晾衣叉塑料模具设计【12张CAD图纸】【优秀】

晾衣叉塑料模具设计

46页 18000字数+说明书+任务书+开题报告+12张CAD图纸【详情如下】

A0 01 衣叉模具装配图.dwg

A1 02 b_板.dwg

A1 03 定模板.dwg

A2 04 c_板.dwg

A3 05 顶杆_1.dwg

A3 06 复位杆.dwg

A3 07 浇口套_R1.dwg

A3 08 晾衣叉产品2.dwg

A4 09 导杆.dwg

A4 10 GB 导套.dwg

A4 11 SB型限位钉.dwg

A4 12 带肩导套.dwg

CAXA图纸

中期检查表.doc

任务书.doc

晾衣叉塑料模具设计说明书.doc

晾衣叉塑料模具设计题报告.doc

进度计划表.doc

摘  要

　　　模具作为一种成型工具，其设计、制造水平的高低，直接关系到产品的质量与更新换代，是衡量一个国家产品制造水平的重要标志。

　　　本文主要介绍的是晾衣叉注塑模具的设计方法。首先分析了晾衣叉制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着系统介绍了晾衣叉注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、侧向抽芯机构、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。本文论述的晾衣叉注塑模具采用两板式结构，采用一模二腔的型腔布置，最后利用推杆将制件推出。

关键词：晾衣叉；注塑模；二板模；浇注系统

Abstract

　　　Die as a tool for molding, its design, manufacture level are of direct bearing on the quality of products and replacement, an important indicator to measure a country's level of manufacturing.

　　　The designing methods of injection mould of clothes fork are mainly introduced in this paper. First, the technological characteristics are analyzed, including material properties, forming characteristics and conditions, the process of the structure,  the forming equipment is selected. Then the parting line is selected, the number of cavities is determined. The specific introduction are made on gating system, cooling system, Molding parts, Steering mechanism,  moulding mechanism, and spacer parting institutions. Then the standard mould bases and mould materials are selected, and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analyzed and the appropriate solutions are provided.Two pence mould is used on the design of charger shell. there are two cavities in this mould, finally a stripper plate is used to push off the clothes fork.　　　

Keyword: Clothes fork; Injection mould; Two pence mould; Gating system;

目    录

引言1

1  塑件结构及尺寸3

1.1 本塑件的材料分析3

1.2 本塑件的工艺参数4

1.3 本塑件的产品结构4

1.4 塑件的公差5

1.5 塑件的壁厚5

1.6 塑件的脱模斜度6

2  模具结构的设计7

2.1 确定型腔数目的方法7

2.2 型腔排列方式的确定8

3  注射机型号的确定8

3.1 注塑机定义8

3.2 注塑机的类型9

3.3 注塑机的结构9

3.4 注塑机的选择10

3.4.1所需注射量的计算、塑件质量、体积计算10

3.4.2浇注系统凝料体积的初步估算11

3.5 注塑机的校核11

3.5.注射压力校核11

3.5.2锁模力校核12

3.5.3开模行程和模板安装尺寸校核12

4  成型零件的设计13

4.1 分型面的设计13

4.2 成型零部件的结构设计14

4.2.1型芯和型腔的结构设计14

4.2.2注射模强度要求15

4.3 型芯型腔的确定16

5  侧向分型与抽芯机构16

5.1 侧向抽芯机构的分类及组成16

5.2 确定抽芯距18

5.3 抽芯力的计算18

5.4 斜导柱设计20

6  浇注系统的设计21

6.1 浇注系统的组成21

6.2 浇注系统的作用21

6.3 浇注系统设计影响因素21

6.4 主流道的设计22

6.4.1主流道的材料23

6.4.2主流道的表面精度23

6.5 分流道设计23

6.6 浇口设计25

6.6.1浇口的选用26

6.6.2浇口位置的选用26

6.6.3浇注系统的平衡28

6.6.4排气的设计28

7  标准模架的选取28

8  合模导向机构的设计30

8.1 导柱导向机构设计要点30

9  脱模机构的设计32

9.1 脱模机构设计的总原则32

9.2 推杆设计32

9.2.1推杆的形状32

9.2.2推杆的位置和布局33

9.3 推件板设计的要点33

10  冷却系统的设计34

10.1 冷却系统的计算34

10.2 冷却系统的设计准则34

11  典型零件的制造工艺35

11.1 浇口套加工35

11.2 定模座板加工36

11.3 动模模套加工37

11.4 导柱的加工38

12  结语39

谢 辞40

参考文献41

　　　作为工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。    

　　　第十一五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、医疗器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机、传真机、电话及手机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；在子弹、枪支等兵器产品中占95%以上。

