机械毕业论文 (3).doc

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1、襄樊职业技术学院（毕业）论文 对对于塑料模具于塑料模具设计设计的若干要点浅析的若干要点浅析 专 业：模具设计与制造 学 生： 张 琪 指导教师： 刘 琼 教学单位： 模 具 0601 班 学 号： 062505198 毕 业 届： 2009 届 2009 年 6 月 1 日 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 1 - 郑重声明郑重声明 本设计（论文）系本人在刘琼老师指导下独立完成的设计（论文） ， 本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产 权纠纷由本人负责。 学生：张琪 2009 年 6 月 1 日 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文

2、- 2 - 襄樊职业技术学院机械电子信息工程学院 毕毕 业业 设设 计计（论论 文文）课课 题题 任任 务务 书书 机械电子信息工程学院 （院） 模具设计与制造 专业0601班 学生： 张琪 一、毕业设计(论文)课题对于塑料模具设计的若干要点浅析 二、毕业设计(论文)工作自 2008 年 02 月 18 日起至 2008 年 06 月 08 日止 三、毕业设计(论文)进行地点 ：襄樊市辰光建材有限公司 四、毕业设计(论文)的内容要求： （1）文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。 （2）份量要求：理工类不少于 3500 字 （3）图纸要求（工程设计型）：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧

3、连 接光滑，寸标注规范，文字注释必须用工程字书写。 （4）曲线图表要求（工程设计型）：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序 框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机绘制。 （5）编排格式要求：论文外形尺寸以 A4 纸为准。论文文字排版的字号、字距、 行距的大小，以版面清晰、容易辨识和阅读为原则，一般可参考下面要求进行 排版：题目和标题用黑体，字号分别用 3 号和 4 号；文章段落内容用小 4 号宋 体字，每页 32 行，每行 33 字；各级标题序号一律用阿拉伯数字标明；正文中 标题一律左顶格。 （6）打印份数要求：一律打印 2 份，1 份交指导教师（含电子稿） ，1 份

4、准备答 辩 五、主要参考文献： 1张国栋.模具设计概述J.中国模具设计，2003,6. 2李海龙.注塑模具设计J.模具前沿，2005,12. 3肖海燕.模具设计之材料选用J.西安机械设计，2006,1. 4吴利国.塑料模设计手册M.机械工业出版社，2005,1. 5张旭.塑料成型工艺与模具设计M.高等教育出版社，2002,7. 6马志国.模具设计工程师知道手册M.海南工业出版社,2004,11 指导教师：彭超 学生：张琪 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 3 - 目 录 摘要- 4 - 关键词- 4 - 1、 模具设计前景及突出问题- 4 - 2、 塑料制品材料的选用对模

5、具设计的影响- 4 - 2.1 根据填料和增强材料进行选择的分析.- 5 - 2.2 考虑湿度对材料性能的影响.- 5 - 3、 壁厚及相关注意事项对产品性能的影响- 6 - 3.1 热塑性塑料设计中的指标分析.- 7 - 3.2 塑料模具设计时对收缩值的考虑.- 7 - 4、塑料模具钢镜面加工对产品的性能影响因素.- 7 - 结束语- 9 - 致 谢.- 10 - 参考文献.- 11 - 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 4 - 对于塑料模具设计的若干要点浅析对于塑料模具设计的若干要点浅析 学生：张琪学生：张琪 指导教师：刘琼指导教师：刘琼 机械电子信息工程学院机械电子

6、信息工程学院 摘要摘要 随着塑料工业的飞速发展及塑料制品在各个领域的推广应用，产品对模具的要 求也越来越高。同时也对专业设计人员的经验提出了更高的要求，在塑料制品模具 设计时制品材料的选择是决定产品性能的重要因素，还有制品壁厚等问题的相关注 意事项对产品性能的影响，以及塑料模具钢镜面加工对产品的性能影响因素。 关键词关键词 塑料模具 设计要点 1、 模具设计前景及突出问题模具设计前景及突出问题 在我国塑料工业发展中，计算机的应用起到了重要作用。计算机技术在模具设 计领域的应用，大大缩短了模具设计时间，尤其计算机辅助工程（）技术的 大规模推广，解决了塑料产品开发、模具设计及产品加工中的薄弱环节。

