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1、济源职业技术学院 毕 业 设 计题目 塑料仪表盖的注射模设计 系别 机 电 工 程 系 专业 模具设计与制造 班级 模具0805班 姓名学号指导教师日期 2010年12月 济源职业技术学院毕业设计设计任务书设计题目：塑料仪表盖的注射模设计设计要求：1. 确定合理工艺方案2. 设计合理的模具结构3. 设计要全面介绍模具的工作原理4. 内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高设计进度要求：第一至七周 技能训练第八周 搜集模具相关资料第九周 前期准备工作第十周 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第十一周 模具整体设计和绘制装配图第十二周 模具主要零件图的绘制第十三周 毕业论文的校核、修改第十四周 打
2、印装订，准备答辩指导教师（签名）： 摘 要本次模具设计的内容是“塑料仪表盖的注射模设计”。塑件为电子仪表中使用的塑料仪表盖，是仪表中的配套零件，受力不大，强度要求不高，其形状结构相对简单，只在盖的顶部有4个小孔和一个中心孔，外形尺寸不大。设计开始时，首先收集、分析原始资料，通过对塑件的原材料、尺寸、表面质量分析确定塑件的工艺方案。接下来是塑件基本参数的计算及注射机的选取，包括塑件体积和质量的计算，确定型腔数目并初步选取注射机。再根据产品结构特点，确定注射模的结构，其内容包括确定成型位置、分型面、浇注系统、推出方式、冷却和加热系统、排气系统、成型零部件及结构零部件的结构形式等。绘制注射模结构草图
3、并校核注射机的有关工艺参数，对注射量的校核、注射压力与锁模力的校核、模具厚度的校核、注射机开模行程的校核等。对成型零部件的工作尺寸进行计算，确定型腔壁厚。最后绘制注射模总装图和零件图，审核完毕。在设计过程中我参阅了一些相关的文献，根据基本的理论知识，通过细致、深入的分析，是设计简单、易懂、突出重点，在实际加工中更加方便，体现出“以人为本”的理念。并且，由于塑件应用范围广、生产批量大，具有很好的推广价值。同时，由于我水平有限，设计中的错误与不当之处，恳请批评指正。关键词：塑料仪表盖，注射模，孔，ABSII目 录摘 要II1 塑件工艺分析11.1 塑件设计要求11.2 收集、分析原始资料21.2.
4、1 收集原始资料21.2.2 对塑件进行分析22 塑件基本参数的计算及注射机的选取42.1 塑件体积和质量的计算42.2 确定型腔数并初步选取注射机43 确定注射模的结构73.1 确定成型位置73.2 确定分型面73.3 浇注系统设计83.3.1 主流道的设计83.3.2 分流道的设计93.3.3 浇口的设计103.4 确定推出方式103.5 拉料杆的形式选择123.6 冷却和加热系统设计123.6.1 冷却系统的设计123.6.2 加热系统设计133.7 排气系统设计143.8 合模导向机构的设计143.8.1 导柱的设计143.8.2 导套的设计143.9 确定成型零部件及结构零部件的结构
5、形式153.9.1 成型零部件的结构形式153.9.2 结构零部件的结构形式164校核注射机的有关工艺参数174.1注射量的校核174.2 注射压力与锁模力的校核184.2.1 注射压力的校核184.2.2 锁模力的校核184.3模具厚度H的校核194.4 注射机开模行程的校核195 模具设计的有关计算205.1 成型零部件工作尺寸计算205.2型腔壁厚的确定236 注射模零件及总装技术要求256.1 零件的技术要求256.2 总装技术要求257 模具外形及工作原理27致 谢29参考文献30 301 塑件工艺分析1.1 塑件设计要求设计如图1.1所示的塑料仪表盖的注射模。图1.1 塑料仪表盖塑
6、件图塑件材料：ABS塑件生产批量：40万件塑件表面要求：塑件技术要求：塑件不允许有裂纹和变形缺陷，脱模斜度为。1.2 收集、分析原始资料1.2.1 收集原始资料ABS塑料性能及成型参数见表1.1。表1.1 ABS塑料性能及成型参数密度模具温度收缩率注射压力预热温度/工艺参数注射时间时间高压时间料筒温度/后段冷却时间中段总周期前段螺杆转数（）喷嘴温度/使用注射机类型螺杆、柱塞均可1.2.2 对塑件进行分析（1）塑件的原材料分析基本特性：ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚
7、韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。主要用途：ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温
