U盤接口塑件注塑模具CAD設(shè)計大學設(shè)計本科畢業(yè)論文

1、密級:nanchang university學士學位論文thesis of bachelor(20112015 年)題 h： u盤接口塑件注塑模具cad設(shè)計學 院：材料學院系 材料加工工程專業(yè)班級：材料成型及控制工程學生姓名： 李云來 學號: 201110301130指導教師： 辛勇職稱:教授起訖h期：日錄摘要iabstract 11第1章緒論11. 1注塑模具概述11.2選題地依據(jù)及意義：11.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢214本文研究內(nèi)容3第二章塑料地成型特性42. 1塑件制品工藝性分析42. 2 abs塑料地材料特性5第三章設(shè)計方案及參數(shù)確定73. 1注塑機地確定及校核73. 1. 1注塑

2、機地選擇73. 1.2注射機參數(shù)校核：83. 1.3型腔數(shù)校核93. 14其他相關(guān)參數(shù)校核93.2澆注系統(tǒng)設(shè)計93. 2. 1主澆道設(shè)計103.2.2冷料井設(shè)計103. 2.3分流道設(shè)計103.2.4澆口設(shè)計113. 3分型面選擇123. 4冷卻系統(tǒng)設(shè)計 13第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計154. 1成型零件設(shè)計154. 2成型零部件設(shè)計164.2. 1推出機構(gòu)設(shè)計164. 2.2復位桿設(shè)計164.2.3導向機構(gòu)設(shè)計174. 2.4拉桿設(shè)計184. 2. 5垃圾釘設(shè)計184. 2. 6支撐設(shè)計184. 3注射模標準模架設(shè)計194. 3. 1動模板設(shè)計204. 3.2設(shè)計定模板204. 3.3定模座板設(shè)計2

3、0434動模座板設(shè)計214. 3.5動模座墊塊設(shè)計214. 4斜頂設(shè)計214. 4. 1斜頂設(shè)計214. 4.2斜頂定位塊224. 5模具地整體設(shè)計22第五章u盤外殼注塑模裝配設(shè)計245. 1裝配概述245. 2模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計245.3模具總體裝配265. 3. 1定模裝配265. 3. 2動模地裝配275. 3. 3模具總裝29第六章結(jié)論與展望31參考文獻32致謝33u盤外殼注塑模具cad設(shè)計專 業(yè)：材料成型及控制工程學 號： 201110301130學生姓名： 李云來指導教師： 辛勇u盤作為辦公學習存儲必不可少地工具,在當今社會被越來越多地人使用.u 盤地樣式豐富多彩，外殼也是五花八門，

4、市場上面出了很多種類地u盤，我們選用 這一款u盤外殼（材料abs）進行模具設(shè)計我們通過分析和研究,參照有關(guān)地技 術(shù)文獻，選定材料和有關(guān)技術(shù)參數(shù)，設(shè)計出這款u盤外殼地模具.u盤是人們經(jīng)常 用來下載存儲文件和資料地一種高科技產(chǎn)甜u盤地外形造型很多,我們用這一款 外形美觀地地u盤外殼進行模具設(shè)計，由于市場特殊性，制作u盤外殼外形地過程 時,模具設(shè)計使用期限為10年，批量生產(chǎn).本次畢業(yè)設(shè)計基于ug注塑模平臺對u盤外殼進行工藝分析，介紹了注塑模工 作原理及有關(guān)應(yīng)用、設(shè)計原則.分析模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇合適地注塑機，對其澆注 系統(tǒng)進行了設(shè)計.熟練運用ug對模具進行分模，加載模架,加載標準件等一些列 地便捷地模

5、具設(shè)計,ug功能強大，它為產(chǎn)品造型設(shè)計和模具設(shè)計提供良好地設(shè)計 環(huán)境，它把產(chǎn)品設(shè)計過程與加工制造過程很好地結(jié)合起來進行有關(guān)參數(shù)設(shè)計及 其計算校核,設(shè)計型腔數(shù)目，并對其進行校核，選擇注塑機，設(shè)計斜頂，完成裝配圖 及其各個部件工程圖.關(guān)鍵詞:u盤；外殼；abs；注射模具；ugshell of the u disk injection mold cad designabstractu disk as office study the necessary tools for storage, in today's society is used by more and more people.

6、 the u disk style rich and colorful, the shell is multifarious, above the market out of the many kinds of usb flash drive, we choose this one u disk shell material (abs) for mould design. through the analysis and research, we consult relevant technical literature, selected materials and the related

7、technical parameters, design the u disk shell mold.u disk is often used to store documents and data download a high-tech products. u disk shape modelling is very much, we use this one beautiful shape of u disk shell mold design, due to market particularity, the process of production of u disk shell

8、shape, mold design using the deadline for 10 years, batch production the graduation design based on ug platform of injection moulds for u disk shell process analysis, this paper introduces the working principle of the injection mold, design principle and relevant applications. analysis the mould str

9、ucture design, select the appropriate injection molding machine, to design the gating system. skillfully use ug to die mold, loading mode, load standard parts, such as a series of convenient mould design, powerful function of ug it provides product design and mold design with a good design environme

10、nt, it makes the product design process and a good combination of processing and manufacturing process.on parameter design and calculation, design of cavity number, and carries on the check, choose the injection molding machine, inclined top design, complete each part assembly drawing and engineerin

11、g drawing.key words： u disk , shells , abs , injection mold, ug第1章緒論1.1注塑模具概述塑料地注射成型過程，是借助螺桿或柱塞地推動，將已塑化地塑料熔體以一 定地壓力和速率注入閉合地模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定性后地開模而獲得制品.1.2選題地依據(jù)及意義：1. 選題依據(jù)工業(yè)技術(shù)地不斷革新與發(fā)展，市場對于產(chǎn)品地要求也越老越高，對于產(chǎn)品地 功能需求也越來越多，這就帶來了很多地技術(shù)要求，尤其是產(chǎn)品對于模具地要求 也就愈來愈高.以前進行地模具工藝設(shè)計和方法都不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品地生產(chǎn)，這 就需要我們對自己技術(shù)地提高，更新來適應(yīng)高質(zhì)量地要求所以國外

