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1、徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 1-前前 言言毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前一次综合性设计。本次设计的 课题是电话机底座注射模设计,是对以前所学课程的一个总结。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说 明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模 具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模 具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重 点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和 流道布局
2、和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计， 推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加 了解模具设计的含义，懂得如何查阅相关资料以及怎样解决在实际工作中遇到的实际问 题，这为我们以后更好的从事模具行业打下了良好的基础。本次毕业设计也得到了广大老师和同学的帮助，在此一一表示感谢！由于缺乏实践 经验，水平有限，且时间又仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和 同学指正批评。徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 2-摘摘 要要在综合分析塑件结构，使用要求，成型质量和模具制造成本的基础上，介绍结构简单，形状
3、规则的塑件成型。采用侧向分型抽芯机构，使塑件能一次成型。设计了相应的的侧向分型抽芯的注射模，并介绍了模具的工作过程。关键词：注射模 抽芯机构 ABSTRACT： Based on the comprehensive analysis on the plastic parts strcture service require-ment, moulding quality and mouding quality and mould manu facturing cost. Acorresponding injection mould of internal side core pulling wa
4、s designed.By adopting the mulit-direction and multi- combination core-pulling .acorresponding injection mould of interal side core pulling was designed,the working process of the mould was in-troduced.KEY WORD: Injection mould Medialcoe pulling.徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 3-第1章 塑料件的特性分析 1.1 产品性能
5、分析 该塑件为电话机底座，它要与另外部件匹配使用。要使四周的凸缘扣卡到另外一个 部件（电话机按键面板）上，所以从塑件的使用性能上分析，必须具备有一定的综合机 械性能，包括良好的机械强度，一定的弹性和耐油性，耐水性，耐磨性，化学稳定性和 电绝缘性能。符合以上性能的有多种塑料材料，从材料的来源以及材料的成本和调配颜 色来看，ABS比较合适。ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它来源广，成本底，符合 该塑件成型的特性。因此制作该塑件选用ABS材料。以下是ABS的主要参数： 表1-1：ABS的主要技术指标 密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-160
6、0.3%-0.8%83-103. 抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表1-2：ABS的注射工艺参数 注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式50-70直通式180-190。 料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa 注射时间保压时间冷却时间成型周期3-5 S15-30 S10-30 S30-70ABS无毒，无味，呈微黄色。成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.02- 1.05g/cm。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和 一定的耐
7、磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电绝缘性能。ABS有一定的硬度 和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续 工作温度为70度左右，热变形温度约为90度左右。耐气候差，在紫外线作用下易变硬发 脆。其成型特点：ABS在升温时黏度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度稍大， ABS易吸水，成型前加工要进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇 注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、溶料温度及收缩率影响极小。 表1-3：ABS成型收缩率，拉伸模量，泊松比与刚的摩擦因素 塑料名称成型收缩率/%拉伸模量 E/103Mpa泊松比U与刚的摩擦系
