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1、重庆三峡学院毕业设计（说明书）设计(论文)题目 伞柄头注塑模具设计 院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2011级机械2班 学生姓名 学生学号 指导教师 职称 完成毕业设计（论文）时间 2015 年 5 月目录目录第一章 绪论11.1 塑料的功用11.2 塑料模具的功能11.3 伞柄头塑料模具的设计及其目的1第二章 塑料件几何尺寸及工艺22.1 塑料件二维图22.2 孔的位置设计32.3 加强肋的设计32.4 内螺纹设计42.5 三维伞柄头42.6 塑料件的材料及工艺特征5第三章 注射机选择53.1塑料件的体积质量计算。53.2 注射机的选用6第四章 分型面的设计74
2、.1分型面的形式74.2 分型面的数量84.3分型面选择原则84.4 塑料件分型面设计8第五章 浇注系统95.1浇注系统设计原则95.2浇注系统的布置95.3 主流道的设计95.4分流道的设计105.5浇口的设计115.6冷料井的设计115.7点浇口浇注系统二维图125.8 排气系统的设计125.9 模具温度控制12第六章 成型零件的工作尺寸计算136.1 影响工作尺寸的因素146.2 凹模的工作尺寸计算146.2.1 凹模的径向尺寸计算公式:146.2.2 凹模的深度尺寸计算公式:156.3 凸模的工作尺寸计算156.31 凸模的径向尺寸计算公式:156.3.2 凸模的高度尺寸计算公式:16
3、6.4 螺纹型芯的尺寸计算166.5螺距工作尺寸计算16第七章 模架的选择17第八章 导向机构设计188.1 导柱的结构技术要求188.2 导套结构技术要求18第九章 脱模机构设计1891螺纹型芯脱模1891.1 螺纹型芯脱模机构设计199.1.2旋出螺纹塑件的扭矩计算：199.2脱模力计算：209.2.1复位杆的强度计算209.2.2复位杆压力校核21第十章 注射机参数校核2110.1最大注塑量校核2110.2 注射压力校核2210.3 锁模力的校核2210.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核2210.41模具闭合高度长宽尺寸与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合:2210.4.2模具闭合高度校
4、核:22104.3 开模行程校核23第十一章 模具的装配2311.1 装配工艺概念2311.2 装配顺序24第十二章 结论25参考文献26致谢语27伞柄头注塑模具设计胡华重庆三峡学院 机械工程学院 机械设计制造及其自动 2011级 重庆万州 404000摘要模具被人们称为“工业之母”。通过模具，能够将原材料加工成为各种各样的形状，以满足不同部门，行业，单位的需要。随着社会工业化发展越来越迅速，人们对模具的需求量越来越大，对其质量与生产效率越来越严格。塑料具有密度小，但强度高，在耐腐蚀性和绝缘性能上面具有很好的优越，在很多方面能够代替金属。塑料的注射成型，是塑料制品成型的一般方法。塑料经料筒进入
5、注射机，对原料进行加热，使其高温融化，成为粘稠的流体，之后在柱塞或螺杆作为加压工具，使其通过注射机的喷嘴高压注入注塑模具的型腔之中。经过模具冷却系统辅助塑料冷却，凝固。在脱模机构的帮助下，从模具之中脱落，此时已经形成了想要的形状与功能的塑料件。折叠式雨伞手柄是属于塑料制件，可以通过注塑模具将其注射成型。以达到支撑伞体的目的。甚至精心设计可达到手感舒适，美观的效果。且可通过注射成型工艺，可大批量的复制生产，经济又有效率。关键字：模具 注塑 伞柄 2015届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 塑料的功用绝大部分塑料是以合成树脂为主要的成分，并在其中加入了，如：稳定剂，着色
6、剂，增塑剂等添加剂，以用来改善塑料的性能。塑料具有密度小，但强度高，在耐腐蚀性和绝缘性能上面具有很好的优越性能，并且有些塑料还有优异的防震抗冲的能力。由于这些性能使之塑料在机械，仪表，包装，日用品中频繁的出现。当然塑料也有一些缺点，虽然塑料的比强度高，但相比与钢之类的金属材料还是要差了一些，使之在某些刚性要求严格的地方，不能使用塑料。其次塑料的热导率不如金属，在长期的较高温度下，塑料会渐渐的产生塑性流动，出现变形。再就是塑料易燃烧，会出现超出意料的火灾。1.2 塑料模具的功能原材料，注射机，成型模具是将塑料加工成制品的三个要素。合理的加工工艺，先进的注射模具和高效的设备是塑料模具实现工艺要求，
7、精美的造型，达到预想中的效能的关键。1.3 伞柄头塑料模具的设计及其目的本设计塑料件为折叠式雨伞手柄头。尺寸中等，其外侧为有微微起伏的圆柱，不仅美观舒适，也在脱螺纹机构中起止转功能。内侧由凹凸台，加强肋以及粗螺纹组成。在模具的设计之前，翻阅了大量的相关资料文献。比如张维合老师编著的注塑模具设计的实用教程，朱光力老师的塑料模具设计，大连理工大学工程图学教研室编著的机械制图等资料文献，对模具设计有了深一步的了解。之后通过对伞柄头尺寸的设计，塑料的材料的选用，型腔的布局，注射机的选择，设计浇注系统，计算凹凸模的尺寸，推出机构的设计，螺纹型芯的电机旋转脱模的机构设计，装配图等相关的图纸的制作。完整的设