12、先進制造業(yè) 國家己經(jīng)加大對模具技術(shù)地創(chuàng)新開發(fā).塑料產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)和日常生活.特別是在電子工業(yè)中，大部分 地電子工業(yè)屮地外殼是塑料制品，提高了高品質(zhì)地塑料模具和塑料性能，和模塑 制品地設(shè)計地性能要求.在科學飛速發(fā)展地當今社會，塑料制品充斥著我們生活地方方而面,u盤不僅 在工作中占據(jù)著重要地地位，資料地互傳，更是給大批量資料地攜帶提供了便利, 不僅在工作中，學習中也占據(jù)著不可忽視地地位，本次設(shè)計題目為u盤地外殼，需 要有較好地沖擊力，耐磨，不易變形等特點，所以我們采用了 abs塑料.就當下i；盤外殼地種類很多模樣各自不同，外部美觀越做越精細漂亮，種類更 是琳瑯滿目，目不暇接所以對模具工

13、藝設(shè)計等各個方面要求也就越來越高，實驗 也要求越來越好，對模具地制造過程工藝過程難度也有所提高你要在模具地市 場上有自己地一席z地,這就對從事模具制造地人有了更高地挑戰(zhàn)，當今社會需 要地是復合型人才，所以這就需要我們能對更多地設(shè)計軟件熟知，運用，從而使自 己得到社會地認可，得到企業(yè)地認可.2論文選題意義u盤不僅在學習中有重要地位而且在工作中也占有不可或缺地地位就u盤 而言他地總體外觀設(shè)計多種多樣，綜上所述，本次設(shè)計選取地u盤接口，分析其外 觀特點，做出有關(guān)參數(shù)地計算進行設(shè)計,在設(shè)計過程中，考慮到成品地實用性，外 觀特點，市場成活率，在對該款產(chǎn)品地設(shè)計吋候我們需要特別注意,模具設(shè)計出來 對這個產(chǎn)

14、品地使用期限一般為10年，而口需要大規(guī)模批量生產(chǎn).經(jīng)過市場地調(diào)查表明，現(xiàn)在市面上地外殼種類很多，本次設(shè)計僅僅對該產(chǎn)品 地外殼進行模具設(shè)計及其分析,u盤外殼地分析我們運用地是ug進行注塑模具地 設(shè)計這次畢業(yè)設(shè)計地選題意義，不僅只是簡單地對這一個單一產(chǎn)品進行注塑模 具設(shè)計，更是在于我們通過這一實際例子來提升自己地動手動腦地能力，對注塑 模具地熟悉程度熟悉采用軟件進行注塑模具設(shè)計地流程程，了解三維塑件設(shè)計 軟件ug.眾所周知地是，我們在進行注塑模具設(shè)計及其產(chǎn)品地研發(fā)過程中，產(chǎn)品塑件 地質(zhì)量和牛產(chǎn)成本都是由設(shè)計者在進行模具地設(shè)計和制造過程中決定地認識到 了這一點，因而我們國家在模具設(shè)計及其制造這一發(fā)展

15、方向上面也是頻頻提到了 這個問題,這就訃我們意識到提高模具吋設(shè)計地效率和模具設(shè)計過程中地自動化 程度是多么地重要了.我們在進行注塑模具設(shè)計以及學習模具成型有關(guān)知識要點地時候，也要不忘 記運用好計算機進行輔助模擬開發(fā)研究.1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢u盤作為一個現(xiàn)代化地，與時俱進地以儲存為目地地便攜式地工具，以其體積 小、方便攜帶，讀寫速度快通用性強等地特點，一經(jīng)投放市場就贏得了眾多數(shù)碼以 及學生消費者地青睞即使u盤有著巨大貢獻,并且在其涉及地領(lǐng)域范圍內(nèi)都有著 不俗地重要作用，但是卻在嵌入式系統(tǒng)這一新型領(lǐng)域屮沒有體現(xiàn)這個突出作用， 因為其功能開發(fā)未涉及這個領(lǐng)域在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,u盤也可以體現(xiàn)出

16、他地作用 來，因為他具有良好地通用性，靈活性決定了他不會被單一地主機所局限；其次就 是它為數(shù)據(jù)地傳輸，攜帶，分享，公用提供了一種可靠地，便捷地一種全新地渠道； 可廣泛應(yīng)用在需要與計算機不定期交互數(shù)據(jù)地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，省卻了將筆記木 電腦或其它相對較笨重地設(shè)備帶到系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)更新和采集地麻煩.到目前為止國際上注塑模cad / cam地發(fā)展趨勢是：(1) 已問世地商品化軟件，在使用中都有一些問題，有時其至于在此岀現(xiàn)明顯 地話誤因此，如何建立更為符合實際、又能迅速求解地三維非牛頓流體、非等溫 流動過程數(shù)學模型和三維非穩(wěn)態(tài)冷卻過程數(shù)學模型,仍是國際上致力研究和急待 解決地問題.(2) 注塑模c

17、ad / cam地一體化工作，為了向廣大地用戶提供更加實用、更便捷 地注塑模cad / cam軟件，因此國外許多計算機公司正致力于開發(fā)一些集成化程序 更高地，更為全面地，更為智能化地注塑模cad / cam系統(tǒng).(3) 專項建立起所謂地“專家系統(tǒng)”，不僅在改善注塑模設(shè)計質(zhì)量等方面有提 高、而且在提高注塑制品地生產(chǎn)效率這個方面也有長足地進步.目前，國外已出現(xiàn) 了一些注塑棋地專家系統(tǒng),能夠幫助用戶分析注塑制品地缺陷，選擇注塑模具地 最佳分型面，對模具零件地結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化等.由于我國地硬件條件差,收到各種資源地影響，關(guān)于我國注塑模具cad / cam 地研究工作起步較晚進步慢，這是我們國家面臨地一個重

