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1、 闹钟后盖注塑模具设计声明本人所呈交的 闹钟后盖的注塑模设计 论文，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名： 日期： 2014 年 4 月 20日【摘要】 近几年，中国塑料行业飞速发展，塑料制品的数量与种类都越来越多，家庭生活中越来越多的人使用了塑料产品，这样一个循环，使得塑料行业发展的越来越好。近几年，塑行业也是发展迅速，伴随着越来越多的闹钟的出现，闹钟的销量更是倍增，闹钟上面越来越多的配件也都是用塑料制成的了
2、，因此本课题闹钟后盖也是其中之一。本课题是一个关于闹钟后盖制件的模具设计。主要研究的是这个塑料产品的模具设计，从实物产品的绘制，然后到模具的分型、型腔确定、模架等，这一系列的设计过程，都是需要借助很多的工具，例如：CAD、UG等。本课题的复习了大学学到的很多知识，例如：机械制图、塑料模具设计与工艺等等。关键词：闹钟后盖、UG注塑模设计、分型面、三维造型【关键词】:塑料；制作方法；注塑模目录引言1一、塑料的工艺分析3（一）塑件成形工艺分析3（二）闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数4二、注塑设备的选择5（一）估算塑件体积5（二）注射机的选择6（三）模架的选定6（四）最大注射压力的校核6三、
3、塑料件的工艺尺寸的计算8（一）型腔的径向尺寸8（二）型芯的计算9（三）模具型腔壁厚的计算9四、浇注系统的设计13（一）主流道的设计13（二）冷料井的设计13（三）分流道的设计19（四）浇口的选择6五、分型面的选择与排气系统的设计14（一）分型面的选择14（二）排气槽的设计14六、合模导向机构的设计20七、脱模机构的设计. .20八、塑料的工艺分析3（一）模具冷却系统设计3（二）模具加热系统设计4九、模具的装配3（一）模具的装配顺序3（二）开模过程分析4总结21参考文献22谢辞23引言生活中我们看到的电视机，手机的塑料外壳，铁质的快餐盒子，他们的形状都是一样的，好像一个模子里面刻出来的，我们便会
4、很奇怪，这是什么技术。什么是模具？模具就是利用一种特定的形状去成型出具有一定形状和尺寸制品的工具，而且还是批量生产，因此我们可以看到他们几乎都是一模一样的，好像一个模子里刻出来的。同样，不仅塑料制品，还有其他各种材料也都用于模具的制造，甚至还有金属材料。对模具我们要能生产出在尺寸精度、外观、物理性能。要求高效率、自动化的简便操作的模具来使用；从模具制造的角度看，要求制造容易、结构合理、成本低廉。在加工工艺、先进的模具、高效的设备这三个关键因素前，还有最重要的就是模具的设计。要是连模具都不能设计出，那就更别产品的生产了。产品的设计也是一样技术活，它首先由模具设计人员根据产品的样子使用各种工具比如
5、CAD，UG，PRO/E等计算机软件设计出模具结构，然后技术工人根据图纸要求通过各种机械的加工，比如车床，铣床，磨床，加工中心，电火花，线切割等做好模具的每一个零件，进行组装和调节，最后完成一套合格的模具。一、塑件成型的工艺分析（一） 塑件成型工艺分析，如图1.1所示图1.1图1.2由上图可知，闹钟的后盖形状比较复杂并且还有许多不同形状的孔。塑件尺寸精度是指获得的塑件的尺寸与产品用途中尺寸的符合程度。影响注塑塑件精度的因素包括有：使用的材料、塑件的结构、模具、成型的工艺、成型使用的设备。该塑件作为一般日常用品只需要一般精度就可以满足使用要求。根据塑料精度等级的选用,闹钟后盖的材料为ABS，且闹
6、钟后盖的精度要求为一般精度要求，所以取公差等级为MT3级精度。根据产品整体造型，我们不难看出闹钟的后盖的重心的位置是这次复杂设计的关键所在。对于能否成功制作出产品我们，可以适当的使用嵌件来解决这些问题。嵌件如图1-1所示图1-1（二）闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的一种共混物，该树脂材料具有良好的综合性能，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度较PA、PVC高出许多，能较好的防止高温所带来的产品变形，而且ABS树脂尺寸稳定性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，使用玻纤增强后可以减少到0.2%-0.4%，几乎不会出现塑化后收缩，
7、有利于产品的生产和组配。图2-1ABS树脂的性能除以上几点外还有很多，下面我将对其进行更加细致的阐释：1.一般性能 ：ABS的外观是不透明的一般呈象牙色的粒料，没有毒、无味、吸水率低。用它生产出来的产品可以着成各种颜色，并且具有90%以上的高光泽度。ABS和其它材料有着良好的结合性能，方便在其表面做印刷、涂层和镀层处理。2.热学性能：ABS属于无定形聚合物，并没有明显的熔点；熔体粘度相对于较高，流动性能较差，耐候性较差，紫外线可使变色；热变形温度为70107（85左右），制品经退火处理后还可提高10左右。对温度，剪切速率都比较敏感；ABS的韧性在40时仍能表现出，适合使用的温度范围可在 -40
