论文30页，13000余字，CAD图纸24张，PROE模架图
塑料瓶盖模具设计及其型腔仿真加工
摘要：注塑模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具，能够成型复杂的高精度的塑料制品。本课题是对塑料瓶盖模具设计并分析加工工艺。
本模具考虑到年产量、工厂的设备及塑件的精度要求，选择一模四腔结构。以瓶盖主体和防伪圈之间的面作为分型面,使制品强制脱模。流道采用带环形冷料穴，脱模时方便将主流道凝料和塑件带出，确保熔融塑料几乎能同时到达每个型腔的进料口。为了使动、定模能够准确地动作, 导向定位机构利用导柱与导套的配合。顶出机构是推杆推出的一次脱出机构。考虑到零件的位置关系,冷却水道采用循环式分布，以便冷却均匀、快速。
采用Pro／E来实现塑料瓶盖三维设计及模具成型零件设计，分析制件的成型质量和完成分型面的设计，再采用CIMATRION来实现其数控仿真的加工，并在产品设计及模具装配过程中，辅助以必要的理论计算，将数字化设计与理论计算结合起来，可以大大缩短产品研发周期、模具设计周期，提高产品设计及模具设计的准确性、产品成型质量，降低产品研发、模具设计成本。在设计过程中制定了合理的工艺方案，满足了大批量生产要求。同时，还编制了详细的工艺文件来保证模具的顺利加工及制品的生产。
通过合理的设计，本模具满足生产与应用的要求。
关键词：注塑模具；加工工艺分析；Pro/E。
The Design and Simulation
Processing of Mold for Plastic Caps
Abstract：At present ,injection molding is the plastics mould that has being used most extensively , it can mold the complex and high accurate plastic product. The Subject is about the design of the plastic caps and simulation processing.
Considering the annual output, the equipment of the factory and the requirement of precision of the plastic product, four cavities in a mould. The middle horizontal surface of the goods was To cap the main circle and security between the surface as a type face, so that mandatory Stripping products. The runner is designed to be balanced and symmetrical distribution, ensure that melting plastic could reach each cavity’s gate almost.. Suspension and Positioning mechanism use matched guide pillar and guide sleeve to make movable mould, fixed mould to work accurately. The knockouts uses once ejecting mechanism that lifter pushes out. By the relation of the position of each part, cooling channels are designed to straight channels to cool effectively, quickly.
With Pro/Engineer,MoldFlow to implement three-dimensional design and mold volume design of the Plastic caps, and shaping quality of part was analyzed and the parting line was designed by Pro/Engineer, then utilized CIMATRION to accomplish the assemblage of the mold with the assistance of essential theory calculate mixed with figure design. It would not only shorten the cycle of product research and mold design, and improve the preciseness and the product shaping quality, but also lower the cost of the research. Having made the rational craft scheme in the design process ,so it has met the requirement of producing in enormous quantities. Moreover, it also prepared a detailed document to ensure that the process for the smooth processing of mold and apparel production.
Through the rational design, It has meet the production and application of the requirements.
Key words: injection mould；process analysis；Pro/E.
