畢業(yè)論文-范文

1、寧波大紅鷹學院畢 業(yè) 設 計（論 文）資 料 匯 編課題名稱： MP3充電器外殼注塑模具設計 分 院： 機電學院 班 級： 09模具*班 姓 名： * 學 號： 09* 指導教師： 二一二年 五月目 錄1. 畢業(yè)設計（論文）任務書2. 畢業(yè)設計（論文）開題報告3. 畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄4. 畢業(yè)設計（論文）5. 畢業(yè)設計（論文）指導教師成績評定表6. 畢業(yè)設計（論文）評閱教師成績評定表7. 畢業(yè)設計（論文）答辯記錄8. 畢業(yè)設計（論文）答辯成績評定表9. 畢業(yè)設計（論文）綜合成績評定表畢業(yè)設計（論文）課題名稱： MP3充電器外殼注塑模具設計 分 院： 機電學院 班 級： 09模具*班

2、姓 名： * 學 號： 09* 指導教師： 陳 祥 二一二 年 四 月MP3充電器外殼注塑模具設計摘要：利用MP3充電器外殼實體模型進行測繪設計，并進行改產品的注塑模具設計。按照無紙化模具設計的一般流程，對所設計的模具進行工藝方案的分析與各數據的計算，降低設計和制造成本和延長了模具的使用壽命，運用Pro/ENGINEER進行設計。計算MP3充電器外殼的體積、質量，根據體積或質量確定模具型腔數。通過本課題鞏固Pro/ENGINEER的應用和零件繪制、組裝零件，增強了設計能力，掌握各零部件的參數和設計技巧。關鍵詞：MP3充電器外殼 Pro/E 型腔數 注塑機 零部件的參數和設計前言 一、模具工業(yè)的

3、現狀現代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產業(yè)總產值保持13%的年增長率 中國模具行業(yè)發(fā)展現狀：目前，中國17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產值已達245億元人民幣。工業(yè)總產值中企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國

4、家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。 中國模具行業(yè)發(fā)展前景：

5、巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的

6、發(fā)展產生巨大的推動作用。近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到2010年，國內模具市場需求量將在1，200億元人民幣左右。綜合媒體2008年6月4日報道，中國模具協會企業(yè)年報顯示：近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到2010年，國內模具市場需求量將在1，200億元人民幣左右。專家分析，從1997年開始，隨著汽車、裝備制造業(yè)、家用電器的高速增長，中國國內模具市場的需求開始顯著增長。雖然到2006年中國模具工業(yè)總產值已達516億元，但屬“大路貨”的沖壓模具、壓鑄模具等約占總量的80。已經進入中國的少量外資模具企業(yè)開始生產

7、各種高精大多功能模具，但目前仍供不應求。二、畢業(yè)設計課題的意義 電器產品是人們日常生活必不可少的生活用品，人們對電器產品的要求從實用性、可靠性己經提高到對舒適性、美觀性、安全性、實用經濟性等方面的要求，從而對電器產品也提出了許多新的要求。對電器產品的這種不斷提出的新要求，促使電器產品的外形不斷的改進，外形零件的生產技術也不斷得到新的發(fā)展，使電器產品外殼零件成形技術在成形領域中占有越來越重要的地位。目前，電器產品的外形設計及加工技術日益受到了國內外的高度重視，德國、美國、日本等發(fā)達國家在這方面的研究已經取得相當的進展。他們的電器產品外觀美觀，讓人賞心悅目，而且設計高效快捷，產品更新換代加快。 由

8、于電器產品美觀性的要求，零件外形多為復雜曲面，傳統的設計方法在對零件成形過程分析以及對產品存在缺陷的處理方面顯得無能為力，產品成形過程數值模擬技術跟不上的現狀己經成為制約產品開發(fā)和生產的一個瓶頸。面對日益激烈的國際競爭，必須緊跟國際先進水平，不斷提高電器產品外觀零件的質量，降低設計和生產成本，加快生產周期。因而，鼠標上蓋成形技術的研究與開發(fā)具有相當重要的理論意義和實用價值。以此作為一個突破口，帶動和促進相關電器產品外觀零件注塑成形技術的發(fā)展和技術創(chuàng)新。第一章 塑料制品及工藝分析一、零件圖圖1-1零件圖 圖1-2零件圖圖1-3三視圖二、零件材料工藝分析（一）.零件材料工藝性該塑件材料為ABS塑料