7、更在提高 生产率、保证产品质量、降低成本等方面体现出现代科技的优越性。但是现代技术 并不能替代专业设计人员的经验，在塑料模具设计时制品材料的选择是决定模具设 计时模具材料选用的重要因素。怎样选用合适的材料，是模具设计中一个重要的问 题。 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 5 - 2、 塑料制品材料的选用对模具设计的影响塑料制品材料的选用对模具设计的影响 一般来说，并没有不好的材料，只有在特定的领域使用了错误的材料。因此， 设计者必须要彻底了解各种可供选择的材料的性能，并仔细测试这些材料，研究其 与各种因素对成型加工制品性能的影响。本文只就传统的热塑性材料进行分析以说 明问

8、题。在注射成型中最常用的是热塑性塑料。它又可分为无定型塑料和半结晶性 塑料。这两类材料在分子结构和受结晶化影响的性能上有明显不同。一般来说，半 结晶性热塑性塑料主要用于机械强度高的部件，而无定型热塑性塑料由于不易弯曲， 则常被应用于外壳。这是材料选用的大框，其次，还要根据填料和增强材料继续选 择。 2.1 根据填料和增强材料进行选择的分析根据填料和增强材料进行选择的分析 热塑性塑料可分为未增强、玻璃纤维增强、矿物及玻璃体填充等种类产品。玻 璃纤维主要用于增加强度、坚固度和提高应用温度；矿物和玻纤则具较低的增强效 果，主要用于减少翘曲。玻璃纤维会影响到成型加工，尤其会对部件产生收缩和翘 曲性。所

9、以，玻璃纤维增强材料不能被未增强热塑性塑料或低含量增强材料来替代， 而不会有尺寸改变。玻璃纤维的取向由流动方向决定，这将引起部件机械强度的变 化。试验（从注射成型片的横向和纵向截取了 10 个测试条，并在同一个拉力测试仪 上对它们的机械性能进行了比较）表明，对添加了 30玻璃纤维增强的热塑性聚酯 树脂，其横向的拉伸强度比纵向（流动方向）低了 32，挠曲模量和冲击强度分别 减少了 43和 53。 在综合考虑安全因素的强度计算中，应注意到这些损失。 在一些热塑性塑料中加入了一系列增强材料、填料和改性剂来改变它们的性质。 由这些添加剂产生的性能变化必须认真地从手册或数据库中查阅，更好的是听取原 材料

10、制造厂家的专家的技术建议。以选用最为合适的材料。 2.2 考虑湿度对材料性能的影响考虑湿度对材料性能的影响 一些热塑性材料，特别是 PA6 和 PA66，吸湿性很强。这可能会对它们的机械 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 6 - 性能和尺寸稳定性产生较大的影响。在进行设计时，应特别注意这种性能，考虑其 对产品性能的影响。 模具材料的选用取决于制品材料，细致分析制品材料后，才能在模具设计时选 用最为合适的模具材料。 2.3 塑料制品模具材料的选用塑料制品模具材料的选用 细致分析塑料制品使用的材料后，选取最为合适的模具材料。目前我国市场常 见的、适合热缩性材料的模具材料有：非

11、合金型塑料模具钢（即碳素钢） 、渗碳型塑 料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、 耐腐蚀型塑料模具钢几种。在模具材料选取时，根据制品材料是否改性和增加填充 剂，添加何种添加剂来选取适合的模具材料。例如：制作形状复杂的大、中型精密 塑料制品时，其模具材料可选用预硬型塑料模具钢；制造复杂、精密且生产时间较 长，需要高寿命模具时刻采用时效硬化型塑料模具钢。具体选用时主要还是要针对 塑料制品的材料和模具预计使用情况选取。适宜的材料加上合理的设计将极大的提 高模具使用周期，同时也可以提高产品质量。 3、 壁厚及相关注意事项对产品性能的影响壁厚及相关注意事项对产品性能的影

