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1、指导教师：张欢,电动按摩棒橡胶外套上套注射模具设计,姓名：祁高飞 学校：江苏食品职业技术学院 专业：数控加工与模具设计,模具是工业生产的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业以成为工业发展的基础，许多新产品的研制与开发很大程度上依赖于模具的生产，特别是汽车、计算机、轻工、电子、航空等行业尤为突出。因此，模具工业被称为经久不衰的工业。近年来，我国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机。 这次我的课题是电动按摩
2、棒橡胶外套上套注射模具设计。我感觉所需的知识已超出了课本的知识，但正是这样，才更有锻炼的价值。这其中要用大量的CAD/CAM技术，UG造型。能够让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解，检查我对知识的掌握能力和动手能力。,1 毕业设计（论文）的背景及意义,2 塑件结构概述,本课题设计为电动按摩棒橡胶外套上套注射模具设计。塑件比较简单，壁厚比较均匀，但塑件极易产生变形或损坏。塑件结构图见下图：,3 塑件材料的选择,本设计中采用的注射材料为ABS塑料。ABS外观上是淡黄色非晶态树脂，不透明，密度与聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的综合物理力学性能，耐热，耐腐，耐油，耐磨、尺寸稳定，加工性能优
3、良，它具有三种单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例，可以调节材料性能。 ABS塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其熔融降低很小，但一旦达到塑化温度(适宜加工的温度范围，如220250)，如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融粘度增大，注塑更困难，塑件的机械性能也下降，因此对于ABS塑料的注射温度有特定的要求。,4 注射装置的选择和工作流程,本设计中采用的是柱塞式注射装置，其主要结构有：料斗，注射柱塞，加料装置，电
4、热圈，喷嘴，料筒，移动油缸，注射油缸等。其工作原理是，一定量的塑料颗粒原材料有料斗加入机筒，被转动螺杆推动前移，与此同时原料接收机筒外部的电热圈加热。由于原料在机筒内受热升温，有由于螺纹容积的逐渐缩小而手压缩，再加上转动的螺纹使翻动前移的物料间及物料与料筒，螺纹间的摩擦等多种条件作用，使得物料在被推动前移的同时逐渐被塑化成熔融状态。 其工作工艺流程如下： 备料干燥塑化充模保压倒流冷却出型塑件后处理,5 注射机型号的选择,根据计算结果，初步选顶注射机为国产XS-Z-60型号注射机。该型号的注机的参数有以下：,6 分型面的选择、行腔数目确定和浇口布置方式,模具设计中分型面的选择十分关键，它决定了模
5、具的结构，应根据分型面选择原则和塑件的成型要求选择分型面。该塑件表面质量要求中等，塑件外形不算十分复杂，该塑件可以最大外形轮廓线实现分型，基本确定分型方式。,7 浇口设计,浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定。该模具采用侧浇口，如下图所示：,8 型腔结构设计,型腔是成型塑件外表面的成型零件。分析产品，其外部结构简单，考虑各方面因素，采用整体
6、嵌入式型腔，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。型腔采用4颗M840L螺钉固定于定模板，如下图所示：,9 型芯结构设计,型芯是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于塑料壳体来说，它们的结构有所不同，因此其型芯结构也不同。型芯用4颗M835L螺钉固定于动模板，如下图所示：,10 模具闭合高度的确定,根据支撑与塑件的设计中提供的经验数据。确定：定模座板：H1=25mm；定模板：H2=90mm；动模板：H3=60mm；垫块：H4=70mm；动模座板：H5=25mm；根据经验的的推出行程和推出结构确定垫板：H7=50mm。因而模具的闭合高度：H=H1+H2+H3+H
7、4+H5+10+1=281（mm） 本课题设计初步选定模具外形为250250281。XS-Z-60型注射机模板最大安装尺寸为，故能满足模具安装要求。 由上述的计算模具闭合高度H=281mm，XS-Z-60型注射机所允许的模具最小高度70mm，最大模具高度为300，闭合高度大于最小模具高度小雨最大模具高度即满足的安装条件。,11 开模行程的较核,模具开模取出塑件所需的开模距离必须小于注射机的开模行程。注射机的开模行程的大小直接影响模具所形成的塑件高度，太小时塑件无法从动定模之间取出。本设计采用液压和机械联合作用的锁模机构，该种机构的注射机最大的开模行程的大小仅和塑件推出距离与包括浇注系统在内的塑
8、件高度有关，而和模厚无关。为了保证开模后能取出塑件有能取出流道内的凝料， S模具所需开模距离（mm）H1塑件脱模距离（mm）H2浇注流道凝料在高度（mm）S35+103=138 经查资料，XS-Z-60型号注射机的最大开模行程为180mm，满足上面计算要求。因此最终确定所选择的XS-Z-60型注射机为在使用范围内。,12 推出机构设计,脱模机构采用推杆推出的典型结构，推杆直接作用于塑件的内部，不会影响到外观。此机构由6个零件组成分别为推杆，推板，推杆固定板，拉料杆，复位杆，复位弹簧。推杆直接作用于塑件表面，将塑件推出模外，推杆需要固定，因此设推杆固定板和推板，两板间螺钉连接；注塑机上的顶杆作用
9、在推板上；为了确保推出板平行移动；推板的回程是靠复位杆实现的。塑件的推出分别采用6根推杆推出，推杆均匀分布于塑件。推出位置如下图所示：,13 定、动模侧冷却水道结构,定模侧冷却水道结构,动模侧冷却水道结构,14 模具材料满足工作条件要求,模具的选材，是模具设计过程中极其重要的一步，也是保证模具质量、提高模具寿命的键。一副好的模具必需具有以下特点：（1）耐磨性（2）强韧性（3）疲劳断裂性能（4）高温性能（5）耐冷热疲劳性能（6）耐蚀性,15 模具材料满足工艺性能要求,模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有以下特点：（1）可锻性（2
10、）退火工艺性（3）切削加工性（4）氧化、脱碳敏感性（5）淬硬性（6）淬透性（7）淬火变形开裂倾向（8）可磨削性,16 模具安装,（1）备好各部件 （2）清理模板平面定位孔以及模具安装表面的污垢、毛刺 （3）因为模具外形尺寸不大，故采用整体安装法，先在机器下面两根导轨上垫好板模具从侧面进入机架间，定模如定位孔，并放正，慢速逼合模具，然后用压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速度打开模具，找正动模，应保证开模时平稳，灵活，无卡位现象，然后固定动模具。 （4）调节锁模机构，保证有足够的开模距离以及锁模力，使模具逼和适当。 （5）慢速开启模板直到模板后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离，开闭合模
11、具观察顶出机构的运动情况，动作是否平稳、灵活、协调。 （6）模具装好后，待料筒以及喷嘴温度上升到距离预定温度，即可校正喷嘴浇口套的相对位置以及弧面接触情况，可以用一张纸放在喷嘴和浇口套之间，观察两者见的接触印痕，检查吻合情况，须使松紧适合，校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。 （7）开空车运转，观察模具各部分运转是否正常，然后才可以注射试模。,17 三维装配图,18 总结,通过这次毕业设计我学到了许多知识，我的毕业设计题目是电动按摩棒橡胶外套上套注射模具设计，刚开始拿到课题我感觉到很茫然，因为我不知道从哪里入手所以很被动很消极，但是在指导老师孜孜不倦的指导下，我开始去图书馆查阅相关资料并且借了相关的技术手册，慢慢的开始介入了课题，通过老师的指导，周围同学的帮助，终于将该模具设计成功。,19 致谢,欢迎评阅老师批评、指正，谢谢！,
