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1、 毕业设计说明书题 目 外壳注塑模具设计 专 业 模具设计与制造 班 级 0805 学生姓名 龚晓京 指导教师 刘金铁 2010年 11 月 4 日摘 要：根据设计任务书的要求,本设计说明书针对取样管注射模设计进行说明。 主要内容包括模具结构形式的制定、浇注系统的设计、成型零件的设计、推出机构的设计、模架的选用。根据生产批量和产品结构的要求，拟定了方案，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量。关键词：取样管、注射模、模具结构、推出机构、浇注系统、成型零件、加工工艺目 录第一章 绪论11.1 课题的来源、目的、意义11.2课题主要内容和工作方法
2、41.3 解决的重点问题与创新5第二章 产品的设计与制作 62.1拟定模具结构形式 62.2浇注系统的设计122.3成型零件的设计182.4模架的选用 212.5排气槽的设计 222.6推出机构的确定22 2.7温度调节系统的设计 23 第三章 模具零件制造与装配 3.1型腔制造工艺方案253.2型芯制造工艺方案26 3.3模具装配27第三章 小结 29第四章 结果与建议30参考文献30致谢32第一章 绪 论1.1 课题的来源、目的、意义 随着塑料制品在日常生活中的大规模应用，适用于大批量生产形式的注塑模在塑料制品的生产中得到了广泛的应用。国内当今注塑迅速发展，但是与国际水平却相差很远，主要缺
3、陷明显的表现在精度不高，技术含量低，复杂程度低等缺点。严重的阻碍着国内模具业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业的最大不足。因此，注重科技含量，借助了国外的先进理论技术则尤为重要。 本课题多用于减速器的外壳来检验齿轮的啮合情况和润滑油的油面高低情况，基于这一特点，采用注塑模具，既能满足以上所需的要求也能进行大批量生产，这样生产成本大大降低。 本产品原料为ABS，产品为透明的，这样就能达到预期目的，设计本产品模具的意义在于，用塑料制件代替玻璃产品安全系数大大增加，也大大降低了生产成本，另外，玻璃产品易碎，更换次数较大，这样就增加了非工作时间，影响工作效率。 从以上几方面考虑采用注塑模具生产
4、外壳要经济合理，安全系数也大大增加。 1.2课题主要内容和工作方法本课题的主要内容是设计出制造外壳的模具，这样就要设计出模具型腔，型芯，推出机构，分型面的确定，型腔数量的确定，注塑机的选取，浇口的设计，模架的选取等等。工作方法为先对零件进行工艺性分析，确定分型面，再确定型腔数量，计算得出模板的长宽，再根据长宽选取模架，然后根据注塑量，注射压力，锁模力等等，来选取注塑机，最后来设计成型零件，浇口形式，推出机构，导向机构。1.3 解决的重点问题与创新本课题设计模具的重点问题是浇口，流道的设计，推出机构的设计，因本制件为外壳，故产品外观表面质量要求较高，而这几个位置的设计就跟表面质量有重要关系，另外
5、，模具材料的选取也是本课题的重点问题，所以模具材料的选取很重要，好的模具材料可以制造出好的零件，模具材料的好坏直接影响产品的质量。以上便是本课题要解决的重点问题。在设计上，模具的流道采用梯形，这样可以降低加工难度，且热量损失与压力损失均不大。以往的模具流道多采用圆形，半圆形等形状，这样加工难度大，而装配难度也会大大增加，在满足要求的情况下采用梯形流道可以降低加工难度，也可降低装配难度，这样就大大降低了生产成本。本副模具的另一创新之处在于推出机构的设计，以往的模具设计多采用推杆推出，而本零件要求表面质量高，通过分析零件的工艺性得出，用推件板推出是最合理的方法，故采用推件板推出。以上便是本副模具的
6、创新之处。第二章 产品的设计与制作 2.1.拟定模具结构形式2.1.1塑件成型工艺性分析 该塑件为一塑料窥视镜，如图2-1所示，塑件壁厚属于中等壁厚塑件，壁厚均匀，生产批量较大，脱模斜度合理，材料为ABS，要求表面质量较高，在零件表面没有任何表面修饰，表面粗糙度，尺寸精度注塑都能达到其要求。 根据以上分析该塑件成型工艺性很好，可以注射成型。 图 2-12.1.2分型面位置的确定 根据塑件结构形式，本副模具为单分型面，分型面选在底部平面，如图2-2所示。 图 2-22.1.3确定型腔数量和排列方式 1）型腔数量的确定 该塑件精度要求较高，又是大批量大量生产，初步考虑采用一模多腔的形式。考虑到模具