8、数 f PE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5 PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51 PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75 ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.25徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 4-1.2 产品工艺性与结构分析 1）尺寸的精度 表1-4：塑件的尺寸公差推荐值参考模具设计与制造手册的精度等级 材料高精度一般精度低精度ABS345 该塑件由于不接纳其它装配尺寸，其精度不必太高。故选用一般精度IT6，其公差参 考教材塑料成型工艺与模具设计 。2）粗糙度 作为电话
9、机底座，仅要求外观美观，光泽度不必太高，塑件表面的粗糙度要比模具 型芯低。塑件模具表面的粗糙度可取Ra0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra0.2。1.3 塑件工艺分析 本塑件外形中等，形状简单，尺寸精度比较高，壁厚均为2mm,材料是ABS收缩率取 0.05%，净重约25g，塑件外形长220mm,宽170mm，局部高22mm。由于塑件中有些地方通空 和凹槽，为了减小加工难度，降低制作成本，所以采用凸模，凹模镶块加入。因塑件长 边一侧是有两个侧孔，另一侧有一个锁扣，所以要采用斜导柱侧向分型机构才能使塑件 出模。 若要将聚合物加工成具有一定功能用途的塑料制件，除了要选用合适的塑料材料外 还必须考虑塑料
10、制件的加工工艺性。影响成形件误差的主要原因是塑料收缩率的波动、 模具使用的磨损、成形制品脱模后的收缩、模具制造及装配的误差。 为了便于脱模，并防止脱模后刮伤制品表面，要求有一定的脱模斜度，脱模斜度的 大小取决于塑料的收缩率、制品的形状及厚度。制品上所有的角均采用圆角过渡，既安 全又改善了熔体在型腔 线。 1.3.1 塑件成形方法： 热塑性塑料的成形方法主要有挤塑成形、注塑成形、压塑成形、浇注成形等。本塑 件采用注塑成形方法。 1.3.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1）结构分析： 从零件图上分析，塑件成型壁厚较薄(2mm)，成型时易发生翘曲、变形。其产品内部 结构成型较困难：内部结构整
11、体位置将决定着装配后的外观。因此，模具设计时必须注 意设置动模顶出机构，该零件属于一般复杂程度。 2）尺寸精度分析： 该零件的所有尺寸都未注公差尺寸，由参考文献常用材料塑件公差登记和选用 （GB/T14486-1993） ，可选得ABS的未注公差尺寸等级为MT5级，由以上分析可见，该零件 的尺寸精度要求不高，对应的模具相关的零件的尺寸加工可以保证。 3）表面质量分析： 该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质 量要求，故比较容易实现。 综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到 保证。 1.3.3 注塑成形塑件工艺结构设计： 1
12、）脱模斜度 塑件在模具注塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固态状态将会产生一定量的尺 寸收缩，从而使塑件紧紧的包围在模具型芯或型腔中的凸起部分，为此必须考虑塑件内 外壁有足够的脱模斜度。由参考文献得热塑性塑料ABS的脱模斜度为：徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 5-型芯：401 30。 综合考虑本塑件的工艺特性，塑件内表面和外表面的脱模斜度都选为1。 2） 塑件壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是塑件设计时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚 要求尽量分布均匀否则会导致塑件各部分固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹、 以及内应力及变形等缺陷。 塑件的壁厚与流程有关，
13、因为各种塑料在其常规工艺参数下，流程大小还与塑件壁 厚成正比。壁厚则其流程长，由壁厚与流程关系式计算相应的塑件最小壁厚minS=2mm （1-1）6 . 0)5 . 0100(L26.0)5.01005.558575(式中 minS 最小壁厚(mm)L 流程(mm) 热塑性塑料ABS的壁厚一般为0.47.6mm,而从塑件的壁厚来看，最大处是2.5，最 小处是0.5，塑件的壁厚在材料允许的范围之内且较均匀，有利于零件的成型加工。徐州师范大学本科生毕业设计 电话机底座三维设计与注塑模设计- 6-第2 2章 注塑模结构的总体方案确定 2.1 确定分型面 模具上用以取出制品或浇注系统凝料的，可分离的接
14、触表面称之为分型面。分型面 设计是否合理对制品的质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大的影响，在 选择分型面时应遵循以下原则： （1）分型面应该选择在制品的最大面积处，否则制品无法脱模。 （2）尽可能使制品保留在动模一侧，因为注射机的推出液压缸设在动模一侧，制品留 在动模一侧有利于脱模机构的设置。 （3）有利于保证制品的尺寸精度 （4）有利于保证制品的外观质量，动、定模相配合的分型面稍有间隙，熔体就会在制 品上产生飞边，影响制品的外观质量。因此在制品的光滑平整的表面或圆弧曲面上，应 尽量避免选择分型面。 （5）尽量能满足制品的使用要求，即在分型面的设计时，应该从使用角度避免工艺缺 陷给
15、制品带来的影响。 （6）尽量减少制品在合模方向上的投影面积，以减少锁模力。 （7）长型心应置于开模方向 （8）有利于排气，熔体充模流动的末端应在分型面上，以便型腔的气体从分型面上的 空隙逸出。 （9）有利于简化模具结构，应尽量避免侧向分型或抽芯，特别应避免在定模一侧的侧 向抽芯。 （10）在选择分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。 根据以上原则结合茶叶盒盖的具体形状选择大盖和小盖的上端面作为分型面。 2.2 确定型腔数及其排列 以塑件的分型面和结构情况确定注塑模的基本结构为双分型面注塑模，经计算确定 模具的型腔数为一模一腔，一次成型一个制件。 在本设计中采用单型腔，与多型腔相比有如下优点： 1）塑料制件的形状和尺寸始终一致； 2）工艺参数易于控制； 3）模具结构简单紧凑，设计自由度比较大； 4）单型腔还具有制造成本低，制造周期短等优点。 本塑件在注射时采用一模一件，即模具只需要一个型腔。综合考虑浇注系统，模具 结构
