買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設計說明書 題 目： 筆蓋注塑模具設計 院 （系）： 國防生學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型： 理論研究 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發(fā) 2014 年 5 月 4 日 編號： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 注塑成型在整個制造業(yè)的生產中占有十分重要的地位，據估計注塑成型的制品約占模具塑料制品總產量的三分之一及以上，注塑模具在模具工業(yè)中的 重要性顯而易見，現在注塑模具設計和制造中的傳統方法早已滿足不了現代生產發(fā)展的需要，為贏得競爭市場，持續(xù)發(fā)展，模具生產必須變革傳統的生產方法，引進新技術、新思維。 在計算機技術日益發(fā)達的今天，將計算機運用于注塑模具以及制造業(yè)中已經迫在眉睫。本文主要研究的工作和成果如下： 本文具體的闡述了模具 及先進制造模式在模具行業(yè)中的應用，在分析的國際國內模具市場，國內模具 發(fā)展趨勢的基礎上提出以計算機應用技術為手段的輔助模具設計的新方法。主要針對注塑模具常見的成型方法進行了 分析研究，以達到將注塑模具過程智能化在熟悉注塑模具設計基本知識的基礎上，對系統進行分析并設計出系統的總體框架。 我們運用 軟件中的模具模塊以及塑料仿真模塊來進行對模具進行了各個系統的設計。 本論文是對筆蓋注塑模具設計的一個詳細的介紹，這次的筆蓋模具設計我們主要采用了側抽芯注射模。每個筆蓋有一個大孔，成型需要側抽芯。本模具采用一模十二腔，二次分型，點澆口進料，彈簧和斜導柱分別抽芯。設計的主要內容有：筆蓋的設計，筆蓋材料的選擇，注塑機的選用、分型面、型腔布局、澆注系統、型腔尺寸計算、型芯尺寸的計算、螺紋 型心、模架的選擇、推出脫模機構的設計、溫度調節(jié)系統和裝配圖與零件圖的繪制等。本次設計主要是通過對塑件的形狀、尺寸及其精度要求進行注射成型工藝的工藝分析、側向分型與抽芯機構設計，重點在側抽芯機構的設計。在這過程中分析了模具受力，推出脫模機構的設計，合模導向機構的設計，冷卻系統的設計以及排氣系統等，并繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件圖。設計中力求模具結構設計簡單、合理、實用，使得模具結構緊湊、工作可靠，可實現全自動操作。 關鍵詞 ： 注塑模；一模 12穴；型腔；導柱 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 a in It is of in is of to of to in of of as as in on of on of as a of a in to n of on of of We to a of to to is is of as a be to s is a is of of s of of is of of of is to on to a 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 引言 . 1 1 塑件總體分析 . 2 寸分析 . 2 料的選擇 . 2 積及質量計算 . 4 積的計算 . 4 量及面積的計算 . 4 2 型腔數目的確定 . 5 3 成型零部件的設計 . 6 腔、型芯工作尺寸計 算 . 6 腔尺寸計算 . 6 芯尺寸計算 . 6 型零部件的強度與剛度計算 . 7 度校核 . 7 度校核 . 7 4 分型面的選擇 . 7 5 澆注系統的設計 . 9 注系統的構成 . 9 注系統設計原則 . 9 流道的設計 . 9 流道的形狀設計 . 9 流道的尺寸設計 . 10 流道的設計 . 11 流道截面的設計原則 . 12 流道截面的具體設計 . 12 流道的尺寸的設計 . 13 流道的布置形式 . 14 料穴的設計 . 15 6 冷卻系統的設計 . 15 具溫度的影響 . 15 卻系統主要設計原則 . 16 卻回路尺寸的確定及布置 . 17 道孔徑的設計 . 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 卻回路的布置 . 18 卻時間計算 . 19 水量 M 的計算 . 20 型周期計算 . 21 7 模具材料選擇 . 21 具滿足工作條件要求 . 21 具滿足工藝性能要求 . 22 具滿足經濟性要求 . 23 8 選擇注射機 . 23 射機型號選取 . 