　　　我国模具工业在政府十分重视及关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量采用先进技术和设备，努力提高模具设计和制造水平，取得显著的经济效益。另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”,用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千倍。

　　　据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”,如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了模具专业化、标准化和商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”,日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”,在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“模具就是黄金”,新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”,中国模具权威经理称为“模具是印钞机”,可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的显著地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。

　　　近年来，我国模具行业一直保持着良好的发展势头，这种势头是否还会延续下去，这是业内人士十分关注的问题。笔者认为，我国模具行业尽管面临着在中低端产品领域国内企业竞争日趋剧烈以及在中高端产品领域国外或外资企业压力日益增大的局面，但经过近年来的持续发展，实力已大大增强，完全有能力变压力为动力，继续保持平稳发展。

　　　优惠政策为模具行业提供了良好的发展环境。在国家产业政策和有关配套政策导向之下，近年来已有不少地方相继出台了一些支持当地模具工业发展的优惠政策，有的见诸于文件，有的见诸于行动，都已收到很好的效果。同时，模具工业的快速发展也促进了当地经济的繁荣。随着各地之间交流活动的日益频繁，相信对模具工业发展有利的政策，及因此而带来的良好的发展环境将有进一步发展。

　　　模具行业内部体制改革和机制转换加速，产业结构渐趋合理，并且加强了管理，提高了水平。为了适应形势，我国模具行业近几年来加快了体制改革和机制转换步伐，“三资”和民营企业已占行业主导地位，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理有了很大进步。许多企业已应用了CAD/CAM/CAE一体化技术、三维设计技术、 ERP和IM3等信息管理技术以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及网络技术等许多高新技术，不少企业已提出了“生产专业化、产品品牌化、企业现代化、市场国际化”等企业发展战略。通过各种质量体系认证的企业一年比一年多。

　　　规模经济产生效益，模具集群生产发展迅速。在“小而精专”的专业化不断发展的同时，近年来，规模效应已被愈加重视。除了把企业做强做大，使规模经济产生效益之外，模具集群生产也不断显示其优越性，因而“模具城”、“模具园区”、“模具生产基地”等各种集群生产形式在全国迅速发展。据不少企业反映，集群生产与分散生产相比，至少有下列好处：市场更广阔了，协作更方便了，生产成本降低了，相互交流多了，优惠政策享受到了。目前全国年产1亿元以上模具的企业已有40多个，超过3000万元以上的企业已有200多个，具有一定规模的“模具城”已有近十个，正在建设或正在筹建的还有十多个。这些模具集聚生产基地的建设，对我国模具工业的发展起到了积极的促进作用。

　　　国际模具资本向我国转移的趋势十分明显，模具出口前景很好。由于我国模具特别是中、低档模具在国际市场上存在着较大的价格优势，有的模具价格甚至只有国际市场的几分之一，再加上我国有较低廉的优质劳动力资源及较好的技术基础和基础配套设施，因此近年来外商在我国模具行业的投资额一年比一年大，到我国采购模具的跨国公司也越来越多。

　　　当前全球制造业转移的规模不断加大，速度也不断加快，并正向深度和广度延伸，而我国的模具制造业正是承接转移的较为理想之地。加之“十一五”期间，国家将继续大力支持我国模具工业的发展，在多重有利条件下，我国内模具行业的未来将展现出一派美好景色。

1  塑件结构及尺寸

1.1本塑件的材料分析

　　　该塑件材料选用的是工程塑料ABS，ABS是广泛使用的塑料。ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(简称ABS)，这三者的比例为20：30：50(熔点为175℃)。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性变会减少。

