毕业设计（论文）电器盒盖塑料注射模设计（全套图纸）

1、完整版全套cad图纸，联系153893706一、塑件的成型工艺分析、塑件成型工艺性分析1.塑件（电器盒盖）分析1).塑件如图1-1所示。2).塑件原图中有四处不详，如图所示：图11与指导老师商议后，将处改为13.9mm；将处增加一个尺寸取0.56mm；将处增加两个尺寸取2.15mm（侧壁厚）；将处增加一个尺寸取1mm（底厚）。3).塑件名称abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。4).色调不透明，微黄色，成型的塑件有较好的光泽，经过调色可配成任何颜色。5).生产纲领中等批量（20万件/年）。6).塑件的结构及成型工艺性分析1 结构分析如下该塑件为电器盒盖，外表面要求光滑（采用一模一腔，在塑件外

2、表面浇口处会有明显的注射痕迹）。塑件属于薄壁类，成型时注射压力要求较高。 该塑件外形是一长方形盒盖类零件,在一侧短边壁有长方形通孔。成型工艺分析如下精度等级。采用一般精度5级（塑件的精度取自由精度。塑料制件的尺寸公差可依据sj137278塑件公差数值标准进行设计。查塑件公差数值表，可取该塑件的精度等级为5级。由于模具尺寸精度比塑件尺寸精度高23级。 查标准公差值表，取模具尺寸精度为it11级）。脱模斜度。该塑件本身设计有脱模斜度，其内外表面的脱模斜度为1度。查参考文献中国模具设计大典，脱模斜度合理。.热塑性塑料（abs）的注射成型过程及工艺参数1.注射成型过程成型前的准备。对abs的色泽、细度

3、和均匀度等进行检验。由于abs易于吸水，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量0.3%。干燥条件：真空度为9.3105mpa,烘箱温度为70度-80度左右。料层厚度25mm，干燥时间8h-12h。注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件查参考文献中国模具设计大典中的表8.7-10有处理介质为油;处理温度为120;处理时间为15min。2.abs的注射工艺参数，如表1-1所示。注射机类型螺杆式模具温度50-70()螺杆转速30-60(r/min)注射压力

4、70-90(mpa)冷却时间15-30(s)成型周期40-70(s)料筒温度前段:200-210()保压压力50-70(mpa)中段:210-230()注射时间3-5(s)后段:180-200()保压时间15-30(s)表11.abs的性能分析1.使用性能abs有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。因此符合此塑件作为电器盒盖的要求。适用于制造水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。2.力学性能，abs具有良好的综合力学性能。它是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。丙烯腈使abs有良好的耐化学腐

5、蚀及表面硬度，丁二烯使abs坚韧，苯乙烯使abs有良好的加工性和染色性能。3.abs易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50-60，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60-80。4.abs在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，该塑件设有1的脱模斜度是合理的。5.abs的主要性能指标abs的主要性能指标见表1-2密度1.02-1.16(kg/dm3)硬度9.7r121比体积0.86-0.98(dm3/kg)抗拉屈服强度50(mpa)吸水率0.2-0.4(

6、24h)100拉伸弹性模量1.8103冲击韧度无缺口261(kg/m2)抗弯强度80(mpa)缺口11(kg/m2)熔点130-160热变形温度0.46mpa90-108收缩率0.4-0.70.185mpa83-103体积电阻系数6.91016表126.abs成型塑件的主要缺陷及消除措施1).缺陷缺料（注射量）不足、气孔、溢料飞边、易产生熔接痕。2).消除措施加大主流道、分流道、浇口，增大注射压力。.塑件的质量与体积的计算1.塑件的体积计算v塑件=6071.29.48.4(604.3)(71.24.3) 39.661+6.5141.62+(186.5) 2/104(5.5/2) (5.5/2)

7、 3.141511.442.5(2.7/2) (2.7/2) 3.14154+(7.5/2) (7.5/2) 3.14154=8298.9372625mm3。2.塑件的质量计算m塑件=v塑件p塑件=8298.9372625mm31.09(kg/dm3) 1/103= 9.045841616125g9g。根据pro/e对该塑件进行校验，质量为9.68g。取塑件质量为9.5g。二、基本参数的计算及注射机的选用.注射机的选用1.所需注射量的计算模具所需塑料溶体注射量m=1.6nm1=1.649.5=60.8g2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影

