（毕业设计论文）《塑料端盖模具的设计》

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1、材料工程系材料工程系模具设计与制造专业模具设计与制造专业毕业设计毕业设计/ /论文论文设计设计/ /论文题目论文题目： 端盖注塑模设计班班 级：级： *姓姓 名：名： *指导老师：指导老师： *完成时间完成时间： * 毕业设计（论文）成绩毕业设计（论文）成绩毕业设计成绩毕业设计成绩指导老师认定成指导老师认定成 绩绩小组答辩成绩小组答辩成绩答辩成绩答辩成绩指导老师签字指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会签字答辩委员会主任答辩委员会主任 签字签字毕业设计毕业设计/ /论文任务书论文任务书题目：端盖注塑模具设计内容： （1）端盖的结构工艺分析； （2）端盖注射模设计，绘制模具总装 一张； （3）画出

2、非标零件图； （4）编写设计说明书一份； （5）编制主要零件加工工艺过程卡。 原始资料:如图 7-1 端盖零件图材料：尼龙 1010毕业设计毕业设计/ /论文说明书目录论文说明书目录前言5-6一 模塑工艺规程的编制7-9二 注塑模的结构设计10-18三 端盖注塑模具的有关计算19-20四 模具加热和冷却系统的设计21五 模具闭合高度的确定22六 注塑机有关参数的校核23七 绘制模具总装配图和非标准零件工作图24八 模具主要零件加工工艺规程的编制25-26九 注塑模具的安装和试模27-29十 致谢30十一 参考文献31前前 言言近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复

3、杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。模具成型具有优质，高产，低消耗，低成本的特点。因而，在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可

4、少的新型材料。根据业内专家预测，今年中国塑料模具市场总体规模将增加 13%左右，到2005 年塑料模具产值将达到 460 亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000 多万美元增长到 2005 年的 2 亿美元左右，产值在增长，也就意味着市场在日渐扩大。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景一片辉煌，这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。按照我国国家标准，模具共分为 10 大类 46 个小类，塑料模具是 10 大类中的 l 个大类，共有 7 个小类：热塑性塑料注塑模、热

5、固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约 650 亿美元，其中塑料模具约为 260 亿美元。我国 1999 年模具总产值 245 亿元其中塑料模具约为 82 亿元，2000 年近 100 亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用户是家用

6、电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约 130-140 亿元，真中有 30 多亿元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工

7、的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老

8、师的悉心指导和自己的努力， 相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中 不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。端盖塑料模设计设计题目：端盖产品造型与模具设计图 7-1 端盖零件图第一章：模塑工艺规程的编制该塑件是端盖产品，其零件图如图 7-1 所示。本塑件的材料采用尼龙 1010， 生产类型为大批量生产。1.塑件的工艺性分析1. 1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用 ABS，属热塑性塑料。从使用性能上看，该塑件具有 高强度，良好的耐水、耐油性，其介电性能与温度和频率无关，使优良的 绝缘材料；从成型性能上看，该塑料具有很好的加工性，成型容易，收缩 率较小，制件尺寸容易控制

9、，但是其吸水性较大，易使成型后制件上产生 气泡，银丝、斑纹等缺陷，因此应注意注塑前对原料的干燥。另外，在成 型时应采用较高的成型温度和注射压力，以提高熔料的流动性，减小收缩 率。 （2）塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 （a）结构分析：从零件图上分析，该零件总体形状为矩形，在两端有两 个凸台，其厚度为2mm，该零件结构简单。 （b）尺寸精度分析：该零件各个尺寸均未注明公差，为提高经济效益， 则按未注明公差尺寸来处理，根据表214查得ABS材料的适用未注公差等级为 MT5级，对应的模具相关零件的尺寸加工容易保证。 （c）表层质量分析：该零件的表面质量除要求没有缺陷、毛刺、内部不 得有导电杂质外

10、，没有特别的表面质量要求，因此表面要求易于实现。 综上分析，可以看出，注塑时在工艺参数控制的较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。 2.计算塑件的体积和重量 计算塑件的体积：用体积分割法求得V=50603+53.1422=3062.83mm 计算塑件的质量：根据设计手册查得ABS的密度为=1.0g/3cm, 故塑件的质量为：W=V=3062.81.0310=3.1g 经计算塑件体积和质量，根据手册，采用一模两件的模具结构，考虑其外 形尺寸，注塑时所需压力和设备等情况，初选用注塑机XSZ30型。 3.塑件注塑工艺参数的确定 查相关文献资料，ABS塑料的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可

11、根据实际情况作适当调整） 注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：后段温度1t选用200；中段温度2t选用220；前段温度3t选用240； 喷嘴温度：选用200； 注塑压力：选用100Mpa（相当于注塑机表压35kgf）; 注塑时间：选用15s； 保 压：选用72Mpa(相当于注塑机表压25kgf); 保压时间：选用10s； 冷却时间：选用15s。4：塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 XS-ZY-125 查材料知：标称注射量： 192cm3螺杆直径/cm 42mm注射容量/克： 125 克注射压力/10 Pa： 1500Mpa5锁模力 10kN： 90kN最大

12、注射面积/: 3202模具厚度/mm： 200300mm模板行程/mm: 300mm喷嘴 球半径： 12mm孔半径： 4mm定位孔直径/ 10006. 00推出 两侧 孔径/mm 22mm孔距/mm 230mm第二章：注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。2.1 分型面选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为端盖，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示：AA图 2-1如图 2-1 所示

13、取 A-A 向为分型面，不影响零件外观质量，抽芯在动模构简单。AA图 2-2如图 2-2 所示取 A-A 向为分型面，抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯。从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法，有利于模具成型。2.2 确定型腔的数目及排列方式2.2.1 模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量；2.2.1.1.按注射机的额定锁模力确定型腔数量 N1N1=（F/PC）/AB/A其中： F 注塑机的锁模力

14、NPC 型腔内的平均压力 MPaA 每个制件在分型面上的面积（ ）2B 流道和浇道在分型面上的投影面积（ ）2B 在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析 B 为（0.20.5） ，常取 B=0.35，熔体内的平均压力取决于注射压力，一般为 2540MPa 实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用 0.8F 则N1=0.6F/APC=5000000.6/30342=29.2 （个）2.2.1.2.注射机注塑量确定型腔数目 N2N2=（GC）/V其中： G 注射机的公称注塑量（ ）3V 单个制件体积 （ ）3C 流道和浇口的总体积（ ）3生产中每次实际注塑量应为公称注塑量

15、的 0.750.45 倍，取 0.6 倍计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21 倍，现取 C=0.6 则N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=600.375=10.7（个）从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取 N1，N2 中的较小值，在这里可以选取的个数是 2，4，6，8，10 个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况，以及模具的主流道长度最好小于 60mm，以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案，即 N=22.2.2 型腔的排列方式图 2-2-2-1本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图 2-2-2-1 所示的型腔排列方式。采用 2-2-2-1 的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构，其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大，但因本塑件较小，故对成型没有太大影响。图 2-2-2-2若采用如图 2-2-2-2