畢業(yè)設(shè)計塑料框支架注塑模具設(shè)計

1、畢 業(yè) 論 文 題目 塑料框支架注塑模具設(shè)計 作者： 學號： 院、系： 機電工程學院 專業(yè)班級： 指導教師： .年 月 日塑料框支架注塑模具設(shè)計摘 要本次設(shè)計是汽車內(nèi)部塑料框支架的注塑模具設(shè)計。主要設(shè)計內(nèi)容包括塑件材料的分析，塑料注塑模具的工作原理及應用、設(shè)計原則，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，注塑機的選用，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，型芯的設(shè)計等方面。該設(shè)計大體上是這樣的，由于塑件是薄壁腔體制品，所需注塑量小，所以采用sz-60/450臥式注塑機，一模兩腔結(jié)構(gòu)，采用一個分型面，由于塑件的形狀簡單所以采用側(cè)澆口，脫模機構(gòu)采用一次脫模機構(gòu)中的推桿脫模機構(gòu)，利用24根推桿在工件注塑成功后頂出。該注塑模具的方案合理，結(jié)構(gòu)簡單，

2、一將投入生產(chǎn)，不僅縮短了該汽車內(nèi)部機械支架的成型周期，節(jié)省了塑料原料，而且在很大程度上提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。對精度要求高的大批量生產(chǎn)具有很大的綜合效益。 關(guān)鍵詞：塑料支架 注塑模 型芯 汽車 design of injection mould for plastic frameabstractthis vehicle is designed to support internal mechanical injection mold design, which relates to materials analysis. main design elements include plastic in

3、jection mold the working principle and application design principles. plastic injection mold design of the structure including mold design and injection molding machine of choice, the gating system based core design, and so on. the design generally is the case, because of thin-walled plastic parts c

4、avity structure materials, a small amount of the required injection, so sz-60/450 using horizontal injection molding machine, a one-chamber structure, used a sub-surface, due to the shape of plastic parts used simple straight runner therefore, the ejection mechanism using a stripping bodies of putti

5、ng ejection, putting the use of 12 injection in the workpiece after the success of the top up. the injection mold design an input to production, not only shortened the interior of the motor vehicle mechanical stent molding cycle, plastic raw materials savings, and greatly improves the quality of pro

6、ducts. on the high precision mass production is very comprehensive benefits. key words: automotive internal machinery stent injection mold design injection mold core car. 顯示對應的拉丁字符的拼音字典目 錄摘 要iabstractii第一章 塑件分析11.1塑件結(jié)構(gòu)分析11.2成型工藝性分析1第二章 確定模具結(jié)構(gòu)22.1分型面的選擇22.2型腔數(shù)目和排列方式的確定22.3注塑機的選擇及有關(guān)工藝參數(shù)校核22.4模具與注塑機安裝部

7、分相關(guān)尺寸校核32.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計4第三章 成型零部件設(shè)計與計算73.1成型面工作尺寸計算73.2 成型零部件材料選擇123.3 型腔壁厚計算12第四章 脫模機構(gòu)設(shè)計144.1脫模機構(gòu)設(shè)計144.2推桿形狀的設(shè)計及其固定形式15第五章 脫模機構(gòu)設(shè)計145.1抽芯力計算165.2抽芯距離165.3斜導柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)設(shè)計16結(jié)束語18參考文獻19致謝20第一章 塑件分析1.1塑件結(jié)構(gòu)分析圖1-1 塑料支架該本次設(shè)計產(chǎn)品為汽車內(nèi)部機械支架，是個框型的，是一個非常實際的產(chǎn)品。且生產(chǎn)綱領(lǐng)為：大批量生產(chǎn)，所以我們采用注塑模具注射成型。1.2成型工藝性分析設(shè)計采用的材料是熱塑性塑料abs，中文全稱：丙

