Φ50x30盖塞注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 塑料制品在生活中无处不在，所以塑料模具在模具产业中具有举足轻重的地位，特别是注塑模。所以，对于注塑模具的研究，以及提高注塑件的生产质量具有很重要的意义，本次设计主要是针对盖塞的注塑模具设计，本文将通过对比分析注塑过程中的工艺，设计一款针对盖塞生产的注塑模具。本文所设计模具从结构性质出发，对模具的浇注系统、成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑件的选择等方面都进行了详细的设计。 通过本次模具设计，可以对注塑模具有一个深入的认识，在设计中可以遇到很多细节上的问题，通过解决这些问题是会 使自身对注塑模具设计有一个更进一步的了解，通过零件图与装配图的绘制，可以快速的提高 程图绘制技能，为以后的设计工作奠定基础。 关键字 : 塑料模具；注射机；型腔；浇注系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in of so of of at s to to on To s s s s to an Is s to s Is an to to a to a of of to a AD a of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 绪论 . 1 具简介 . 1 具的定义 . 1 具的功能 . 2 第二章 注塑件的设计 . 3 能设计 . 3 料选择 . 3 料性能 . 3 型特性及条件 . 3 构工艺性 . 4 构设计 . 4 厚 . 4 模斜度 . 5 角 . 5 件的尺寸精度及表面质量 . 5 寸精度 . 5 件的表面质量 . 6 第三章 注塑成型的准备 . 7 塑成型工艺简介 . 7 塑成型工艺条件 . 7 塑机的选择 . 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 射机的校核 . 9 大注塑量的校核 . 9 模力的校核 . 9 嘴尺寸校核 . 9 位圈尺寸校核 . 10 具外形尺寸校核 . 10 具厚度校核 . 10 具安装尺寸校核 . 11 模行程校核 . 11 射压力的校核 . 11 第四章 模具结构设计 . 12 型面的确定 . 12 腔数目的确定及其配置 . 12 口确定 . 13 注系统设计 . 13 架的确定 . 14 腔壁厚和底板厚度计算 . 14 架的选用 . 15 向与定位机构 . 16 出系统设计 . 16 模力的计算 . 17 杆脱模机构 . 17 型零件工作尺寸的计算 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模工作尺寸的计算 . 19 模工作尺 寸的计算 . 20 心距尺寸的确定 . 20 孔型芯直径 . 20 纹型环的尺寸计算 . 21 气设计 . 21 度调节系统设计 . 22 度调节对塑件质量的影响 . 22 温度调节系统的要求 . 22 却系统设计： . 22 总结 . 23 参考文献 . 25 致 谢 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪论 具简介 模具是近代工业产品大量生产所依赖的一项重要工业与技术。模具制造的精密程度和技术层次，对于生产产品的品质，生产原料的有效利用，以及生产力的提高等方面，均有绝对性的影响。 模具作为当今时代工业产品大量生产的一项重要技术，在生产加工领域具 有较高的地位。模具制造的精度及技术等级对于产品质量、原材料的有效利用还有生产效率上都有着重要的影响。 模具业为一切工业之母，而模具业又以塑料模为主。与我们生活息息相关的家电产品，电信产品及汽车零件中，大部分皆为塑料制品。 模具是工业生产的重要组成部分，然而塑料注塑模具在模具领域中有着举足轻重的地位。例如：家电产品的外壳、汽车内饰、外饰等零件中大部分都是以塑料为加工材质的。 科技文明的进步，人类生活水平不断提高在工业社会里各产品推陈出新。为达到此目的，必须以模具大量生产，以达到尺寸稳定，经济实用的目的。 具的定义 模具必须具有坚固的“复杂空间”结构体。在操作中，它必须呈密封空间以确保热熔树脂在注射压力及速度下，充填并挤压模腔时，不会发生胀裂或溢料。