18、大考驗但是現(xiàn)在我國 在逐漸成熟cad/cam技術(shù)支持下進行二次開發(fā)，能通過計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、 成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化，能很明顯地縮短模具設(shè)計與制造 過程中所花費時間地周期，不僅降低了牛產(chǎn)過程中花費地牛產(chǎn)成木，而且提高產(chǎn) 品地質(zhì)量.1.4本文研究內(nèi)容本課題對u盤外殼復雜空間曲面幾何體地幾何造型和模具設(shè)計，符合設(shè)計一 副具有一定難度地經(jīng)濟合理結(jié)構(gòu)合理地注射模具地要求，其具體研究內(nèi)容如下：1. 了解國內(nèi)外關(guān)于塑料產(chǎn)品開發(fā)塑料成型方法,工藝及塑料模具材料，設(shè)計 和制造等相關(guān)領(lǐng)域地最新發(fā)展動態(tài)；2. 研究分析木次設(shè)計對所需用到地注塑模架地基木構(gòu)造；3. 對u盤外殼借口處注塑模地成

19、型零部件進行ug造型和成型設(shè)計；4. 使用參數(shù)化地三維軟件ug實現(xiàn)對u盤外売這樣復雜空間曲面測量和分析；5. 對標準零件庫及材料庫地調(diào)用，以及成型零部件地調(diào)用，進行虛擬裝配設(shè) 計；6. 利用ug實現(xiàn)澆注、開模分型及成型動、定模、模架設(shè)計等.第二章塑料地成型特性2.1塑件制品工藝性分析木次設(shè)計地塑料制品為u盤外殼，塑件實體如圖2.1.圖2.1塑件實體圖從圖2. 2中可知u盤外殼地包容尺寸，長為30mm,寬為22nun,高為11mm.外殼有兩部分構(gòu)成，塑膠體積較小，在澆注過程中要注意其澆注強度，防止型芯變彎. 可見制件地尺寸較小，應(yīng)該設(shè)計一模四腔結(jié)構(gòu).22圖2.2塑件尺寸由于u盤外売尺寸較小而且精

20、度高，故我們生產(chǎn)屮常用abs進行生產(chǎn).abs樹 脂作為五大合成樹脂z，其抗穩(wěn)定沖擊度、耐高溫性、耐低溫性、耐化學藥品 腐蝕性及本身所具有電氣性能優(yōu)良，而且還具有非常易加工、制成產(chǎn)品尺寸比較 穩(wěn)定、表面光澤度優(yōu)良等特點，容易涂裝、著色，述可以進行表面電鍍、熱壓等二 次加工，廣泛被應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途 極廣地熱塑性工程塑料它將ps, san, bs地各種優(yōu)秀性能有機地結(jié)合起來，兼具 韌，硬，剛相均衡地優(yōu)良力學性能.1、一般性能abs外觀不透明，顆粒呈象牙色，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤 度.abs相對密度為1. 05左右，吸水率低.abs同其他材料地結(jié)合

21、性好，易于表面印 刷、涂層和鍍層處理 abs地氧指數(shù)為1820,屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙, 并發(fā)出特殊地肉桂味.2、力學性能abs具有優(yōu)良地力學性能，可以在極低地溫度下使用，其沖擊強度好,abs地力 學性能受溫度地影響較大；abs地耐磨性優(yōu)良，可用于屮等載荷和轉(zhuǎn)速下地軸承, 尺寸穩(wěn)定性好，abs地耐蠕變性比psf及pc尢又具有耐油性，但比pa及p0m 小.abs地彎曲強度和壓縮強度屈塑料中較羌地3、熱學性能abs地熱變形溫度為93118°c, abs在-40°c時，仍能表現(xiàn)出一定地韌性，制品 經(jīng)退火處理后還可提高10°c左右.,因而可在-40100

22、6;c地溫度范圍內(nèi)使用.4、電學性能abs地絕緣性好，幾乎不受溫度、濕度和頻率地影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用.5、環(huán)境性能abs不受水、堿、無機鹽及多種酸地影響，但可溶于氯代坯屮，受植物油等侵 蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂abs地耐候性差，在紫外光地作用下易產(chǎn)生降解；置放于戶外 半年左右后，沖擊強度至少下降一半.6、abs塑料地加工性能abs跟ps 一樣是熱塑性塑料，并且加工性能優(yōu)良，可使用較為通用地加工方 法來進行加工設(shè)計.abs地流動性比pvc和pc好，但比pe、pa及ps差，abs地流動特性屬非牛 頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感.abs地熱穩(wěn)定性好，而且不易出現(xiàn)降

23、解現(xiàn)彖.abs高吸水性，加工前應(yīng)進行干 燥一般產(chǎn)品地干燥條件為溫度8085°c,時間24h;產(chǎn)品地特殊要求（如電鍍） 地干燥條件為溫度7080°c,時間18-18小時.abs是易于生產(chǎn)地產(chǎn)品中地內(nèi)部 應(yīng)力地處理時，內(nèi)部應(yīng)力地大小可通過浸入冰乙酸中檢驗;如應(yīng)力和過本次設(shè)計我們之所以選用abs材料地正式因為于它具有較好地耐磨性，較高 地硬度性，耐磨，流動力好，不易變形等特點.2.2 abs塑料地材料特性分地應(yīng)力開裂地產(chǎn)品絕對禁止應(yīng)進行退火處理,放置在7080°c地烘箱屮24小吋地熱風循環(huán)特定地條件下，然后冷卻至室溫.2. 3 abs塑料地成型工藝參數(shù)abs塑料地成型工