8、计出伞柄头的注塑模具的结构设计。通过伞柄头注塑模具设计。使提高技术资料的收集、整理、编译及其运用能力；使培养消化、巩固和加深所学的专业知识，掌握塑料模具的设计步骤和方法；使提高使用国家标准，设计手册，模具图册的能力。通过对伞柄头注塑模具的设计，在制图的过程中，更加深对SolidWorks,UG, Auoto CAD等专业软件的运用。第二章 塑料件几何尺寸及工艺2.1 塑料件二维图图2.1伞柄二维图塑料件为折叠式雨伞手柄。其外侧为有微微起伏的圆柱。内侧由凹凸台，加强肋以及M16的粗螺纹组成。该塑料件尺寸中等，多数为曲面特征。雨伞手柄的壁厚为2mm。因为塑料件上的转角处是应力集中处，易产生应力开裂
9、。所以才有圆弧过渡，避免应力集中，提高强度，并且改善流动状况，利于充满型腔，也方便脱模。2.2 孔的位置设计图2.2 孔的位置设计雨伞手柄头底端上有绳索孔。其直径为4mm，离圆心距离为14mm（即绳索孔边与手柄头外端相距4mm）。2.3 加强肋的设计a=0.5-1.5L=(2.5-5)HT=(0.4-0.75)HR=(0.25-0.4)H图2.3 塑料件加强肋的形状和尺寸设计 根据图2.3所示的塑料件加强肋的形状和尺寸设计。该手柄头的加强肋选用尺寸：H=2mm，a=1，L=19mm，T=1.4mm，R=0.5mm2.4 内螺纹设计 伞柄中心承载着是雨伞的重心。内螺纹链接着伞柄与雨伞主体。为了让
10、凹凸台的壁厚与整体壁厚均匀。所以采用M16的粗螺纹，小径d1=13.835mm，螺距P=2mm。2.5 三维伞柄头 图2.4三维图形2.6 塑料件的材料及工艺特征该伞柄头塑料件选用的材料为ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)典型应用范围：汽车（仪表盘，工具舱门，车轮盖，反光镜等）,电冰箱，大强度工具（吹风机，搅拌机，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆（如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车）等。1、注射工艺条件：干燥处理（ABS材料具有吸湿性，在加工之前进行干燥处理）。建议干燥条件，为8090C下最少干燥2h.材料湿度保证小于0.1%。 2、融化温度：210280C；建议温
11、度245C。3、模具温度：2570C。模具温度将影响塑料件表面粗糙度，温度较低将导致表面粗糙度值大。4、注射压力：50100Mpa。5、注射速度：中高速度。6、化学和物理特征：ABS是由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三种化学单体合成。丙烯晴高强度，热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性，抗冲击特性；苯乙烯具有易加工，较低的表面的粗糙度值及高强度。三种单体的比例不同，ABS所表现出来的特性也有些变化。这样就会产生了上百种不同品质的ABS材料，使之在商品的设计更加的灵活多变。具有了不同的特性，例如：从中等到高等的抗冲击性，从低到高的表面粗糙度值和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕
12、变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。7、成型收缩率：0.3%0.8%。密度:1.04-1.8g/cm3。第三章 注射机选择3.1塑料件的体积质量计算。图3.1 伞柄三维图通过UG软件的“分析测量体”，可知:塑料件的体积 V=15924.7mm3浇注系统的体积 V浇=3921.455mm3ABS密度：1.04-1.8g/cm3。取密度1.05 g/cm3.塑料件的质量 m=15.9247 x 1.05=16.72 g浇注系统的质量 m浇=3.921455 x 1.05=4.12 g 3.2 注射机的选用 注射机的大小应与模具的大小相匹配。注射机过小，不能保证正常生产，以至于不能产生出优良
13、合格的塑料件；注射机过大，运转费过高，而动作缓慢，增加塑料件的生产成本；在选用注射机时，主要参数有，公称注射量，注射压力，锁模力，注射速度，塑化能力，合模装置基本尺寸，开合模速度，空循环时间等。 公称注射量：是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。 注射压力：为了克服熔料流经喷嘴，浇流道时的流动阻力，螺杆（柱塞）对熔料必须施加足够的压力，我们将这种压力称为注射压力。 锁模力: 模力是指注射时为克服型腔内熔体对模具的涨开力，注射机施加给模具的锁紧力 。注射速度：为了使熔料及时充满型腔，熔料必须有一定的流动速度。合模装置基本尺寸：包括模板尺寸，拉杆空间，模板间最大开距，动模板的行程，模具最大厚度和最小厚度等。塑化能力：单位时间内所能塑化的物料量，塑化能力应与整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间长，则不能发挥塑化装置的本领，反之则会加成长周期。开合模速度：为使模具闭合时平稳，以及开模，推出制件时不使塑料件损坏。要求模板在合模时从快到慢，开模时从慢到快，在到停止。空循环时间：在没有塑化，注射保压，冷却，取出制件等动作的情况下，完成一次循环所需要的时间。 通过伞柄头塑料件的尺寸大小，ABS材料的特征，查国产注射机
