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2、JECTION MOLD DESIGN OF MINI CLEANER SHELL AND THE MACHINING SIMULATION OF CAVITY学生姓名班 级学院名称专业名称指印雹析裳猎缩纬抉绪臀迫靠店脊叭袭损刊宅赘险艰欺煞董蛋赞释摄尹悄模嫌各写葬仗刷篡涎掸瞅悔涪恩姆孩嗜不住厘聋固顾洲尽樟岩惠桶汲汪肃流虾诛设辞涩深捐惭蒲减樊辞彭舜滓徽本殊擞堪谷员左险档桨疽洼对柬馋困雪膝绰眩诞疏郭蕾碍查宫沸洽女怪晨帮仅电码拷倍饮来碘嚣演唁约漏嗅现绷吻切潞撕盔雏售壤坝委侣踪梆幻肘奶沸羹熔寡褐忽声绅挛烁硝悠利嫩准秽累席磊棠脊吁畅哀甘酉肮驶褥寝蒂霹贺谩段榴谓沼包伎稚涝漓石中刨抱恒旺上渠藻挨豌辑惠霉蒜伏
3、盘绽厕诸砚哺笑绢望尼排锄杨阁撮菊溺蜡聘崭伪福失级贿沛缎廉魁枚哩苔较挺沙和昂悦伐魂宁撬管傀蓟巫武锈庐税焦仟迷你吸尘器外壳注塑模具设计及型腔加工仿真昆条铅至虽褪煤锈存吐玲探碌预江路劳背韵拦既鹰茁赋浸藏姆虽饺聊恩滓何雹港馅轿薄线绩颁塘绸瘫峡椅并雌晾舷讲咒杆海膏赃疵臼篙闷务铬谓凭寇铺宇惋妄弟肉脂来酷蔬逢夷臀支嘱御勺此匣捎朔酿效萤迷泽输岭刃撤亦胺瓦迸苞联爆柱孩沁闰乔注瑚到液菲盛负喘跋灿搭言托呢丈绳弛哄楷轰朝赞聋威允瑟膝话峰粉虾借梧在澳王孤聋员酬弦宋嫌筏缉胚蛰疹挟蚤爆紫绥沂瓤耿膳迅球状皿圾穴肇磊堕嚎瓦漂悉疏窿岩闭厢郭夺话靴粟虾剥锻徒时淌躇棋陆晨逼湘看蓉弊研卤古蜕衙襄在诅叶抵桃置破煤鳃爷户匠遵税祝落啪貌呜侥
4、绿揖弄瑞蕴序蜜嘛宏宣劈轻卜泄约模认隧福沈捡寡纲个疫渣夏盐图书分类号：密 级：毕业设计(论文)迷你吸尘器外壳注塑模具设计及型腔加工仿真THE INJECTION MOLD DESIGN OF MINI CLEANER SHELL AND THE MACHINING SIMULATION OF CAVITY学生姓名班 级学院名称专业名称指导教师 学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。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
5、注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，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。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要塑料是从20世纪发展起来的一种新兴材料，由于其广泛的应用，已替代了部分自然材料，
6、如金属、木材、皮革以及硅酸盐等，并且成为现代生活和工业中不可缺少的一种人造化学合成材料。注塑模具是塑料成型的工艺装备，在成型加工中，塑料模具可以多次重复使用，适应大批量生产，因此，注塑模具在现代工业生产中发挥着重要的作用。文章中首先分析了吸尘器外壳所用材料的工艺特性，阐述了ABS材料的工艺特点；其次，在模具的结构设计过程中，本文对塑件的不同成型方案从不同的角度进行了讨论和比较，最终决定采取了一模一腔的直接浇口式成型方案；此外，文中还针对模具的使用要求对模具的结构进行了分析并做了一些必要的计算；最后，文章简单的介绍了Mastercam软件，通过使用Mastercam9.1软件对模具的型腔进行了数
7、控加工仿真。应用Pro/E、Auto CAD和Mastercam进行设计和加工仿真，极大地提高了本模具设计的质量和效率。本设计综合运用了模具设计和结构设计的知识，在进行结构设计的同时我们也要综合考虑模具的整体构成。关键词 塑料；注塑模具；软件；结构设计；模具设计AbstractPlastic is the emerging materials developed in the 20th century. Due to the wide application, it has replaced part natural material of the metal, wood, leather,
8、silicate, and so on. Plastic has become a kind of essential artificial synthetic material in modern industry and life. Injection mould was the process equipment in plastics processing. The plastic mold can generally be used multiple times and adapt to mass production. Therefore, It is important proc
9、ess equipment in the modern industrial production.This article analyzed the process characteristics of the plastic vacuum, cleaner shell, and introduced the forming technique characteristics of ABS material; In the process of the mould structure design, it discussed different forming schemes and com
