《模具设计与制造技能训练设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具设计与制造技能训练设计说明书（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 . 模具设计与制造技能训练设计说明书设 计 题 目 ：设 计 者：班 级：指 导 教 师：理工大学2013年 12 月 26 日摘要论文根据工程实际的需要完成底座盖的注射模设计。在设计中采用塑料注射成型论文中具体分析了产品的工艺性,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备,确定了模具制作的总体方案,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。论文中还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计，完成了工件工程图设计，圆满完成了模具设计所要求的各项工作。本文中针对底座盖注射模具制定出合理的设计结构，其中包括成型部分与其零部件设计，浇
2、注系统设计，脱模机构设计，冷却系统设计等。根据分析，设计了一套塑料注射模具，并对模具以与主要零件进行了CAD绘图。关键字：注射模具，浇注系统，脱模机构，冷却系统目录摘要II目录III第1章前言1第2章塑件的工艺分析22.1塑件的工艺性分析22.2塑件的结构和尺寸精度与表面质量分析42.2.1结构分析42.2.2尺寸精度分析42.2.3表面质量分析42.3 计算塑件的体积和质量42.4 注射机的初选5第3章分型面选择和浇注系统设计73.1 注射模具分型面的选择73.1.1 分型面的基本形式73.1.2 分型面选择的基本原则73.1.3 分型面的选择73.2 浇注系统的设计83.2.1 浇注系统的
3、组成83.2.2 注射模具主流道的设计83.2.3 分流道的设计11第4章成型零件的设计154.1 模具型腔的结构设计154.2 型芯的结构设计174.3 成型零件的尺寸确定17第5章顶出机构的设计22第6章冷却系统的设计24第7章排气系统25第8章成型设备有关参数校核25第9章模具特点和工作原理27总结28参考文献29 / 第1章 前言光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对
4、模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以注射底座盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构与零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。本次设计中得到了戴老师的指点。同时也非常感学院各位
5、老师的精心教诲。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。第2章塑件的工艺分析该塑件是底座盖产品，其零件图如图所示。本塑件的材料采用聚碳酸酯，生产类型为大批量生产。图2.1底座盖图2.1塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下：1 塑件的原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯（PC），属于热塑性塑料 线型结构非结晶型材料，透明 小于130，耐寒性好，脆化温度为-100有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等 透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水
6、敏性强（含水量不得超过0.2），且吸水后会降解 力学性能好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差 熔温温度高（超过330才严重分解），但熔体黏度打，流动性差（溢边值为0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中结论1熔温温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火2 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝气泡与强度显著下降现象3易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角，缺口和金属嵌件造成应力集中，
7、脱模斜度取22塑件的尺寸精度分析 该塑件尺寸精度无特殊要求，大部分尺寸为自由尺寸，可按MT5差取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）。塑件外形尺寸：35、18、15、9、10形尺寸：26、R1、R3.5、12、6、3.5、5孔心距：220.223塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，外表面没有斑点与熔接痕，而塑件部没有较高的表面粗糙度要求。4塑件的结构工艺性分析 该塑件的外形为长方体。壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 塑件型腔很大，有尺寸不等的孔，它们均符合最小孔径要求。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。 2.2塑件的结构和尺寸精度与表面质量分析2.2.1结构分析从零件图上分析，该零件
8、总体形状为圆形。因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2尺寸精度分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3.5mm,壁厚均匀,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，部不得有杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机与确定模具型腔数。计算塑件的质量是为了选用注塑机与确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=4624.5388mm3（单个）（2）计算塑件的质量 计算塑件的
9、质量是为了选择注射机与确定模具型腔数。根据有关手册查得p=1.2kg/dm3 所以，塑件的质量为 W=pV =4624.53881.210-3=5.549g 根据塑件形状与尺寸采用一模四件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析与注塑时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机 W总=4W=45.549 =22.198g2.4 注射机的初选综上所述，初选螺杆式注塑机：XS-ZY-60 根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数当未限定设备时，须考虑以下因素：采用一模四腔的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机XS-ZY-60型。XS-
10、ZY-60型注射机的主要参数如下表所示主要技术参数项目参数数值主要技术参数项目参数数值最大注射量/ cm360最大模具厚度/mm200螺杆直径/mm38最小模具厚度/mm 70注射压力/Mpa122模板最大距离/mm380注射面积/cm3130喷嘴圆弧半径/mm12注射方式螺杆式喷嘴移动距离/mm120锁模力/KN500喷嘴孔直径/mm4 2塑件注射成型工艺参数的确定：根据该塑件的结构特点和聚碳酸酯的成型性能，查相关手册得到聚碳酸酯的成型工艺参数：塑件的注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t：110120成型时间/s注射时间2090时间：812h保压时间05料筒温度t/后段2
11、10240冷却时间2090中段230280总周期40190 前段240285螺杆转速n/（r/min）3060喷嘴温度t/240250 后处理方法红外线灯模具温度t/70（90）120温度t/鼓风烘箱100110注射压力p/MPa80130 时间/h812第3章 分型面选择和浇注系统设计3.1 注射模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则：（1）保持塑料外观整洁；（2）分型面应有利于排气；（3）应考虑开模是塑料留在动模一侧；（
12、4）应容易保证塑件的精度要求；（5）分型面应力求简单适用并易于加工；（6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（7）分型面应与成型设备的参数相适应；（8）考虑脱模斜度的影响11。3.1.3 分型面的选择1、确定成型位置由于塑件结构简单,所以不用设计小型心,型腔直接开设在定模板和中间板上.采用两排各8个型腔分布.2、确定分型面采用单分型面注射模,从AA分型面一次分型,如下图所示:图3.1 分型面3.2 浇注系统的设计3.2.1浇注系统的组成浇注系统是将熔融的塑料从成型设备喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口与冷料。在设计注射模具的浇注系统应注意以下几项原则12。（1）根据所确定的塑
13、件型腔数设计合理的浇注系统布局。（2）根据塑件的形状和大小以与壁厚等诸多因素，并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式与位置。（3）应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把，以节省原料，提升注射效率。（4）应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。3.2.2 注射模具主流道的设计主流道是熔融塑料由成型设备喷嘴先经过的部位，它与成型设备喷嘴在同一轴心线上。由于主流道与熔融成型设备喷嘴反复接触、碰撞，一般浇口不直接开设在定模上，为了制造方便，都制成可拆卸的浇口套，用螺钉或迫合形式在定模板上13。（1）主流道的设计主流道是指浇注系统中从成
14、型设备喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。（2）主流道尺寸在卧式或立式成型设备上使用的模具中，主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角 为26。小端直径d比成型设备喷嘴直径大0.5mm1 mm。由于小端的前面是球面，其深度为3mm5 mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1mm2mm。流道的表面粗糙度值Ra为0.08 。（3）主流道浇口套主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53HRC57HRC。浇口套的材料应选用优质钢T8A，并应进行淬火处理，为了防止成型设备喷嘴不被碰撞而损坏，浇口套的硬度应低于成型设备喷嘴的硬度
