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1、三 江 学 院 本科毕业设计（论文） 题目 台灯底座注射模具设计 三江高职 院（系） 机械设计制造及其自动化 专 业 学 号 G095152039 学生姓名 周晓翱 指导教师 李云峰 起讫日期 2012.12.172013.4 .5 设计地点 三江学院 摘 要 本文主要介绍了台灯底座塑料件的注射模具设计，台灯底座是台灯装置中的一个塑 料组件，其材料为 ABS 塑料，根据 ABS 塑料成型的工艺特性和产品的使用要求，对测 绘的产品尺寸和工艺分析，选择了合适的分型面，对模具进行了成型零件、浇注系统、 推出机构和复位机构进行设计。此外,本文还详细说明了台灯底座塑料件的模具设计原 则、成型零件尺寸的计
2、算过程和其模具的工作原理。最后在设计过程中运用 UG、Auto CAD2006 软件进行注塑模结构设计与计算并绘制出模具总装图以及主要零件图的绘制。 并确保模具结构的可靠性、合理性、实用性。 关键词 台灯底座； 模具设计； ABS 塑料； UG； Abstract This text mainly introduced the injection mold design of the table lamp base. the table lamp base was one plastic subassembly of table lamp. Its material was ABS plast
3、ics. According to the fashioned processing property of ABS and the operating requirement of the product, the product was proceed detailed technical analysis. Through the products size and the conclusion of technical analysis. choose the favorable parting plane and designed the modeling part, runner
4、system , pullout institution and reset institution. In the end I completed designing the assemble diagram and the major pa rts diagram and made sure the credibility, rationality, and the function of the molding tool structure. In addition. The article also details the lamp base plastics mold design
5、principles, forming part of the calculation process and its mould works. Finally the application in the design process, UG Auto CAD2006 software for the structural design of the injection molding and calculates and draws out the mould assembly diagrams, and drawing of the main parts. And make sure t
6、hat the mould structure of reliability, rationality, practicality. Keyword: table lamp；mold design；ABSplastic；UG； 目 录 前言 .1 第一章 塑料产品分析及其工艺特点2 1.1 产品结构工艺性分析2 1.1.1 塑料的分析2 1.1.2 塑件的工艺分析3 1.2 塑件产品图的测绘 3 第二章 注射成型方案分析4 2.1 分型面及其选择4 2.2 浇注系统分析4 第三章 模具的机构设计.6 3.1 模架的选择6 3.2 塑件的成型设备选用6 3.2.1 分型面投影面积的计算 6 3.
7、2.2 塑件及浇注系统的体积的计算6 3.2.3 注塑机的选择7 3.3 成型零部件设计8 3.3.1 成型零部件的结构设计8 3.3.2 成型零部件的工作尺寸计算9 3.4 浇注系统的设计.12 3.4.1 主流道的设计.16 3.4.2 分流道的设计.17 3.4.3 浇口的设计.17 3.4.4 定位圈的设计.20 3.5 推出机构的设计.20 3.5.1 推出脱模机构的选用.21 3.5.2 推杆设计 .21 3.5.3 推管推出机构设计.23 3.6 复位机构的设计.23 3.7 冷却系统的设计.23 第四章 注塑机的校核24 4.1 注塑量的校核.24 4.2 注塑机锁模力的校核.
8、24 4.3 最大注射压力的校核.24 4.4 开模行程及装模高度的校核.24 第五章 模具的工作原理和模具结构特点.25 5.1 模具工作原理.25 5.2 模具结构特点.26 结术语.27 致谢28 参考文献.29 前 言 由于塑料具有很多优良的性能和特点，近几年来它在各个领域得到了越来越广泛 的应用。塑料模具的设计与制造得到了空前的发展，特别是作为塑料必备成型工具的 塑料注射模具，由于它成型效率高，易成型形状复杂的制件，并可实现自动化生产， 得到了迅速的发展，同时其技术水平也得到了迅速的发展和提高，新的设计结构层出 不穷，传统的设计理念不断更新，塑料模具已成为了模具行业不可欠缺的重要部分
