畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）上蓋塑料模具設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

1、湖南網(wǎng)絡(luò)工程職業(yè)學(xué)院專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐說(shuō)明書(shū)全套cad圖紙，聯(lián)系 153893706題 目 上蓋注塑模 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 一 班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2011年 5 月 17 日目 錄前 言一、塑件工藝分析二、注塑機(jī)選型三、模具結(jié)構(gòu)方案的確定四、成型零部件工作尺寸的計(jì)算五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)六、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)七、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)九、模架選擇十、注射機(jī)校核十一、設(shè)計(jì)總結(jié)十二、參考文獻(xiàn)前 言塑料具有可塑性強(qiáng)，密度小、強(qiáng)度高、結(jié)緣性、化學(xué)穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點(diǎn)，因而受到越來(lái)越多的廠(chǎng)家及人民的喜愛(ài)。塑料制品生產(chǎn)主要由成型、機(jī)械加工、裝配等環(huán)節(jié)組成，其中重要一環(huán)就是塑料成型。塑料

2、成型就是將各種形態(tài)的塑料原料制成所需形狀的制品或坯件的過(guò)程。塑料成型的方法很多，如：注塑、吹塑、擠出等。而注塑成型以其高尺寸精度、高復(fù)雜性的制品高效率占有重要一席。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門(mén)以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著機(jī)械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來(lái)越多，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，這就要求成型塑件的模具的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)制造的水平也須越來(lái)越高。一、塑件工藝分析制件外形尺寸：44.8-00.05、280.05、27.4-00.1、r1、sr100、3.250.05、9.5該塑料制件的內(nèi)形

3、尺寸：41.80.1、26-00.05、25.20.05、2.30.1、2、1.250.05；工件尺寸精度無(wú)特殊要求，未注尺寸公差按gb/t14486-mt5-a級(jí)選取。塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，表面平整，無(wú)氣泡、劃傷、裂縫及小孔等缺陷，粗糙度要求取ra1.6 。塑料制件材料為丙烯腈-苯乙烯-工二烯共聚物（abs），查表得收縮率為：0.3%-0.8%,取值0.55%；大批量生產(chǎn)。材料分析：abs是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。工二烯為abs樹(shù)脂提供低溫延展性和抗沖擊性，但是過(guò)多的工二烯會(huì)降低樹(shù)脂的硬度、光澤及流動(dòng)性； 丙烯腈為abs樹(shù)脂提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學(xué)腐

4、蝕的性質(zhì)； 苯乙烯為abs樹(shù)脂提供硬度、加工的流動(dòng)性及產(chǎn)品表面的光潔度。 abs無(wú)毒無(wú)味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能，密度為1.021.05g/cm3abs有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于加工，具有良好的綜合力學(xué)性能。成型特點(diǎn)：abs可以在-2560的環(huán)境下表現(xiàn)正常，而且有很好的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。abs在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大，abs易吸水，成型加壓前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，abs易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力，在正常的成型條件

5、下壁厚，熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。 該塑料制件為上蓋，外形為旋轉(zhuǎn)體，壁厚比較均勻，最厚處1.95mm最薄處為1mm。塑件有一定的行腔：既41.87.55，262.3，25.27.2。的行腔。該制品為大批量生產(chǎn)，在保證塑件質(zhì)量的前提下，盡量采用一模多腔或高速自動(dòng)化生產(chǎn)以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，因此必須對(duì)模具的分型機(jī)構(gòu)、塑件和流道凝料的自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)提出嚴(yán)格要求，采用一模四腔。根據(jù)塑件的生產(chǎn)效率及為提高成型效率采用側(cè)澆口。使用pro / e 軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形的體積：v =2.268103mm3該塑件的單件質(zhì)量m=p v =2.2681031.0510-3 =2.38g

6、根據(jù)產(chǎn)品的用途：該產(chǎn)品為功能型零件。二、注塑機(jī)選型初選注塑機(jī)注射量：該塑料制件的單件重量： ms2.38g澆注系統(tǒng)重量的計(jì)算： vj=s1h1+s2h2=38.46542+19.625202=1615.53+785=2400.53mm3mj=pvj=1.052400.5330g產(chǎn)品和凝料的總質(zhì)量為m總=30+2.38440g根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量+凝料80%理論注射量的原則，初選注塑機(jī)的型號(hào)為xs-zy-125三、模具結(jié)構(gòu)方案的確定由于該產(chǎn)品公差尺寸按mt5精度，產(chǎn)量為大批量，所以采用一模四穴，但又因?yàn)橐蟊砻鏌o(wú)毛刺，采用側(cè)澆口進(jìn)澆的方式，側(cè)澆口進(jìn)澆的優(yōu)點(diǎn)是截面形狀簡(jiǎn)單，加工容易，主要用于中小型塑件的多