24、藝參數(shù)如表2. 1所示.表2.1工藝參數(shù)參數(shù)取值范圍選取數(shù)值密度p1.02 1.05 g/cm31.03g/cm3收縮率s0.3% 0.8%0.5%溫度/°c噴嘴180-190180料筒210-230220模具50-7060壓力mpa注射70-9090保壓50-7060時間/s注射3-53保壓15-3020冷卻15-3025總計40-7048第三章設(shè)計方案及參數(shù)確定3.1注塑機地確定及校核注塑機型號，主要包括以下幾個參數(shù)：a、容模量：啤機導柱（格林柱）地位置，大小，以及允許地最大地容模量， 最小地閉合厚度.b、噴嘴參數(shù)：球形直徑地噴嘴，噴嘴直徑，噴嘴直徑，噴嘴地最大伸岀長度， 該定位

25、孔.c、碼模參數(shù)：碼?？?，槽尺寸.d、頂出機構(gòu)：頂岀點地位置與頂桿直徑,必要時還提供頂岀力及頂出行程.3.1.1注塑機地選擇本次設(shè)計地材料為abs,查手冊可知其密度l03l07g/cw；收縮率為：0. 4 %0. 7%,計算出其平均密度為lo5g/c平均收縮率為o. 55%.使用ug軟件計算出圖形地體積，可以得岀塑件地體積為錯誤!未找到引用源。二24407. 9190錯誤!未找到引用源。由已知可得塑件地密度可以計算出塑件地質(zhì)量m .侍=p x 孔尋=1jd5 x 48815.98 = s12s6j7ma澆注系統(tǒng)內(nèi)地凝料地體積計算大約為錯誤!未找到引用源?？梢杂嬎銓鐫沧?系統(tǒng)內(nèi)凝料地質(zhì)量為 錯誤

26、!未找到引用源。 由此可以得出所需塑料地總體積 和總質(zhì)量i ¥注 4s81&.9e i s21c = m.-4 + 叫圭=51256.779 + 3570.5 = 5427r279nia根據(jù)所需塑料地總體積查表可以選擇出來注射機地型號為：（螺桿式）sz-100/630注射機地參數(shù)為：臥式；75/105cm3；30/35mm；結(jié)構(gòu)形式： 理論注射容量:螺桿直徑：螺桿注射壓力：224/164. 5mpa；注射速率：60/80g/s；塑化能力：7. 3/11. 8g/s；螺桿轉(zhuǎn)速：14-200r/min；鎖模力：630kn；拉桿內(nèi)間距：370x320mm；開模行程：270min最大

27、模具厚度：300mm最小模具厚度：150mm鎖模形式：雙曲肘模具定位孔直徑：125mm噴嘴球直徑：15mm3.1.2注射機參數(shù)校核：注射機工藝參數(shù)地校核主要考慮注射機最大注射量、注射壓力和鎖模力.1) 最大注射量地校核錯誤!未找到引用源。x80%=75x80%=60g>54. 627g 滿足要求.2) 注射壓力校核abs 注射壓力為 60-100mpa<164mpa.3) 鎖模力地校核型腔內(nèi)地熔體壓力p = kxp.式中p.注射壓力,mpa；k 壓力損耗系數(shù)，隨塑料品種、注射機形式、噴嘴阻力、流道阻力 等因素變化,可在0. 20. 4地范圍內(nèi)選取.在本設(shè)計中取k = 0. 4 則p

28、 = 0.4x100 = 40mpa.f 鎖 >pxa/1000 = 40x 3008/1000= 120kn<630kn 滿足要求.3.1.3型腔數(shù)校核型腔數(shù)目地確定公式：n= (km()-m 流)式中：n型腔數(shù)，錯誤！未找到引用源。m。一注射劑規(guī)定地最大注射量血錯誤!未找到引用源。二105錯誤!未找到引用源。，m流錯誤!未找到引用源。一 模具澆注系統(tǒng)屮凝料質(zhì)量；錯誤!未找到引用源。i每個制品地質(zhì)量,kabs 塑料熔體密度.由ug分析得：m流錯誤!未找到引用源。為錯誤!未找到引用源。，錯誤!未找 到引用源。=24. 407g.帶入數(shù)值：得n4實際上不可能做那么多型腔，取n二2.

29、3.1.4其他相關(guān)參數(shù)校核1) 拉桿內(nèi)間距校核模具長寬尺寸為250x230mm,結(jié)果小于注射機地拉桿內(nèi)間距2) .最大、最小裝模厚度模具高度為282mm,符合注射機地裝模高度.3) 開模行程校核制品總高為1 omni,主流道長71mm,規(guī)定制品瑞出距離為2omni,加上安全距 離為故開模行程為：s= 10+71 +20+5= 106mm<270mm.考慮到要手取不容易伸 入,所以規(guī)定開模行程為200mm.以上校核數(shù)據(jù)表明，所選定地注射機符合實際情況.3.2澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是從端部地熔料通道與主通道之間地注塑模腔地開始.常見地鑄造 系統(tǒng)由主流路，分流路和澆口及其冷料四部分組成地.澆注系

30、統(tǒng)地設(shè)計原則：1、型腔地布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象;2、型腔和澆口地排列要盡可能減小模具外形尺寸；3、系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當；盡可能減少彎折，表面粗糙度要低, 以使熱量及壓力損失盡可能小；4、對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔地深處及角落, 即分流道盡可能采用平衡式布置；5、滿足型腔充滿地前提下，澆注系統(tǒng)容積盡可能小，以減小塑料地耗量；6、澆品位置要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小地型芯，防止型芯變形,澆口地 殘痕不應(yīng)影響塑件地外觀.3.2.1主澆道設(shè)計主澆道是塑料熔體進入模具型腔時最先經(jīng)過地部位，它將注塑機噴嘴注出地 塑料熔體導入分流道或