此外还需要适当地方具有排气孔以便在注射充填的短时间内，能让熔融树脂快速取代这个空间。 在成型周期结束，热熔树脂以固化时，可在分型线处打开，在平行开模方向上，没有任何嵌口的情况下，将成品顶出来。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 具的功能 将热熔树脂填满由型腔及型芯所构成的密封空间，借助热交换功能，时期固化被“复制”出来。当然一方面复制成品形状（加入收缩率）另一方面是复 制表面的咬花花纹 （ 1）热塑性塑料：将吸收热量所熔化的树脂材料所代入的热量，采用水冷、空冷或者油冷的方式，通过间接的方式将型芯、型腔还有其它模板的热量吸收，让树脂固化。油或水是经冷却循环管道流畅，这其中牵涉到冷却速度及冷却能力。 (2) 热固性塑料：将通过吸收热量熔化的树脂材料注射到模腔内部后，利用电加热的方式间接的传递给模腔中的树脂材料使树脂发生固化交联，这个过程涉及到固化的速度、能力及程度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第二章 注塑件的设计 能设计 功能设计是对所设计的塑件提出能够满足实现设计功能的要 求，并且能够达到预计设定指标。本次设计的构件属于日常用品，主要用于密封，平时收到外力的冲击情况较少，塑件所工作的环境温度为正常室温，所以在设计初期考虑到塑件对热变形、脆化、分解等温度要求相对较低；其生产批量为中等，所以在设计初期应该考虑到模具的使用年限和生产的成本，在选材的过程中要考虑到诸多因素。 料选择 通常情况下，塑件的材料选择依据为其加工时的环境还有功能要求以及原材料的性能数据。对于常温工作状态下的结构件来说 ,要考虑的主要是材料的力学性能 ,如屈服应力 ,弹性模量 ,弯曲强度 ,表面硬度等 料的要求首先必须是密封性好 ,其次才是成型难易和经济性问题。 综合以上考虑选择 苯乙烯）作为注射材料如下： 料性能 度为 弯强度 61拉强度 35伸弹模量 3200缩率 一般取 该材料综合性能好，具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透光性、电绝缘特性，以及很微小的吸湿性，抗拉抗弯强度高，但耐磨性差，质脆，抗冲击性差。 型特性及条件 （ 1） 吸湿的 性能较差，通常不需要干燥，建议干燥条件为 80 摄氏度条件下 2 到 3小时。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 （ 2）塑料的加热温度对塑料的质量影响较大，温度过高易于分解熔化温度 180C对于阻燃型材料其上限为 250C，模具温度 40注射压力 200 聚苯乙烯材质特性质地较脆容易出现裂纹，所以其脱离模具的斜度不宜太小，脱模顶出时受力要均匀，热涨的系数偏大，所以塑件中最好不要有嵌件。假如有嵌件就会因为两个件的热涨系数相差较大而导致开裂的现象。由于材质的流动性良好所以应考虑模具的间隙良好防止成型时产生飞边浇口形式 一般采用侧浇。材料和模具均宜采用高温，并且注射压力不宜过高，注射时间适当延长，防止缩孔和变形产生的内应力。 构工艺性 零件的壁厚保证均匀，并且均要大于最小壁厚 防止产生填充不足的现象。（借助 和 软件的模拟分析功能） 构设计 塑件的结构工艺性是指其结构能适应成型工艺方法，在实际生产过程中，成型工艺会对塑件的形状、结构、尺寸精度等方面提出要求，这样可以降低模具的复杂程度以及制造难度，能够降低产品成本。设计工作者通过塑件结构工艺性分析，可以提前了解塑件的加工难点，为接下来的模具制造的可行性提出依据。 厚 各种各样注塑件，无论是板壁还是结构件，根据设计要求一定要有壁厚，并且厚度合理能保证强度。通常来说再满足力学性能的前提要求下壁厚不宜太大，这样不仅能够节省原材料还能够降低成本，最重要的是还能缩短塑件的冷却时间提高其生产效率；而且厚度太大还会出现缩痕、凹陷等质量问题，下面介绍的是 壁厚推荐值： 最小壁厚 小型件壁厚 型件壁厚 m 大型件壁厚 该塑件属于小型件 ,从图 1上看 ,塑件的壁厚基本均匀，利于成型。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 1 装配图 模斜度 一般注塑件在成型的过程中需要冷却，冷却过程产品会发生收缩，这样塑件会禁锢在型芯或者凸模上，这样会促使脱模力过大而是塑件表面受损，所以塑件应具有一定的脱模斜度，以保证分模顺利，一下是 制件外表面 35 制件内表面 30 1 角 注塑件外轮廓的过渡和臂之间的连接处，通常采用圆角连接，只有当明确特殊要求是才会采用尖角。