版社 2009.2
[15]陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学 清华大学出版社 2006.5