23 射機參數的校核 . 25 9 模具主要參數的計算 . 27 模力的計算 . 27 始脫模力 . 27 桿直徑計算 . 28 桿的應力校核 . 28 板的厚度計算 . 29 出機構的設計 . 29 桿的設計 . 29 位桿的設計 . 30 脫模方式的確定 . 30 10 模具結構設計 . 31 構設計主要原則 . 31 具強度的設計 . 32 模的設計 . 32 底式組合凹模側壁強度的計算 . 33 支撐板的強度計算 . 33 11 排氣系統的設計 . 34 氣會產生的缺點 . 34 氣方式及機構的設計 . 35 12 模架的選擇 . 36 13 成型零件加工工藝規(guī)程 . 37 14 結束語 . 39 參考文獻 . 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 引言 模具是我國國民經濟的基礎工業(yè)，是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備，隨著社會的不斷進步、經濟的不斷發(fā)展，各種各樣的商品被不斷生產出來，其中大多數商品的生產都依賴于模具的多樣化。國民經濟的五大支柱產業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑業(yè)的發(fā)展也要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。 模具在制造業(yè)中所具有的重要地位，使得模具的制造能力和技術水平已成為衡量國家制造業(yè)水平和創(chuàng)新能力的重要標志 。近年來隨著模具制造能力的不斷提高，使得模具有著高精度、長壽命、高生產率、型腔形狀和模具結構復雜的特點。如今模具的生產方式廣乏采用 用高速切削加工技術，快速成型技術和快速制模技術的一系列的先進技術。模具未來的加工也向著粗加工向高速加工發(fā)展，成型表面的加工向精密、自動化發(fā)展，光整加工向自動化發(fā)展，快速成型加工技術的發(fā)展，模具維化、智能化和網絡化發(fā)展，模具的標準化程度將不斷提高。但我國模具的發(fā)展存在著一些不足：發(fā)展不平衡，工藝裝備落后，組織協調能力 差，供需矛盾短期難以緩解，大多數企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足，以上的這些缺點嚴重阻礙了我國模具的發(fā)展，以上缺點成為我國當前模具工業(yè)首要解決的問題。 隨著塑料制品在社會中的用途越來越廣，對塑料模具提出了更高的要求。 四年學習的結束，使自己對模具的認識有了清晰的了解。這次設計的題目是筆蓋進行注塑設計，通過對塑件進行分析、對模具結構的設計和計算。通過 進行造型分析，最后用 然對模具的結構有一些感性的認識和理性的認識，也進行過實踐和相應的課程設計，但 這次設計是對四年學習的一個總結，由于缺乏真正的實踐經驗，使這次畢業(yè)設計的過程中遇到了很多困難，但是通過老師的指導和詳細的查閱資料，以及和同學們的討論，解決了不少的問題相信這次設計能夠符合設計的要求，完成設計的任務。由于自身知識的不夠完善，在設計的過程中存在著一些不足和不完善的地方，懇請老師指正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 塑件總體分析 寸分析 圖 套的截面圖紙 塑件的主要技術要求：未注公差按 8 級 ; 材料采用 料的選擇 通常，選擇塑件的材料依據是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數據。對于常溫工作狀態(tài)下的結構件來說，要考慮的主要是材料的力學性能，如屈服應力，彈性模量，彎曲強度，表面硬度等。綜合各項因素最后選擇 能 毒、無味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆粒或粉狀。 3,收縮率為 彈性模量值 為 松比值為 濕性 250。 力學性能 優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。耐蠕變性比 ，但比 。 彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。 熱學性能 3118，制品經退火處理后還可提高 10左右。40時仍能表現出一定的韌性，可在 00的溫度范圍內使用。 電學性能 電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 多數環(huán)境下使用。 