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0423-外壳注塑模具设计【CAD图+说明书】

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0423-外壳注塑模具设计
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外壳 注塑 模具设计
资源描述：

目     录


一、 塑件的分析  …………………………………………… (2)                             

二、 形腔数目的决定及排布………………………………… (5)

三、 分型面的选择…………………………………………… (6)

四、 选取模架及确定模架总体尺寸与结构形式……… (7)

五、 浇注系统的设计………………………………………… (8)

六、 注射机的型号和规格校核…………………………… (9)

七、 成型零部件的工作尺寸计算………………………… (10)

八、 导柱导向机构的设计………………………………… (12)

九、 侧向抽芯机构的设计………… ……… ………(13)

十、 推出机构的设计  …………………………………… (15)

十一、 温控系统的设计  ………………………………… (17)

十二、模具的结构分析及动作原理…………………….. (18)

十三、注射机参数的较核及模具总体结构的修正………(19)

十四、设计小结  ………………………………………… (20)

十五、参考文献  ………………………………………… (21)


内容简介：
毕业设计（论文）内容及要求： 一、设计内容： 1、 绘制产品零件图。 2、 绘制模具装配图。 3、 绘制整套模具零件图（标准件除外）。 4、 编写设计说明书。 二、生产纲领： 中 批量生产 制件精度达 三、设计要求： 1、 模具结构设计合理，工艺性好。设计计算正确，参数选用合理。 2、 模具绘图布局合理，视图完整、清晰，各项内容符合规范。 3、 模具装配图采用 制并打印成 0 号图纸， 要求完成图纸量为折合 0 号图纸不低于 2 张 。 4、 设计说明书内容 详尽 ， 版面合理，计算数据准确无误，字迹工整；插图清晰；说明书必须全部打印，字数尽量能达两万字，同时上交电子文档。 四、 设计时间： 200 年 1 月 11 日 2006 年 5 月 30 日 。 指导老师： 2004 年 11 月 28 日 共 21 页 第 1 页 目 录 一、 塑件的分析 (2) 二、 形腔数目的决定及排布 (5) 三、 分型面的选择 (6) 四、 选取模架及确定模架总体尺寸与结构形式 (7) 五、 浇注系统的设计 (8) 六、 注射机的型号和规格校核 (9) 七、 成 型零部件的工作尺寸计算 (10) 八、 导柱导向机构的设计 (12) 九、 侧向抽芯机构的设计 (13) 十、 推出机构的设计 (15) 十一、 温控系统的设计 (17) 十二、模具的结构分析及动作原理 . (18) 十三、注射机参数的较核及模具总体结构的修正 (19) 十四、设计小结 (20) 十五、参考文献 (21) 共 21 页 第 2 页 第一部分 塑件的分析 该塑件选用塑料为 烯腈 苯乙烯共聚物 英文名： 本特性： 无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，密度在 其收缩率为 湿性很强，成型前需要充分干燥，流动性一般，溢料间隙约在 有低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化学稳定性和电气性能。 成型特点： 以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；容易产生熔接痕，模具设计时应尽量减少浇注对料流的应力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可以控制在5060。 综合性能 ： 比重： g/比容： g/熔点 130160。 压缩比： 热变形温度： 8 082 抗拉屈服强度 : 2239 伸弹性模量： 曲强度： 2540曲弹性模量： 缩强度： 225 劳强度： 11 107周） 共 21页 第 3页 脆化温度： 压时间： 1530S 冷却时间： 1530s 成型周期： 4070s 塑件图如页所示： 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速： 3060（ r/ 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 180190筒温度：前段 200210 中段 210230 段 180200具温度： 5070射压力： 7090压力： 5070射时间： 35S 共 21 页 第 4 页 塑件的工作条件对精度要求一般，根据 性能可选择其塑件的精度等级为 4等级（查阅塑料成型工艺与模具设计 经计算的塑件的面积为： 得塑件的体积为： 塑塑件的质量 为： ).(5 7 5.6 塑塑塑 已知的体积 V 塑 或质量 W 塑 ，又因为此产品属中批量生产的中型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模一腔排布 ,塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用侧浇口，根椐塑件的材料及尺寸，浇口直径可选 布图如下图示： 第二部分 型腔数目的决定及排布 共 21 页 第 5 页 型腔数目及排布图 第三部分 分型面的选择 塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。 分型如下图共 21页 第 6页 分型面图 第四部分 选取模架及 确定模架总体尺寸与结构形式 根据塑件整体尺寸和型腔数目及考虑两侧抽芯机构所需的空间，选取标准模架 其总体尺寸与结构形式如下图： 共 21页 第 7页 根据塑件的形状采用推杆推出。由于采用侧浇口，从塑件的中央环形处向两侧浇注，单分型面，分流道采用半圆形截面，分流道开设在动模型芯上，主流道从模具中心直下，在定模座板与定模型芯中采用主流道衬套，设置 拉料杆和倒锥形冷料穴。 