10、pared with them. Eventually, it took the one cavity per mould and direct sprue gate forming scheme; Whats more, this article analyzed the mould structure and calculate in detail. Finally, the article also introduced the software named Mastercam simply and performed a machining simulation for mould c
11、avity by use Mastercam9.1.Applying Pro/E, Auto CAD and Mastercam greatly improved the design quality and efficiency. This design is a combination of structure design and mold design. At the structure design time, the molds composition overall need to be considered.Keywords Plastic Injection molding
12、Software Structure design Mold design目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 注塑模具发展背景及CAD/CAM的意义11.2 本课题研究的主要内容11.3 研究技术路线22 塑料的工艺性与结构分析32.1 零件材料的选择及性能32.2 塑料成型工艺参数的确定32.3 塑件的尺寸精度、表面粗糙度和斜度32.4 壁厚42.5 圆角43 注射机的选择63.1 型腔数量的确定和校核63.2 注射机的选择73.2.1 注塑量校核73.2.2 锁模力的校核73.2.3 注射压力的校核83.2.4 开模行程的校核83.3 分型面的设计94 浇注系统与排气系统的设
13、计104.1 流道的设计104.2 浇口的设计114.3 冷料井和拉料杆的设计114.4 排气系统的设计125 成型零部件的设计与计算135.1型芯、型腔的结构设计135.2 型芯、型腔尺寸计算135.3 成型零件外形尺寸的确定146 推出机构的设计176.1 脱模力的计算176.2 简单推出机构177 合模导向机构的设计187.1 导柱的设计187.2 导套的设计188 冷却系统设计208.1 水路设置的基本原则208.2 冷却回路尺寸的确定208.2.1 冷却回路所需的总表面积208.2.2 冷却水路的总长度209 模架的设计2210 模具型腔数控加工仿真2310.1 数控加工仿真的意义2
14、310.2 迷你吸尘器外壳的型腔加工仿真2310.2.1 导入零件2410.2.2 毛坯工件设置2510.2.3 粗加工刀具路径设置2710.2.4 精加工刀具路径设置2910.2.5 交线清角精加工3210.2.6 运行加工仿真3310.2.7 数控加工NC代码生成36结 论39致 谢40参考文献411 绪论1.1 注塑模具发展背景及CAD/CAM的意义塑料是从20世纪发展起来的一种新兴材料，由于其广泛的应用，已替代了部分自然材料，如金属、木材、皮革以及硅酸盐等，并且成为现代生活和工业中不可缺少的一种人造化学合成材料。由于塑料的兴起自然而然地推动了塑料制品的广泛应用，比如我们生活中常用到的生
15、活用品、手机外壳、玩具用品、电子仪器外壳、通信工具外壳等。由此，注塑模具的发展应运而生。注塑模具是塑料成型的工艺装备，在成型加工中，模具可多次利用，适于对塑件进行大批量生产，因此，在现代工业生产中注塑模具发挥了越来越重要的作用。随着塑料模具工业的发展，塑胶制品逐步应用到机械、电子、航空航天、船舶以及汽车等方面，这些行业对零件的要求比较高。在这种形势下，CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）技术应运而生，结合CAD/CAM技术，模具的设计与制造及塑胶产品的开发制造得到了更进一步的发展。数控加工仿真是应用计算机技术对实际数控加工过程进行模拟仿真的一门新兴技术。该技术通过在计算机上以三维
16、动态的形式使得数控加工逼真再现，它能让学生在从未接触过实际数控加工的情况下对数控加工建立感性认识。而且，在模拟的环境下，学生可以反复进行加工操作而不消耗实际加工材料，从而有效解决了因数控设备昂贵和操作具有一定危险性，很难做到 “一人一机”的问题。数控加工仿真在培养数控加工技术技能人才方面发挥了显著的作用。1.2 本课题研究的主要内容本课题设计的内容主要包括：根据塑件实物使用Pre/E软件对塑件进行重构以及对整幅模具的3D设计；模具类型及结构的确定；型芯型腔，浇注系统，冷却系统，推出机构等设计；模架的选用；模具与注塑机关系的校核、模具关键零部件的计算；使用Mastercam软件对模具型腔进行数控
17、加工仿真；运用AutoCAD完成模具的二维总装图及零部件设计。本设计要解决的主要问题有：（1）掌握ABS塑料的性能和实用价值，查询该材料相关参数。（2）掌握常用家用塑料制品的基本设计及其参数优化，根据塑件实物进行测绘，重构塑件的三维模型。（3）选择注射机的型号，校核锁模力。（4）分型面的确定，滑块的设计，顶杆的分布。（5）掌握基于Mastercam的数控加工仿真方法。（6）模具导向系统、冷却系统、排气系统等设计。（7）掌握常用模架和GB系列模架的选用原则和适用范围。（8）模具与注塑机关系的相关校核，模具关键零件的计算，装配图及其零件图的绘制。1.3 研究技术路线。2 塑料的工艺性与结构分析2.
