台灯罩模具设计及型腔仿真加工

HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION

高等教育自学考试

毕业设计（论文）

题目 台灯罩模具设计及型腔仿真加工

专业班级 08级模具设计与制造 学号 017608202168 姓名 刘东 指导教师姓名、职称 陶表达 (讲师) 所属助学单位 湖北第二师范学院

2011年11

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，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的 成果。对本文的研究作出贡献的个人，均已在文中以明确方式标明，并在参考文献中对论文写作过程中所参考的文献均已列出。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。

学位论文作者签名：

日期： 年 月

日摘 要

本课题设计是对台灯罩模具设计和型腔仿真加工。设计过程中采用Pro/E Wildfire 4.0进行三维造型、分型面设计和模流分析，用CAD进行零件图和装配图的绘制，用Master cam 9.1进行模具型腔的仿真加工。

根据制品的体积、质量和要求选定注塑机型号，再确定模具型腔为一模二腔；考虑模具外观要求等诸多因素，选取分型面在塑件的底面；为使塑件能够快速均匀的冷却，冷却流道布置为环绕式；浇口采用潜伏式浇口，使两个型腔同时得到均匀的充填和成型；由于制品需要侧抽芯，经过验证，抽芯机构采用最常用的斜导柱分型与抽芯机构；顶出机构是制品的脱模装置，依据塑件结构采用8根顶杆；由于塑件是薄壁结构可能出现注塑不完整，通过模流分析验证注塑流体可以充满型腔，符合设计要求。分析型腔的加工工艺，在Master cam 9.1中完成刀具路径设定，确定数控加工代码，通过仿真加工确定是否满足加工要求。 通过使用模具设计应用软件，使模具设计效率大大提高，符合设计要求。

关键词：模具设计 仿真加工 注塑模具

Abstract

This subject is to design the reading lamp mold and make the simulation processing of the mold cavity. In the design process, Pro/E Wildfire 4.0 are used to construct on the three dimensional modeling and make parting surface and make analysis on mold flows, CAD is used to make parts drawing and assembly drawing and Master cam 9.1 is used to carry on the mold cavity simulation processing. This mold according to the injection molding machine model and the efficient deterministic cavity which assigns based on the factory is two cavities. Considered about many factors such as appearance requirements, a selection divided profile is modeling a bottom surface. In order to cause a model can be able to fastly uniform cooling, and cool the flow channel arrangement for surrounding the type. Using a balance -like divided flow channel, the side runner, at the same time the causing cavity obtains even fills and takes shape; prop up the organization is the product taking off patterns installment, go on the basis models a structure to use 8 mandrill. Because models are the thin-wall construction possibly appears casts incompletely, to get across the flows to analysis confirmation the mold to cast the fluid to be possible the filling cavity, conforms to the design requirement. The analysis cavity processing technics, completes the cutting tool way hypothesis in Master cam 9.1, the definite numerical control processing code, through the simulation processing determined whether satisfies the processing request. Through using mold design application software, it makes the mold rated capacity to enhance greatly and conforms to the design requirement completely.

Key words: mold design processing simulation injection mold

目 录

1前言 ...................................................................... 2总体方案论证 ......................................................... 3具体设计说明 ............................................................ 3.1塑件三维造型.......................................................... 3.1.1塑件的测绘 ...................................................... 3.1.2塑件三维造型 ................................................ 3.2模具设计计算 .....................................

3.2.1塑件材料性能分析......................................

3.2.2型腔数的确定.......................................................... 3.2.3 分型面的确定........................................................ 3.3 浇注系统设计 .......................................................... 3.3.1 浇口位置选择........................................................ 3.3.2主流道设计 ...................................................... 3.3.3分流道设计 ...............................................

3.3.4浇注系统的平衡 ................................................... 3.4冷却系统设计............................................. 3.5侧向抽芯机构设计 ..................................... 3.6模架的选择..............................................

3.7总装配图及三维造型 .............................................. 3.7.1总装配图 .......................................................

3.7.2模具的三维造型 ....................................................... 3.8注塑机的校核 .................................................... 3.8.1额定锁模力校核 ................................................ 3.8.2 模具高度与注塑机闭合高度的校核............................. 3.9 模具的型腔工艺分析及仿真加工.....................................

3.9.1 型腔的加工工艺分析................................................... 3.10 型腔仿真加工 ...............................................

4 结论 .............................................................

致谢..................................................................... 参考文献.................................................................... 附 录

1前言

塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来, 人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高, 这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展, 必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行, 发展迅速, 塑料模具也快速发展。2000 年, 中国( 未包括港澳台统计, 下同) 塑料模具产值约100 亿元,2006 年已发展到300 多亿元, 年平均增长率超过21%, 高于模具行业总体发展速度。

中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步, 但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比, 差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时, 一些低档塑料模具却供过于求, 市场竞争激烈, 还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。加入WTO, 对塑料模具产业的影响总体上来说是带来了更多的机会。这主要是由于我国塑料模具以低中档产品为主, 产品价格优势明显, 有些甚至只有国外产品价格的1/5～1/3,加入WTO 后, 国外同类产品对国内冲击不大, 而我国中低档模具的出口量则加大; 在高精模具方面, 加入WTO 前本来就主要依靠进口, 加入WTO 后, 不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利, 同时还促进了外资来我国建厂, 带来了国外先进的模具技术和管理经验, 这对培养我国的专业模具人才起到了推动作用。现将2006 年我国塑料模具市场情况简介如下:2006 年, 我国塑料模具总产值约300 多亿元, 其中出口约7 亿美元, 约合58 亿元人民币。根据海关统计资料, 2006 年我国共进口塑料模具约10 亿美元, 约合83 亿元人民币。由此可以得出, 除自产自用外,市场销售方面, 2006 年我国塑料模具总需求约为313 亿元人民币, 国产模具总供给约为230 亿元人民币, 市场满足率为73.5%。进口的塑料模具中, 最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于我国塑料模具价格较低, 在国际市场中有较强的竞争力,所以进一步扩大出口的前景很好,近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅, 但所增加的绝对量仍是进口大于出口, 致使模具外贸逆差一年比一年大。这一状况, 2006 年已有较大改善, 逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因: 一是国民经济持续高速发展, 特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求, 有些高档模具国内的确生产不了, 只好进口; 但也确实有一些模具国内可以生产, 也在进口。这与我国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其他机电产品一样, 出口退税率只有13%, 而未达17%。从市场情况来看, 塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具, 并大力开发国际市场, 发展出口模具。随着我国塑料工业的快速发展, 特别是工程塑料的高速发展, 可以预计, 我国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度, 近年内年增长率仍将保持20%左右的水平。近年来, 港资、台资、外资企业在我国发展迅速, 这些企业中大量的自产自用的塑料模具无确切的统计资料, 因此未能计入上述的数字之中。

近年来, 我国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t 以上的注塑模,精密塑料模具的精度已达到2!m, 制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产, 多腔塑料模具已能生产一模7800 腔的塑封模; 高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min 以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上, 模具企业设备数控化率已有较大提高, CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展,高速加工及RP/RT 等先进技术的采用已越来越多, 模具标准件使用覆盖率及模具商品化

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