本科毕业设计（论文）通过答辩
电话机外壳模具CADCAM
摘要：随着近代工业的发展，塑料的应用日趋广泛，从而使之相适应的塑料制
造业蓬勃兴起。模具已是工业生产的主要工艺装备，模具工业已逐渐成为国民经济的基础工业。根据日常生活的需要，本次设计的课题是电话机外壳模具CADCAM 。
首先介绍了我国塑料模具的现状、发展趋势及我国塑料模具发展的新技术，其次围绕电话机机座下壳模具进行了设计，其主要内容包括 ：针对制品的结构特点，确定模具的型腔数目、分型面以及脱模机构。选择合理的浇注系统和冷却系统。分析并设计注塑工艺，制定合理的注塑工艺流程，正确选用注塑设备。然后查阅模具设计手册，选择模架，确定模架的结构尺寸，完成模具的总体设计。同时充分利用计算机绘图软件对零件进行设计, 形成了整套注塑模具CAD图。利用Pro/E对零件进行三维造型, 并实现零件的三维装配。最后讲述了塑料模具的制造:模具的生产过程、模具的主要加工方法及模具的机械加工，并且对典型零件加工工艺进行了分析并制作了注射成型工艺。通过本次设计，对模具整个设计过程有了较好的了解。
关键词：塑料模具 成型工艺 模具制造 加工工艺
Abstract: With the development of modern industry , the application of plastic is
widespread day by day . which causes the plastic manufacturing industry adapts to emerged vigorously accordingly. Mold has been a kind of main technological equipments. Die industry has become foundation industry of national economy.Based on the requirements of daily life,the topic of this design is the design and manufacture of the Setwell telephone under the seat shell mold.
First ,the article introduced the present situation of plastic mold ,the trend and new technology of the development in our country .Second, it carry on the design Telephone under the seat shell mold.Its primary coverage includes: According to the construct features of the product, numbers of mold cavities and the parting surface and the demoulding machine are determined. Reasonable pouring channel and cooling systems are selected. And then injection technology is analyzed and technology process is made reasonably and the injection equipment is selected correctly. A mold carrier is selected by looking up mold handbook and the die carrier construct size is determined. At last, the global design of the mold. And drawing software is used to design parts, and a series of CAD drawings are completed. Then 3D drawing of parts are designed by Pro/E and 3D assembly of parts are carried out.Finally the article narrated the manufacture of plastic mold:the production process,the main processing method and has carried on the analysis to the typical components processing craft and the mold Machining and the production of injection molding process . Through the project of the mold, the overall process of the design has been clearly and directly known.
Key word: plastic mold ;design of compression mold ;mold manufacting;
process.
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目 录
1 前言 ......................................................................................................................... 1 2 总体方案设计 ........................................................................................................... 3 2.1 Setwell电话机机座下壳的测绘与造型 ............................................................... 4 2.1.1Setwell电话机机座下壳的测绘 ......................................................................... 4 2.1.2Setwell电话机机座下壳的造型 ......................................................................... 7 2.2塑料成型的特性和工艺参数的确定 ..................................................................... 8 2.2.1塑件的材料分析 ................................................................................................. 8 2.2.2塑件的尺寸精度和粗糙度的确定 ..................................................................... 8 2.2.3拔模斜度 ............................................................................................................. 9 2.3注塑成型设备的选择 ............................................................................................. 9 2.3.1型腔数目的确定 ................................................................................................. 9 2.3.2注射机的选择 ..................................................................................................... 9 3具体设计说明 .......................................................................................................... 11 3.1浇注系统的设计及布置 ....................................................................................... 11 3.1.1分型面的确定 ................................................................................................... 11 3.1.2浇注系统的设计 ............................................................................................... 11 3.2模具材料和各模板的厚度的确定 ....................................................................... 13 3.2.1模具材料的选择 ............................................................................................... 13 3.2.2 各模板的厚度确定 .......................................................................................... 14 3.3脱模机构的设计 ................................................................................................... 