《毕业设计（论文）上盖塑料模具设计（含全套CAD图纸）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）上盖塑料模具设计（含全套CAD图纸）.doc（19页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、湖南网络工程职业学院专业工程实践说明书全套CAD图纸，联系 153893706题 目 上盖注塑模 专 业 模具设计与制造 班 级 一 班 学生姓名 指导教师 2011年 5 月 17 日目 录前 言一、塑件工艺分析二、注塑机选型三、模具结构方案的确定四、成型零部件工作尺寸的计算五、浇注系统的设计六、结构零部件的设计七、推出机构的设计八、冷却系统的设计九、模架选择十、注射机校核十一、设计总结十二、参考文献前 言塑料具有可塑性强，密度小、强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱。塑料制品生产主要由成型、机械加工、装配等环节组成，其中重要一环就是塑料成型。塑料
2、成型就是将各种形态的塑料原料制成所需形状的制品或坯件的过程。塑料成型的方法很多，如：注塑、吹塑、挤出等。而注塑成型以其高尺寸精度、高复杂性的制品高效率占有重要一席。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展而应而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发，设计制造的水平也须越来越高。一、塑件工艺分析制件外形尺寸：44.8-00.05、280.05、27.4-00.1、R1、SR100、3.250.05、9.5该塑料制件的内形
3、尺寸：41.80.1、26-00.05、25.20.05、2.30.1、2、1.250.05；工件尺寸精度无特殊要求，未注尺寸公差按GB/T14486-MT5-A级选取。塑件要求外形美观，色泽鲜艳，表面平整，无气泡、划伤、裂缝及小孔等缺陷，粗糙度要求取Ra1.6 。塑料制件材料为丙烯腈-苯乙烯-工二烯共聚物（ABS），查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.55%；大批量生产。材料分析：ABS是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。工二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的工二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性； 丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐
4、蚀的性质； 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。 ABS无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电器性能，密度为1.021.05g/cm3ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，具有良好的综合力学性能。成型特点：ABS可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。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，ABS易吸水，成型加压前应进行干燥处理，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，在正常的成型条件
5、下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小。 该塑料制件为上盖，外形为旋转体，壁厚比较均匀，最厚处1.95mm最薄处为1mm。塑件有一定的行腔：既41.87.55，262.3，25.27.2。的行腔。该制品为大批量生产，在保证塑件质量的前提下，尽量采用一模多腔或高速自动化生产以缩短生产周期，提高生产效率，因此必须对模具的分型机构、塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求，采用一模四腔。根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用侧浇口。使用Pro / E 软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积：V =2.268103mm3该塑件的单件质量M=P V =2.2681031.0510-3 =2.38g
6、根据产品的用途：该产品为功能型零件。二、注塑机选型初选注塑机注射量：该塑料制件的单件重量： Ms2.38g浇注系统重量的计算： Vj=S1h1+S2h2=38.46542+19.625202=1615.53+785=2400.53mm3Mj=pVj=1.052400.5330g产品和凝料的总质量为M总=30+2.38440g根据产品质量+凝料80%理论注射量的原则，初选注塑机的型号为XS-ZY-125三、模具结构方案的确定由于该产品公差尺寸按MT5精度，产量为大批量，所以采用一模四穴，但又因为要求表面无毛刺，采用侧浇口进浇的方式，侧浇口进浇的优点是截面形状简单，加工容易，主要用于中小型塑件的多
7、型腔模具，对各种塑料的成型适应性较强，但缺点是有浇口痕迹存在，注射压力损失大，对深行腔塑件排气不便。由于产品较小，包紧力小，所以采用顶针杆顶出。四、成型零部件工作尺寸的计算查书模具成型工艺与模具设计附录B塑料ABS收缩率0.3%-0.8%,取值0.55%。 型腔、型芯工作尺寸计算由于该零件结构比较复杂，所以不采用安装模仁的方式，直接在模架上安装凹凸模镶件。型腔：基本尺寸 加收缩率的尺寸44.8-00.05 44.8+44.80.005545.05-00.05 26-00.05 26+260.005526.14-00.052.3 2.3+2.30.00552.31型芯：基本尺寸 加收缩率的尺寸4
