放大鏡殼零件的塑膠模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

放大鏡殼零件的塑膠模具設(shè)計所屬系部：機電工程系專業(yè)：模具設(shè)計與制造班級：姓名：學號：指導老師：提交時間：

目錄一、設(shè)計任務(wù)書 4二、塑件的工藝分析 5（1）塑件的原材料分析 5（2）塑件結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)工藝分析 6三、計算塑件的體積和質(zhì)量 7（1）計算塑件的質(zhì)量及確定型腔的數(shù)量 7（2）確定注射成型的工藝參數(shù)。 7四、注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 9（1）分型面的選擇 9（2）型腔數(shù)目的決定及排布 9（3）澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計 10五、模具設(shè)計方案的論證 15（1）成型零件結(jié)構(gòu)的確定 15（2）冷卻系統(tǒng)設(shè)計 15六、主要零部件的計算 16（1）成型零件的成型尺寸 16（2）模具型腔壁厚的確定 16（3）推出機構(gòu)的設(shè)計 17（4）標準模架的選用 18七、成型設(shè)備的校核 19（1）注射機注射壓力校核。 19（2）鎖模力的校核 19（3）安裝尺寸的校核 19（4）推出裝置的校核 19（5）開模行程的校核 19八、模具拆模設(shè)計的基本步驟 21九、繪制裝配圖 26十、繪制零件圖 28設(shè)計總結(jié) 32參考文獻 33致謝 34

一、設(shè)計任務(wù)書（1）塑料制品名稱：放大器殼蓋（2）塑料原料：ABS（由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物）（3）收縮率:0.5%（4）生產(chǎn)批量：大批大量（5）塑件圖：

二、塑件的工藝分析（1）塑件的原材料分析塑件的材料采用工程塑料ABS屬熱塑性塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物本身耐熱性和溶性比HIPS佳，且具有光澤性，由于丙烯腈的腈基極性較強，所以沖擊強度，拉伸強度及塑件的表面硬度均較HIPS佳。綜合物理—化學性能更是優(yōu)良。ABS樹脂為淺黃色粒狀或珠狀樹脂，熔融溫度217—237℃，熱分解溫度為250℃以上，無毒，無味，吸水率低，具有優(yōu)良的綜合物理—化學性能，優(yōu)異的低溫抗沖擊性能，尺寸穩(wěn)定性，電性能，耐磨性，抗化學藥品性，染色性，成型加工和機械加工較好，ABS樹脂耐水，無機鹽，堿和酸類，不溶于大部分酸類溶劑，而容易溶于醛酮，，脂和某些氯化氫中。ABS樹脂熱變形溫度較低，不透明，可燃，耐候性較差，其成型性較好，流動性好，成型收縮率較?。ㄍǔ?.4—0.7%），比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但吸水性較大，成型前必須充分干燥，可在柱塞式或螺桿式臥式注射機上成形。（1）ABS的工業(yè)用途ABS樹脂的最大應用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。汽車領(lǐng)域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠、通風管等很多部件。在電器方面則廣泛應用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機、復印機等電子電器中。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應用于包裝、家具、體育和娛樂用品、機械和儀表工業(yè)中。（2）成型性能成型加工性好，可采用注射、擠出和模壓等多種成型方法加工ABS的吸水性較高，吸水率:0.2%～0.7%,加工前應進行干燥處理。所以塑件要進行干燥處理，一般制品的干燥條件為80℃-85℃，2～4小時。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應力，制品可能會產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象，所以要對制品進行退火處理，具體方法是制品置于70℃-80℃的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi)2-4小時，再冷卻到室溫即可。由于流動性較好，溢邊值為0.03mm左右，應注意模具間隙，防止形成飛邊。（2）塑件結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)工藝分析放大器殼的結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀80*50*30mm的長方體殼體。內(nèi)外有圓角，除此之外無其他孔或凸緣。整體結(jié)構(gòu)比較簡單。放大器殼尺寸精度分析：該零件沒有特殊要求，安MIT7精度查表3-1模塑件尺寸公差表其主要尺寸的公差如下：外形尺寸：內(nèi)形尺寸：放大器殼的表面質(zhì)量分析：該零件的外觀平整，表面光澤。表面粗糙度要求不高。放大器殼的結(jié)構(gòu)工藝分析：從零件圖上分析，零件為長方體殼體，圓角過渡平滑，無尖角存在，其壁厚為3mm，且符合大的塑件制品的厚度。無其他的空的成型，需要之一的是圓角的精度和粗糙度。綜上所述：該放大鏡殼可以采用注射成型加工。

