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1、. . . . 学院毕 业 设 计题目 饮水机接水盒的设计与制造 系别 机电系 专业 模具设计与制造班级学号指导教师日期 / 设计任务书设计题目： 饮水机接水盒模具设计设计要求：1. 确定合理工艺方案2. 确定材料3. 在模具的设计中最好有创新4. 设计要全面介绍模具的工作原理5. 容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高6. 模具的设计有效地体现出实用的特色设计进度要求：第一周 搜集模具相关资料与前期准备工作第二周 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第三周 模具整体与其零件的设计和绘制结构尺寸图第四周 修改图形第五周 毕业论文的校核、修改、定稿与打印装订第六周 定稿第七周 打印装订指导教师（签
2、名）：摘要塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。饮水机接水盒的手感要求要好，而且要求整体外形美观大方，这就要求了在塑件的重要部位最好是设置倒圆角，减少应力的同时还增加了塑件的寿命，还满足了足够的手感。本文分析在于设计说明了常用饮水机接水盒塑件的结构特点，
3、叙述该塑件成型工艺、注射模的结构和其构件的结构特点和性能要求以与模具的工作过程，还囊括了侧向抽芯、顶出杆、复位杆的结构特点和基本工作原理。另外，还阐述了注塑机的挑选和校核验证、模具的具体安装和调试等.。关键词：型腔；型芯；侧抽芯机构；注塑机；模具安装调试。目录摘要II1 进行零件结构工艺性分析11.1 进行零件结构工艺性分析11.2 进行零件材料性分析21.3 尺寸精度与表面质量分析31.4 塑件的表面粗糙度31.5 塑件表面质量分析31.6 塑件注塑工艺参数的确定41.7 塑件的成型工艺42 注塑机的初选52.1注塑机的初选52.2注塑机的终选63 模具结构、尺寸的设计计算73.1浇注系统设
4、计73.2型面的选择83.3定型腔的排列方式93.4型腔分析93.5抽芯机构设计103.6斜销的设计113.7滑块与导滑槽设计173.8推出机构的设计173.9冷却水道的设计193.10成型零件的结构设计204 成型设备的校核224.1模具闭合高度的校核224.2模具安装部分的校核224.3模具开模行程的校核224.4锁模力的校核234.5注射压力的校核235 模具的安装、调试与保养255.1模具安装255.2试注射255.3模具的保养26致27参考文献281 进行零件结构工艺性分析1.1 进行零件结构工艺性分析该塑件为饮水机上的接水盒，主要是用于用户在使用过程中不小心漏下的图1.1 制件图水
5、，故其机械性能要一般的，关键在于制件的手感，要拿的舒服，用得是顺手，故在制件的一些重要部位都做了倒圆角处理，让手感更加的不同。从零件结构图上分析，零件大体形状成弧型，零件侧为不规则的且还是阶梯型的，外形为上大下小的弧型。塑件厚度为1mm，再进一步分析零件，其腔侧壁上有两道加强板，外壁上有一个小圆丘状的突起，为零件的安装定位用，零件为对称零件。由于零件外部侧壁上有一突起与脱模方向是垂直的，不能强制性脱模，此时应采用侧向抽芯的模具较合适。1.2 进行零件材料性分析由于塑件材料（ABS）为热塑性，零件的壁厚比较薄容易注塑成型。ABS是由（丙烯晴 - 丁二烯 - 苯乙烯）三元共聚物，具有较好的综合性能
6、，每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性与化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度与高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料,ABS塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体采用乳液、本体或悬浮聚合法生产，使其具有三种单体的优越性能和可模塑性，在一定的温度和压力下注射到模具型腔，产生流动变形，获得型腔形状，保压冷却后顶出成塑料产品。聚合物的分子一般呈链状结构，线型分子链和支链型分子认为是热塑性塑料，可反复加热冷却加工，而经过加热多个分子发生交联反应，连结成网状的体型分子结构的塑料通常是一此次性的，不能重复注射加工，也就是所说的热固性塑料。既然是链状结构，那塑料的
7、在加工时收缩的方向也是跟聚合物的分子链在应力作用下取向性与冷却收缩有关，在流动方向上的收缩要比其垂直方向上的收缩多。产品收缩也同制品的形状、浇口、热胀冷缩、温度、保压时间与应力等因素有关。通常书上提供的收缩率围较广，在实际应用中所考虑的是产品的壁厚、结构与确定注塑时温度压力的大小和取向性。一般产品如果没有芯子支撑，收缩相应要大些。塑料注塑模具基本分为静模和动模。在注塑机的注射头一边的带浇口套的为静模，静模一般有浇口套、靠板、模板组成，简单模具（特别是静模没有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一点的模板就可以了。浇口套一般为标准件，除非特殊原因，不建议取消。浇口套的使用有利于安装模具、更换方
8、便，不用自己抛光。有些特殊模具浇口套可用钻出来或用锥度线割割成。部分模具必须静模脱模时，还得加上静模脱模机构。动模的结构一般为动模板、动模靠板、脱模机构以与模脚和装机固定板。脱模机构中除了脱料杆，还有回位杆，部分模具还要增加弹簧以实现例如自动脱模等功能。还有导柱、冷却水孔、流道等也是不可少的模具的基本结构。当然，斜导模具还有斜导盒、斜导柱等。当为一产品设计模具时，首先要设定模具的基本结构尺寸以备料，来加快模具制造的速度。复杂产品应先绘制好产品图，再定好模具的尺寸。现在的模具基本上要进行热处理，加高模具的硬度，提高模具使用寿命。在热处理前，先对模板进行初步加工：钻好导柱孔、回位孔（动模）、型腔孔