9、。 在塑料件的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、 优质的模具材料和现代化的设备等是成型优质塑件的重要条件。CAD/CAE/CAM 技术的快 速发展和推广应用给模具带来了巨大的变革，成为模具技术最重要的发展方向。随着 社会的发展，高效率和高效益正在成为企业追求的目标，而模具正是这样一个现代化 的代名词，是当今工业生产的极为广泛的主要工艺装备。 毕业设计是高等学院教学计划中一个重要的综合性教学环节。毕业设计对培养我 们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和进 行科学研究的初步能力都起了重要作用。毕业设计的过程，对于培养我们独立工作的 能力
10、、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风也同样起到了十分重要的作 用。 这次毕业设计的主要任务是台灯底座注射模具设计，毕业设计的指导思想是面向 生产实际、坚持教学要求，努力实现教学、科研和生产三方面的有机结合，通过此次 毕业设计进一步加强理论知识和工程实践的结合，提高了我的实践应用能力，在培养 一名工程技术人员应有的技术水平的同时，更学习到了良好的职业道德，认真负责、 求实创新、科学严谨的态度，脚踏实地、勇于进取的精神。 由于的实践经验的不足，在设计中肯定有误漏之处，殷切希望各位老师及领导予 以批评和指正。 第一章 塑料产品介绍及其工艺特点 1.1 产品结构工艺性分析 本次课程设计的题目
11、是台灯底座注射模具的设计，其产品图如(图 1.1)所示。 1.1.1 塑料的分析 台灯底座的材料是 ABS 塑料，其工艺参数见(表 1.1)，ABS 塑料在工程上应用非常 广泛，它由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物，共聚使 ABS 塑料具有良好的 综合力学性能。ABS 塑料外观为粒状或粉状，呈浅象牙色，不透明但成型的塑料件有较 好的光泽。它无毒、无味、易燃烧、无自熄性，密度为 1.081.2g/cm.ABS 塑料具有 较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降；具有良好的机械强度和一定的耐磨性、 耐寒性、耐油性、耐水性和化学稳定性和电气性能。ABS 塑料表面不可接触冰醋酸、植 物油等化学药
12、品，否则会引起应力开裂。此外 ABS 塑料的热稳定性差，使用的温度范 围为-40100, 其耐侯性也较差，紫外线作用下容易降解，从而会导致制件变硬变 脆。 ABS 塑料具有良好的成型性和综合力学性能，因此用途广泛，在机械工业上来制 造水箱外壳、蓄电池槽、仪器壳、齿轮、泵叶轮、轴承和把手等。ABS 在汽车工业上 的用途也日趋增加，用 ABS 塑料可制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热管 等，还有的用 ABS 塑料夹板制作小轿车等。此外，ABS 塑料还可以来制作水表壳，纺 织器材、家用电器外壳、文体教育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食物包装容器、 农药喷雾器及家具等。 表 1.1 塑料的成
13、型工艺参数 材 料ABS 注塑机类型螺杆式 螺杆转速(r.min)3060 密度（g/3 ) 1.081.2 计算收缩率（%）0.30.8 图 1.1 塑件产品图 图 1.1 塑件产品图 温度（ 0c）8085预热 时间（h）23 后段150170 中段165180料筒温度（0C） 前段180200 形式直通式喷嘴 温度（ 0c）180190 模具温度（0C）5070 注射压力（MPa）7090 保压力（MPa）5070 注射时间2090 高压时间05 冷却时间20120 成型时间 （s） 总周期50220 适用注塑机类型螺杆式、柱塞式均可 1.1.2 塑件的工艺分析 该塑件是台灯底座（ABS
14、 塑料） ，有四个小螺丝孔、斜向有个与上盖的一个大的配 合孔位（难点） ，上表面有散热的结构，外表面有一定的外观要求。对于小孔必须采用 小型芯放在动模一侧，斜向大孔，要采用大的斜向型芯，放在定模一侧。浇口的形式 采用曲面上轮辐式浇口（内侧浇口，浇口形式采用点浇口。此结构由于比较形状复杂， 所以在设计浇注系统和型芯结构时有一定的难度，由于此塑料是台灯的大的外观零件， 所以型腔必须的加工精度要比较高。 1.2 塑件产品图的测绘 经过绘制，塑件的产品简图见(图 1.2)。 图 1.2 台灯底座简图 第二章 注射成型方案分析 2.1 分型面及其选择 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整
15、体结构、浇注系统的 设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此，分型面的选择是注射模具设计中 的一个关键。 通常模具的分型面与注射机的开模方向垂直。开模时将注射后的冷却固化的塑件 及浇注凝料从模体中顶出并取下（或自动落下） ，再将模腔内的杂物清除，或将嵌件或 活动型芯安放于模腔内。但有时采用侧向抽芯机构或取出点浇口的凝料往往需要从几 个方面进行数次分型。 该塑件是台灯底座（ABS 塑料） ，有四个小螺丝孔、斜向有个与上盖的一个大的配 合孔位（难点） ，上表面有散热的结构，外表面有一定的外观要求。对于小孔必须采用 小型芯放在动模一侧，斜向大孔，要采用大的斜向型芯，放在定模一侧。浇口的形式 采用
16、曲面上轮辐式浇口（内侧浇口，浇口形式采用点浇口。此结构由于比较形状复杂， 所以在设计浇注系统和型芯结构时有一定的难度，由于此塑料是台灯的大的外观零件， 所以型腔必须的加工精度要比较高。 2.2 浇注系统分析 注射模浇注系统是将注塑机料筒中的熔融塑料从喷嘴高压喷出后，稳定而顺畅地 充入并同时充满型腔的各个空间的通道。它在充模及塑件固化过程中还将注射压力平 衡的传递到型腔的各个部位，以获得填充殷实、完整、质量良好的塑件。 台灯底座根据要求模具采用一模一件，采用曲面上轮辐式浇口（内侧浇口）进料。 浇注系统没有分流道和冷料穴，从台灯底座形状和使用要求上看，由于都是外壳形状， 所以浇口设为内浇口，分流道设在大型芯的侧面上采用半截面的形式，拉料杆设计成 “Z”形，具体浇注的结构形式，如图 2.1 所示。 第三章 模