三、計算塑件的體積和質(zhì)量（1）計算塑件的質(zhì)量及確定型腔的數(shù)量經(jīng)查表得ABS的密度1.04~1.06g/cm，體積V=S*h,經(jīng)計算塑件的體積約為30.8cm,M=p*v算得塑件的重量為32.4g。由于該塑件是大批量生產(chǎn)，尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高。可以采用一模多腔。（2）確定注射成型的工藝參數(shù)。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點和材料，查表得熱塑性材料的注射成型工藝參數(shù)。初步確定塑件的注射成型參數(shù)如下：預熱和干燥溫度/C80~85時間/h2料筒溫度/C前段200~210中段210~230后段180~200噴嘴溫度/C直通式180~190C模具溫度/C50~70注射壓力/Pa70~90螺桿轉(zhuǎn)速30~60保壓壓力50~70成型時間注射時間/s3~5保壓時間/s15~30冷卻時間/s15~30成型周期/s40~70注射機類型螺桿式由以上條件可以選用XS-ZY-125螺桿式注射成型機。技術(shù)參數(shù)如下表：序號主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)數(shù)值1最大注射量/cm1252注射壓力/MPa1193鎖模力/KN9004定，動模板最大安裝尺寸/mm428*4585最大模具厚度/mm3006最小模具厚度/mm2007最大開模行程/mm3008噴嘴前端球面半徑/mm129噴嘴孔直徑/mm410定位圈直徑/mm100

四、注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）分型面的選擇在模具設(shè)計中，分型面的選擇非常關(guān)鍵，關(guān)系到脫模的問題，決定了模具的結(jié)構(gòu)，應根據(jù)分型面的選擇原則塑件成型的要求來選擇分型面。該塑件為長方體外殼，便面要求光澤吧，選擇水平分型的方式，有利于脫模。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：（2）型腔數(shù)目的決定及排布為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力的匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件體精度，模具設(shè)計時應確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：a）、根據(jù)經(jīng)濟性能確定型腔數(shù)目；b）、根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；c）、根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目；d）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。我們這里選用a），其計算過程如下：我們設(shè)型腔數(shù)目為n，制品總件數(shù)為N，每一個型腔所需的模具費用為C1，與型腔無關(guān)的模具費用為C０，每小時注射制品成型的加工費用為y（元／h），成型周期為t（min），則：模具費用為（元），注塑成型費用為（元），總成型加工費用為，即為使總的成型加工費用最少，即令＝０，則有：所以n＝。對于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過４個，塑料件的精度為7級左右，以及模具制造成本、制造難度和生產(chǎn)效率的綜合考慮，型腔數(shù)目初定為2腔。（3）澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計A、主流道設(shè)計：主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計點為：⑴主流道圓錐角α=2o～6o，對流動性差的塑件可取3o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm。⑵主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。⑶在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利充型。⑷對小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。⑸主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強度為52～56HRC。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。B、冷料穴的設(shè)計冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而形成接縫；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配的冷料穴；二種是與拉料桿匹配的冷料穴；三種是無拉料桿的冷料穴。我們這里選用與推出桿匹配的倒錐形冷料穴，其結(jié)構(gòu)如圖：1—定位圈2—冷料穴3—推桿4—動模板C、分流道的設(shè)計分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個點澆口時也要設(shè)置分流道。①分流道的截面形狀：通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率，我們這里就選用圓形分流道，如圖六。因為圓形截面分流道的效率是分流道中效率最高的，固選它。②分流道的尺寸：因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據(jù)塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑，常用塑料的分流道直徑為2~10mm。但對于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑料，可用此經(jīng)驗公式確定其流道直徑：式中，m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道長度（mm）；D—分流道直徑（mm）。對于黏度較大的塑料，可按上式算得的D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。我們這里取m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即D`=1.2D=1.2×0.265×√63×=8（mm）。所以S=Л×8*8/22×1.22=72.4（mm2）③分流道的布置：分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。④分流道與澆口的連接：分流道與澆口的連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及充填。D、澆口的設(shè)計：澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的理想尺寸很難用理論公式計算，通常根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限，然后在試模過程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道截面積的3%～9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是點澆口。澆口的截面一般只取分流道截面積的3％～9％，澆口的長度約為0.5mm～2mm，現(xiàn)在可算出我們需要的澆口面積S=5％×s=3.9。澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問題，所以我們在開設(shè)澆口時應注意以下幾點：①澆口應開在能使型腔各個角落同時充滿的位置。②澆口應設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮。③澆口的位置選擇應有利于型腔中氣體的排除。④澆口的位置應選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。⑤對于帶細長型芯的模具，宜采用中心頂部進料方式，以避免型芯受沖擊變形。⑥澆口應設(shè)在不影響制品外觀的部位。⑦不要在制品承受彎曲載荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。

