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1、1注塑模具注塑模具 毕业设计毕业设计题 目： 底座盖模具设计所属系部: 机械工程学院 所属班级： 13 模具 02 班学生姓名： 指导教师： 2013 年 月 日2专业综合能力考核（论文）任务书专业综合能力考核（论文）任务书学生姓名： 学号： 专业班级： 所属系部： 机械工程学院题 目： 底座盖模具设计与制造任务内容：1 对塑件进行工艺分析，确定工艺方案，绘制零件二维图2 设计模具结构，编制非标准件的机械加工工艺3 用模具 CAD/CAM 软件绘制模具装备图和模具零件图，进行模具零件的三维造型并生成二维工程图。技术参数和论文撰写要求：3时间安排：实 训 内 容时间安排备 注1布置题目，讲解设计
2、要求1 天2查资料，分析题目1 周3制定方案，设计计算1 周交指导教师检查工艺方案4绘制结构草图0.5 周交指导教师检查结构草图5绘制零件图（生成实体然后转成工程 图）0.5 周6把零件装配，然后生成装配图1 周7编写模具零件工艺卡片1 周8编写模具零件制造工艺路线 .0.5 周9指导教师审核，学生修改图纸及工艺0.5 周10分析模具装配工艺，制定装配方案0.5 周11编写设计说明书1 周12制作幻灯片0.5 周13答辩，提交文本资料1 天14讲评，给出成绩1 天4目录目录1 原始资料分析5 1.1 塑件的工艺分析.5 1.2 底座盖原料（PC）的成型特性与工艺参数6 1.2.1 材料分析.6
3、 1.3 塑件的结构工艺性6 1.3.1 塑件的尺寸精度分析.6 1.3.2 塑件的表面质量分析7 1.3.3 塑件的结构工艺性分析.7 1.3.4 塑件的生产批量.8 1.4.注射机的选择8 1.4.1 计算塑件体积和重量.8 2 分型面及浇注系统的设计11 2.1 分型面的选择11 2.2 浇注系统的设计12 2.2.5 浇口的设计.16 2.2.6 冷料穴的设计.17 3 模具设计方案论证18 3.1 型腔布置.18 3.2 成型零件的结构确定.18 3.3 导向定位机构设计.18 3.4.推出机构设计19 3.4.2 导向定位机构设计.20 3.5.冷却系统设计21 3.7 温度调节系
4、统的设计.22 4 主要零部件的设计计算23 4.1 成型零件的成型尺寸.23 4.2 模具型腔壁厚的确定25 4.3 推出机构的设计26 6 工艺过程卡.29 7 模具设计中软件的应用.32 7.1Pro-E 设计中的零件装配图.32 7.2Pro-E 设计中的零件图 32 总 结33 致 谢34 参考文献34 附录3551 原始资料分析原始资料分析1.1 塑件的工艺分析塑件的工艺分析塑件成型工艺分析 如图 1.1 所示：图 1.1 底座盖熟读塑件图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，底座盖的形状简单，两边带有两个孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。外壳注塑材料首先选用
5、PC。我们必须很好多处理底座盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。61.2 底座盖原料（底座盖原料（PC）的成型特性与工艺参数）的成型特性与工艺参数1.2.1 材料分析材料分析PC 化学名称聚碳酸酯，是一种高性能工程塑料，广泛应用于 AV 家电，OA机器、汽车标牌、显示器等产品之上。其优良的透明性能适于印刷加工之外，作为有高度耐热性能的功能材料，还能满足各种工业领域更高的规格要求。而且它是工程塑料片材，拥有多样的厚度，外观、色彩，可以生产出附加值更高的产品。 (1)优良的耐热性能 热变形温度 135，适合设计规格
6、100以上要求的高温部位。(2)优良的加工性能 可以进行印刷、冲孔、真空成形、胶合粘贴、弯曲等多样加工。(3)优良的透明性，总光通量达 90，拥有有机玻璃、PVC 数十倍的抗冲击性，可用于其它材料不适用的部位或者大面积要求的产品。(4)多彩的外观和色调，外观上，光面之外，还有中砂、哑光等；色调上有各种烟色。(5)可以提供卷材、片材之外，还有与连续印刷、连续成形匹配的卷材。收缩率：0.40.6% 熔融温度：230275 成型温度：138160比重：0.9020.906 成型压力：3.41.4Mpa 流比长：100200结晶性：半结晶性 射速：高速注射 。1.3 塑件的结构工艺性塑件的结构工艺性1
7、.3.1 塑件的尺寸精度分析塑件的尺寸精度分析该塑件需标注公差的尺寸有 5, 属于一般精度要求，其他尺寸均0.1 0107为未标注公差的为自由尺寸，可按 MT5 查取有关尺寸公差。下表所列为塑件主要尺寸的公差要求。表 1-1 塑件主要尺寸的公差要求部位塑件标注尺寸塑件尺寸公差350 - 0.56180 - 0.38150 - 0.38100 +0.1外形尺寸90 28. 0R1+0.2 0R3.54.20 0108.20 012+0.38 0内形尺 寸260.50 0中心距220.221.3.21.3.2 塑件的表面质量分析塑件的表面质量分析该塑件要去外观光洁、色彩艳丽，不允许有成形斑点和熔接
8、痕，塑件表面粗糙度无特殊要求。1.3.3 塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析(1)从图纸上看，该塑件的外形为四方壳，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。8(2)由于该塑件无侧孔和内凸，所以不用考虑侧向分型抽芯装置。(3)为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设 12的拔模斜度。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。1.3.4 塑件的生产批量塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。1.4.注射机的选择注射机的选择1.4.1 计算塑件体积和重量计算塑件体积和重量=4141.7903mm3=41.418cm3