9、ABS塑料特性：成型收縮率：0.6%-0.8%成型溫度：170-250干燥條件：通常不需要干燥（如要干燥 80 2-3h）物料特性：1)綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好；2)與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理；3)有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。4)流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 成型性能：1)無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥。2)宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度。3)如成形耐熱級或阻

10、燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。三、零件工藝分析（一）.塑件的結構工藝：改充電器作為MP3的重要配件要求滿足一定的強度、剛度、耐熱和耐磨損等性能。同時也必須滿足電絕緣性。根據這些條件選擇ABS塑料作為此充電器的材料。（二）.塑件尺寸公差與精度：該充電器長65mm、寬40mm、8mm，其粗糙度值為Ra0.06mm。影響塑件公差的主要因素是：模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損、塑料收縮的波動、注射工藝條件的變化、塑件制品的形狀和飛邊厚度的波動、脫校斜度及成型后制品的尺寸變化。手

11、機充電器外殼上蓋的塑件選用的尺寸精度等級為6級。第二章 模具結構分析與設計一、凹、凸模的結構設計1、凹、凸模的配合凹模結構有整體式凹模、整體嵌入式凹模、局部鑲拼式凹模、四壁拼合式凹模、螺紋型環(huán)。本塑件采用整體式凹模。其優(yōu)點是“好鋼用在刀刃上”。既保證了凹模使用壽命，又不浪費價格昂貴的材料，并且凹模損壞后，維修、更換方便。 凸模（型芯）結構有整體式型芯、組合式型芯。本塑件采用整體式型芯。圖2-1凸模（型芯）2、凹、凸模的精度成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構成塑件的尺寸。凹凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。影響工作尺寸的因素如下：(1) 塑件收縮率的影響由于塑料熱脹冷縮的原因，成型冷卻后

12、的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。(2) 凹凸模工作尺寸的制造公差它直接影響塑件的尺寸公差，通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/31/6，表面粗糙度取Ra值為0.80.4m。(3) 凹凸模使用過程中的磨損量及其他因素的影響通常凹、凸模的工作尺寸根據塑料的收縮率，凹、凸模零件的制造公差以磨損量3個因素確定。圖2-2凹模（型腔）二、凹、凸模的尺寸計算凹凸模的工作尺寸計算依據以上的三種因素來確定，依次計算凹凸模的工作尺寸。(1) 凹模的工作尺寸計算凹模是成型塑件的外形的模型零件，其工作尺寸屬于包容尺寸，在使用過程中會使包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時

13、，包容尺寸盡量取下限尺寸。尺寸公差取上偏差。凹模的徑向尺寸計算公式： Lm=(Ls+LsScp-3/4)+ Z凹模的深度尺寸計算公式：Hm=(Hs+HsScp-2/3)+Z式中： Ls塑件外形公稱尺寸Hs塑料高度方向的公稱尺寸Scp塑料的平均收縮率，取K =0.55%塑件的尺寸公差模具制造公差，一般去塑件相應尺寸公差的1/31/6因此：Lm1 =65（1+0.0055）-（3/4）×0.46 =65.01 （塑件外形的長） Lm2 =40（1+0.0055）-（3/4）×0.36 =39.95 （塑件外形的寬） H =10(1+0.0055)-(2/3)×0.20

14、 =9.92(1) 凸模的工作尺寸計算凸模是成型塑件內形的，其工作尺寸屬于被包容尺寸，在使用過程中凸模的磨損會使被包容尺寸逐漸的減小。所以為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配需要，在設計模具時，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。凸模的徑向尺寸計算公式： Lm=(Ls+LsScp+3/4)-Z凸模的高度尺寸計算公式：Hm=(Hs+HsScp+2/3)-Z因此：Lm3 =62（1+0.0055）+（3/4）×0.46 =62.69 （塑件內形的長） Lm4 =37（1+0.0055）+（3/4）×0.36=37.47 （塑件內形的寬）三、模具冷卻系統的確定為了縮短

