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1、学校代码：10410序 号：20050373本本 科科 毕毕 业业 设设 计计题目：题目： 四分光器上盖注塑模设计 学学 院：院： 工 学 院 姓姓 名：名： 学学 号：号： 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 年年 级：级： 机制 051 指导教师：指导教师： 二二 OO 九年九年 五五 月月摘要塑料成型模具是利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具。我国的塑料成型模具设计，制作技术比较晚，整体水平还比较低。目前单型腔、简单型腔仍占主导地位。本设计设计出了材料为 ABS 的四分光器上盖注射模。要设计的塑件是一个壁厚为3mm 的零件，因在塑件上侧有凸台、内部有凹槽、下侧
2、有四个小孔，有侧向抽芯，采用斜滑块内侧抽芯，为了便于型芯的加工，采用整体式型芯。本设计对型腔的数量和布局的确定、注射机的选择、流道和冷却系统的设计、模板及其标准件的选用、成型零部件的设计等给出了详细的过程。该模具具有很多优点：结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、使用寿命长、生产效率高。关键词：关键词：设计；整体式型芯；抽芯；推杆；注射模亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q integral type core; Loose
3、 core; Push pole; Injection die目录1 绪论.61.1 模具工业在国民经济中的地位61.2 设计内容介绍71.3 技术经济分析102 塑件材料及尺寸对模具的影响112.1 塑料材料性能分析.112.1.1 ABS 工艺性能分析 112.1.2 ABS 主要技术指标： 122.1.3、ABS 的注射成型工艺 122.2 塑件的工艺分析、确定方案132.2.1 塑件的尺寸132.2.2 塑件的尺寸精度132.2.3 脱模斜度133 注塑成型的准备.133.1 注塑成型工艺简介.143.2 注塑成型工艺条件.153.3 注塑机的选择 .163.3.1 注塑机简介.163
4、.3.2 注塑机基本参数.173.3.3 选择注塑机 .173.4 注射机的校核.183.4.1 最大注塑量的校核.183.4.2 锁模力的校核.193.4.3 塑化能力的校核.193.5 标准模架的选择194 模具设计194.1 塑料配方说明.194.2 分型面的确定 .204.3 型腔数目的确定 .204.4 浇注系统设计 .204.4.1 主浇道的设计 .214.4.2 分浇道的设计 .214.4.3 冷料穴的设计 .214.4.4 浇口的设计.214.5 排气设计 .225 成型零件和侧抽芯机构的设计.235.1 成型零件的选材 .245.2 侧抽芯机构的设计246 模具其他机构的设计
5、.256.1 合模导向机构的设计 .256.1.1 机构的功用 .266.1.2 导向结构的总体设计 .266.1.3 导柱的设计 .266.1.4 导套的设计 .276.2 推出机构的设计及校核 .276.3 温度系统的控制286.3.1 温度调节系统设计.286.3.2 温度调节对塑件质量的影响286.3.3 对温度调节系统的要求296.4 冷却系统设计：.296.5 复位机构的选择30参考文献.31致谢.321 绪论模具是塑性成形加工方法的主要工艺装备,模具的设计与制造直接影响制件的质量以及生产效率。20 世纪发展起来并逐渐成熟的计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM) 技术为提高模具
6、设计水平与制造质量和效率起到了重要作用 ,目前已得到广泛而深入的应用。塑料模具是大批生产塑料制品的现代化专用成型工艺装备的总称。塑料模具包括塑料模：注射模、压缩模、传递模、挤出模、中空吹塑模、真空成型模等多种塑料成型模具。在高速发展中，注射模又将其它成型模具的优点吸纳、融合和发展形成了更加完善，更加优越也更加先进的一种新型技术。1.1 模具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。
7、模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行
8、业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005 年将达到170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型，1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000
9、副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.2设计内容介绍1、四分光器的原理四分光器作用是把入射光分为四束光，在摄影、生物技术、军事等许多 领域都有重要应用。 如图 13 所示为分光器在生物技术中的应用，分光器下面的是显微镜，
10、分光器上面的是探测器。如果就在摄影技术中，把探测器换成摄像机，可以 拍摄到绚丽的画面。图 13 分光器的应用其工作原理示意图、外形图和剖面图如下（图11，图 12，图 1 4）。 分光器是一种无源器件，它们不需要外部能量，只要有入射光即可。 一束光通过光圈 1 到透镜 2，聚光后通过可调光圈（遮光门），再由透镜 4 转为平行光，平行光射到四棱镜 5 折射后经反光镜 6 反射，再通过光栅 7 虑光和透镜 8 聚光，然后通过 9 进入探测器或摄像机等设备。这样就可以 在 9 处看到四个不同的像。1 光圈;2、4、8 凸透镜;3 可调光圈;5 棱镜;6 反光镜;7 光栅;9 探测器图 11 分光器工
11、作原理示意图底盖孔调整 螺丝钉调节 滑块下部 壳体虑光部分 （放光栅）底盖聚光部分图 12 分光器外形图分光器的剖面图如下图 14 所示： 肖长远周志平文彦图 14 分光器剖面图2、设计任务本人设计的塑料件为四分光器的上盖，根据四分光器的工作原理示意图、外形图和剖面图可设计出 塑件的外壳模型图,塑件图如下图 15，图 16 所示。1.3 技术经济分析所谓经济性就是以最小的投资获得最大的经济利益。在产品生产过程中，经济利益是生产者首先要考虑的因素。如何在保证产品质量，完成产品数量的情况下，获得最大的经济利益是生产者们生产的目标。塑料件的制造成本包括成本费、材料费、加工费（包括工人工资，车间费等）
12、和模具费等。产品成本受很多因素的影响，如产品的产量，材料的价格，加工的效率等。企业要提高经济效益就要考虑很多降低成本的因素，但是在此之上的前提是一定要保证产品的质量，确保消费者的利益。降低成本的措施包括增产和节约两个方面。增产可以降低成本的费用，而节约更能产生直接的效果，它们都是降低成本的最重要的途径。在此套模具中，经济问题主要出现在生产效率，模具加工费用和材料费用等等。而实际上，平衡经济技术问题是很困难的。例如模具的加工费用，现在越来越成为模具成本最重要的一部分。往往，模具的材料和设计费用都比不过模具的加工费用。塑件图 16塑件图 15本套模具考虑使用标准模架，因为标准模架本身省去了加工费用
13、。专业模架工厂生产的模架要比自己加工经济实惠而且精度高。控制成型零件的加工费用便成了关键。2 塑件材料及尺寸对模具的影响 2.1 塑料材料性能分析2.1.1 ABS 工艺性能分析1、使用性能：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对 ABS 几乎无影响。尺寸稳定，易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2、成型性能：无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。吸湿性强，含水量应小于 0
14、.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边料 0.04mm 左右（流动性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为 250 C 左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 C，70100 MPa 为宜。易产生熔接痕，模
15、具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。ABS 在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取 1 以上。在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。3、ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为 70C 左右热变形温度约为93C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2.1.2 ABS 主要技术指标：表 1-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表 1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24无缺口261冲击韧度(简支梁式)缺 口11布氏硬度9.7
