螺丝刀工具箱的虚拟装配及其盖板模具设计（本科毕设论文）.doc

螺丝刀工具箱的虚拟装配及其盖板模具设计

摘要

螺丝刀工具箱，是一个结构不是很复杂但是却十分的精巧的产品，由于本设计有两大部分：一部分是螺丝刀工具箱的整体结构的设计，另一部分是盖板的模具设计，本文进行了其螺丝刀工具箱的整体结构设计以及盖板注塑模具一模两件的设计，并详细阐述了设计过程。

基于UG进行了结构设计，然后虚拟装配后导出IGS格式到keyshot4.0进行了渲染，让其颜色更加的接近实际情况。

基于模流分析技术优化了模具的成型工艺参数、浇注系统及冷却系统。在考虑制件外观的同时，确定了制件浇口位置在盖板的侧面；优化后的成型工艺参数为：模具温度100℃、熔体温度300℃、注射时间1.9s；盖板采用侧浇口、一模两腔成型，建立浇注系统后预测了其成型注射压力和锁模力，为注塑机规格选择提供了依据；冷却水温及IPC时间分别为80℃和30s。根据模流分析结果进行了成型设备的选择。

基于UG注塑模向导模块进行了该产品的模具设计。然后基于proe5.0进行模架的设计，浇注系统及冷却系统由模流分析确定。模具设计的难点在于几个关键部位的抽芯，在此采用了斜导柱抽芯机构、和侧滑块抽芯机构等。完成成型零件的设计后调用标准模架，实现了整副模具的3D设计。最后绘制了2D装配图及零件图。

关键词：虚拟装配；注塑模；CAE分析；斜导柱；侧滑块；

Summary 

  Screwdriver kit, is a very complex structure but not very sophisticated products, due to the design of two parts: one part is the overall structure of the screwdriver toolbox design, the other part is the cover of the mold design, this paper carried out its the overall structure and design of the screwdriver toolbox injection mold cover a two-piece mold design and detail design process.

  First,based on the structural design UG were then exported to the virtual assembly IGS format keyshot4.0 were rendered, let the color is more close to the actual situation. 

  Secondly help mold flow analysis techniques to optimize the process parameters of mold forming, casting systems and cooling systems. In considering the appearance of the same parts, parts to determine the location of the gate at the side of the cover; molding process parameters optimized for: mold temperature of 100 ℃, the melt temperature of 300 ℃, the injection time of 1.9s; cover with lateral water mouth, forming a two-cavity mold, after the establishment of the gating system to predict its pressure and clamping force injection molding, injection molding machine specifications selected to provide a basis; cooling water temperature and IPC time was 80 °C and 30s. Molding equipment were selected based on mold flow analysis.

   The product has been designed based mold injection mold UG Wizard module. Then design, gating system and cooling system based on proe5, 0 conduct mold flow analysis to determine the mode. Difficulty lies in mold design several key parts of the core pulling, this uses a bevel pillar core-pulling mechanism, and side slider pulling mechanism and so on. After the completion of the molded part is called standard mold design, 3D design to achieve a whole deputy mold. Finally, draw a 2D assembly drawings and part drawings. 

Keywords: virtual assembly; injection mold; CAE analysis; Bevel column; side slider;

目录

第一章 前言 1

1.1我国模具行业发展的现状和前景 1

1.2选题的目的及意义 2

1.3本课题主要研究内容 2

第二章 螺丝刀工具箱的设计及虚拟装配 3

2.1概述 3

2.2零件的结构设计 3

2.3虚拟装配 6

第三章 模流分析 7

3.1塑件结构分析 7

3.2塑件材料 7

3.3 Moldflow Plastic Insight(MPI)简介 8

3.4 CAD模型的准备 8

3.5 CAE网格模型的准备 9

3.6材料选择与浇口位置分析 10

3.7快速充填分析 11

3.8成型窗口分析 13

3.9流道系统 15

3.9.1模架的初选 15

3.9.2流道系统的尺寸的确定 15

3.10冷却分析及优化 18

3.10.1冷却系统的设计 18

3.10.2冷却分析及优化结果 20

3.11保压分析及优化 23

3.12翘曲分析 24

3.12.1翘曲产生的原因 24

3.12.2翘曲分析结果 24

3.13模流分析结果总结 25

四章 塑件成型工艺与设备 26

4.1注塑成型工艺条件 26

4.1.1 温度 26

4.1.2 压力 26

4.1.3 时间 26

4.2注射机型号的确定 26

4.2.1注塑量校核 27

4.2.2塑件锁模力校核 27

4.2.3注射压力的校核 27

4.2.4模具安装尺寸校核 27

4.2.5拉杆内距，容模厚度，模板最大开距的校核 28

第五章 注塑模结构设计 29

5.1型腔布局 29

5.2制品成型位置及分型面的选择 29

5.3排气系统设计 30

5.4斜导柱、侧滑块机构设计 30

5.4.1 斜导柱的设计 30

5.4.2 滑块的设计 31

5.4.3 压块的设计 34

5.4.4 锁紧块的设计 34

5.4.5 斜顶的设计 34

5.5模架及标准件的选择 35

5.5.1 模架的选择 35

5.5.2模架板吊环螺丝孔的规定 36

5.5.3 定位圈 36

5.5.4 限位钉 37

5.6浇注系统设计 37

5.6.1 主流道设计 37

5.6.2 分流道设计 38

5.6.3 冷料穴的设计 38

5.6.4 浇口的位置、数量的确定 39

5.7冷却系统设计 40

5.8脱模系统设计 41

5.8.1 扁顶针推出 41

5.8.2 斜顶推出 41

5.8.3 推杆固定板的先复位机构 41

5.9导向定位系统设计 42

5.9.1 导向系统的设计 43

5.10模具结构及运动过程 45

5.10.1 模具结构 45

5.10.2 模具运动过程 45

总结 47

致谢 48

参考文献 49

附录（翻译） 50

英文原文： 50

中文译文： 58