浇注系统图 共 21页 第 8页 第五部分 浇注系统的初步估计 浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。 根据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，初步取值如下： d=4 D=5 R=15 h= 1=5 l=18 L=44 a=2。 初步估算浇注系统的体积， V 浇 = 其质量约为： W 浇 =V 浇 r 塑 2g。 S=(n W 塑 + W 浇 ) /(1 )/42g V 总 = V 浇 +V 塑 =2+六部分 注射机的型号和规格 结合所选标准模架的总体尺寸为 320 300 225浇注系统与塑件所需的总注射量 为 选择用注射机型号为： 注射机的技术规格如下 : 型号： 定注射量 ( 125 螺杆直径 ( 42 注射压力 ( 120 注射行程（ 115 注射时间（ s）： 杆转速（ r/ 29 注射方式： 螺杆式 合模力 900 最大成型面积（ 320 最大开（合）模行程（ 300 模具最大厚度（ 300 模具最小厚度（ 200 拉杆空间（ 260 290 动、定模固定板尺寸（ 428 458 合模方式： 液压 电动机功率（ 1 螺杆驱动功率（ 4 共 21页 第 9页 加热功率（ 5 机器外形尺寸（ 3340 750 1550 成型零部件的磨损 、本产品为 品，属于中批量生产的中型塑件， 预定的收缩率的最大值和最小值分别取 平均收缩率 s 为 此产品采用 4级精度，属于一般精度制品。因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数 x 取值可在 范围之间，凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到 合参考，相关计算具体如下： 共 21页 第 10页 第七部分 成型零部件的工作尺寸计算 1、产生偏差的原因： 塑料的成型收缩 成型收缩引起制品产生尺寸偏差的原因有：预定收缩率（设计算成型零部件工作尺寸所用的收缩率）与制品实际收缩率之间的误差；成型过程中，收缩率可能在其最大值和最小值之间发生的波动。 s=(制品尺寸 s 成型收缩率波动引起的制品的尺寸偏差。 分别是制品的最大收缩率和最小收缩率。 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和装配偏差。 定模型芯 图 A 中： (- z =(1+ s ) 0- z = (1+ 36+ = - z =(1+ s ) 0- z = (1+ 23+ = 模型芯 图 B 中： (- z =(1+ s ) 0- z = (1+ 36+ = 腔图 (0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ 114- + = - z =(1+ s ) 0- z = (1+ 108+ = 0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ + =(0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ + =型腔图 (0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ 8- + = 21 页 第 11 页 (0+ z = (1+ s ) 0+ z = (1+ 44- + = 、 成型零件的强度、刚度分析 注射模在其工作过程中需要承受多种外力，如注射压力、保压力、合模力和脱模力等。如果外力过大，注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破坏，或产生较大的弹性弯曲形变，引起成型零部件在他们的对接面或粘合面处出现较大的间隙，由此而引发溢料及飞边现象，从而导致整个模具失效或无法达到技术质量要求。因此，在模具设计时，成型零件的强度和刚度计算和校核是必不可少的。 一般来说，凹模型腔的恻壁厚度和底部厚度可以利用强度计算决定，并且凹模和型心通常都是由制品内形成或制品上的孔决定，设计时应该对他们进行强度校核，但是，由于在设 计时采用的是凸肩式矩形型腔镶嵌在动模板中，动模板有足够的厚度和强度保护型腔，据经验可知，此模具的型腔在浇注成型时是不可能被破坏的，故无需对型腔进行侧壁和底板厚度的计算与较核。此型腔侧壁厚取经验值即可。 第八部分 导柱导向机构的设计 导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。 一、 导柱导向机构的作用： 1、 定位件用：模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。 2、 导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下 模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。 3、 承受一定的侧向压力。 共 21 页 第 12 页 导柱导套的选择： 导柱导套结构形式及尺寸如下图： 其材料采用 20 钢淬火处理，硬度为 5055 柱、导套固定部分表面粗糙度 .8 m ，导向部分表面粗糙度 .4 m ，具体尺寸如上图所示。定端与模板间用 H7/ H7/过渡 配合 ,导向部分通常采用 H7/H8/ 布局形式如又图所示： 第九部分 侧向抽芯机构的设计 根据 塑件 结构的要求， 两侧有各有一个孔，所以在模具两侧均设有侧向抽芯机构 ，侧向抽芯的 两根斜导柱在动 模板 上呈左右对称分布。 导柱斜导柱 结构 图 ： 共 21 页 第 13 页 1确定抽芯距离：塑件孔壁厚为 3=3+（ 23） 取 5由于塑件壁厚较小抽芯滑块移动距 离小，所以设计斜导柱设计为 15长度得保证滑快不脱离导柱，也不能高于动模 板，影响注射机安装 3长度设计：由公式计算的 L=2+4+L5=*h/d/2*s/10：滑块和导槽的设计；有模具的结构图可一看出滑块和侧型芯 是分开做的，并且通过销钉连接成 组合式 这样 ，侧抽芯可有 车床加工圆形， 制造精度高。滑块和导槽采用组合式 。由于抽芯距离较短所以长度只要符合滑块在开模的定位即可。 