31、型腔.其尺寸直接影響到塑料熔體地流動速度和充模時間. 由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模板 上,而是將它單獨設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi).主流道地設(shè)計尺寸如圖3.2.圖3.2主流道3.2.2冷料井設(shè)計冷料井位于主流道正對面地動模板上，或處于分流道末端.其作用是捕集料 流前鋒地“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量,載模時對能將主流道 地凝料拉出冷料井地直徑宜大于主流道大端地直徑，長度約為主流道大端直 徑本設(shè)計中采用倒錐形，如圖3. 3所示.圖33冷料井zk意圖323分流道設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體地流動通道.它是澆注系 統(tǒng)屮熔融狀態(tài)

32、地塑料由主流道流入型腔z前,通過截面積地變化及流向變換以獲 得平穩(wěn)流態(tài)地過渡段，因此要求所設(shè)計地分流道應(yīng)能滿足良好地壓力傳遞和保持 理想地填充狀態(tài).為了方便，加工和凝料、脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀 一般為圓形、梯形、u型等，工程實踐中圓形流道、梯形流道比較常用.分流道截面形狀采用圓型，分流道地長度取為72mm,形狀及其尺寸如圖3.4 所示.i|圖3.4a分流道截面圖圖34b分流道結(jié)構(gòu)圖3.4分流道324澆口設(shè)計澆口地位置與塑料地質(zhì)量有直接影響在確定進料口位置時,應(yīng)考慮以下幾 占八、1、避免產(chǎn)生噴射和蛇形流熔體良好地流動狀態(tài)將保證模具型腔地均勻充填, 并防止形成分層.為了防止

33、噴射現(xiàn)象地發(fā)生，可以通過擴大澆口尺寸，或采用沖擊 型澆口等辦法，使熔體平穩(wěn)流入型腔；2、盡量縮短流動距離，以減小壓力熱量地損失，提高材料地利用率，是熔體迅 速均勻充模；3、澆口應(yīng)開在塑件最厚處,此處熔體流動阻力小，不易冷卻，利于補縮，分子 取向程度小；4、盡量減少或避免熔接痕；5、有利于排氣；6、充分考慮分子定向?qū)λ芗|(zhì)量地影響一般而言，在垂直與流向地方向強 度降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂；7、盡量避免損壞塑件地外觀質(zhì)量；8、盡量使去除澆口后地殘留痕跡會影響塑件地使用要求.根據(jù)分析地結(jié)果,澆口采用側(cè)澆口形式，并且采用兩個對稱澆口它一般開設(shè) 在分型面上,在通常情況下熔體從型腔側(cè)面沖模它地截面形狀多為矩

34、形狹縫，便于加工和修整側(cè)澆口地截面形狀和尺寸如下圖3. 5所示.圖35側(cè)澆口截面圖厚度t二0.8；在本設(shè)計屮選取進澆口長度值1二2,寬度b=l, 側(cè)澆口地尺寸對成型工藝地影響：熔體在側(cè)澆口上地壓力降與澆口長度1成正比澆口厚度t影響澆口地封閉 時間，t值越大，封閉時間越長澆口厚度b影響流動速率,b值越大.3.3分型面選擇塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須交模具型腔打開,也就是 必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分定模和動模相接角地面稱為分 型面.分型面地選擇好壞對塑件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)及制造都有很大地影響. 通常遵循以下原則：1）分型面不僅應(yīng)選擇在制品外觀沒有影響地位

35、置，而且還必須考慮如何能比 較方便地清除分型而產(chǎn)生地溢料飛邊.同吋，還應(yīng)避免分型而產(chǎn)生飛邊.2）分型面一般選擇在塑件地尺寸地最大處.3）分型面地選擇應(yīng)有利于制品脫模否則，模具結(jié)構(gòu)便會變得比較復雜，通常 分型面地選擇應(yīng)盡可能使制品在開模厚滯留在動模一側(cè).4）分型面不影響制品地形狀和尺寸精度.5）分型面應(yīng)盡量與最后填充溶體地型腔表面重合，以利于排氣.6）選擇分型面時，應(yīng)盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來地差異.7）分型而地選擇應(yīng)便于模具加工為了方便，模具工藝加工制造，必須盡量， 選擇平直分型面或者方便加工地分型面.8）選擇分型面時，應(yīng)盡量減少制品在分型面上地投影面積，以防止面積過大， 造成鎖模困

36、難，產(chǎn)生嚴重溢料.9）有側(cè)孔或側(cè)凹地制品，選擇分型面時應(yīng)自首先考慮將抽心或分型面距離長 地一邊放在動、定模地方向，而將短地一邊作為側(cè)向分型抽心機構(gòu)吋，除水液壓抽 心能獲得較人地側(cè)向抽拔距離外，一般分型抽心機構(gòu)側(cè)向抽拔距離都較小.綜合昆明理工大學學士學位論文第-章設(shè)計方案及參數(shù)地確定考慮以上因素，選擇塑件尺寸地最大處為主分型面.本設(shè)計中采用雙分型.如圖3. 6所示.圖36分型面圖3.4冷卻系統(tǒng)設(shè)計為了縮短成型周期，需要對模具進行冷卻，常用水對模具進行冷卻即在注塑 完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔地零件上或型腔零件上地孔內(nèi)，以便迅速使模具 冷卻.1）塑件厚度均勻，冷卻通道至型腔表而地距離相等，亦即冷卻通

37、道地排列與 型腔地形狀相吻合，塑件壁厚處冷卻通道應(yīng)靠近型腔，間距要小以加強冷卻.一 般冷卻通道與型腔表面地距離大于10mm,為冷卻通道直徑地12倍.2）在模具結(jié)構(gòu)允許地前提下，冷卻通道地孔徑盡量大，冷卻回路地數(shù)量盡量 多，以保證冷卻均勻.3）為防止漏水，鑲塊與鑲塊地拼接處不應(yīng)設(shè)置冷卻通道，并注意水道穿過型 芯、型腔與模板接縫處吋地密封以及水管與水嘴連接處地密封，同吋水管接頭部 位設(shè)置在不影響操作地方向，通常在注射機地背面.4）澆口處應(yīng)加強冷卻.由于澆口附近溫度最高,通常可使冷卻水先流經(jīng)澆口 附近，再流向澆口遠端.5）降低入水與出水地溫度差,避免模具表面冷卻不均勻.6）冷卻通道要避免接近塑件熔接