五、模具設(shè)計方案的論證（1）成型零件結(jié)構(gòu)的確定成型零件直接與高溫的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響了塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為ABS，對表面的要求較高，對成型零件的韌性、耐磨性有一定的要求，應選用優(yōu)質(zhì)的模具鋼制作，還需進行適當?shù)臒崽幚?。型腔的設(shè)計為了節(jié)省材料，減少工作量，方便熱處理，考慮到剛度、強度耐磨性等因素，應采用整體式凹模。②型芯設(shè)計該零件相對比較簡單，外進行是個長方體，少了一塊也是個長方體，故只需在型芯上加一塊凸塊就行，型芯加工簡單。故采用組合式凸模。③導向定位機構(gòu)由于塑件基本對稱且無單項側(cè)壓力，所以采用直導柱式導向就可滿足合模導向及閉模后的定位。④推出機構(gòu)設(shè)計根據(jù)矩形上殼罩的特點，其推出機構(gòu)殼采用推管推出機構(gòu)。（2）冷卻系統(tǒng)設(shè)計采用冷卻水、凹模冷卻水道采用環(huán)繞型腔布局兩層式冷卻回路，大型芯采用隔板式管道冷卻，在型芯上開設(shè)兩個孔，孔內(nèi)插入縱向隔板，冷卻水左進右出從而達到冷卻的效果。具體如下圖所示：六、主要零部件的計算（1）成型零件的成型尺寸ABS的收縮率為0.5%，模具的制造公差取δ=△/3具體計算如下：類別模具零件名稱塑件尺寸計算公式工作尺寸型腔計算型腔徑向尺寸型腔深度尺寸型芯計算型芯徑向型芯深度（2）模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應該有足夠的強度和剛度，本模具的凹模采用整體嵌入式，因此可以整體式矩形型腔壁厚計算公式來確定型腔側(cè)壁的厚度S和型腔底板的厚度T.型腔壁厚S的計算：1、按剛度條件計算S≥==1.04mm查表，C-h/1得C=0.93P-型腔內(nèi)的最大熔體壓力，可取注射壓力的25%~50%,p取30MPah-型腔的深度，取h=15mmE-模具鋼的彈性模量，E=MPaδ-模具鋼剛度計算的許用變形量，查表得δ=33.55mm2、按強度條件計算S強≥==14mmW-抗彎曲系數(shù)截面系數(shù)，查表4-6得W=0.108,a-矩形型腔的邊長比，a=0.4δ=33.55mm差附表E得型腔側(cè)壁S=25mm3、型腔底板厚度T的計算1)按剛度條件的計算T鋼≥==0.9mm式中，C-由型腔邊長比決定的系數(shù)，查相關(guān)表的C=0.026P-型腔內(nèi)最大的熔體壓力，可取注射成行壓力的25%-50%，P取30MPab-矩形型腔短邊長度，b=35mm彈性模量E=MPaδ-模具剛度的許用變形量，查相關(guān)表得δ=33.55mm2)按強度條件計算T強≥==9.56mm式中C-由型腔邊長比決定的系數(shù)，查相關(guān)表得C=0.026P-型腔內(nèi)最大的熔體壓力，可取注射成行壓力的25%-50%，P取30MPab-矩形型腔短邊長度，b=35mmδ-模具剛度的許用變形量，查相關(guān)表得δ=33.55mm綜上所述，型腔側(cè)壁厚度S≥14mm,型腔底板厚度T≥9.56mm（3）推出機構(gòu)的設(shè)計采用推桿推出機構(gòu),由于塑件的脫模力不是很大，推桿的布置空間足夠，所以選則推薦的標準推桿即可，注意保證推出距離略大于型芯的突出長度2～３mm，即推出距離大于23mm.（4）標準模架的選用綜合考慮本塑件采用一模兩腔，側(cè)澆口一次分型的結(jié)構(gòu)，型腔的壁厚要求、塑件的尺寸大小、冷卻水道的布置等多種因素，估算型腔模版的大概尺寸，查表相關(guān)數(shù)據(jù)選則標準模架為250mm*315mm*63mm.選用A2型的標準模架，標記為A2—250315-45-Z／GB／T12556.1-1990