15、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)冷卻水到靠近型腔的零件上或成型腔零件上的孔內，以便快速使模具冷卻。冷卻系統設計應遵循如下原則：1. 設計冷卻系統應先于推出機構2. 注意凹模和型芯的熱平衡3. 冷卻水道數量應盡量多，截面積應盡量大4. 合理確定冷卻水道至型腔避的距離5. 冷卻水道入口處水流溫差應盡量小6. 加強澆口處的冷卻7. 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置此塑件結構較簡單，厚度也較均勻，所以此模具采用直流的冷卻水路形式。 圖2-3凸模冷卻水路圖2-4凹模冷卻水路四、分型面的選擇與確定分型面將模具分成定模和動模兩部分，分型面的選擇好壞對于塑件質量、操作難

16、易、模具結構與制造成本都有很大的影響。分型面的確定，受模具結構、模具制造工藝、總體布局、澆注系統、塑件結構工藝性、嵌件位置、推出機構等因素影響，需要綜合考慮。分型面一般遵循以下原則：1）分型面的選擇應有利于脫模2）分型面的選擇應有利塑件的外觀質量和精度要求3）分型面的選擇應有利于成型零部件的加工制造4）分型面應有利于側向抽芯總而言之，影響分型面的因素很多，但是只要方便模具設計，有利零件脫模，保證零件的精度要求，這樣的分型面才算合格的。（圖4-1、4-2）圖2-5分型面圖2-6分型圖五、澆注系統的確定注塑模的澆注系統是指熔體從注塑機的噴嘴開始到行腔為止熔體流動的通道。它能把熔體平穩(wěn)的引入模具行腔

17、，并在固化定型過程中，將行腔內氣體順利排除，且將壓力傳到各個部位，已獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。因此，澆注系統的設計正確與否直接關系塑件的質量與成型效率。普通模具的澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。主流道是塑料熔體進入模腔時最先經過的部位，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道活型腔。形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動，開模是主流道又能順利地拉出來 主流道的主要尺寸如下：錐角=26°表面粗糙度 Ra<0.8m；取 Ra=0.5m主流道小端直徑d=噴嘴直徑+（0.51）=2+（0.51）mm，取d=3mm主流道球面半徑R=噴嘴球面半徑+（1

18、2）=10+（12）mm，取 R=11mm主流道長度 L<65mm，取L=55mm主流道大端直徑D = d +2Ltan (2.8)D =3+2×50tan2°，得到 D=6.49，取D=6.5mm主流道總長 L0=L+h=55+10=65mm（圖5-1）圖2-7澆口套澆口的作用是：型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流；易于在澆口切除澆注系統的凝料。澆口形式有：直澆口、側澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳式澆口等。在此我選用直澆口。確定澆口位置時需遵守以下幾個原則：（1）澆口應盡量開設在塑件截面最厚處，這樣，澆口處冷卻較慢，有利于熔料通過澆口往型腔中補料，故不易出

19、現凹陷等缺陷。（2）澆口的位置應使熔料的流程最短、流向變化最小，能量損失最小，一般澆口處于塑件中心處效果較好。（3）澆口的位置應有利于型腔內氣體的排出。若進入型腔的熔料過早地封閉了排氣系統，會使型腔中的氣體難以排出，以至影響制品質量，這時，應在熔料到達型腔的最后位置開設排氣槽，以利排氣。（4）澆口位置應開設在正對型腔壁或粗大型芯的位置，使高速熔料流直接沖擊在型腔或型芯壁上，從而降低流速，平穩(wěn)地充滿型腔，避免熔體出現破裂。（5）澆口的數量切忌過多，若從幾個澆口進入型腔，產生熔接痕的可能性會大大增加，如無特殊需要，不要設置兩個以上澆口。所以此塑件采用直接澆口。圖2-8澆口六、脫模機構的確定 脫模機

20、構設計時須遵循以下原則：(1) 頂出力的作用點盡量靠近凸模(2) 頂出力應作用于塑件剛性和強度最大的部位，如加強筋、凸緣、厚壁等處，作用面積盡可能大，防止塑件變形或損壞。(3) 為保證外觀，定出位置盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位。(4) 若定出部位需設在塑件使用或裝配的基面上，為不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件0.1mm，否則塑件會凸起，影響塑件基面的平整。 簡單脫模機構是最常用的一種脫模機構。多用 T8 或 T10 材料，頭部淬火硬度達50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于 0.8m，和頂桿孔孔呈 H8/f8 配合。頂桿為模具標準件。 所以此塑件直接用頂桿頂出。

