GDGM-QR-03-077-A/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report题目：电池后盖毕业设计(in English)系别：机械工程系班级：09模具一班学生姓名：h t t p://w w w.t u o m a o g o.c o m完成日期：2012.4.29绪论1.模具在国民经济中的地位：利用模具成型零件，是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。

采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本，从而取得很高的经济效益。

因此，模具在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。

例如：70％以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80％以上的塑料制品，70％以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具来生产。

由此可见，利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对于保证制品质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。

因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”；美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估其力量的工业”；日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。

我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”。

从另一方面来看，机床、刀具工业素有“工业之母”之称，在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位。

由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用，使得模具行业的产值已经大大超过机床、刀具工业的产值。

这一情况充分说明了在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈争夺的过程中，愈来愈多的国家采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。

从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。

因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。

模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。

在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。

例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。

对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。

以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。

模具影响着制品的质量。

首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。

其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。

在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。

另外模具对制品的成本也有影响。

当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。

现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。

高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。

由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。

因此促进模具的不断向前发展。

3.模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。

从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1）加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶 2逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。

（2）高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。

高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。

（3）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。

（4）革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。

（5）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本.二、毕业设计任务说明2.1毕业设计基本内容观察电池后盖塑件实物，首先设计该注塑件结构。

为满足大批量自动化生产的需要，为该塑件设计注塑模具。

基本内容：塑件尺寸测量、塑件建模、确定收缩率和分型面、浇注系统设计、冷却系统、抽芯机构设计、模具结构件设计、零部件加工工艺制订、注射设备选择、绘制模具设计图纸。

2.2电池后盖塑件注射模具的设计流程(1)、塑件尺寸测量，用测量仪器对塑件进行尺寸的测量，(2)、塑件建模，利用软件PRO/E进行塑件的立体建模。

(3)、注塑设备选择，确定塑件的型腔数，并计算塑件的投影面积，通过注射量的校核、注射力的校核、锁模力的校核、安装部分的尺寸校核、开模行程的校核、顶出装置的校核，结合注塑设备的资料确定注塑设备的型号。

(4)、确定收缩率和分型面，首先由塑件性能的要求等，确定塑件的塑料，通过查资料确定塑件的收缩率。

根据电池后盖塑件的工艺及结构特点，确定具体的分形面，大致应为电池后盖底面。

(5)、模架设计，通过塑件的大小及型腔数、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气槽等的初步估算，确定使用模架的型号。

(6)、浇注系统设计，本塑件使用的是冷流道浇注系统，在浇注系统设计中，包括流道的设计、喷嘴的选择、主流道衬套的选择等，还必须研究一模四腔浇注系统的平衡性设计。

(7)、成型件（模腔、模芯）设计，确定型腔数和分型面。

(8)、顶出机构的设计，根据电池后盖塑件的结构特点，设计顶出机构。

(9)、冷却系统设计，温度调节对塑件质量、生产效率有很大的影响，还针对型腔与型芯冷却回路的形式进行设计。

(10)、零部件加工工艺制定，结合现代加工手段，利用数控CNC，电火花，线切割等方法，制定最符合经济效益的加工工艺。

(11)、完成整套模具的三维立体图和二维工程图的绘制。

3.塑件材料分析和工艺性分析3.1 材料分析该产品的成型材料是ABS，该材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。

每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。

从形态上看，ABS是非结晶性材料。

三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。

ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。

这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。

这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。

ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。

主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。

要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在60～80°C。

3.2 工艺分析1）该塑件尺寸不大，一般精度等级。

属于一般难度的塑料模具。

2）为满足制品表面质量要求与提高成型效率采用侧浇口。

3）ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度4、防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。

模具温度应控制在60°～80°。

第4章拟定的成型工艺4.1 制件的成型方法热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料ABS，可用注射成型。

4.2 制件的成型参数根据制品结构特点及选定的原料ABS，查手册和书得：塑料名称：ABS密度（g/cm）：1.02～1.05计算收缩率（%）：0.5模具温度（℃）：50～60注射压力（MPa）：60～100成型时间（s）：注射时间15～60；加压时间0～3；冷却时间20～90；总周期50～160适应注射机类型：柱塞式4.3 确定型腔数目（1）计算制品的体积和重量通过PRO/E软件测量得: 单件塑件面积S=2.6492744e+03毫米^2单件塑件体积V=1.8005555e+03毫米^3查有关资料可知ABS 的密度为 1.02～1.05g/cm3 ，则单件塑件重量m=1.8g（2）型腔数目的确定主要参考以下几点来确定1）根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则并略准备时间试生产原材料费用仅考虑模具加工费和塑件成型加工费2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目当成型大型平板制件时常用这种方法3 ）根据注射机的最大注射量确定型腔数目根据经验每加一个型腔制品尺寸精度要降低。

（3）根据本产品的生产批量及尺寸精度要求采用一模四腔由于多型腔模具在满足塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型工艺条件容易控制条件下具有提高生产效率和降低塑件的整体成本。

并结合电池后盖的质量要求，所以采用4型腔模具5.浇注系统的设计5.1 制件在模具中的位置（1）型腔的布置主要考虑制件在分型后能保留在动模上以便脱模，并结合制件的结构特征应将型腔设置在定模侧，型芯设置在动模侧。