7、型腔模具，對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性較強(qiáng)，但缺點(diǎn)是有澆口痕跡存在，注射壓力損失大，對(duì)深行腔塑件排氣不便。由于產(chǎn)品較小，包緊力小，所以采用頂針桿頂出。四、成型零部件工作尺寸的計(jì)算查書(shū)模具成型工藝與模具設(shè)計(jì)附錄b塑料abs收縮率0.3%-0.8%,取值0.55%。 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算由于該零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以不采用安裝模仁的方式，直接在模架上安裝凹凸模鑲件。型腔：基本尺寸 加收縮率的尺寸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 加收縮率的尺寸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、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目胡確定及型腔的排列、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型芯型腔的確定、推件方式的選擇，模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。1. 分型面的選擇 模具上用以取出制品和（或）澆

9、注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸面稱(chēng)之為分型面。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有優(yōu)很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則：（1）分型面應(yīng)該選在塑件的最大輪廓處（2）分型面的選擇應(yīng)確定有利于留模方式，便于塑件順利脫模（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求（4）分型面的選擇應(yīng)滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求（5）分型面的選擇要便于模具的加工制造（6）分型面的選擇應(yīng)考慮成型面積和鎖模力（7）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣綜合上面幾點(diǎn)故分型面如下圖2. 確定澆口形式及位置 澆口

10、亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否完好，高質(zhì)量的注射成形。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇側(cè)澆口：側(cè)澆口的長(zhǎng)度為1.5mm側(cè)澆口的寬度為3mm側(cè)澆口的厚度為0.5mm3. 設(shè)計(jì)主流道及分流道形狀和尺寸主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因?yàn)楸仨毷谷垠w的溫度降和藥理?yè)p失最小。模具設(shè)定為一模四腔，可以估計(jì)一次成型所需的塑料，因此可確定型號(hào)為注射機(jī)xs-yz-125，結(jié)合廠(chǎng)里實(shí)

11、際應(yīng)用情況，及模架的選擇及剛度與強(qiáng)度要求澆口套設(shè)計(jì)如下：主流道設(shè)計(jì)成圓錐型,其錐角為26，內(nèi)壁粗糙度ra取0.8m。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)量大，主流道設(shè)計(jì)成可拆卸、可更換的主流道澆口套。xs-zy-125機(jī)噴嘴的相關(guān)尺寸為： 噴嘴前段、端孔徑：d=4mm 噴嘴前端球面半徑：sr=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： r=r+（1 2）mm d=d+（0.5 1）mm取主流道的小端直徑d=4.5mm流道表面粗糙度值ra為0.08m。主流道草圖如下： 主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如t8a，t10等材料制造，熱處理淬火硬度為5055hrc，該澆口套與模板間的配合采用h7/m6的過(guò)渡配合，澆口套與定位圈采

12、用h9/f9。 為了保證模具安裝在注射機(jī)上后，其主流道與噴嘴對(duì)中。對(duì)于小型注射模具，直接利用澆口套分開(kāi)設(shè)計(jì)。其中d是定位環(huán)與注射機(jī)定位配合直徑。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用注射機(jī)的定位孔直徑和考慮塑料模的裝卸方便來(lái)確定。 定位圈的固定螺釘一般用m6m8.螺釘數(shù)通常選用2個(gè)以上。定位圈材料一般宜選用45鋼或q275鋼制作：定位圈與注射機(jī)定模固定板中心定位孔相配，配合精度為h11/h11,。定位環(huán)與定位孔的配合長(zhǎng)度，對(duì)于小型模具取810mm，對(duì)于大型模具取1015。分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流的末端與澆口之間的一段塑料熔體通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡的分配到各個(gè)型腔，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少流動(dòng)

13、過(guò)程中的熱量損失與壓力損失。分流道截面設(shè)計(jì)成u形截面加工容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。u形截面分流道的直徑可根據(jù)塑件的流動(dòng)性良好，所以造u形截面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分流道的直徑d可取46mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值分流道分道流道寬度b=5mm，半徑r=b/2=2.5,深度h=1.252=2.5,為了能夠使塑料流動(dòng)平衡均勻，使排列緊湊流程盡量短，使脹模力的中心與注射機(jī)鎖模力中心一致。4. 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用配合間隙排氣，這是最常見(jiàn)的，也是最經(jīng)濟(jì)的，更是具有使用性的。此模具利用配合間隙便可以排氣，所以這里無(wú)須開(kāi)排氣槽。5. 拉料桿的設(shè)計(jì)拉料桿的作用是注射結(jié)束模具分型時(shí)，將主流凝料從定模澆口套中拉出，最后推