8、1.80.1 41.8+41.80.005542.030.1280.05 28+280.005528.150.0527.4-00.1 27.4+27.40.005527.55-00.125.20.05 25.2+25.20.005525.340.055.2 5.2+5.20.00555.23 2 2+20.00552.011.250.05 1.25+1.250.00551.260.05五、浇注系统的设计 注射模具结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目胡确定及型腔的排列、浇注系统的设计、型芯型腔的确定、推件方式的选择，模具结构零件设计等内容。1. 分型面的选择 模具上用以取出制品和（或）浇
9、注系统凝料的，可分离的接触面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具结构与制造成本。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有优很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。根据分型面的设计原则：（1）分型面应该选在塑件的最大轮廓处（2）分型面的选择应确定有利于留模方式，便于塑件顺利脱模（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求（4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求（5）分型面的选择要便于模具的加工制造（6）分型面的选择应考虑成型面积和锁模力（7）分型面的选择应有利于排气综合上面几点故分型面如下图2. 确定浇口形式及位置 浇口
10、亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道，设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否完好，高质量的注射成形。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口根据经验选择侧浇口：侧浇口的长度为1.5mm侧浇口的宽度为3mm侧浇口的厚度为0.5mm3. 设计主流道及分流道形状和尺寸主流道的设计 主流道是指浇注系统中注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因为必须使熔体的温度降和药理损失最小。模具设定为一模四腔，可以估计一次成型所需的塑料，因此可确定型号为注射机XS-YZ-125，结合厂里实
11、际应用情况，及模架的选择及刚度与强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为26，内壁粗糙度Ra取0.8m。根据产品的生产量大，主流道设计成可拆卸、可更换的主流道浇口套。XS-ZY-125机喷嘴的相关尺寸为： 喷嘴前段、端孔径：d=4mm 喷嘴前端球面半径：SR=12mm 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=r+（1 2）mm D=d+（0.5 1）mm取主流道的小端直径D=4.5mm流道表面粗糙度值Ra为0.08m。主流道草图如下： 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A，T10等材料制造，热处理淬火硬度为5055HRC，该浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采
12、用H9/f9。 为了保证模具安装在注射机上后，其主流道与喷嘴对中。对于小型注射模具，直接利用浇口套分开设计。其中D是定位环与注射机定位配合直径。设计时应选用注射机的定位孔直径和考虑塑料模的装卸方便来确定。 定位圈的固定螺钉一般用M6M8.螺钉数通常选用2个以上。定位圈材料一般宜选用45钢或Q275钢制作：定位圈与注射机定模固定板中心定位孔相配，配合精度为H11/h11,。定位环与定位孔的配合长度，对于小型模具取810mm，对于大型模具取1015。分流道的设计 分流道是指主流的末端与浇口之间的一段塑料熔体通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡的分配到各个型腔，设计时应尽量减少流动
13、过程中的热量损失与压力损失。分流道截面设计成U形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。U形截面分流道的直径可根据塑件的流动性良好，所以造U形截面根据经验分流道的直径d可取46mm。根据经验值分流道分道流道宽度b=5mm，半径R=b/2=2.5,深度h=1.252=2.5,为了能够使塑料流动平衡均匀，使排列紧凑流程尽量短，使胀模力的中心与注射机锁模力中心一致。4. 排气系统的设计利用配合间隙排气，这是最常见的，也是最经济的，更是具有使用性的。此模具利用配合间隙便可以排气，所以这里无须开排气槽。5. 拉料杆的设计拉料杆的作用是注射结束模具分型时，将主流凝料从定模浇口套中拉出，最后推