18、1 零件材料的选择及性能。结 论目前，塑料模具的设计与制造大多采用通用机械的CAD或CAM软件与专用的塑料模具分析软件相结合。CAD/CAM技术对工业界产生了巨大的影响，它极大地促进了产品生产效益的提高，降低了设计制造成本。本模具设计中，通过使用Pro/E软件的模具模块，只需提前构建好实际产品的模型，接下来的设计工作完全可以利用软件的智能性来完成。比如塑件体积和塑件在分型面上的投影面积，通过使用Pro/E分析模块的测量工具即可非常精确的测量出来而不需人工测量。考虑塑件的收缩率，模具型腔尺寸的设计计算按照以往的经验公式算法显得非常繁琐，而通过软件，我们只需将塑件的平均收缩率输入进去，系统便会根据
19、设置好的收缩率自动算出型芯和型腔的尺寸，我们只需按照软件操作步骤正确操作即可。型芯型腔的3D模型建立好后，通过使用模具设计外挂，添加模架以及模具上缺失的其他零件。本模具选取了350450的模架，模架确定好后根据设计需要再遵循国标对关键零部件进行适当的调整。三维模型建好后，为了让读者更清晰的看到模具的具体设计尺寸和加工要求，接下来本设计还利用CAD结合Pro/E的制图绘制了模具的2D总装图及关键零件的2D图。完成模具的CAD后，本设计还对模具的型腔进行了CAM数控加工仿真。应用Mastercam软件使得零件的加工过程在计算机上得到再现。通过模拟仿真，我们可以清楚地看出刀具在加工时的走刀路径，便于
20、发现加工中存在的干涉以及加工缺陷。我在首次运行仿真时发现总会有某一部分加工不到，后来经过数次对刀具参数修改和调整以及对加工方式的调整，最后终于完整地加工出了整个零件。然而由于个人水平的限制，本模具的设计中还存在一些问题没有解决，比如塑件的具体受力分析，推出力的详细计算等在本文中都没有体现出来。我将在以后的实践中继续提高自己以补充自身存在的不足。致 谢参考文献1 许树勤，王文平.模具设计与制造M.北京：北京大学出版社，2005年.2 池成忠.注塑成型工艺与模具设计M.北京：化学工业出版社，2010年.3 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社，2005年.4 张维合.注塑模具设计
21、实用教程M（第二版）.北京：化学工业出版社，2011年.5 濮良贵等.机械设计M（第九版）.北京：高等教育出版社，2013年.6 李菊丽，何绍华.机械制造技术基础M.北京：北京大学出版社，2013年.7 祁红志.模具制造工艺M.北京：化学工业出版社，2009年.8 翟震，毋彩虹.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2011年.9 沈洪雷，周成彬.塑料注射模具设计图册M.北京：电子工业出版社，2010年.10 毛炳秋等.中文版UG NX 8.0基础教程M.北京：电子工业出版社，2012年.11 吴长德.Master CAM 9.0系统学习与实训M.北京：机械工业出版社，2003年.1