8、面积a2,在模具设计前是个未知值,根据多型腔模的统计分析,a2是每个塑件在分型面上的投影面积a1(6071.2=4272mm2)的0.20.5倍,因此可用0.35na1来进行估算,所以a=1.35na1=1.3544272=23068.8 mm2f=ap型=23068.835= 807408n=807.408kn式中型腔压力p型取35mpa(因是薄壁塑件,压力尽量取大一些)3.注射机型号的选定根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值,可初步选用sz-160/1000型卧式注射机,其主要技术参数见表2-1表2-1 注射机主要技术参数理论注射容量/cm3179锁模力/kn1000螺杆直径/mm44

9、拉杆内间距/mm360260注射压力/mpa132移模行程/mm280注射速率/(g/s)110最大模具厚度/mm360塑化能力/(g/s)105最小模具厚度/mm170螺杆转速/(r/min)10150定位孔直径/mm120喷嘴球半径/mm10喷嘴孔直径/mm3锁模方式液压.注射机有关参数的校核1. 型腔数量的校核1). 由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。n464，型腔数校核合格。上式中k注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；m注射机的额定塑化量（10.5g/s）；t成型周期，取55s;m1单个塑件的质量或体积(g或cm3),取m19.5g;m2浇注系统所需塑料质量和体积(g或cm

10、3),取22.8g。2）.按注射机的最大注射量校核型腔数量n134,型腔数校核合格。上式中mn注射机允许的最大注射量(g或cm3),该注射机为179cm3。其他符号意义与取值同前。3）.按注射机的额定锁模力校核型腔数量塑件在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置：在两瓣合模上的作用面积约为a1144272=17088mm2瓣合模与支承板的接触处的作用面积约为a1241709=6835mm2n4.84,符合要求。上式中f注射机的额定锁模力（n），该注射机为1106n； a14个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2），a1=a11+a1223923mm2； a2浇注系统在模具分型面上的投影面积（

11、mm2），a20.35a1=8373.05mm2; p型塑料熔体对型腔的成型压力(mpa),一般是注射压力的30%-65%,p型取35mpa。2注射机工艺参数的校核1）.注射量校核注射量以容积表示最大注射容积为vmax=v=0.75179=134.25cm3上式中vmax模具型腔和流道的最大容积(cm3); v 指定型号与规格的注射机注射量容积(cm3),该注射机为170 cm3; 注射系数,取0.75-0.85,无定型塑料可取0.85,结晶型塑料可取0.75,该处取0.75。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长。所以最小注射量容积vmin=0.2517

12、9=44.75cm3。故每次注射的实际注射量容积v应满足vminvvmax，而v23cm3，符合要求。2).最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力pmax=132mpa(见表2-1),应该大于注射成型时所需调用的注射压力pe,即 pekp0=1.380=102mpa,而pe=132mpa,注射压力校核合格。式中 k安全系数,常取1.25-1.4,取1.3; p0取80mpa。3). 锁模力校核 fkap型=1.2807.408=968.8896kn,而f=1000kn,锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。三、模具类型及结构的确定.拟定模具

13、的结构形式1.分型面位置的确定1).分型面的选择原则有利于保证塑件的外观质量。分型面应选择在塑件的最大截面处。尽可能使塑件留在动模一侧。有利于保证塑件的尺寸精度。尽可能满足塑件的使用要求。尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。长型芯置于开模方向。有利于排气。有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑了上述原则，同时从所提供的塑件图样可看出该塑件为长方形电器盒盖，盒盖的一侧壁上有方形通孔，所以分型时需进行侧向抽芯分型。2）.分型面选择方案分型面选择方案。根据塑件结构形式，第一分型面选在盒盖的底平面（），塑件两侧设侧抽芯（），即为第二分型面。采用斜导柱侧向分型与抽芯机构。这样整个塑件成型