12、响 在工程塑料零件的设计中，还有一些设计要点要经常考虑，其中对于壁厚的设 计尤为重要，壁厚设计的合理与否对产品影响极大，改变一个零件的壁厚，对以下 主要性能将有显著影响：零件重量、在模塑中可得到的流动长度、零件的生产周期、 模塑零件的刚性、公差、零件质量，如表面光洁度、翘曲和空隙等。 3.1 塑料模具设计工艺中的基础要求塑料模具设计工艺中的基础要求 在设计的最初阶段，有必要考虑一下所用材料是否可以得到所要求。流程与壁 厚比率对注塑工艺中模腔填充有很大影响。如果在注塑工艺中，要得到流程长、而 薄，则聚合物应具有相当的低熔融粘度（易于流动熔解）是非常必要的。为了深入 了解聚合物熔化时的流动性能，可

13、以使用一种特殊的模具来测定流程。 增加壁厚不仅决定了机械性能，还将决定成品的质量。在塑料零件的设计中， 很重要的一点是尽量使均匀。同一种零件壁厚不同可引起零件的不同收缩性，根据 零件刚性不同，这将导致严重的翘曲和尺寸精度问题。为取得均匀的，模制品的厚 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 7 - 壁部分应设置模心。此举可防止形成空隙，并减少内部压力，从而使扭曲变形减至 最小。零件中形成的空隙和微孔，将使横截面变窄，内应力升高，有时还存在切口 效应，从而大大降低其机械性能。不同壁厚塑料制品的模具设计时，模腔的要求也 不同，根据制品的要求，设计模具的模腔及脱模斜度，斜度要与塑胶制

14、品在成型的 分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度。 3.2 热塑性塑料设计中的指标分析热塑性塑料设计中的指标分析 热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要像具有高刚性、低延展性和低 弹性的金属一样指定严格的范围。设计者在决定热塑性塑料模具制品的成本方面起 了关键作用，合理且不影响产品性能的、缩小公差，较少成本是可以实现的。一般 商业上可接受的产品与标准尺寸的偏差不高于 0.25-0.3%，但这还需要与应用时的 具体要求相结合来判断。精确的模具可以有效的缩小制品公差，从而降低制品成本。 因此，模具精密度对制品生产厂家具有重要意义。 3.3 塑料模具设计时对收缩值的考虑塑料模具设计

15、时对收缩值的考虑 为了不对塑料部件制定过分严格的范围，必须要注意一些影响塑料制品尺寸准 确性的因素。模具制造的标准必须严格遵守，同时要特别注意脱模斜度的重要性， 因为它决定了脱模容易与否及防翘曲性能。 还有一个与产品设计相关的重要问题是，当成型品是由不同材料或不同壁厚制 成时，其模后收缩值与方向和厚度相关如果复杂的成型对加工的要求非常严格，必 须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据玻璃增强材料的这一性质最为 明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显著性差异的收缩，从 而导致尺寸不准确。塑料制品的几何形状对收缩也有影响，进而影响到产品的性能， 这也是设计者值得关注的一点。因

16、此在此类制品模具设计时要注意制品脱模收缩后 的尺寸是否为产品要求尺寸，否则因制品模后收缩值的影响，极有可能导致产品尺 寸不符合标准。 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 8 - 4、塑料模具钢镜面加工对产品的性能影响因素、塑料模具钢镜面加工对产品的性能影响因素 生产透明塑料制品，尤其是光学仪器（如透镜等） ，对于成型模具的镜面加工性 能要求很高。但严格地讲，没有专用牌号的镜面加工用塑料模具钢。 影响模具镜面加工性能一般有如下几方面的因素： （1）钢材的冶金质量 钢中的非金属夹杂物、气泡、氧化物、硫化物等是影响 模具钢镜面抛光和研磨时形成针眼和孔洞的主要原因；因此，凡是表面粗

17、糙度要求 很高的塑料模具，一般不得采用加硫的易切削钢；即使不是易切削钢，若钢中氧化 物，硫化物夹杂含量较高，在研磨过程中也容易脱落形成针孔。所以，采用真空冶 炼或电渣重熔等工艺，将有效地提高钢的纯净度，从而提高钢材的抛光性能。 （2）钢中的组织不均度也是影响抛光性能的另一个原因。显微区域组织的不均 匀，加带状偏析等可能使得钢材在镜面加工时出现很细的发纹和研磨斑、坑等缺陷， 为了防止偏析，必须掌握好出钢后的浇注技术和钢锭的结晶质量，另外要进行充分 锻造，以保证钢材的致密度，如果能进行均匀化热处理或电渣重熔冶炼，也可以有 效地减少这种偏析，从而提高钢的抛光性能。 （3）钢的硬度高，对镜面抛光性能有