8、烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文全稱：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer 。abs綜合性能較好，沖擊韌性、機械強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性、電性能良好；易于成型和機械加工，與372有機玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。第二章 確定模具結(jié)構(gòu)2.1分型面的選擇本次設(shè)計分型面選擇的是垂直于開模方向的一個分型面。該分型面使塑件在開模時留在有脫模機構(gòu)的那一部分在動模部分。2.2型腔數(shù)目和排列方式的確定使用ug軟件畫出三維實體圖，軟件自動計算出所畫圖形的體積。查得塑件體積塑件的質(zhì)量4.8式中塑件密度，這里采用abs即=1.05。該產(chǎn)品大批量生

9、產(chǎn)。故設(shè)計模具要有較高的效率，模具采用一模二腔結(jié)構(gòu)。制品最大高度為8.5mm,最大長度為56mm,最大寬度56mm，重量約為4.8g, 制品結(jié)構(gòu)相對簡單。本塑件在注射時采用一模兩件，即模具需要兩個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復雜程度等因素，將型腔按模具的中心分布，左右對稱，使得注塑壓力分布均勻。2.3注塑機的選擇及有關(guān)工藝參數(shù)校核根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查實用注塑模設(shè)計手冊選定的注塑機型號為sz-60/450臥式注塑機。注塑機的參數(shù)如下：理論注射量：75，105螺桿（柱塞）直徑：30，35注射壓力：170，125注射速率：60，75塑化能力：5.6，10螺桿轉(zhuǎn)速：14200鎖模力：45

10、0拉桿內(nèi)間距：280250移模行程：220最大模具厚度：300最小模具厚度：100鎖模形式：雙曲肘定位孔直徑：噴嘴球半徑：202.3.1最大注塑量校核注塑機的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的80%。所以，選用的注塑機最大注塑量應滿足：式中注塑機的最大注塑量，；塑件的質(zhì)量，該產(chǎn)品=4.8；澆注系統(tǒng)質(zhì)量，該產(chǎn)品=0.599；故：而選定的注塑機的最大注塑量為75105，所以滿足要求。2.3.2鎖模力校核式中熔融形料在形腔內(nèi)的壓力，一般取4050；a塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，該產(chǎn)品a=3136；注塑機的額定鎖模力

11、，。故選定的注塑機為450，滿足要求。2.4模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核a) 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合為，故滿足要求。b) 模具閉合高度校核模具實際厚度=130注塑機最小閉合厚度=100注塑機最大閉合厚度=300即，故滿足要求。2.4.1開模行程校核注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機構(gòu)的注塑機），故注塑機的開模行程應滿足下式：因為=220-（130-100）=190=13+59+10=82故滿足要求。式中脫模距離（頂出距離），；包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件的高度，；注塑機最大開模行程，。2.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計2.5.1主流道設(shè)計 由于主流道要與高溫的塑料熔

12、體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，以使選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。本次設(shè)計采用的是圖（a）。圖4-3 主流道襯套形式1-定模底座 2-主流道襯套 3-定位套為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為，內(nèi)壁粗糙度為。主流道大端呈圓角，本次設(shè)計中采用r=2，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長度盡量短，否則將會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多而影響注射成型。為了使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑r

13、2=r1+（12）mm=20+2=22mm，其小端直徑d=d+（0.51）mm=2.5+0.5=3mm，凹坑深度取3。2.5.2分流道設(shè)計常用的分流道截面形式有圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合；梯形及u形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和u形截面分流道略大，在設(shè)計中也有采用；矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動阻力也大，故在設(shè)計中不常采用，次設(shè)計選用梯形截面。 梯形截面分流道的尺寸可按下面經(jīng)驗公式確定： （4-1）

14、 （4-2） 式中 梯形大底邊寬度，； 塑件的質(zhì)量，； 分流道的長度，； 梯形的高度，。 l取22m 所以 =1.259mm h=2/3b=0.839mm2.5.3澆口設(shè)計本次設(shè)計采用的塑料是abs，他適應的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、平縫澆口、點澆口、潛伏澆口、環(huán)形澆口。這里采用側(cè)澆口的形式來設(shè)計。側(cè)澆口的形式有分流道、澆口與塑件在分型面同一側(cè)的形式；有分流道和澆口與塑件在分型面兩側(cè)的形式，澆口搭接在塑件上；有分流道與澆口和塑件在分型面兩側(cè)的形式，澆口搭接在分流道上。本次設(shè)計采用的是第二種形式：交流道和澆口與塑件在分型面兩側(cè)的形式，澆口搭接在塑件上。有搭接形式的側(cè)澆口是塑件端面進料的側(cè)澆口。