14 3.3.1脱模力的计算 ................................................................................................... 14 3.3.2顶出行程的确定 ............................................................................................... 15 3.3.3复位杆和推杆的设计 ....................................................................................... 16 3.4合模导向机构的设计 ........................................................................................... 16 3.5抽芯机构的设计 ................................................................................................... 17 3.6冷却系统的设计 ................................................................................................... 19 3.7注射机的校验 ....................................................................................................... 21 4三维造型及模具制造 .............................................................................................. 23 4.1绘制三维图 ........................................................................................................... 23 4.2型腔零件的加工工艺分析 ................................................................................... 24 4.3型腔的仿真加工 ................................................................................................... 25 5 其他工艺规程 ......................................................................................................... 29 6 结论 ......................................................................................................................... 30 参考文献 ..................................................................................................................... 31 致 谢 ........................................................................................... 错误！未定义书签。 附 录 ........................................................................................................................... 32
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1 前言
近年来，我国塑料模具水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达50t以上的注塑模，精密塑料模的精度已可达到3μm，制件精度为0.5μm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，多腔塑料模已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产4m/min以上挤出速度的高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、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大，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率都已有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。三资企业蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高。
国外注塑成型技术在向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。并且先进工业国家在链条与模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/CAM技术，开发新品速度快、精度高，质量较有保证。国际著名商品化三维CAD/CAM系统，如美国的Pro/E、UG-II、 CADD5、Solid works、MDT等均陆续在模具界得到应用。美国PTC公司基于Pro/E系统开发了钣金零件造型模块Pro/Sheet Metal。UG Solution公司在UG-II的基础上开发了同类型的模块UG/Sheet Metal。以上两个系统都缺乏面向级进成形工艺及模具结构设计的专用模块，但这方面的工作进展很快，有的已经初见成效。且目前发达国家模具标准化程度达到30%以上，并有完善的标准系列，包括零件标准和模架标准，国际标准化组织已制订了国际模具系列标准，标准件品种多，规格全，质量高，而且全部均已商品化。塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大，模具的发展趋势正在朝塑料模的高效率自动化、大型塑料模具、高精度塑料模具和模具计算机辅助设计（CAD）辅助工程（CAE）方向发展[22]。
还有的是德、美、日、法、意等工业发达国家在模具设计制造领域仍处于国际领先水平，他们的一些先进的模具方面的技术被许多发展中国家，甚至是其它发达国家学习采用。亚洲以日本和韩国模具技术水平最高，其它国家与之还有较大的差距，不过他们也正在以惊人的速度发展着，国家之间的交流会使之发展更快。
随着工业生产的飞速发展，新产品的不断涌现，对模具的设计与制造速度、加工质量，提出了更高的要求，即要求以最短的周期、最低的成本来完成这一工装准备工作，以加速新产品投产及产品更新换代，提高经济效益及竞争力。在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业的水平和发展状况已被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、
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成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其他行业。模具设计要考虑的要点如下[11]:
A．塑件的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性，不同塑料品种其性能各有所长，在设计塑件时应充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点。
B．塑料的成型工艺性，如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料制品均匀地固化。
C．塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。
对于特殊用途的制品，还要考虑其光学性能、热学性能、电性能、耐腐蚀性能等。
本课题是对Setwell电话机机座下壳模具的设计与制造，课题来源盐城市羽佳塑料制品厂。具体是Setwell电话机机座下壳制品进行测绘、模具设计、加工工艺分析。基于生产实践之上的对Setwell电话机机座下壳模具设计及加工工艺分析，其中：a.制品的尺寸精度要求：长度方向小于0.50，厚度方向小于0.10; b.制品材料：ABS；c.制品表面粗糙度：不低于实物表面；d.制品生产批量：5万；e.制品其他要求：符合设计规范。在设计过程中主要是对Setwell电话机机座下壳制品测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔位置的安排、定模冷却水道的设置、工艺分析等。Setwell电话机机座下壳的几何尺寸进行测量后要进行合理的后处理。由于模具分型面不在同一平面，所以需要一定的角度。根据使用寿命和经济方面考虑，模具采用一模一腔，动定模尺寸根据手册选B×L=450×450的模板，采用推杆和推块作为顶出机构的元件，本模具设计采用直浇口，由于在制品的底部，所以不会对塑件外观质量造成影响。由于所成型的制品形状复杂且几何尺寸较大，因此可采用冷却水道直流道的冷却方式。模具方案确定后进行工艺分析。根据此方案能达到设计的预期效果，并且大大提高了注塑模的质量和效率。对指导生产有参考价值。
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