9、gV塑件的质量计算：查有关手册，取 PC 的密度为 =1.03g/cm,所以塑件的质量为M=V=41.4181.2g/cm=49.7g。1.4.21.4.2 确定型腔数量确定型腔数量由于塑件的内孔有尺寸精度要求，不宜采用太多型腔数目，而该塑件的生产批量为大批量生产，为尽量提高生存率，决定采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡1.4.31.4.3 确定注射成型的工艺参数确定注射成型的工艺参数根据以上所计算的结果，可选择设备型号、规格、确定型腔数。注射机的额定注射量为 Vb，每次的注射量不超过它的 80%，即 n=(0.8-)/ bVjVgV式中 n型腔数；V
10、j浇注系统的体积（g） ；塑件体积。gV9估算浇注系统的体积 Vj：根据浇注系统初步方案进行估算浇注系统体积。=0.78jV3cm由于该塑件外形较小，且需要比较简单的抽芯机构，因此采用一模两腔，即 n=8则 Vb=(nVg+Vj)/0.8= 415.155 3cm根据该塑件的结构特点和 PC 的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表：表 1.4.3 塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容温度 8090注射时间35预热和干燥时间 2h保压时间1530后段180200冷却时间1530中段210230成型时间/s总周期4070料筒温度/前170190螺杆转速/（r/min
11、）3060喷嘴温度/180190方法红外线灯烘箱模具温度/6080温度/70注射压力/MPa7090后处理时间/h241.4.41.4.4 确定模具温度及冷却方式确定模具温度及冷却方式PC 为非半结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽量可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考10虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在 6080。 1.4.51.4.5 确定成型设备确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=8w+w 废料=8X49.7+49.720%=407.54g。根据以上一次注射量的分
12、析以及考虑到塑件品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选 SXZY-500 型螺杆式注射机。记录下 SXZY-500 型柱塞式注射机的主要技术参数，见下表：表 1.4.5 SXZY-500 型柱塞式注射机的主要技术参数序号主要技术参数项目参数数值1最大注射量/cm5002注射压力/MPa10403锁模力/kN14004动、定模模板最大安装尺寸/（mmmm）620x5205最大模具厚度/mm4506最小模具厚度/mm3007最大开模行程/mm5008喷嘴前端球面半径/mm129喷嘴孔直径/mm41110定位圈直径/mm1252 分型面及浇注系统的设计分型
13、面及浇注系统的设计2.1 分型面的选择分型面的选择2.1.12.1.1 分型面分型面选择原则选择原则 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则：（1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选
14、在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。（2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。（3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。（4）分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。该塑件为外壳，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，如采用的是一模两腔的设计结构，如图所示。122.2
15、 浇注系统的设计浇注系统的设计2.2.12.2.1 浇注系统设计分析浇注系统设计分析浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，可以才用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则：（1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。（2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。（6）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口 的残痕不应影响塑件的外观。考虑到塑件的外观要求较高，以及一模两腔的布 置、PC 对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用分便加工修整、凝料去除容易且 不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造 成本比较容易控制在合理的范围内。如采用的是一模两腔的设计结构。浇注系 统