18、好的影响。 （4）抛光技术为了得到比较低的表面粗糙度，抛光技术也起着很大的作用。例 如，在预研磨时应避免表面受到可能引起的组织变化的温度的影响。因此，除了足 够的冷却以外，选择正确的砂轮是非常重要的。研磨压力在此起很大作用，而且当 砂轮涂脏时压力会意外地升高，从而会引起温度升高。较好的办法是在研磨表面时 经常改变研磨的方向。抛光最好用金刚石泥膏进行，这样能得到最好的抛光结果。 抛光时要避免表面接角压力过高，否则较软的基体会被冲蚀，结果使碳化物游离出 来，随后开裂，并留下缺陷。在换成较细粒度时就必须将手和工件弄干净。当然对 每种粒度都应采用一种专门的抛光工具。抛光面大多用肉眼判断。但是，含镍的材

19、 料由于相应的色调，表面往往显示比较实际情况更好，容易导致判断错误。 结论： 与产品模后性能相关问题还有许多，设计人员可以参考手册进行设计。总之， 在塑料制品模具设计时要充分考虑可能影响制品尺寸、性能、外观等多方面因素， 综合利弊，选用适合的材料，合理的设计，才能保证产品的性能。 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 9 - 结束语结束语 通过本次毕业实习设计，使我了解了塑料模具设计的原理、组件的生产及模具 设计要点的简单应用；还有模具设计过程及其测试的一些基本步骤。通过这段时间 在公司的学习，我更加了解到模具设计过程影响因素的重要性，它是未来高端模具 性能的决定因素。掌握好

20、它的要点，将给我们在模具设计过程中带来诸多便利。 在公司里使我认识到模具设计的专业人员，对于经验提出了更高的要求，在塑 料制品模具设计时、制品材料的选择是决定产品性能的重要因素，还有制品壁厚等 问题的相关注意事项对产品性能的影响，以及塑料模具钢镜面加工等诸多因素对产 品的性能影响很大。相信这些都会在以后的工作中以此得到更好的发挥。 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 10 - 致致 谢谢 时光荏苒，岁月如梭。记忆的雪花翩翩起舞，思绪定格在凤凰花开的季节。挥 洒过汗水，也滴落过泪花，这里有我熟悉的一切，有我热爱的一切。恍惚中，在这 美丽的校园中，度过了人生中最为宝贵的年华。

21、凤凰涅磐需要经历烈火的煎熬和痛 苦的考验。迈进象牙塔殿堂时的激动，仍时刻在内心回荡，不知不觉中完成了人生 中最大的一次蜕变。蜕变需要经历过磨练，磨练可以让我们更为坚强，去勇敢面对 生活中所遇到的困难与磨难。 实习所接触的这些知识是我以前没有接触过的，所以我感谢学院能给我这次到 公司实习的机会，使我了解到更多模具设计的知识的同时还使我的意志得到锻炼。 毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一次作业了，我要特别感谢学校指导 教师刘琼老师和实习指导教师林松师傅。刘老师认真负责的工作态度，严谨的治学 精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅，他无论在理论上还是在实践中，都给与我 很大的帮助，使我得到不少的提高

22、，这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮 助，感谢他耐心的辅导。林师傅在实习期间，无论在生活还是学习工作方面都给我 莫大支持和帮助。是他们使我能够顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感激!相信在 以后的学习和实践中我会更加努力，使自己的专业知识得到更充分的利用。 三年的大学生活结束了，回首三年，取得了些许成绩，生活中有快乐了也有艰 辛。 感谢辅导员和各位老师三年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 襄 樊 职 业 技 术 学 院 (毕 业) 论 文 - 11 - 学友情深，情同兄妹。三年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留 下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无 私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以 来对我的抚养与培育! 参考文献参考文献 1张国栋.模具设计概述J.中国模具设计，2003,6. 2李海龙.注塑模具设计J.模具前沿，2005,12. 3肖海燕.模具设计之材料选用J.西安机械设计，2006,1. 4吴利国.塑料模设计手册M.机械工业出版社，2005,1. 5张旭.塑料成型工艺与模具设计M.高等教育出版社，2002,7. 6马志国.模具设计工程师知道手册M.海南工业出版社,2004,11