尖角很容易发生应力集中，在受到冲击时容易发生破裂。圆角不仅利于物料填充还有利于脱模和融料在模具内部的流动性，本次设计中圆角定为 件的尺寸精度及表面质量 寸精度 （ 1）尺寸精度的选择；注塑件的尺寸精度是其制造质量的衡量标准，在实际设计过程中再满足预定指标的前提下一般会降低精度，这样可以节省制造过程 中的成本还会降买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 低制造难度。在实际加工过程中对塑件的精度要求，要根据尺寸公差来定。本设计的设计精度为四级精度。 件的表面质量 表面质量这个概念特别重要，包含了微观的几何形状等技术指标而且也并不单纯是表面粗糙度的问题。表面缺陷是塑件的质量指标，它包括益料、缺料与飞边、气孔、翘曲、凹陷等问题。塑件表面的粗糙度主要取决于型腔表面粗糙度，一般型腔表面粗糙度要比塑件搞一个等级。该塑件要求对型腔抛光，所以对粗糙度的要求比较高，查表得 m，垂直纹路方向的表面粗糙度为 m。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第三章 注塑成型的准备 塑成型工艺简介 注塑成型工艺主要是利用塑料的可模塑性和可挤压性，首先将通过注塑机的料斗将粒状或者粉状的物料加入到高温的料筒能熔化，使物料成为熔体，然后在柱塞的高压推动下，以一个比较大流速注射到温度相对较低的闭合的模具中，并且进过一个保压冷却的过程，便可开启模具脱出一个具有形状和尺寸的塑料制件。 塑成型工艺条件 1）温度；注塑成型整个工艺过程中料筒、喷嘴、模具等温度都需要 控制。料筒的最高温度一般稍微比喷嘴的温度略大，这样可以防止融料发生“留涎现象”；模具体的温度通常通过冷却系统控制；模具的温度一定要低于塑料的热变形温度，这样能够避免塑件的翘曲和变形，还能够保证塑件具有较高的尺寸精度和形状精度。 表 3温度的经验数据 料筒温度 / 喷 嘴 温度 / 模具温度 / 热变形温度 / 后段 中段 前段 50210 170230 190250 240250 575 6596 2）压力；整个注射成型的过程所具有的压力分别为：注射压力、背压力、保压压力。注射压力的主要作用是用来克服融料向型腔流动的阻力，可以增加充模的速度并可以对融料起到压实的作用。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后腿时所受到的压力，背压力不仅可以增大熔体的密实度，还能够驱除留在物料中的空气，根据实际生产的经验背压力一般取 压压力，它的大小与塑件的壁厚、材料及买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 形状有关。 3） 时间：成型周期定义为完成一次注塑成型所需要的时间。这个周期包括：注塑、保压、冷却还有其它的时间总和，（ 其他时间包含开模、脱模、闭模等时间）。在满足不影响质量的前提下应该遵守尽量缩短这个周期的原则，这样能够提高生产效率，节约成本，在这个周期中最重要的是注塑和冷却的时间，通常情况下注塑时间为 3s 到 5s，保压时间为 2020s,冷却时间通常为 3020s。 塑机的选择 由公称注射量选定注射机 用 等模拟软件的模拟分析功能） （ 1）单个塑件 体积 V= 质量 m=2 ) 两个塑件和浇注系统 总体积 V= 总质量 m 总 =从实际注射量应在核定注射量的 20%间考虑，初选额定注射量在 60设备的技术规范见表 1： 表 1 注 射 装 置 一次注射量 /0 柱塞直径 /8 注射压力 /22 最大注射面积 /30 喷嘴孔直径 / 4 喷嘴球半径 R/12 喷嘴移动距离 /20 合 模 装 置 拉杆内间距 /90 300 压板尺寸 /30 440 模板行程 /80 模具厚度 /0板最大开距 /80 合模力 /00 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 其 他 顶出行程 中心顶出 380 注射机顶杆直径 / 16 定位圈尺寸 / 55 射机的校核 大注塑量的校核 为了保证注塑件的质量，注塑模一次成型的塑件质量（包括流道凝料质量）应在公称注塑量的百分之二十到百分之八十范围内 ，最大可以达到百分之八十，最小不能够小于百分之十。