14、出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)冷料一起推出模外。該塑件表面光滑無(wú)刮痕等缺陷，如果采用自動(dòng)脫落，塑件脫落表面相互碰撞將造成表面刮痕等缺陷，因此該模具采用z字形拉料桿，如圖所示。工作時(shí)依靠z字形鉤將主流道凝料拉出澆口套。 六、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)1. 支承板的設(shè)計(jì)支承板的作用是對(duì)固定板上模具各零件起支承作用，以防止型腔底部產(chǎn)生過(guò)大的撓曲變形或防止主型芯脫出型芯固定板。支承板需要有較高的平行度和必要的硬度和強(qiáng)度。支承板與固定板相聯(lián)，聯(lián)接時(shí)，常釆用定位銷(xiāo)與螺拴緊固，有時(shí)也可用定位銷(xiāo)定位端部鉚接緊固支承板。支承板的材料為45鋼，熱處理時(shí)的硬度為240270hb。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知支承板厚度取30mm。該模具支承

15、板取23023030 2. 墊塊的設(shè)計(jì)墊塊的作用是支承動(dòng)模成型部分并形成推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的零件，變更支承板和墊塊的厚度可改變模具的封閉高度。其中相關(guān)尺寸根據(jù)模架以及推出高度而定，取 25048803. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)、定模和模時(shí)，正確地定位和導(dǎo)向的零件，承受一定的側(cè)壓力。該模具導(dǎo)柱為2585，導(dǎo)柱的材料為t8a，淬硬到hrc5055 ；該模具導(dǎo)套為3530，導(dǎo)套的材料為t8a，淬硬到hrc5055 。七、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成，推出機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)等，按模具的結(jié)構(gòu)特征可分為

16、一次推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)、定模推出機(jī)構(gòu)等等一次推出機(jī)構(gòu)又稱(chēng)簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)，它是指開(kāi)模后在動(dòng)模一側(cè)用一次推出動(dòng)作完成塑件的推出。一次推出機(jī)構(gòu)，包括推桿推出機(jī)構(gòu)，推管推出機(jī)構(gòu)，推件板推出機(jī)構(gòu)等等。由于設(shè)置推桿的自由度較大，且截面大部分為圓形，制造維修方便、推出動(dòng)作靈活可靠，推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，便于跟換，結(jié)合模架的選擇綜合各方面因素考慮，推桿推出機(jī)構(gòu)應(yīng)該是首選。1. 推桿的設(shè)計(jì)根據(jù)推桿位置的選擇要求：推桿的位置應(yīng)該選擇在脫模阻力最大，當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需要均勻布置、推桿位置選擇時(shí)應(yīng)注意塑件本身的強(qiáng)度與剛度，推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔0.05-0.1mm,考慮冷料穴中有較

17、多的塑料，根據(jù)各模板的厚度、型腔尺寸、分流道及最小壁厚考慮設(shè)計(jì)推桿分布如下：2. 復(fù)位桿的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí)，每開(kāi)合模一次，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，除了推桿和復(fù)位桿與模板的活動(dòng)配合以外，其余均處與浮動(dòng)狀態(tài)，使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡(jiǎn)單最常用的方法是在推桿固定板同時(shí)安裝復(fù)位桿，復(fù)位桿為圓形截面，每副模具一般設(shè)置4根根據(jù)模架的選擇，復(fù)位桿設(shè)計(jì)如下：數(shù)量為4根，中心距為200110mm,為了防止干涉需要在復(fù)位桿設(shè)置彈簧，彈簧先復(fù)位機(jī)構(gòu)是利用彈簧的彈力使推出機(jī)構(gòu)在合模之前進(jìn)行復(fù)位的一種先復(fù)位機(jī)構(gòu)，即彈簧被壓縮地安裝在推板固定板與動(dòng)模支承板之間。為了使復(fù)位桿能夠及時(shí)復(fù)位，設(shè)計(jì)彈簧中徑為21mm, 截面直徑為4m

18、m。八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻回路尺寸的確定及布置由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具材料等很多因素都會(huì)影響模具的冷卻。根據(jù)該產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)和客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高，分別在零件型腔上的定模板和動(dòng)模板開(kāi)水路即可滿(mǎn)足該零件的冷卻要求。九、模架選擇根據(jù)以上分析計(jì)算型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。選用a1型模架 定模板厚a=30mm動(dòng)模板厚b=30支撐板厚度=30墊塊厚度c=80模具厚度：h模=50+a+b+c+50=270mm模具外形尺寸：250250270mm十、注射機(jī)校核注塑機(jī)型號(hào)為xs-zy-125注射量 125/mm3鎖模力 900/kn模板最大行程 300 mm模具最大厚度 300 mm模具最小厚度 200 mm拉桿空間 260290mm模板尺寸 428450mm模具定位孔尺寸 100+00.054/mm噴嘴球徑 sr12mm噴嘴孔直徑 4 mm頂出行程 30mm注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在初選注射機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模