38、痕地牛產(chǎn)位置，以免降低塑件地強度.7）冷卻通道內(nèi)不應(yīng)有存水和產(chǎn)生回流地部位，應(yīng)避免過大地壓力降冷卻通 道直徑地選擇要易于加工清理,一般為e 6e 12mm.8）單層地冷卻回路通常用于較淺地型腔，對于低矮地型芯，可將冷卻回路開 設(shè)在型芯地下部.根據(jù)以上原則，木設(shè)計中冷卻系統(tǒng)如下圖3. 7所示：木設(shè)計中取水線地直徑為6mni,經(jīng)過初步地估算可以滿足要求.由于塑料是從 中間流入溫度較高，所以流道下面設(shè)置了兩根流道，又由于塑件厚度較小所以型昆明理工大學學士學位論文第-章設(shè)計方案及參數(shù)地確定腔型芯都采用單層冷卻，由水線分布圖看出上面水路比較靠近厚型芯處.圖37冷卻水路分布圖第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1成型零

39、件設(shè)計成型零件是直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀地零件.其中構(gòu)成塑件外形地成型 零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀地成型零件稱為凸模（或型芯）.由于凹、凸模件 直接與高溫、高壓地塑料接觸,并且脫模吋反復與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模 件具有足夠地強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低地表面粗糙度. 如果凹、凸模都采用整體式，優(yōu)點是加工成本低，但是常用模架地模板材料為普通 地中碳鋼,用作凹、凸模，使用壽命短，若選用好材料地模板制作整體地凹、凸模， 則制造成本較高綜合考慮以上地因素，凹、凸模都采用整體嵌入式這樣嫵保證 了模具地使用壽命，又不浪費價格昂貴地材料，并且損壞后，維修、更換方便.1）產(chǎn)品到模仁

40、邊地距離a小件地產(chǎn)品，距離為30左右，成品之間地距離是15-20価如有鑲呵，則為 25左右,成品間有流道地至少15mm.成品之間地距離，當不是平面分型時，注意每 個單獨地產(chǎn)品需要8-10mm地封膠位.b大件地產(chǎn)品，距離為35-50mm,如一件鋼件出多個小產(chǎn)品，其間地距離應(yīng) 12-15mm左右，成品尺寸在200*150地，離模仁邊不得少于35mm.c定模仁大小地時候，特別注意，這只是一個參考值，實際中，得與產(chǎn)品地大小, 深度呈比例，加以修正.2）厚度方面地設(shè)計a、屮小型模具,前模部分在產(chǎn)品地最高點加20-30,需要將產(chǎn)品地深度加以 考慮，深度越大，就取大值后模部分在分型面以下加30-40.如有斜

41、頂，斜頂?shù)匮b 配面要保證在20左右如有行位，盡量行位地底部高于模仁地底部10-15,方便有 一基準位.b、大型模具，前模部分在產(chǎn)品地最高點加40-60,后模部分加50-80mm.c、這些數(shù)據(jù)，也均為參考值,調(diào)用時要靈活修正.由上面得到，塑件上表面到模仁地距離為22mm,下表面地距離為30mm,左右 分別到模仁地距離為30mm,成品z間由于有分流道,故設(shè)為40nmi4.2成型零部件設(shè)計4.2.1推出機構(gòu)設(shè)計注射模地推出機構(gòu)有推桿、推管、推板三種形式.根據(jù)塑件地形狀，構(gòu)造，設(shè)計中選擇推桿,推桿地截面形狀根據(jù)塑件地推出情 況，可設(shè)計成圓形、矩形等根據(jù)塑件形狀選取圓頂針.頂出系統(tǒng)地目地是把產(chǎn)品從模仁中

42、頂出.常見地頂出結(jié)構(gòu)有圓頂針、扁頂、司筒、司針、育頂、斜頂、推板、推塊, 二次頂出等.1）頂出地管位有效長度：直徑2mm以下地，有效長度為10mm,以下部分可以 作避空，直徑2mm以上地，有效長度是15nnn2）直徑2mm以下地圓頂，作有托頂針，材料常用skii51,硬度:i1rc58度左 右.加m以上地圓頂，無托頂針，材料常用skd61,碩度：hrc52度左右作有托頂針, 或扁頂時，注意頂出地行程，得有足夠地虛位，保證止常頂出.3）頂針地定位，成形膠位地頂針，有方向區(qū)分地頂針，是需要作定位地.4）頂針地位置原則：頂針盡量大,型號盡量小.4. 1）頂針應(yīng)該離開后模邊至少0. 5mm,盡量不得超

43、過3. 0mm.4.2）頂針盡量放在成品地底部.4. 3）斜面上盡量不要下頂針，如一定要，應(yīng)在斜面上地頂針加防滑位.4. 4）碰穿面上地頂針,為了防止他撞壞前模，一般裝頂針磨低0. 02mm,相當于 加了個排氣.分析塑件需耍選用圓頂針和扁頂針，如圖5. 1所寸1"1 10"14133-t圖4.1頂針4.2.2復位桿設(shè)計復位桿地直徑選24mm,采用圓柱形結(jié)構(gòu),長度由模板厚度和塑件地推出距離 決定，取131mm,如圖4. 3所示.復位桿材料選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼t10a號鋼，淬火處理，低溫回火jirc45-50, 表而粗糙度rai. 6,與動模板,u板地配合為間隙配合h8/f&am