可以說是聚 苯乙烯 的改性，比 有良好的加工性能，可以使用注塑機、擠出機等塑料成型設備進行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型，還可以焊接、涂覆、電鍍和機械加工。工前需進行 干燥處理，干燥溫度為 7085，干燥時間為 26h；品在加工中容易產生內應力，如應力太大，致使產品開裂，應進行退火處理，把制件放于 7080的熱風循環(huán)干燥箱內 24h，再冷卻至室溫即可， 升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大， 吸水，成型加壓前應進行干燥處理， 產節(jié)痕，模具設計時應注意盡量減少澆注系統對料流的阻力，在正常的成型條件下壁厚，熔料溫度對收縮率影響極小，在要求塑件精度高時，模具溫度可控制在 50 60 c,而在強調塑件光澤和耐熱時，模具溫度應控制在 60 80 c。 最常用的工程塑料，廣泛應用于制造齒輪、軸承、把手、泵葉輪、 電視機 、計算機、打字機殼體、鍵盤、電器儀表、儲電池槽、冰箱部件等及機械工業(yè)部件、各種日用品、消費品包裝等制品。 塑成型溫度 160220之間，注射壓力在 70130具溫度為 5575。 圖 筆套的三維模型圖 如圖所示塑料制件材料為丙烯腈 丁二烯 查表得收縮率為： 取值 大批量生產 1）該塑件尺寸較小，一般精度等級 4，為降低成本，采用一模多腔，并不對制品進行后加工。 2）根據塑件的生產效率及為提高成型效率采用側澆口。 3)為了方便加工和熱處理 ,型腔與型芯采用拼鑲結構 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 積及質量計算 積的計算 將筆套分成 3個部分進行計算，如下圖所示： 圖 積分割圖 已知： ,4 . 0 m . 5 ,3 5 . 0 m m , 1 0 m m , 7 0 m m , 4 0 , 3 0 m m , m m ,R 32132121 1h 14 第一部分的體積為： )r+ 1 4 1 5 9 2 61 / 3-)r+ 1 4 1 5 9 2 61 / 3=V 2112222212111 1 4 1 5 9 2 6+)r+ 1 4 1 5 9 2 61 / 3- 21212331211 1= 21r 而總體體積為： V= 查表塑料模設計手冊之二表 料的密度為 =量及面積的計算 （ 1）單個塑件質量： 31 . 0 4 1 2 7 8 . 4 8 1 0 1 . 3 2 9 6M V g g （ 2）在分型面上面的投影面積為投影S=（ 3）曲面的整體表面積：總S=3 2（ 4）曲面的平均厚度為： 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 維剖視圖 2 型腔數目的確定 一次 注射只能生產一件塑件的模具稱為單型腔模具；一次注射能生產兩件或兩件以上塑件的模具稱為多型腔模具。與多型腔模具相比較，單型腔模具具有塑件的形狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結構簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點。但是，在大批量生產的情況下，多型腔模具應是更為合適的形式，它可以提高生產效率，降低塑件的整體成本。 在多型腔模具的實際設計中，確定型腔數目的方法一般有兩種。一種方法是首先確定注射機的型號，再根據注射機的技術參數和塑件的技術經濟要求，計算出要求選取型腔的數目；另一種方法是先根據生 產效率的要求和塑件的精度要求確定型腔的數目，然后再選取擇注射機或對現有的注射機進行校核。一般可以按下面幾點對型腔的數目 ： 尺寸精度等級要求一般 , 根據經濟性來確定型腔數目，經計算采用一模 12腔 總體積及質量為： 圖 腔排布圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 塑件總體積 7 81212 塑件總體質量 5 9 總 3 成型零部件的設計 腔、型芯工作尺寸計算 查表塑料 模設計手冊之二表 縮率 取值 型腔徑向尺寸 z =(1+S) 0+ (3 型腔深度尺寸 z =(1+S)+0 z (3型芯徑向尺寸 z =(1+S) +0 z (3型芯高度尺寸 z=(1+S) hs+x +0 z (3式中： 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（ ； 塑件內型徑向基本尺寸的最小尺寸（ ； 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（ ； 塑件內型深度基本尺寸的最小尺寸（ ； 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ ； X 1/3； 塑件公差（ ； Z 模具制造公差，?。?1/31/5） 。 