14、精度比较高，不会影响到上平面的表面质量，模具结构比较简单。如图3-1所示。分型面选择方案。第一分型面选在盒盖的上平面（），其余同方案。这样会影响塑件上平面的表面质量，模具结构也变得复杂。如图3-1所示。综上所述，采用方案。2.确定型腔数量和排列方式型腔数量的确定在第一节中已选定模具型腔数量为4腔，符合生产实际要求。型腔排列方式的确定该塑件为矩形盒盖，一侧需设侧抽芯机构，可采取双列直排，如图3-1所示。模具结构形式的确定该塑件直接可设计顶杆推出塑件，塑件一侧需设计斜导柱或斜滑块侧向抽芯机构（注：斜导柱/斜滑块均可对塑件侧向抽芯，本人采用斜导柱侧向抽芯）。流道采用平衡式，浇口采用潜伏式浇口或侧浇口

15、，因此可确定模具结构形式为斜导柱侧向分型与抽芯注射模。模具结构草图的绘制1、模架的选择根据注射机选择模架。定模座板：30030025a板：25030032b板：25030032支承板：25030040垫块c：厚度40推杆固定板：厚度16推板：厚度25动模座板：30030025如图4-1所示五、模具与注射机关系的校核.安装尺寸校核1.喷嘴尺寸1)主流道的小端直径d大于注射机喷嘴d,通常为d=d+(0.5-1)mm对于该模具d=3mm(见表2-1),取d=3.5mm,符合要求。2)主流道入口的凹球面半径sr0应大于注射机喷嘴球半径sr，通常为sr0=sr+（1-2）mm对于该模具sr=10mm（见

16、表2-1），取sr0=12mm，符合要求。2.定位圈尺寸注射机定位孔尺寸为120mm,定位圈尺寸取120mm,两者之间呈较松动的间隙配合,符合要求。3.最大与最小模具厚度模具厚度h应满足hminhhmax式中hmin=170mm,hmax=360mm(见表2-1)。而该套模具厚度h=.开模行程和推出机构的校核1.开模行程校核hh1+h2+(5-10)mm式中 h-注射机动模板的开模行程(mm),取280mm,见表2-1; h1-塑件推出行程(mm),取9.4mm; h2-包括流道凝料在内的塑件高度(mm)。其值为 h9.4+20+20.4+50+(5-10)= 104.8-109.8mm代值计

17、算,符合要求。2.推出机构校核该注射机推出行程为60mm,大于h1=9.4mm,符合要求。.模架尺寸与注射机拉杆内间距校核该套模具模架的外形尺寸为300300mm,而注射机拉杆内间距为360260mm,因300mm260mm，符合要求。六、模具零件的必要计算1）成型零件工作尺寸的计算（lm）+z0=（1+s）ls-x+z0型腔径向尺寸的计算l60=（1+0.0055）60-0.50.46+0.190=60.1+0.190l71.2=（1+0.0055）71.2-0.50.52+0.190=71.3316+0.190l8=（1+0.0055）8-0.50.2+0.090=7.944+0.090l

18、41.6=（1+0.0055）41.6-0.50.4+0.160=41.6288+0.160l7.5=（1+0.0055）7.5-0.50.2+0.090=7.44125+0.090l12=（1+0.0055）12-0.50.22+0.110=11.956+0.110l20=（1+0.0055）20-0.50.280-0.13= 19.970-0.13l3=（1+0.0055）3-0.50.16+0.0750=2.9365+0.0750型芯径向尺寸的计算(lm)0-z=（1+s）ls+x0-zl55.7=（1+0.0055）55.7+0.50.460-0.19=55.776350-0.19l6

19、6.9=（1+0.0055）66.9+0.50.520-0.19=67.007950-0.19l5.5=（1+0.0055）5.5+0.50.180-0.075=5.440250-0.075l2.7=（1+0.0055）2.7+0.50.160-0.075=2.634850-0.075l39.6=（1+0.0055）39.6+0.50.360-0.16=39.63780-0.16l6=（1+0.0055）6+0.50.180-0.075=5.9430-0.075l20=（1+0.0055）20+0.50.280-0.13=19.970-0.13型腔深度和型芯高度尺寸的计算（hm）+z0=（1+