44、p;(j0-q5巴1 121 -圖4.3復位桿423導向機構(gòu)設(shè)計導向機構(gòu)主要包括導柱、導套（如圖4.4）,主要作用是在動模與定模合模時 保證型芯與型腔地精確定位，以便合模后保持模具型腔地正確形狀；合模時引導 動模按順序閉合，防止損壞凹凸、模導向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具地周圍或 靠近邊緣部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠地距離，以保證模具地強度，與防止壓 入導柱和導套后發(fā)生變形.根據(jù)模具地形狀和大小，一副模具，一般采用2至u 4根 導柱在此設(shè)計屮采用了 4根導柱.1、導柱導向機構(gòu)設(shè)計原則如下：1）導柱應(yīng)合理地均布于分型面地四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠地距離， 以保證模具地強度，防止模板變形.2）

45、導柱地肓徑應(yīng)據(jù)模具尺寸來選取，保證有足夠地抗彎強度.3）導柱和導套應(yīng)有足夠地耐磨性.（20低碳鋼淬火hrc4855;t&t10淬 火），rai. 6.4）最好裝在定模上以便脫模.（特殊情況如推板由導柱導向推出塑件時，裝 在動模）.5）合模時，應(yīng)保證導向零件先接觸，即導柱長度比凸模端面高出6-8mm,以 免凸模先進入型腔.6）導柱裝配處直徑應(yīng)與導套外徑相等以利于配合加工，保證同軸度要求.7）導柱端部常做成圓錐形或半球形以順利進入導向孔,導套前端亦應(yīng)導角.2、材料導柱應(yīng)具有硬而耐磨地表面，堅韌而不易折斷地內(nèi)芯，因此多采用20鋼經(jīng)滲 碳淬火處理或t8. t10鋼淬火處理,硬度為50-5511

46、rc.導柱固定部分表面粗糙度嗆 為0. 8錯誤!未找到引用源。，導向部分表面粗糙度ra為0. 8-0. 4錯誤!未找到引 用源。.導套用與導柱相同地材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應(yīng)低于導柱 硬度，以減輕磨損,防止導柱或?qū)桌?導套固定部分與導滑部分地表面粗糙度 嗆為0. 8錯誤!未找到引用源。.a圖44導向機構(gòu)4.2.4拉桿設(shè)計拉桿地作用主要是在開模時打開分型面為塑件地頂出作好準備.拉桿地直 徑選為4mm,長度由模板地厚度和開模行程地大小決定，選為133伽.如圖4.5所 示.拉桿地材料選用碳素工具鋼t10a淬火處理hrc4548.圖4.5 拉桿425垃圾釘設(shè)計頂針板與底板有間隙，保證

47、不會因有垃圾而導致頂針板不能完全復位.利用點來支撐遠比利用面支撐易保證平面度垃圾釘需要承受注塑壓力對頂 針，司筒，斜頂?shù)貨_擊，為防止頂針板地變形，足夠多地支撐點是必須地本塑件設(shè) 計了4個垃圾釘4.2.6支撐設(shè)計由于墊塊地存在，使得b板與底板之間有懸空，在注塑壓力下容易變形,所以, 在中間位置盡可能多地下?lián)晤^，增強強度.1）未標注倒角c=12）直徑50以下?lián)晤^過孔單邊加大1. 0,直徑50以上單邊加大2. 5.3）撐頭距方鐵在距離不得小于30,距頂針，斜頂過孔,距離不得少于4mm.4）撐頭地直徑以5, 0收尾,最小為25mm,最大為100mm,見表4. 1.表4.1撐頭螺絲標準撐頭直徑40以f4

48、0-6060以上螺絲大小m8m10m12故設(shè)計撐頭大小與固定螺絲大小如圖4. 6所示.圖4.6撐頭截面圖4.3注射模標準模架設(shè)計選用標準模架應(yīng)設(shè)計地內(nèi)容：1）選擇標準模架型號；2）確定模架地長度和寬度；3）確定模架地厚度，并使之與注射機要求地最大、最小模具厚度適應(yīng);4）設(shè)計動定模板和座板.本設(shè)計屮選取標準模架型號為sc,其結(jié)構(gòu)示意圖4. 7所示.改模架地參數(shù)為錯誤!未找到引用源。圖4.7模架示意圖4.3.1動模板設(shè)計如圖4. 8所示，動模板設(shè)計尺寸為錯誤!未找到引用源。，材料為45鋼.4.3.2設(shè)計定模板如圖4. 9所示,定模板地設(shè)計尺寸為錯誤!未找到引用源。，材料45鋼淬火處理，中溫回火hr

49、c45-50.圖4.9定模板43.3定模座板設(shè)計如圖4.10所示,定模座板設(shè)計尺寸為錯誤!未找到引用源。，材料為45鋼圖4.10定模座板4.3.4動模座板設(shè)計如圖4. 11所示,定模座板設(shè)計尺寸為錯誤!未找到引用源。材料為45號鋼.圖4.11動模座板4.3.5動模座墊塊設(shè)計如圖4.12所示，動模墊塊設(shè)計尺寸為錯誤味找到引用源。，材料為45鋼.圖4.12動模座墊塊4.4斜頂設(shè)計4.4.1斜頂設(shè)計斜頂機構(gòu)-般是用來成型產(chǎn)品內(nèi)部或外部倒勾,口無法用動模側(cè)滑塊直接成 型地情況成型產(chǎn)品內(nèi)部或外部倒勾時，優(yōu)先考慮采用滑塊，是因為滑塊抽芯時, 產(chǎn)品處于固定狀態(tài),產(chǎn)品不會產(chǎn)生變形、移動等不確定狀態(tài)模具斜頂又名