8、度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在，要求塑件光泽和耐热时，应控制在。塑料制件采用ABS塑料，为热塑性塑料。其成型性能好；收缩率较小，为；有良好的机械强度、化学稳定性、电性能和较高的耐磨性、耐寒性、耐油性、和耐水性；具有较高的尺寸稳定性；可在柱塞式或螺杆式卧式注射机上成型，注射速度采用中等射速。（2）塑件的尺寸分析塑件与一般仪表盖的不同是尺寸相对较小，其最大直径为，整体高度为，壁厚均匀，为。（3）表面质量分析塑件的外观要求越高，表面粗糙度值相应越小。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔的表面粗糙度值。一般模具表面粗糙度值要比塑件的要求
9、低级。塑件的表面粗糙度值一般为之间。塑件表面粗糙度要求不高，粗糙度。（4）塑件的结构工艺性分析塑件为电子仪表中使用的塑料仪表盖，是仪表中的配套零件，受力不大，强度要求不高。其形状结构相对简单，只在盖的顶部有四个小孔和一个中心孔，外形尺寸不大，且采用ABS热塑性塑料，可优先考虑采用注射成型。2 塑件基本参数的计算及注射机的选取2.1 塑件体积和质量的计算根据塑件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积：。初步估算浇注系统的体积：。塑件与浇注系统总体积：。计算塑件的质量查表1.1取塑料的平均密度：；塑件体积：。所以塑件的重量：浇注系统的重量：2.2 确定型腔数并初步选取注射机若不是根据现有设
10、备确定成型方案，则应先确定型腔数，再选取注射机。根据塑件的结构尺寸及精度要求，塑件可在注射模上采用一模一腔。选择注射机时，应保证成型塑件所需的总注射量（包括浇注系统凝料）小于注射机的最大注射量，即式中： 型腔数量；单个塑件的体积；浇注系统的体积；注射机的最大注射容积；注射机最大注射量的利用系数，一般取。则 表2.1 部分国产注射机技术规格 型 号项 目额定注射量螺杆（柱塞）直径注射压力注射行程注射时间螺杆转数25、31、3958、32、89注射方式柱塞式柱塞式螺杆式螺杆式螺杆式合模力最大成型面积最大开（合）模行程模具最大厚度模具最小厚度动、定模固定板尺寸拉杆空间合模方式液压-机械液压-机械液压
11、-机械液压-机械增压式液压泵电动机功率螺杆驱动功率加热功率机器外形尺寸查表2.1得，注射机最大注射量，选用型号注射机。 3 确定注射模的结构根据产品结构特点，塑件在模具中的布置方式有两种：一种是将塑件回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直；另一种是将此塑件制品的中心线与模具中主流道衬套的轴线平行。对于第二种布置方式，则要求模具侧向分模，而此小长杆为小型塑件，通常采用1模多腔的结构，这里拟采用1模1件的结构，因此侧向分模有些困难，注射机需要较大的锁模力，且成型的产品飞边较薄，故采用第一种布置方案。此种布置方式对浇注系统、冷却系统和推出机构的设计都较第二种方式有利。模具型腔的结构采用动、定模对称的结
12、构，易于加工制造。确定模具总体结构形式，其内容包括：确定成型位置、选择分型面、确定浇注系统形式、确定推出方式、冷却和加热系统设计、确定成型零部件及结构零部件的结构形式等。3.1 确定成型位置根据塑料的结构特点，采用了一模一腔，并将塑件的回转轴线与模具的主流道衬套的轴线布置在同一轴线上，型腔设置在定模部分的镶件中。3.2 确定分型面分型面的确定应考虑塑件的外观质量，同时考虑塑件的结构，确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模，通常分型面的选择应尽可能使开模后留在动模一侧，这样有利于动模内设置的推出机构动作。通常遵循以下原则：（1） 分型面应选择在塑件外形最大轮廓处；（2） 分型面的选择应有利于塑件顺
13、利脱模；（3） 分型面的选择应保证塑件的精度要求；（4） 分型面的选择应考虑塑件外观质量；（5） 分型面的选择应有利于排气；（6） 分型面的选择应便于模具制造。本塑件将分型面设在塑件的底部。分型面的选择如下图3.1所示：图3.1 分型面的形式图3.3 浇注系统设计根据塑件注射成型的整个过程可知应采用普通流道浇注系统。3.3.1 主流道的设计主流道是指从注射机喷嘴与模具接触处到分流道为止的一段流道，是塑件熔体进入模具型腔最先流经的部位，通常设计在注射模的主流道衬套中。主流道轴线一般位于模具中心线上，与注射机喷嘴轴线重合。为了让主流道凝料能从主流道衬套中顺利取出，主流道设计成锥角为的圆锥形，流道表面粗糙度，长度一般不超过，与分流道结合处需采用半径为的圆角过渡。主流道衬套一般选用碳素工具钢如，等材料，热处理淬火硬度。主流道与注射机喷嘴的对接处设计成球形凹面，其深度为