8、到85内长期使用。3.电学性能：ABS有较好的电绝缘性，对于温度、湿度和频率的影响可以忽略不计，优秀的电学性能可以让他在大多数环境下使用。综上性能所述，ABS树脂作为闹钟后盖的材料是非常合适的。二、注塑设备的选择（一） 估算塑件体积估算塑件体积和质量：根据ABS的性能，查寻相关资料，根据实际的操作经验，我们取1.135 g/cm3为ABS材料的其平均密度，取0.55为平均收缩率。使用UG软件对其进行三维造型，根据画出来的三维产品，我们使用软件自动计算出产品浇道凝料和塑件的体积是9cm3,另外预置浇道凝料我们取2 cm3 ，塑件体积为11 cm3。图2-1塑料精度等级的选用（二） 选择注塑机根据
9、塑料产品的体积或质量，根据实际操作经验我们选定注塑机型号为SZ-40/25的注塑机来完成该产品。如图2-1所示。注塑机的参数如下：图2-1（三） 模架的选择根据塑件大小，我们选定S2040BI404070的模架。确定模架的结构形式和规格如图见图3-1：型号：AI型2040。50mm的定模板厚度，50mm的动模板厚度是，120mm的垫块厚度， 45mm支撑板厚度，模架外形尺寸450450315mm。图3-1（四） 最大注射压力的校核选取的注塑机的最大注塑量要保证大于产品的成型力，即：PzPch。但通常对于注塑机的选择我们选择是实际注塑量最的85%。注塑机的最大注塑量要保证：V塑V浇模具长模具宽开
10、模行程校核及计算模具厚度决定了注塑机的最大行程，所以要满足： H1H2(510) S机(H模Hmin)因为本模具的特殊性，浇注系统和塑件的高度已经包括了顶出距离。 因此所以：75(510) 250(185135)，该注射机满足条件。 三、塑料件的工艺尺寸计算成型塑件部分的尺寸叫做工作尺寸。对于闹钟后盖须与前盖能否完美配合，闹钟后盖的边缘起着关键作用，所以我们根据ABS的成型收缩率0.40.7%,可以取S=0.5%。公差等级基本尺寸0-33-66-1010-1414-1818-2424-30MT10.070.080.090.100.110.120.14MT20.10.120.140160.180
11、.200.22MT30.120.140.160.180.200.240.28公差等级30-4040-5050-6565-80MT10.160.180.200.23MT20.240.260.300.34MT30.320.360.400.46图3-1塑件公差数值表（一） 型腔的径向尺寸在计算型腔尺寸时，选取塑料的收缩率时很难选取，所以我们对于尺寸要选小一些，留有的余地就相对大了，否则做大了产品不合格模具就报废了。（1+S）Ls-(0.50.75) 0+=1.008Ls-0.75 0+=（LM）0+模具型腔采用六级精度制造，根据型腔的尺寸和相关的公式，数据代入公式得到1.型芯径向尺寸的计算：对于型芯
12、尺寸的计算，我们对于尺寸的选择通常会偏大一些，这样就留有了缩小的余地，以便后期的修正。（1+S）Ls+3/4-0= LM相同字母的含义，相同的六级精度制造，根据型芯的基本尺寸以及公式，数据代入数据得到2.型芯高度尺寸计算在计算型芯高度时，尺寸要选的大一些，留有缩短的余地，以便调整型芯的长度。HM=（1+S）Hs+3/4 -0,相同的六级精度制造代入数据Hs=15mm 得到结果：HM=15.4860-0.13mm注塑模向导中的工件是用来生成模具型腔和型芯的毛胚实体，所以毛胚的外形尺寸是在零件外形尺寸的基础上整体都放大了一定尺寸，这就是所说的余量，以便在加工时不会造成模具的损坏。最终尺寸设定下图所
13、示。如图3-1为型芯 图3-2为型芯固定板图3-1图3-2（二） 模具型腔壁厚的计算对于公式的繁琐计算，且不能保证在生产生产中的准确性，这时候实际操作经验起到了很大作用，帮助我们确定壁厚的大小。为达到模具具有高性能的目的，具有高耐磨性，良好的稳定性和良好的导热性是我们选用模具材料时首先要考虑的。根据三维图我们可以得出型腔壁厚为33。如图3-3为型腔固定板图3-3四、浇注系统的设计主流道、分流道、浇口以及冷料井组成普通浇注系统。（一） 主流道的设计流道是熔融塑料通过注塑机进入浇口和型腔前的流动通道，如果流道特征位于型腔和型芯的外部，可以创建一个分流道特征，如果流道特征位于型腔和型芯的内部，可以创建一个主流道特征。采用潜伏式的点浇口，有利于流道中凝料的拉出。通常我们设计锥形的主流道，锥度为3，控制内表面的粗糙度在Ra0.8um左右,通常采用0.5mm的孔径。（二） 冷料井的设计工艺冷料井位于主动模板上，设计在分流道末端也可以，它的作用是防止“冷料”流进型腔,影响产品的质量，同样开模的时候又能将主流道的凝料拉出。（三） 分流道的设计要求在注塑模向导中，主