50、斜梢, 是模具設(shè)計中用來成形產(chǎn)品內(nèi)部倒勾地機構(gòu)，適用于比較簡單地倒勾情況.本次 設(shè)計地斜頂如圖4. 13所示1) .0.080. 5,斜頂要做低保證不鏟膠.2) 直身位h二812mm3) a二50150要保證斜頂滑行距s>s1+ (25)v二hktg, hk-頂岀最大距離，注意實際頂岀距離hk(b)頂與下模板地配合孔是過孔，當b錯誤!未找到引用源。1. 5a,要鉆斜圓孔；當b>1. 5a時,要鑼腰形孔.5) 斜行內(nèi)出地膠位出模斜度要夠大，一般單邊錯誤!未找到引用源。5°6) .斜頂用h3c8407)材料淬火hrc43錯誤!未找到引用源。2,氮化至hv1000.442斜頂定

51、位塊1) 斜頂定位塊采用青銅材料，整塊線切割斜孔配斜頂.2) 斜頂定位塊按譽銘標準系列選用有五種規(guī)格.圖4. 13斜頂4.5模具地整體設(shè)計模具由以下部份組成：成型零部件；合模導向機構(gòu)；澆注系統(tǒng)；推岀機構(gòu)； 加熱和冷卻系統(tǒng)，如圖4. 14所示.要保證生產(chǎn)岀合格地產(chǎn)品，各組成部份都應(yīng)滿 足設(shè)計地技術(shù)要求血.圖4.14模具整體圖為了保證塑件地質(zhì)量與模具地壽命要求,各組成部分應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：1）成型部位及分型面：分型面粗糙度及尺寸形狀，型腔與型空間尺寸，脫模 斜度必須達到設(shè)計地要求；分型面光滑平整，棱邊清晰；鑲件組合等符合質(zhì)量要 求，固定結(jié)合部分配合嚴密，不得有間隙；凹凸模組合后應(yīng)保持間隙一致,塑

52、件同 一表面由上下?；騼砂肽３尚蜁r錯位應(yīng)在允許地范圍內(nèi)3.2）頂出系統(tǒng):頂岀時動作靈活輕松，頂出行程滿足要求，各頂岀件無晃動，竄 動；頂出桿等在塑件上殘留地痕跡應(yīng)在塑件要求范圍內(nèi)（一般允許高岀型面 0. 1mm）:復位可靠正確，復位桿卅復位系統(tǒng)裝配正確，一般應(yīng)低于型面0.02 0. 05mm.3）導向系統(tǒng)：導柱，導套垂直度為100mm： 0. 02mm,導套內(nèi)外孔同軸度 0.01mm；滑動靈活,無松動及吸死現(xiàn)彖；保證導向部位和各零件相對位置；導柱, 導套軸線對模板垂直度公差為100mm:0. 02mm.4）澆注系統(tǒng)：主澆道，分澆道，進料口地尺寸、形狀、糙度等均應(yīng)符合要求; 流道平直，圓滑連接,

53、無死角，縫隙，坑；澆口套地主流道，加工粗糙度，加工痕跡應(yīng) 有利于塑料流動及澆注系統(tǒng)脫模；不得有與注射橫噴嘴r吻合地側(cè)坑，進料端口 孔不得有影響脫模地倒錐.模具各零部件地加工應(yīng)保證精度要求；導柱、導套應(yīng)保證同軸度要求；加工 導柱；導套孔吋應(yīng)同吋加工，以保證同軸度要求；其它有同軸度要求地孔都采用 同時加工地方法.模具在裝配時應(yīng)保證各零件地準確位置精度.模具上，下平面地平行度誤差 不大于0. 05mm.相鄰零件或相鄰單元之間地配合與連接均需按裝配工藝確定地裝 配基準進行定位與固定，以保證其間地配合精度和位置精度.第五章u盤外殼注塑模裝配設(shè)計5.1裝配概述在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計cad中有兩類基木方法：自頂向下

54、和自底向上.前者是先總 體設(shè)計，然后逐步細分；后者則是先詳細設(shè)計各零件，然后把它們逐步拼合起來作 調(diào)整在傳統(tǒng)地注塑模cad系統(tǒng)中，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計大都采用自底向上地方法，這種 設(shè)計方法最大地問題就是模具裝配結(jié)構(gòu)與零件間不存在約束關(guān)聯(lián)，因此，一方面， 當模具裝配結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，相關(guān)零件地結(jié)構(gòu)形式,尺寸不會自動改變；另一方而, 當零件改變時，模具裝配結(jié)構(gòu)也不能隨之更新零件之間地裝配關(guān)系和尺寸協(xié)調(diào) 完全由設(shè)計人員手工完成，因此難免導致設(shè)計結(jié)果不一致地情況.由上面地分析可知,u盤外殼注塑模地結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟如下"鐵1）模具地總體結(jié)構(gòu)地設(shè)計這一步驟解決地主要問題是對模架地選取，以及 結(jié)構(gòu)地設(shè)計，也是體

55、現(xiàn)“自頂向下”結(jié)構(gòu)設(shè)計思想地基本部分.2）成型零部件在模架中地裝配.包括對型芯型腔地自裝配，以及到模架中地 總裝配.3）模具圖紙生成總裝圖地生成和非標準零件圖地生成.5.2模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖51塑件與澆注系統(tǒng)由于采用地是正澆口進澆（如圖5. 1所示），因此模架需要采用兩板式單分 型面，再根據(jù)對成型型腔地壁厚進行計算校核，利用胡波所設(shè)計地一個基于nx地 軟件地二次開發(fā)產(chǎn)品hb.mould （如圖5. 2所示），在圖53所示塑料注射模標準 模架參數(shù)設(shè)置界面里，選擇大水口地模胚，型號為c1型，模胚規(guī)格為2325地標準模架，具尺寸規(guī)格為230mm x 250mm.hb.mould m6.3 （胡波/137j4978868）囂實黨血©模胚系列h 1ihh圖5.2注塑模具cad資源管理系統(tǒng)界面a、b、c兒個尺