为了能够保证注塑件的质量，通常选择的范围在百分之五十到百分之八十。 最大注射量 80%=60 80%=48 满足要求。 模力的校核 s=35 100=t) （ 3 s ） 为 1 a） 取 P=35 A= 172= （ 3 35 100=t) 而 50t，能满足要求 嘴尺寸校核 在实际工况环境下，注射机喷嘴球面半径 2 小1 到 2 毫米，注射机喷嘴直径 d 要比主流道小端直径达 1 毫米，如图 2 所示，注买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 塑机喷嘴的 尺寸是标准的，模具的加工制造要以它为准。 图 2 喷嘴 位圈尺寸校核 注塑机固定模板台面的中心有一规定尺寸的孔，称之为定位孔。注塑模端面凸台径向尺寸须与定位孔成间隙配合，便于模具安装，并使主流道的中心线与喷嘴的中心线相重合。模具端面凸台高度应小于定位孔深度。 具外形尺寸校核 注塑机工作台面的有效尺寸规定应该大于注塑模外形尺寸。模具长与宽方向的尺寸应该与注塑机拉杆的间距保持良好，其应至少有一个方向的尺寸能够保证穿过拉杆间的空间装载注塑机的工作台面上。因模具外形尺寸为 200200230与宽小于厚又在允许范围内故合格。 具厚度校核 模具厚度必须满足下式： 射机允许模具的最小闭合高度为 2000030合 上述要求 所以满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 具安装尺寸校核 通常注塑机的定模板与动模板台面上回有很多不同间距的 们是用于固定模具用的。模具安装固定的方式为：压板与螺钉固定。采用压板固定时，通常在模具的固定板附近会有螺孔，一般中小型模具会用这种方法，因为它具有较高的灵活性；采用螺钉固定的通常为大型模具，模具的动、定板上的螺孔之间的距离要与注塑机模版台面上的螺孔相一致。 本次设计的模具属于小型模具，采用压板固定的方法，其外形吃寻为 200 400。 模行程校核 射机最 大开模行程为 300，而本塑件所需开模距 S=2+(5 （ 3 S 注射机的最大开模行程 塑件脱模距离 包括流道凝料在内的塑件高度 S =20+70+（ 5=9500 故合格 射压力的校核 注射压力由 射机的注射压力为 122本塑件注射压力为60此满足要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第四章 模具结构设计 型面的确定 型芯与型腔在模具闭合的情况小所接触的面称为分型面。分型面的位置通常设置在注塑件断面尺寸峰值处，这样可以方便脱模。本次设计的分型面位置如图 3所示。 图 3 分型面 腔数目的确定及其配置 模具型腔的确定方法可分为：脱模力、注射机的最大注射量、注塑件精度、经济性等方法来确定。 该零件主要从经济性上考虑来确定型腔。通常大批量生产需要采用多型腔，而小批量或者试制件较多采用单型腔或者少型腔，本次设计注塑模具所生产的零件属于中等产量，固模腔数定为两个，通过注射机的一次注射 能够生产两个塑件。如图 4所示模腔可有效的解决模腔充满的平衡问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 4 模腔 能够保证型腔在同一时间充满。这个平衡浇铸模具系统，从分流道浇口及型腔，其形状、圆角、尺寸、模壁的冷却条件都是一模一样的。 口确定 合各种你浇口，本次设计选用侧浇口，这样不仅不影响外观还会简化模型结构。 注系统设计 模具中注塑机喷嘴开始到型腔入口为之的塑料熔体的流动通道即为注塑模具的浇注系统，它的组成分别是：主流道、分流道、冷料穴、浇口。它向型腔内部传质、传压、传热的情 况是决定注塑件外表面质量的主要参考。它的布置影响了模具的加工难度成型的难度，所以浇注系统对于注塑模具来说非常重要。 如图 5所示浇注系统一般有主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。其作用是使来自注射机的熔体，稳定而顺利地流入并充满全部型腔，同时，再充模的过程中将注射压力传递到型腔的各个部位，以保证塑件的完整成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 5 浇注系统 （ 1）主流道 上端直径 d=注射机喷嘴直径 +1 R=喷嘴球半径 +24下端直径 D= 10 （ 2）冷料穴 本模具采用 C=D=10 （ 3）分流道 分流道是主流道和浇口之间的通道。