7、制造费用，设备运转费用低一些，模具制造精度高，制造难度大，模具材料的质量高，初步定为一模两腔的模具形式。 2）型腔排列形式的确定 该塑件为回转体，直径较大，采用一模两腔，若成横形排列，这样模具结构尺寸就比较大，制造费用也比较高。所以，本副模具采用竖形型腔排列，这样模具结构尺寸要小得多。 因为所用材料为ABS，根据零件的本身特点，本设计采用推件板推出，型腔的排列方式采用竖形排列，如图2-3所示。 图 2-32.1.4模具结构形式的确定 从上面分析中可知，本模具拟采用一模两腔，竖形排列，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上可确定模具结构形式为A
8、型带推件板的单分型面注射模。2.1.5注射机型号的选定 1）注射量的计算 通过计算或PRO/E建模分析，塑件质量M1为121.2g，塑件体积V1=M1/p=121.2/1.1=110.2cm3,流道凝料的质量M2还是未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模两腔，所以注射量为M=1.6nM1=1.62121.2=387.84g。 2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2-0.5倍，因此可用0.35nA1来进行估算，所以
9、A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1=48065.4mm2式中 A1=200100-63.141010-3.14100=17802mm2。 Fm=AP型=48065.435=1682.289kN式中型腔压力P型取35MPa（因是中等壁厚塑件，浇口是侧浇口，压力损失大，取值应大一些）。 3）选择注射机 根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-500/2000。注射机主要技术参数理论注射容量/cm3 525 锁模力/kN 2000螺杆直径/mm 52 拉杆内间距/mm 460460注射压力/MPa 153 移模行程/mm 450注射速率/（g/s） 200 最大模
10、厚/mm 450塑化能力/（g/s） 28 最小模厚/mm 280螺杆转速/（r/min） 10-160 定位孔直径/mm 160喷嘴球半径/mm 15 喷嘴孔直径/mm 锁模方式 双曲肘 4）注射机有关参数的校核 （1）由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。 n1=(kMt/3600-m2)/m1=(0.828360050/3600-0.62121.2)/121.2=8.04 而n取2远远小于8.04，所以型腔数校核合格。 式中k-注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； M-注射机的额定塑化量（28g/s） t-成型周期，取50s （2）注射压力的校核。 Pe1=kPo=1.3100=
11、130MPa 而Pe=153MPa，注射压力校核合格。 式中k-取1.3 Po-取153MPa（属中等壁厚）。 （3）锁模力校核 F=KAP型=1.11682.289=1850.52kN 而F=2000kN，锁模力校核合格，其它安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可以进行。2.2浇注系统的设计2.2.1主流道的设计 1）主流道尺寸 根据所选注射机，则主流道小端尺寸为 d=注射机喷嘴尺寸+（0.5-1）=4+1=5mm 主流道球面半径为 SR=喷嘴球面半径+（1-2）=15+2=17mm 2）主流道衬套形式 本设计虽然是中型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成分体式，衬套如图2-4，材料采用T10A钢，热处理，淬火后表面硬度为53HRC57HRC。 图 24 3）主流道凝料体积 q主=3.14h/12（DD+Dd+dd）=1003.14/12（10.210.2+10.25+55）=0.18cm3 4）主流道剪切速率校核 由经验公式 r=3.3qv/3.14RnRnRn=3.3222.452/3.140.380.380.38=4258.4/s 得出r小于5000/s