腔尺寸計算 尺寸 公差值 / 計算 14 z =(1+ + z =(1+ +8 z =(1+ 51+1/3 0+ 型芯尺寸計算 尺寸 公差值 / 計算 z =(1+ 8 35 z =(1+ 35+1/3 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 型零部件的強度與剛度計算 度校核 3423化簡得出 s 式中： E 型腔材料彈性模量； J 梁的慣性矩 S 側壁厚度 P 型腔內單位面積熔體壓力 根據查表結果得出 E=105 =取 30入計 算得 結果 19 成立故能滿足其剛度要求。 度校核 s r( )12 (3式中： 型腔材料許用拉應力為 150入計算得出 19 r( )12 成立， 故能滿足其強度要求，確定最小壁厚之后 ,結合模具抽芯原則 ,初步確定選用 模架周邊尺寸為 246 249 4 分型面的選擇 分型面的設計在注射模的設計中占有相當重要的位置，分型面的設計可以對塑件的質量、模具的整體結構、工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于 分型面受到塑件在模具中的成型買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置，形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種要素的影響。因此選擇分型面時應綜合分析比較，所以要根據以下幾條原則選擇分型面： （ 1） 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。當已經初步確定塑件的分型方向后分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔中脫出； （ 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模。通常分型面的選擇應盡可能使塑件在開模后留在動模一側，這樣有助于動模內設置的推出機構動作，否則 在定模內設置推出機構往往會增加模具整體的復雜性； （ 3） 保證塑件的精度要求。與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內孔，為保證其精度，應盡可能設置在同一半模具型腔內。如果塑件上精度要求較高的成型表而被分型面分割，就有可能由于合模精度的影響引起形狀和尺寸上不允許的偏差，塑件因達不到所需的精度要求而造成廢品； （ 4） 滿足塑件的外觀質量要求。選擇分型面時應避免對塑件的外觀質量產生不利的影響，同時需考慮分型面處所產生的飛邊是否容易修整清除，當然，在可能的情況下，應避免分型面處產生飛 邊； （ 5）便于模具加工制造。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直分型面或易于加工的分型面； （ 6）對成型面積的影響。注射機一般都規(guī)定其相應模具所允許使用的最大成型面積及額定鎖模力，注射成型過程中，當塑件 (包括澆注系統 )在合模分型面上的投影面積超過允許的最大成型面積時，將會出現漲模溢料現象，這時注射成型所需的合模力也會超過額定鎖模力，因此為了可靠地鎖模以避免漲模溢料現象的發(fā)生，選擇分型面時應盡量減少塑件 (型腔 )在合模分型面上的投影面積； （ 7）對排氣效果。分型面應盡量與型腔充填時塑料熔體的料流末端所在的型腔 內壁表面重合； （ 8）對側向抽芯的影響。當塑件需側向抽芯時，為保證側向型芯的放置容易及抽芯機構的動作順利，選定分型面時，應以淺的側向凹孔或短的側向凸臺作為抽芯方向，將較深的凹孔或較高的凸臺放置在開合模方向，并盡量把側向拍芯機構設置在動模一側。 經綜合思考，我們采用的是以筆套的中截面為分型面。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 澆注系統的設計 注系統的構成 澆注系統通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴四個部分組成。其 作用是使 使熔體均勻充滿型腔，并使注射壓力有效地傳送到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、質量優(yōu)良的塑件。澆注系統 的 設計 是否 適當 ，直接 影響 成形品的 外觀 、物性、尺寸精度和成形周期。