21、圖2-9頂桿 以上是對模具的各個結構的分析及對各種成型零部件的確定。七、模架的選擇 MP3充電器外殼的模架一般采用典型的標準模架，包括動模座板、定模座板、動模板、定模板、支撐板、墊塊等零件。塑料模的模架零件起裝配、定位和安裝作用。圖2-10 MP3充電器外殼模具裝配圖圖2-11 MP3充電器外殼模具圖第三章 注塑機的選擇確定注射機大小，不僅需要關注塑料制品的質量以及制品在模板垂直方向的體積，而且還要考慮模具的大概尺寸。務必使注射機的一次最大注射量、鎖模力、末班尺寸、拉桿間凈距、模具最小厚度以及模板最大開檔等滿足注射制品及其模具要求。（在型腔中余下壓力即為模腔壓力P，一般為2040MPa）。所以

22、選擇合適的注塑機要根據一下幾點：1、 選對型: 由產品及塑料決定機種及系列。2、 放得下 ：由模具尺寸判定機臺的“大柱內距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盤尺寸”是否適當，以確認模具是否放得下。3、 拿得出 ：由模具及成品判定“開模行程”及“托模行程”是否足以讓成品取出。4、 鎖得住 ：由產品及塑料決定“鎖模力”噸數5、 射得飽: 由成品重量及模穴數判定所需“射出量”并選擇合適的“螺桿直徑”。6、 射得好 ：由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。使用Pro/E軟件計算出單個塑件的體積約為 6.4cm3，流道的體積為4cm3又塑件密度為 1.09 g/ 3,由此得到：M = V =1

23、.09×6.4 = 7g總體積為11cm3根據塑料制品的體積或質量查表，選定注塑機型號為SZ100/60注塑機參數如下：螺桿直徑/mm35螺桿轉速r/min20200理論注塑容量cm3 100注塑壓力MPa150注塑速率 85塑化能力g/s 40鎖模力KN600拉桿間距（H×V） 320×320模板行程mm300模具最小厚度mm170模具最大厚度mm300定位孔直徑 mm125定位孔深mm10噴嘴伸出量 mm20噴嘴球半徑 mm10頂出行程mm80頂出力KN15（一）最大注射量校核：注塑機的最大注塑量應大于制品的質量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），塑機的實際注

24、塑量最好為最大注塑量的 80%，所以，選用的注塑機最大注塑量應0.8*注塑機的體積=塑件和主流道的體積在此選定的注塑機注塑量為100cm ，所以滿足要求。（二）鎖模力的校核：注射成型中，高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生使模具沿分型面分開的脹模力，此力等于塑件和澆注系統在分型面上的投影面積與型腔壓力之積，即：注塑機的鎖模力熔融塑料在型腔內的壓力*塑件和澆注系統在分型面上的投影面之和經計算滿足要求。（三）模具厚度校核： 模具厚度是指模具閉合的厚度，又稱閉合高度。注塑機允許的模具最大與最小厚度是指注塑機模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模固定板和定模固定板之間的最大和最小距離。因此，所設計的模具厚度應在注射

25、機允許的模具最大和最小厚度之間，否則將的不大規(guī)定的鎖模力。（四）開模行程校核： 注射機開模行程直接影響模具所能成型的塑件高度。若開模過程過小，則塑件無法從動模之間取出。因此，模具設計時，必須校核所需的開模距離是否與注射機的開模行程適應。注射機最大開模行程由連桿機構的行程或其他機構的行程所決定，與模具厚度無關。當模具厚度變化時，可由調節(jié)裝置進行調整。故校核時只需使注射機最大開模行程大于模具所需開模距離即可（如圖3-1）。圖3-1注塑機第四章 注塑模具設計總結 在本次的畢業(yè)設計中，通過查閱資料和在老師的指導下完成的MP3充電器外殼的注塑模具設計后，自己了解了模具的設計過程大體是需要了解塑件的工藝結構和特點，熟悉塑件，包括其幾何形狀，塑件的使用要