共 21 页 第 14 页 F 脱模时型芯所受的摩擦力； 脱模力； 型芯的脱模斜度。 又： F=于是 b( 而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即： p 由此可得： p( 式中： 为塑料对钢的摩擦系数，约为 一般情况下，模外冷却的塑 共 21 页 第 15 页 第十部分 推出机构的设计 1、 推出机构的组成 推出机构由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件组成。即推件板、推件板紧固螺钉、推板固定板、推杆垫板、顶板导柱、顶板导套以及推板紧固螺钉。 2、 设计原则： a、 推出机构应尽量设在动模一侧； b、 保证塑件不因推出而变形损坏； c、 机构简单动作可靠； d、合模时的正确复位。 3、脱模力的计算： 根据力平衡原理，列出平衡方程式： 塑件对型芯的包紧力； 件 107内冷却的塑件 p 约取 107 所以 :经计算， A= 取 107 =45 。 101 107() = 因此，脱模力的大小随塑件包容型芯的面积增加而增大，随脱模 斜度的增加而减小。由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦阻力、塑料与钢材间的粘附力、大气压力及成型工艺条件的波动等等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，而且也只能是个近似值。 4、 用推杆推出机构中，为了减少推杆与型腔的摩擦，间隙，并用锥面配合，防止推件因偏心而溢料。 5、 推杆的布置及 结构 形式如下图所示： 复位零件： 因为推杆顶面直接成型塑件表面，要求完好无损，为避免其顶面受损，故合模时需采用复位杆先与定模板接触进行复位。 其布置形式如下图所示： 共 21 页 第 16 页 6、 排气系统： 当塑料熔体填充型腔时 ,必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生 的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净 ,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（褐色斑纹），同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中，为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的 熔接强度，还需在塑料最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定量的气体。 通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙为 面尺寸应尽量大 型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面 尺寸及冷却水的温度有关。 2冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 当塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面最好距离相等，但是当塑件不均匀时，厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些，间距也可适当小一些。一般水道孔边至型腔表面的距离应大于10用 12153浇口处加强冷却 塑料熔体充填型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度就越低，因此浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近，使浇口附近的模具在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用下冷却。 共 21 页 第 17 页 第十一部分 温控系统设计 基本原则：熔体热量 95%由冷却介质（水）带走，冷却时间占成型周期的 2/3。 注射模冷却系统设计原则： 4冷却水道出、入口温差应尽量小 如果冷却水道较长，则冷却水出、入口的温差就比较大，易使模温不均匀，所以在设计时应引起注意。 冷却水道的总长度的计算可公式： w/ 冷却水道总长度 热传导面积 冷却水道直径 根据模具结构要求，冷却水道长度 5冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 聚乙烯的收缩率大，水道应尽量沿着收缩方向设置。 6冷却水道不应穿过镶块或其接缝部位 ,以防漏水 7进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧 ,通常应设 在注塑机的背面 冷却水道的设计必须尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度；冷却水道要易于加工清理一般水道孔径为 10小于 8据此套模具结构，采用孔径为 8 按照以上原则，此模具的冷却水道只能开设在定模板上，呈左右对称分布，冷却系统的结构设计如图： 第十二部分 模具的结构分析及动作原理 1. 此模具不设加料腔，设有浇注系统，熔体通过浇注系统充满型腔。 2. 塑料熔体进入浇注系统之前，模具已经闭合，在注塑过程当中需根据塑 共 21页 第 18页 料特性，在模具中设冷却系统。 3. 该模具采用单分型面注射模，型腔设在动模，型芯分定模型芯和动模型芯两个，塑件两侧孔均设有滑块侧抽芯机构，其主流道设在定模一侧，从模具中央直下到动模型芯处，分流道设在动模型芯上，由主流道末端沿塑件长度方向两侧延伸对称开设，开模后塑料制品连同流道凝塑一起留在动模上，动模一侧设有推杆推出机构，用以推出制品及流道凝料 4. 注射模具生产适应性强，生产率高，容 易产生自动化。 5. 注射模一般是机动的，结构一般较复杂，因而周期较长，成本较高。 第十三部分 注射机参数的较核及模具总体结构的修正 本模具选用的是注射机 于本模具是一模一腔；故由前
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