15、設(shè)計時選擇側(cè)向進料還是端面進料，要根據(jù)塑件的使用要求而定。側(cè)澆口尺寸計算如下：式中 側(cè)澆口的寬度，； 塑件的外側(cè)表面積，； 側(cè)澆口的厚度； 澆口處塑件的壁厚，。搭接部分的長度澆口長度=2.03.0=22.5.4進料口設(shè)計 一模多型腔模具在成型時應保持各型腔同時充滿塑料。當型腔距澆口的距離不等時則各型腔就不能同時充滿，為此應修正進料口厚度或長度，對遠離澆口的型腔填充慢，注入塑料量少則應增大進料口厚度或減少進料口長度，以使各型腔同時充滿，等距多型腔如果各型腔能同時充滿，故各型腔進料口厚度及長度可取一致。不等距離型腔則對距澆口遠的型腔，應縮短其進料口長度來提高填充速度。修正多型腔模具進料口，一般是通

16、過多次試模酌情修正的，但試模時應注意選用合理的成形條件及模具溫度，并在每次試模時保持穩(wěn)定。第三章 成型零部件設(shè)計與計算3.1成型面工作尺寸計算3.1.1 定模凹模徑向尺寸凹模徑向尺寸（）塑件徑向公稱尺寸（）塑料的平均收縮率（）塑件公差值（）凹模制造公差（）： 3.1.2定模凹模深度尺寸凹模深度尺寸（）塑件高度公稱尺寸（）凹模深度制造公差（）塑件公差值（）塑料的平均收縮率（）： 3.1.3型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸（）塑件徑向公稱尺寸（）型芯制造公差（）塑料的平均收縮率（）塑件公差值（）： ：3.1.4型芯高度尺寸型芯高度尺寸（）塑件孔深度公稱尺寸（）型芯高度制造公差（）塑料的平均收縮率（）塑件公

17、差值（）：3.1.5中心距尺寸模具中心距尺寸（）塑件中心距尺寸（）模具中心距尺寸制造公差（）塑料的平均收縮率（）塑件公差值（）：3.1.6動模凹模徑向尺寸式中 凹模徑向尺寸（） 塑件徑向公稱尺寸（） 凹模制造公差（） 塑料的平均收縮率（） 塑件公差值（）：3.1.7動模凹模深度尺寸式中 凹模深度尺寸（）塑件高度公稱尺寸（）凹模深度制造公差（）塑料的平均收縮率（）塑件公差值（）：3.2成型零部件材料選擇本次設(shè)計中的凸模與動模板分開生產(chǎn)，所以凸模材料可以用質(zhì)量好的材料，當然價格也比一般的要高，這里采用的材料是718；定模與動模型腔用的材料是45。該成型零部件的強度與剛度都能達到要求。3.3型腔壁厚

18、計算在注射成型過程中，模具的型腔將受到高壓的作用，因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。強度不足將導致塑性變形，甚至開裂。剛度不足將導致彈性變形，導致型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。3.3.1型腔側(cè)壁厚度計算1、按剛度條件計算：轉(zhuǎn)換公式得：模具材料的彈性模量（），碳鋼為；型腔壓力（）；剛度條件，即允許變形量（）；模具材料的許用應力（），160；底板短邊與長邊長度之比（）由底板短邊與長邊邊長之比決定的系數(shù)；與型腔深度對型腔側(cè)壁長邊之比有關(guān)的系數(shù)；與型腔長邊平行的短邊側(cè)壁和底板受拉斷面積，與比值有關(guān)的系數(shù)由底板短邊與長邊邊長之比決定的系數(shù)。代入數(shù)值得：符合剛度要求。2、按強度條件計算：代入數(shù)值得： 符