　　　ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性性和表、耐化学面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。

　　　ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、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、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。

　　　ABS在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%~0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%～0.4%，而且绝少出现塑后收缩。

　　　ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。

　　　ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%~0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。

　　　产品要求表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，无毒、无味。经过层层筛选，ABS材料最附合本塑件要求,故选用ABS材料。

　　　8  合模导向机构的设计

8.1导柱导向机构设计要点：

　　　注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱导向机构设计要遵循以下规则：

　　　(1) 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。

　　　(2）直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；Ⅰ型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；Ⅱ型带头导套主要应用于推出机构的导向中。

　　　(3) 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离δ一般取导柱固定端的直径的1~1.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。

　　　(4) 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱.。

　　　(5) 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角。

　　　(6) 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出6~8mm，以确保其导向作用。

　　　(7) 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。

　　　(8) 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时可采用H8/f8或H9/f9）；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。

　　　(9) 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。脱模机构的设计

9.1脱模机构设计的总原则

　　（1）要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。

　　（2）正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。

　　（3）推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。

　　（4）推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。

　　　9.2.2推杆的位置和布局

　　（1）应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。

　　（2）应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。

　　（3）推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处；当结构特殊，需要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。

　　（4）推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推杆在端面前，则距型芯侧壁距离δ10.13mm；当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁距离δ23mm。

　　（5）在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。

　　（6）若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。

9.3推件板设计的要点

　　（1）推件板与型芯应呈3°~10°的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料。

　　（2）推件板与型芯侧壁之间应有0.20~0.25mm的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。

　　（3）推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到53~55HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。

　　（4）当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。

　　（5）推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的2~3mm空隙。

冷却系统的设计

　　　注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中设置温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。

　　　根据ABS塑料的成型工艺，本模具只要设置冷却系统即可。

10.1 冷却系统的计算

　　　冷却系统的计算包括热传导面积的计算、温控介质通道的尺寸和介质用量的确定以及通道回路的排布等，这些工作是注射模设计中的一个难点。

10.2 冷却系统的设计准则

　　　为了提高冷却效率和争取型腔表面温度的均匀和稳定，在系统的综合设计中应遵守生产中的约定原则。在管道回路布置时，还需要进一步考虑型腔的形状和尺寸，并使加工方便和密封效果好。冷却水道的设计原则如下：

(1)冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；

(2)冷却水道至型腔表面距离应尽量相等个；

(3)浇口处加强冷却；

(4)冷却水道出、入口温差应尽量小；

(5)冷却水孔进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏；

(6)尽量降低进水和出水的温度；

(7)合理确定冷却水管接头的位置；

(8)冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。

　　　还有冷却水道应尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件的强度；冷却水道应易于清理，一般水道孔径为10㎜（不小于8㎜）。

　　　根据中间板的厚度和型腔尺寸，参考设计手册推荐值，在中间板中开设直通式直径为8㎜冷却水道，具体布局参照零件图。

　　　冷却水道和外界的连接采用标准件水嘴连接。　　　从零件图到模具的制造完成，工作量十分大。这其中要查阅大量的文献，还要学习solidworks三维软件、CAXA二维绘图软件。这次毕业设计，我分析了晾衣叉制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着系统介绍了晾衣叉注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、侧向抽芯机构、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。选定的晾衣叉注塑模具采用两板式结构，采用一模二腔的型腔布置，最后利用推杆将制件推出。

　　　模具构件的设计计算、加工和装配也是其中很重要的部分，这些东西的完成要求对模具方面的知识有一定的了解和认识，不仅要有理论的支持，还要有一定的实际经验。缺乏经验的我对有些方面的知识还是不能很好的解决，譬如模具的加工、特殊零件的热处理等。但借助网络和老师、同学们的帮助还是一一解决了。这让我懂得了一个道理：模具的生产不仅要求理论的东西学得好，学得精，还要求灵活运用，将其运用到实际中去。还要有一定的实践经验，因为经验可以让你的理论应用得更加出色。只有两者结合在一起，学以致用，才能更好的发挥它们的特点。

　　　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，希望老师批评指正。

参考文献

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