9、、螺丝孔、浇口套孔（静模）、拉料孔（动模）、冷却水孔等，铣好流道、型腔，有些模具还应铣好斜导盒等。现在的普通精密模具的模板一般用Cr12、Cr12Mov和一些专业模具钢,Cr12等硬度不能太高，在HRC60度时经常开裂，模板的常用硬度一般为HRC55度左右。芯子的硬度可在HRC58以上。如果材料为3Cr2W8v，制造后再氮化处理表面硬度，硬度应为HRC58以上，氮化层应越厚越好。浇口直接关系到塑件的美观，浇口设计不好的话，容易产生缺陷。在没有任何阻挡的情况下很容易产生蛇型流。对于要求高的产品，还应设计溢流和排气。溢流处可以用顶杆，不要在模板上留有溢流飞边，才不至于影响模具寿命。ABS材料还具有
10、超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以与很高的抗冲击强度。ABS的流动性介于PS与PC之间，其流动性与注射温度和压力都有关系，其中注射压力的影响稍大，因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度，提高充模性能。1.3 尺寸精度与表面质量分析塑件的重要尺寸:=103.0mm,=3.0mm,=12.0mm,=34.63mm,=29.14mm,=101.0mm,=3.8mm,=13.0mm。等尺寸精度等级为4级（SJ1372-78）；次重要尺寸：=10.11mm，=120.1mm。等的尺寸为6级或是自由精度（SJ1372-78）。由上分析可知，该零件尺寸精度是中等，对应的模具相关零件
11、的尺寸加工可以保证。1.4 塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度低，塑建的外观越美丽，一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高级，塑件的表面粗糙度一般为Ra1.6。由上分析知该制件尺寸精度和表面粗糙度都是一般要求容易保证模具相关零件的尺寸和加工要求，有利于制件的成型。1.5 塑件表面质量分析该制件属于一般的日常用品，在注重其美观以外就是保证拿在手上舒服不圪手就行，故表面除要求没有缺陷、毛刺、部不得有导电杂质外没有特殊的表面质量要求，该制件的表面要求较容易实现，相比较来讲比较容易实现注塑成型。综上分析可知，可以看出注塑件在注塑成型时候如果在工艺参数控制方面较好，且工艺参数调整的也比较好的话，那注塑出的制件
12、就能得到保证。1.6 塑件注塑工艺参数的确定查找模具设计与制造简明手册和实际情况，来综合评定ABS的工艺参数。工艺参数可做如下选择，试模时可根据实际情况做出调整，直至达到生产出合格的制件。表1.1 温度或时间参数预热干燥温度80-85螺杆转速30后处理时间：2-4料筒温度199-210（后段温度）预热时间2-3204-221（中段温度）注射时间20-90210-232（前短温度）高压时间0-5喷嘴温度170-180冷却时间20-120模具温度63-85压力参数注射压力：60-100后处理温度701.7 塑件的成型工艺ABS在升温时温度增加。所以成型压力高，塑件上的脱模斜度易较大，ABS易吸水，
13、吸水率大约为0.2%-0.8%，对于本级别的ABS，加工前用烘箱以80-85烘2-4小时或用干燥料斗以80烘1-2小时。后用注塑成型来生产制件。无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.宜取高料温,高模温,但料温易270度.对于本精度的塑件,模温宜取50-60度。还要需解决夹水纹，提高材料的流动性，采取了高料温、高模温，或者改变入水位等方法。如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具与时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2 注塑机的初选2.1注塑机的初选(1)计算塑件的体积和质量以下
14、计算体积值为三维造型软件自动生成。初步计算出塑件的体积：。根据查询设计手册知：ABS的密度为=1.05计算塑件的重量：浇注系统凝料质量为：塑件和浇注系统凝料总质量为：(2)选用注射机根据总体积V42.87,初步选取螺杆式注塑成型机XS-ZY-125型号主要参数如表2.1所示:表2.1注塑机的主要参数理论注射量最小模具厚度200mm注射压力定位孔的直径锁模力喷嘴球半径12mm拉杆间距260mm290mm喷嘴口孔径3mm最大模具厚度300mm移模行程600mm2.2注塑机的终选注射量的校核塑料制品的体积或是质量不能超过所选注塑机的一次最大注射量，一般注射机的图2.1 TT1-1290/270螺杆注射机喷嘴示意图额定注射量利用率控制在以下，用公式表示为：制品的体积或质量；注射几额定注射体积或质量。综上所述，塑件与浇注系统的总体积为远小于注塑机的理论注射量，将数据代入公式得：, 故满足要求。3 模具结构、尺寸的设计计算注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定与型腔的排列方式和冷却水道布局以与浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等容。3.1浇注系统设计(1)主流道设计主流道是熔融塑料进入模具型腔时的最先经过的部位，其截面尺寸直接影响塑料的流动速度和填充时间，如果主流道截面尺寸太小，则塑