目录
1前言 1
1.1课题内容 1
1.2课题背景 1
1.3模具国内外发展概况 1
1.4课题的来源及要求 2
2模具方案及制品设计 3
2.1总体方案设计 3
2.2塑件的测绘 3
2.3塑件的造型 4
2.4塑件的材料选择与分析 5
2.5塑件尺寸精度 5
2.6模具材料的选择 5
2.7脱模斜度 6
2.8型腔数目的确定 6
2.9注射机的选择 7
3具体设计说明 8
3.1分型面的确定 8
3.2浇注系统的设计 9
3.3主流道的设计 9
3.4分流道的设计 10
3.5浇口套的设计 11
3.6冷却装置设计 11
3.7推出机构设计 12
3.8推杆 13
3.9复位杆 13
3.10 导向装置 13
3.11 侧抽芯的设计 13
3.12确定各模板尺寸 14
3.13凸凹模结构形式 14
3.14 注射机技术参数的校核 15
3.15 零件强度计算及校核 16
4 模具的三维造型 19
4.1典型零件的造型造型 19
4.2模架的三维造型 19
5 型腔工艺分析及加工仿真 22
6 结论 26
参考文献 27
致谢 28
附录 29
1 前言
1.1 课题内容
塑料瓶盖模具设计及其型腔仿真加工。
1.2 课题背景
由于塑料材料具有许多优点，目前正逐渐成为金属材料的良好代用材料，在很多领域都出现了金属材料塑料化的趋势。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的高低，直接影响产品的质量、产量、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。随着塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，使产品的设计和模具设计过程变得越来越复杂。而传统的模具设计是在二维环境下采用手工绘图的方式进行的，已经很难满足这种发展变化的需要。过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验，模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能，因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。
注塑模具CAD／CAM技术的应用，从根本上改变了传统的塑料产品开发和模具加工方式，大大地提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发展。一些大型的商品化CAD／CAM 软件，如Pro／Engineer、Unigraphics II、Cimatron、MoldFlow等，都已开发出专门用于注塑模具设计的功能模块，为模具设计提供了十分方便的工具。有资料统计表明，采用CAD技术可以使模具设计时间缩短50％。在欧美一些工业发达的国家，CAD／CAM已经成为模具行业一种普遍应用的技术。在CAD应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段。在模具设计中采用三维CAD软件的企业已经接近90％。目前，国内也有不少企业开始应用CAD软件进行模具设计。
Pro／E等软件在注塑模具设计中的应用，成功地弥补了传统设计方法的不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于同一数据库进行的，既方便，又易保证制品的精度。
1.3 模具国内外发展概况
1、产品更新换代的加快，特别是家电、汽车、IT行业市场竞争的加剧，使模具制造业得到迅猛的发展。
2、现代产品对模具的种类、精度、工作条件和使用寿命等提出了更高的要求。
3、 在同外工业发达国家，模具制造业已成为一个专门的行业，其标准化、专业
化、商品化程度高，模具行业俨然已经成为一个高技术密集型产业。模具行业大量采用先进的技术和设备，新材料、新的热处理工艺不断涌现，特别是IT业的迅猛发用使计算机辅助设计（Computer Aided Design ，简称CAD）和辅助制造（Computer Aided Manufacturing，简称CAM）在模具行业广泛应用。
随着世界制造中心向东南亚转移，我国的模具生产近几年也得到了迅猛的发展，但与工业发达国家相比，还有很大差距，标准化、专业化、商品化程度还不够高，模具品种少，制造精度低，使用寿命短，设备技术力量落后，模具生产技术人员，特别是掌握现代模具设计与制造的技术人员比例小。
有专家预测，不远的将来，中国将成为世界最大的制造中心，这给我国的模具行业提供了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模、特种加工在模具行业中的应用，加大新兴CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、新材料的研究和强化模具高技术人员的培养，已成为我国模具行业再 上一个新台阶的关键。
1.4 课题的来源及要求
1、课题来源于盐城市羽佳塑料制品厂。
2、课题研究的主要内容：
（1）产品的注塑加工工艺
（2）制品测绘、工程图绘制、三维造型及结构优化
（3）制品模具设计（全套工程图及三维造型）
（4）上下型腔的加工工艺分析、工艺规程、数控仿真加工及下型腔的工艺卡片。
2模具方案及制品分析
2.1 总体方案设计
首先是对塑件进行测绘，然后后用Pro／E软件进行三维造型。主要采用拉伸、旋转、螺旋扫描、等步骤造型。造型结束后进行模具设计。考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级，本模具采用一模四腔。下面选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的80％。接着对各个系统进行设计，首先是浇注系统。浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线应在同一条直线上。另外由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关，一般直径为8～12mm。本模具设计取10mm。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流道到各分流道的距离相等。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。浇口主要有两个作用，一是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。拉料销主要是保证浇注系统的凝料从定模浇口套中拉出，留在动模一侧，便于取出。接着是排气系统的设计。本模具采用间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。下面是推出机构的设计。推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压与气动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的强制脱模（即完成塑件的螺纹和卡位的脱模。最后利用斜导柱实现侧向抽芯，完成防伪圈的脱模。
2.2 塑件的测绘
