壁挂式电动牙刷架底座注塑模具设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人民生活水平的提高及消费者对口腔保护意识的增强，电动牙刷市场需求将逐步释放，根据中国家用电器协会数据显示，近两年电动牙刷行业保持了较高水平的增长。电动牙刷是philippe-guywoog发明的一种牙刷，通过电动机芯的快速旋转或振动，使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。

而电动牙刷大部分都是塑料制品。塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能优良，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧，对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中，我们还锻炼使用ug 、autocad等cad，cae绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为未来工作适应期奠定坚实的基础。

2. 课题关键问题和重难点

1. 明确塑件设计要求

1）塑件的材料应为通用塑料，无明显异味、无机械损伤。

2）塑件的机械性能符合产品的要求，具有足够的尺寸精度，表面粗糙度和使用寿命等。

3. 国内外研究现状（文献综述）

模具的产业应用有很多，如孙忠刚等^[1]针对某共享单车手柄产品注塑时脱困难的问题,设计了一种一模两腔的注塑模具。该模具采用单分型面、两板模、冷流道、扇形侧浇口的结构方式。依据产品中不同特征的脱模需要,设计了3个不同类型的脱模机构来实现这些特征的脱模。采用斜导柱滑块机构来实现单向脱模需要特征的脱模;对于同侧面两个方向不同特征的脱模,在传统的弯销抽芯机构基础上进行了改进,采用延时顺序抽芯的方法,先后实现了两种异向特征的顺序脱模。孙世臣等^[2]基于两种不同的帆船钩注塑料件结构特点,采用镶块成型和斜楔滑块侧抽芯结构,设计出了一模两件四腔的注塑模具。模具浇道采用's'型布置,且需要绕过侧抽芯分别抵达不同塑料件。张彦陟^[3]设计了一副机器人关节轴注塑模具。根据机器人关节轴塑件的特点,模具中采用了定模侧向抽芯机构和螺纹脱模机构。其中定模侧向抽芯机构采用'滑块 t形块'结构,而螺纹脱模机构适合各种螺纹牙型,其自动化程度较高、效果良好,提高了模具工作效率。胡智清等^[4]结合仿真步枪枪托产品存在的四种复杂结构特征的特点,为保证注塑模具能实现自动化生产,制造成本低、可靠性好等的要求,结合塑件产品的结构特征分别设计了四种不同机械式自动脱模机构,四种自动脱模机构分别为通用型斜导柱驱动滑块脱模机构,圆弧滑块抽芯 斜导柱滑块驱动机构组合机构,浮动式滑块体 斜导柱倒装式机构。任天娟^[5]以洗发水瓶盖塑件为研究对象，依据对塑件的工艺分析，设计了一模四腔的自动脱螺纹模具。该模具选用潜伏式浇口，设计了自动脱螺纹机构，采用的抽芯机构为圆弧抽芯，推出机构为推板推出。

在制造技术方面，cad/cam/cae技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的cad/cam系统，如美国eds的ugii、美国parametric technology 公司的pro/emgineer、美国cv公司的cads5、英国deltacam 公司的 doct5、日本hzs公司的crade、以色列公司的cimatron、美国ac—tech 公司的c—mold及澳大利亚.moldflow 公司的mpa塑模分析软件等等。赵婉芳^[6]应用ug软件的mold wizard模块进行模具分模、多腔模布局、加载推杆、模架、冷却水道等标准件,完成整套模具的设计工作。张俊等^[7]根据模拟结果和模具设计经验,合理地选择了点浇口的注塑位置,冷却系统采用's'形冷却水路。运用ug设计了一套从多个方向进行侧抽芯的注塑模具。杨翔鹏等^[8]以典型的盖帽注塑件为研究对象,设计了五种随形冷却水道方案,通过moldflow模拟软件进行分析比较,得出冷却效果最佳的方案。张作胜以pro/e软件、autodesk moldflow软件分别作为设计和分析平台,对壳类件注塑模具进行cad/cae集成设计,完成了cad建模、网格划分、浇注系统和冷却系统的建立、工艺参数的确定等完整的模型建立过程,并对成型过程进行了流动、冷却和翘曲等方面的仿真分析。温成卓等^[9]应用creo中的plastic advisor功能对塑件进行最佳浇口位置、塑料填充、冷却质量、缩痕分析的方法. 张秀玲^[10]利用visi mold模块中的模板装配工具 ,编辑工具 ,插入元素 ,冷却管路 ,创建元素穴 ,模板管理 ,目录管理等工具设计三维模具图

前述对目前国内外模具设计进行了简单的说明

4. 研究方案

1.分型面确定： 分型面的一般有平面分型面和曲面分型面，为了保证塑件质量便于塑件脱模简化模具结构，所以选用平面分型面 2、浇注系统的设计：比如是细水口还是大水口 [一]浇口的设计] 方案一:直浇口，又叫中心浇口。一般处于塑件中心。 优点:(1)熔体从喷嘴直接通过浇口进入型腔，流程最短，进料速度快，成型效率好。 (2)直浇口的截面一般较大，压力与热量损失都较小，保压补缩作用强。模具结构简单，易于制造，成本较低。 缺点:(1）直浇口的截面积大，浇口去除困难，切除浇口后痕迹明显，影响制品美观。 (2）浇口部位熔体多，热量集中，冷却后内应力大，易产生气孔及缩孔等缺陷。(3)对于扁平、薄壁塑件的成型，直浇口易产生翘曲变形。 方案二:点浇口，又叫橄榄形浇口，是一种截面尺寸特别小的圆形截面浇口。优点:(1）点浇口的位置选择可根据工艺要求而定，对制品外观质量影响较小。 (2）熔体通过截面积很小的浇口时流速增高，摩擦加剧，熔体温度升高，流动性增加, 这样能获得外形清晰、表面光泽的塑件。 (3）由于浇口截面积小，开模时浇口可自动拉断，有利于自动化操作。(4）由于浇口在拉断时用力较小，因此，制品在浇口处的残余应力较小。(5）浇口处熔体凝固较快，可减少模内剩余应力，又利于制品脱模。缺点:(1）压力损失大，对塑件的成型不利，也要求提供较蟮淖⑸溲沽Α#65533; (2）模具结构复杂，一般要采用三板式模具（双分型面模具). (3）对于大型塑件，采用一个点浇口易产生翘曲变形，可采用多个浇口同时送料 方案三:侧浇口，又叫边缘浇口。一般开设在分型面上，塑料熔体从型腔的侧面冲模，其截面 形状多为矩形狭缝，也可为半圆形。调整其截面的厚度和宽度，可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口的封闭时间。 优点(1）加工容易，修整方便 (2）可以根据制品的形状灵活的选择浇口位置(3）对各种成型的适应性较强 缺点:(1）浇口痕迹较大 (2）会形成熔接痕，缩孔，气孔等塑件缺陷(3）注射压力损失大 (4）对深型腔塑件的排气不便 综合考虑对制品外观，成型质量，成型难易程度的考虑浇口使用方案三，使用侧浇口 3、顶出机构的设计；比如是采用杆还是板顶杆顶出结构，是顶出机构中最简单、最常用的一种形式，应用广泛，常用圆形截 面推杆。 顶板顶出结构，适用于薄壁容器、壳体以及不允许存在推出痕迹的塑件。 因为该机构为壳体所以选用顶板

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

2023.1.2～2023.1.15 完成译文翻译，查阅文献，完成开题报告并上传毕设网。

2023.1.16～2023.2.5 指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改