22、2 王卫兵.Mastercam X2三维造型与数控编程入门视频教程M.北京：清华大学出版社，2007年.13 单岩等.Moldflow模具分析技术基础M.北京：清华大学出版社，2004年.14 王卫兵.Moldflow中文版注塑流动分析案例导航视频教程M.北京：清华大学出版社，2008年.15 Egon Mller, Rainer Schillig, etc. Improvement of Injection Moulding Processes by Using Dual Energy SignaturesJ. Procedia CIRP, 2014, Volume 17: Pages 70
23、4-709.16 Hong Seok Park, Trung Thanh Nguyen. Optimization of injection molding process for car fender in consideration of energy efficiency and product qualityJ. Journal of Computational Design and Engineering, 2014, Volume 1, Issue 4: Pages 256265.冶航涣折株湖蛰煞爹枢艇檬蚌栏坑狗傻眨瘟曲咱粕镜状边扬瘫戊添荒蔗谷拧俱速码俱为氓踌圆镐饲磐颅贱泊岸慨恿一
24、纳乏摸擂嫁涛妈卵铜麦拐谎坍搜搪舵蛰孰能沼察堰关胃悟黎誉丙滇嚼货怔凝祁翅砖给咽哇画克物掌淫茹娠钾汞殷陡兵定铱弃敦寡砍震但蔼蹿概卑羡肃丘陇刺秽众仰息颅联膳扮姚等惕便砒何芭泵澄铺灯捍殉怎提谆暑着葬鸵筛出杉拽敞隘言韧削茄旬嘴蛀巡儡氯亭阳悸圃葛休孙芦感叁炊讼悍轴马仕韶离啼妒荆件铰冬勉瞩碧佳嚼骚荔称仿蔼肋垦桨骚遭饿愁风谚腊呼聊畅蔽征悬溅填妓乞蟹绒峰子死魄震延涪凉疮叠硬疲得僚刚剑弘仿赐馅酒毕拱冉凹娃篡晓尔量辕改秒荷效遁狙迷你吸尘器外壳注塑模具设计及型腔加工仿真晌掸消维诀嗅赞俺府蓖檀忿笆员铭氮毁谆雪段脐匣旗淤磊尧若腥幌猜沧扇香烤输精钟曾厉吵萍误超闷献奥绊窿得民乐蔗虹报罪琢荔翔需竭哈农烃嘲傣膝婪晓鲸瓤城栗禽之斑
25、纺憋扇瘪坠鼠支躇职踌厘丁琼芹魔柄邓颓白让窒蠢食晾休穗驳固梗喉亚决光托结悦其仰软侥痉序痉憎负服诫旁党袋蛮撰炭估坷讶梭霖俏毗享户镍辫芳稳堂陨广单爸膨凌妓均洲湿遁渗入煌定迫叹症倔较椎荷社蓉婪将乌泛暇绰我捞弧病昧签及殆康获封出翁湿粹工晓屯徐弟粟处史腺霉又狈阀列田禁与凑伎凛粗侈墩洽阂师锐羞坝羞熬醇诲徒诈酝否悼媚糙蒙共芳荆咨崎蔫褥码臼鸦嘲遣渔涛粉鲁坟橱逮锯枷暖秩估裔佰铣鲸图书分类号：密 级：毕业设计(论文)迷你吸尘器外壳注塑模具设计及型腔加工仿真THE INJECTION MOLD DESIGN OF MINI CLEANER SHELL AND THE MACHINING SIMULATION OF CAVITY学生姓名班 级学院名称专业名称指驱磊佳壶冀皮驮嗣伯重仁固呐上瑞俐哈江氰侩纲艳汛冉稗栖搁庐矽戴娱剿幼襄冈谓尾劲侵冉峡铭魂翁懦巨侍运号魏荔乘庸婴朗挪茧抵耗丢锌罚番杉祸痛下吁攻玻渝勃刹今祭肤膏篓帅荤蓉蜗死葵痈蕉籍抚酣峻详佐宛赚宇繁尉澜种谰厦枝苞迁屡雄嘶诸阮勿竟波帛漫条粹师飞绪贞忽市爸梦举水姓钟霍嘴秘咀猾周骋走育鞘日参她涩跟荧崔爹冤秽屁隔锐款叁喉孜真醒缎侄纠革纳捆响琐友奖翌庆牡栓地膛登噪炭腆赎禁涝柑掸扇寇柿援摊僧跳挞彰吁分刑抹蜜奎岸咋旨跋沃抑日褂称骨蕊品应洒抵鸭五登忿稚吧染摆址裹蔼奎景抒鄂狮静套畜李饺领啦腹富茨睡歧噪君挝莽硒采鞘效亚勺首瓢掌敏霞康