14、出机构开始工作，将塑件和浇注系统冷料一起推出模外。该塑件表面光滑无刮痕等缺陷，如果采用自动脱落，塑件脱落表面相互碰撞将造成表面刮痕等缺陷，因此该模具采用Z字形拉料杆，如图所示。工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。 六、结构零部件的设计1. 支承板的设计支承板的作用是对固定板上模具各零件起支承作用，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。支承板需要有较高的平行度和必要的硬度和强度。支承板与固定板相联，联接时，常釆用定位销与螺拴紧固，有时也可用定位销定位端部铆接紧固支承板。支承板的材料为45钢，热处理时的硬度为240270HB。根据经验可知支承板厚度取30mm。该模具支承
15、板取23023030 2. 垫块的设计垫块的作用是支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件，变更支承板和垫块的厚度可改变模具的封闭高度。其中相关尺寸根据模架以及推出高度而定，取 25048803. 合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定模和模时，正确地定位和导向的零件，承受一定的侧压力。该模具导柱为2585，导柱的材料为T8A，淬硬到HRC5055 ；该模具导套为3530，导套的材料为T8A，淬硬到HRC5055 。七、推出机构的设计推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成，推出机构按其推出动作的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构、和液压与气动推出机构等，按模具的结构特征可分为
16、一次推出机构、二次推出机构、定模推出机构等等一次推出机构又称简单推出机构，它是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。一次推出机构，包括推杆推出机构，推管推出机构，推件板推出机构等等。由于设置推杆的自由度较大，且截面大部分为圆形，制造维修方便、推出动作灵活可靠，推出时运动阻力小，便于跟换，结合模架的选择综合各方面因素考虑，推杆推出机构应该是首选。1. 推杆的设计根据推杆位置的选择要求：推杆的位置应该选择在脱模阻力最大，当塑件各处的脱模阻力相同时需要均匀布置、推杆位置选择时应注意塑件本身的强度与刚度，推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔0.05-0.1mm,考虑冷料穴中有较
17、多的塑料，根据各模板的厚度、型腔尺寸、分流道及最小壁厚考虑设计推杆分布如下：2. 复位杆的设计推出机构在注射模工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆和复位杆与模板的活动配合以外，其余均处与浮动状态，使推出机构复位最简单最常用的方法是在推杆固定板同时安装复位杆，复位杆为圆形截面，每副模具一般设置4根根据模架的选择，复位杆设计如下：数量为4根，中心距为200110mm,为了防止干涉需要在复位杆设置弹簧，弹簧先复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前进行复位的一种先复位机构，即弹簧被压缩地安装在推板固定板与动模支承板之间。为了使复位杆能够及时复位，设计弹簧中径为21mm, 截面直径为4m
18、m。八、冷却系统的设计冷却回路尺寸的确定及布置由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的冷却。根据该产品的形状结构和客户对产品的质量要求较高，分别在零件型腔上的定模板和动模板开水路即可满足该零件的冷却要求。九、模架选择根据以上分析计算型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。选用A1型模架 定模板厚A=30mm动模板厚B=30支撑板厚度=30垫块厚度C=80模具厚度：H模=50+A+B+C+50=270mm模具外形尺寸：250250270mm十、注射机校核注塑机型号为XS-ZY-125注射量 125/mm3锁模力 900/kN模板最大行程 30
19、0 mm模具最大厚度 300 mm模具最小厚度 200 mm拉杆空间 260290mm模板尺寸 428450mm模具定位孔尺寸 100+00.054/mm喷嘴球径 SR12mm喷嘴孔直径 4 mm顶出行程 30mm注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 由于在初选注射机和标准模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。1：模具合模时校核：200mm270mm300mm 2：模具开模时校核：200mm270mm15mm300mm 其中：15mm为模具的抽拔距经校核XS-ZY-125型注塑机能满足使用要求故可以采用
20、。设 计 总 结经过三年对模具设计与制造的课程学习，感觉收获颇多，经过这次的毕业设计使我们进一步掌握塑料模的设计原则与方法，加强了作图的能力。但是设计中出现的问题使我知道了自己的不足之处，也使我知道在实际生产中生产知识的欠缺。在对上盖注塑模设计的过程中我遇到了很多的问题，通过查找资料，翻阅图纸，同时得到老师的指导，才能得到一定的成果。在对塑料模具设计的同时加深了我对塑料模具设计步骤的进一步了解，从注塑机型号的选择，到模具结构的分析，各个系统、机构、结构部件的设计，选择合适的零部件，再到选择合适的模架，然后组成一幅完整的总装图。上盖注塑模设计的过程中，把我所学的塑料模设计理论知识和实际的设计一定程度上结合起来，使我们加深了对塑料模设计理论知识的理解，同时也掌握了塑料模设计的一般步骤。为以后在实际生产生活中塑料模设计打下基础。参 考 文 献1、张秀玲塑料成型工艺与模具设计中南大学出版社2006.52、齐卫东塑料模具设计与制造北京：高等教育出版社2004.7 3、朱光力模具设计与制造实训北京：高等教育出版社2004.84、阎压林塑料模具图册北京：高等教育出版社，2004.8