19、合強度要求。3.3.2型腔底板厚度計算1、按剛度條件計算：代入數(shù)值得： 符合剛度要求。2、按強度條件計算：代入數(shù)值得：符合強度要求。第四章 脫模機構(gòu)設(shè)計4.1.脫模機構(gòu)設(shè)計設(shè)計中采用的是一次脫模機構(gòu)，其中一次脫模機構(gòu)有：推桿脫模機構(gòu)、推管脫模機構(gòu)、推塊脫模機構(gòu)、推件脫模機構(gòu)、利用成形零件推出脫模機構(gòu)、多元件聯(lián)合推出脫模機構(gòu)、氣動推出脫模機構(gòu)。這里采用的是推桿脫模機構(gòu)。4.1.1脫模阻力計算因為塑件是薄壁殼體，而且其斷面矩環(huán)，所以所需脫模力式中 塑料的拉伸模量（）； 塑料成型平均收縮率（）； 塑件的平均壁厚（）； 塑件包容型芯的長度（）； 塑料的泊松比； 脫模斜度（塑件側(cè)面與脫模方向之夾角）；

20、塑件與鋼材之間的摩擦因數(shù)； 塑件再與開模方向垂直的平面上的投影面積（），當塑件底部有通孔時，10b項應為零； 由和決定的無因次數(shù)，可由下式計算4.2推桿形狀的設(shè)計及其固定形式推桿的結(jié)構(gòu)形式很多，有普通推桿、錐面推桿、盤狀推桿、異形推桿。這里用到的推桿是普通推桿。如圖6-1所示=，由于小于，所以材料用65mn。一般推桿直徑為2.512毫米。對3毫米以下的頂桿要做成兩段尺寸，故該推桿做成2段式。4.2.1復位桿的設(shè)計本次設(shè)計中用的是復位桿復位。 設(shè)計中采用的復位桿，。材料用t10a。本次設(shè)計所采用的標準模架是。第五章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計5.1抽芯力計算5u取0.2，p取10mpa,取1度,a取

21、10,fc計算得18.25n5.2抽芯距離5s=s1+(12)=1.5+2=3.5mm5.3斜導柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的設(shè)計5本設(shè)計中選用斜導柱分型抽芯機構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，安全可靠。5.3.1 斜導柱的設(shè)計斜導柱的傾斜角：斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中斜導柱與開模方向的夾角稱為斜導柱的傾斜角。斜導柱固定端與模板之間的配合采用h7/m6,與滑塊之間的配合采用h11/b11或0.51mm的間隙，表面粗糙度ra小于等于0.8um 查表得：斜導柱的傾角為=20,最大彎曲力為fw=5.00 kn。側(cè)滑塊的高度為12mm，斜導柱的直徑為7mm，長度取36mm。=1.82+12.77+1.27+10.23+10=36mm5.3.2 滑塊的設(shè)計滑塊采用梯形滑槽，采用彈簧頂銷定位。結(jié)束語轉(zhuǎn)眼間，畢業(yè)設(shè)計就已接近尾聲，雖然短暫，但卻為我以后的工作生活奠定一個的重要的里程碑，同時為我的大學生活畫上的一個完美的句號。通過這次畢業(yè)設(shè)計不但使我鞏固和重溫了我所學的專業(yè)理論知識，而且讓我從中吸取了很多新的知識。畢業(yè)設(shè)計是將所學專業(yè)理論知識有機融合的一個過程，是對我們專業(yè)綜合素質(zhì)的一個考核。我的設(shè)計題目是塑料框支架的注塑模設(shè)計，由于塑料模具的加工精度相對較高，且設(shè)計又比較靈活，在整個設(shè)計過程中，我不斷遇到各種各樣的問題和困難，通過老師的悉心指導，同學之間的相互討論，查閱大量的相關(guān)資料，都一一迎