20、s）hs-x+z0h9.4=（1+0.0055）9.4-0.50.2+0.090=9.347+0.090h6.5=（1+0.0055）6.5-0.50.2+0.090=6.43575+0.090(hm)0-z=（1+s）hs+x0-zh12.9=（1+0.0055）12.9+0.50.220-0。11=13.080950-0。11h8.4=（1+0.0055）8.4+0.50.20-0.09=8.54620-0.09h6.5=（1+0.0055）6.5+0.50.20-0.09=6.635750-0.09中心距尺寸的计算(cm)z/2=(1+s)csz/2c56.20.095 =(1+0.00

21、55) 56.20.095= 56.50910.095c50.20.095=(1+0.0055) 50.20.095=50.47610.095c240.065=(1+0.0055) 240.065=24.1320.0652）模具型腔侧壁和底板厚度的计算采用整体式矩形型腔:型腔侧壁厚度的计算=80mpa =0.05mm l/b=1.2 p=35mpa按刚度条件计算s=2.5mm按强度条件计算因为h1/l=0.130.41,按下式计算:s=7mm根据经验,选取型腔侧壁厚度为20mm,符合上述要求。型腔底板厚度的计算按刚度条件计算h=9mm按强度条件计算h=16mm取底板厚度为20mm，符合上述要求

22、。3）脱模力的计算fc=12kce(tf-tj)th=120.80.458.510-52200(99-60) 2.1515.91077mpa4）浇注系统的设计1主流道的设计主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+（0.5-1）=5+1=6mm主流道球面半径为sr=喷嘴球面半径+(1-2)=15+1=16mm球面配合高度为h=3-5mm，取h=3mm。主流道长度由标准模架结合该模具的结构，取l=25+30+25=80mm。主流道大端直径d=d+2ltan=6+2801/3012mm(半锥角为1-2,取=2),取d=12mm。浇口套总长l0=25+30+25+3+2=85m

23、m。主流道衬套形式为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是设计成分体式,主流道长度取40mm。衬套如图6-1所示，材料采用t10a钢，热处理淬火后表面硬度为50hrc-55hrc。图6-1由于该模具主流道长,定位圈和衬套设计成分体式较宜,其定位圈结构尺寸如图6-2所示。主流道衬套的固定主流道衬套的固定形式如图6-3所示。冷料穴的设计1主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径。该模具采用拉料杆将塑件拉出。采用如图6-4所示。2分流道冷料穴的设计当分流道长时，可将分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以存储前锋冷料。分流道的设计1 分流道的

24、布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。该模具的流道布置已在第三章中确定。2 分流道的长度长度应尽量短，且少弯折。该模具分流道的长度计算如下。1 圆形分流道单向长度为l2=50mm分流道总长度为l=110mm。分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。工程设计中常采用梯形截面，加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸，即b=0.2654,h=2/3b式中 b梯形大底边的宽度(mm); m塑件

25、的质量(g),为9.5g; l单向分流道的长度(mm),为55mm h梯形的高度(mm)。注：上式的适用范围，即塑件厚度在3mm以下，质量小于200g，且b的计算结果在3.2mm-9.5mm范围内才合理。由于b=0.2654=2.14974mm,故不在适用范围,需自行设计。2 分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积形状及截面尺寸。为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好的半圆形截面。半圆形截面对塑料熔体及流动阻力均不大，常直径取5-6mm。在分型面上的分流道采用一样的截面。凝料体积q主=（d2+dd+d2）=（122+126+62）5608mm3=5.6cm3分流道剪切速率校核采用经验公式=3.3q/r3n=七、侧向抽芯机构的设计.斜导柱的设计1斜导柱的形状及技术要求由于该模具抽芯时抽芯距较短，抽芯距s=壁厚+2-3mm=2.15+3=5.15mm。斜导柱的形状如图7-1所示。工作端面设计成最常用的锥台形。斜导柱固定端与模板之间采用h7/m6过渡配合，斜导柱工作部分与滑块上斜导孔之间采用h11/b11的间隙配合。斜导柱的材料采用t10，热处理要求硬度hrc55，表面粗糙度ra0.8m。2斜导柱的倾斜角斜导柱的倾斜角通常取12-22之间。由于该模具抽芯时抽芯距较短，抽芯距s=壁厚+2-