再多型腔模中一般均设置分流道。为了便于制造本模具分流道为半圆形，只设在动模一侧。分流道宽度同主流道直径，高度 h=4度 l=6 （ 4）浇口 考虑到零件的适用场合及外观要求，采用点交口，浇口宽度 b=2度 h=（ 5）定位环及浇口套 根据注射机定模板中心孔尺寸，选定定位环尺寸 55口套公称直径为 架的确定 腔壁厚和底板厚度计 算 在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力 时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。 根据大型模具按刚度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 校核原则： 圆形底板 厚的计算从刚度的观点出发 型腔最小壁厚 c=r(11 / (4=34(11 /=3200 = 1=5mm 450 强度的观点出发型腔最小壁厚为 S c=r( / 1/2 (4= 模架的选用 本设计中所选用的模架为中华人民共和国航天工业部部标准 的标准模架，该标准已在 19841）模仁尺寸的确定 因为采用的是整体嵌入式凹模和整体式凸模，所以模架的大小可以任意制定，模架所承受的力最终是传递到凸模与凹模上，为了节省材料和减小模具外形尺寸，模架的取值越小越理想，但在实际工作环境状况下要考虑冷却的因素所以为了留给冷却系统足够的空间，本次设 计所采用的模架大小为 200 180 （ 2）凸、凹模尺寸的确定 由于凸模与凹模受到力的作用，它们的尺寸需要进行强度或者刚度的校核。更具上文的计算的出来的结果，只要帮正凹模的长边宽度达到 4能够满足刚度要求，所以理论取上不小于 4在实际工况下应考虑导柱与导套还有螺钉与冷却水孔等对模架的强度与刚度有着削弱的作用，所以现实生产环境中一般取值要比理论取值大很多，在本文所设计的注塑模具中，模仁到模具边宽度为 13以凸、凹模尺寸为 200 150 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 （ 3）模具高度尺寸的确定 合理的厚度是怎样选择的，一般有两个尺寸需要考虑： 凹模厚度；为了达到塑件的厚度要求本设计中凹模厚度取 24杆推出距离；在模具分模的时候一般注塑件是粘连在型芯上的，这就需要通过推杆利用外力推出一定的距离才能够使塑件脱离型芯，本次设计中，注塑件的高度大约为35连在型芯上的尺寸大约为 19以满足推出的距离大于 19能够满足塑件与型芯相分离。但由于本设计所采用的是借助斜面推出为了确保塑件能够稳定推出设定推杆的推出距离为 21 向 与定位机构 本模具采用导柱导向机构。 （ 1）本次设计采用有肩的导柱。 （ 2）导柱的布置：为了确保动模与定模合模方向一致，故采用直径相同的导柱进行不对称布置。为了确保型芯不会破损，导致设计在动模那一侧，本次设计注塑模具，采用正装形式。 导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具。 导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。 出系统设计 注塑件的脱模要求不同这样对顶出系统也提出了不同要求，但是顶出结构所要达到的目的基本上是一致的，在注塑件开模顶出的过程中要保证其不会受损，还得保证在顶出的过程中注塑件能够保留在动模中，本次设计的顶出系统采用一次脱模机构。 （ 1）推杆数量及结构形式 根据推杆布置许可空间，每个制品需设 4根推杆，共买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 8根；推杆头部直径为 8. （ 2）顶出机构的导向 通常推杆会安装在顶出固定板与顶出板之间，其中顶出板的工作过程中的导向是特别重要的，导向出现问题推杆会发生折断变形等问题。顶出机构的导向装置可选用顶板导 柱和导套导向（两套，对称布置），导柱、导套公称直径为 14 （ 3）拉料杆 如前面浇注系统所示，采用球形型拉料杆，公称值 8 （ 4）顶出距离 为确保顶出时塑件能