七、成型設(shè)備的校核（1）注射機注射壓力校核。查表得P公=119MPa，P注=90MPaP公>P注。滿足條件。nm+m1≤Kmp，2*30.8+30.8*0.2≤0.8*125滿足條件（2）鎖模力的校核鎖模力是注射機的合模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。注射機鎖模力的關(guān)系為：F≥KPA，XS-ZY-125注射機的最大鎖模力為900KN，F(xiàn)-注射機的鎖模力，K-壓力耗損系數(shù)，一般取1.1～1.2塑件澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和該模具的A=1.3210-2mmKPA==425KN≤900KN滿足條件。（3）安裝尺寸的校核本模具采用型號為A2—250315-45-Z／GB／T12556.1-1990的標準模架，模具的外形尺寸為315mm315mm，模具的封閉高度為H=283mm，查資料得XS-ZY-125螺桿式注射機動、定模板的最大安裝尺寸為428mm＊458mm，允許的最小高度200mm，最大高度300mm，200mm≤265mm≤300mm滿足條件。（4）推出裝置的校核塑件的實際推出距離44mm>（20+10）mm所以滿足推出要求。（5）開模行程的校核校核的關(guān)系式為S>H1+H2+（5~10）mm查表得注射機的最大開模行程為300mm，H1-塑件的推出距離H2-塑件的高度。44+20+（5~10）mm<300mm通過以上分析說明，XS-ZY-125注射機滿足要求。

八、模具拆模設(shè)計的基本步驟(1)把模具從A、B板拆成兩半，分別為動模部分與定模部分。(2)拆定模部分。1、拆定位環(huán)與唧嘴。2、把面板拆開。3、把前模仁鑲件拆開。4、把導柱從A板取出。(3)拆動模部分。1、把方鐵、底板、撐頭、頂棍從動模里取出。2、把頂針、頂針板、頂針拆桿取出。

3、把后模仁取去。4、把頂針推板、頂針板拆開，取