CPU风扇后盖注塑模设计【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 业 设 计 说 明 书 题目 ： 扇后盖注塑模设计 二级学院（直属学部）： 无锡技师学院 专业： 数控车 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 评阅教师姓名： 职称： 2014 年 03 月买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 本设计是 扇后盖的注塑模具设计，在结合了传统的机械设计后把 术应用在注塑模具的设计上，在 统实行了模型和注塑模具的设计。 本文介绍了我国当前模具技术的发展状况以及 模具上的应用，其中包括主要的机械部分设计，其内容包括塑料注塑模具的工作原理及应用，设计准则。塑料注塑模的设计计算 ，包括模具结构设计，注塑机的选用，浇注系统的设计，动、定模，浇注系统，脱模机构，顶出机构，冷却系统等设计等方面。如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。 关键词 ： 模具 注塑模 具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 t is to PU to on AM in is to to AD in AM of in of of s so in of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 第一章 绪论 . 6 料模具简介 . 6 国塑料模具工业发展现状 . 6 国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 . 7 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制 造水平及比例 . 7 广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高 压注射成 型技术 . 7 高塑料模标准化水平和标准件的使用率 . 7 料模设计的一般步骤 . 7 定制品成型工艺 . 7 定模具机构方案 . 8 第二章 拟定模具结构型式 . 9 件成型工艺性分析 . 9 件的工艺性分析 . 10 件材料的选择 . 10 件的壁厚 . 12 件的表面质量 . 13 件的精度等级 . 13 件的脱模斜度 . 13 件的注射工艺 . 14 定成型方法 . 15 定制品成型工艺参数 . 15 第三章 拟定模具结构方案 . 16 步确定注射机 . 16 算塑件的体积和质量 . 16 件和流道凝料在分型面上的投影面上的投影 面积及所需锁模力的计算 . 16 据注射量和锁模力的值，选用 200/120 卧式注射机 . 16 射机料筒塑化速率校核模具的型腔数 N . 17 择制品的分型面 . 17 腔数目的确定 . 17 腔排列形式的确定 . 19 第四章 成型零件的设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 模的结构设计 . 20 体式凹模 . 20 合式凹模 . 20 模的结构设计 . 20 型零件钢材的选用 . 20 型零件工作尺寸的 计算 . 20 型零件强度及支承板厚度计算 . 21 第五章 浇注系统的设计 . 24 流道的设计 . 24 流道衬套形式 . 24 流道设计 . 25 流道布置形式 . 26 流道尺寸 . 27 流道凝料体积 . 27 流道剪切速率校核 . 27 流道的表面粗糙度 . 28 口的设计 . 28 口形状、尺寸的确定 . 28 料穴的设计 . 28 第六章 导向机构的设计 . 30 向机构的形式 . 30 柱导向机构 . 30 定位装置 . 30 第七章 脱模机构的设计 . 32 模机构的组成 . 32 模机构的分类 . 32 模机构的设计原则 . 33 模力的计算 . 34 第八章 模架的确定 . 35 第九章 注射模温度调节系统 . 36 度调节对塑件质量的影响 . 36 却系统的设计原则 . 36 却时间的确定 . 37 却系统的结构形式 . 37 却系统的计算 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第十章 排气系统的设计 . 39 第十一章 模具材料的选用 . 40 具材料选用 原则 . 40 塑模具常用材料 . 40 种零件的选材 . 41 结 束 语 . 44 致 谢 . 45 参考文献 . 46 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第一章 绪论 料模具简介 模具行业是制造业重要的组成部分，也是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，具有广阔的前景。塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式 来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具、金属冲压模具、金属压铸模具、橡胶模具和玻璃模具等。因 人们日常生活所用的制品和各种机械零件在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中，用于塑料制品成形的模具称之为塑料成形模具，简称塑料模。塑料模优化设计，是当代高分子材料加工领域中的重大课题。通常情况下，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素约占 80%。然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造 有很大关系。随着国民经济领域的各部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新愈来愈快、用户对塑件的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计与制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。 模具的设计是模具制造过程中的关键部分，通过合理的设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的。 国塑料模具工业发展现状 模具制造是国家经济建设中的一项重要产业， 振兴和发展模具工业，日益受到世界各国的重视和关注。 80 年代以来，在国家产业政策与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%， 1999 年我国模具工业产值为 245 亿，至 2000 年我国模具总产值预计为 260元，其中塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 模具工业是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。我国塑料模具工业起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具 方面已能生产 48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。 在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的 1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化 。注塑模型腔制造精度可达 具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10次，淬火钢模达 50货期较以前缩短。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 。 大纲级别1 级，小二号黑体，居中 ，125 倍行 后 0 大纲级别 2级，小三号黑体，距，段前 后 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例 这是由于塑料模成型制品 的 日 益 大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多 腔 所 决定。 在塑料模设计制造中全面推广应用 术。术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术 采用 热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究 发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 高塑料模标准化水平和标准件的使用率 我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量 、 降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种 。 料模设计的一般步骤 为了设计出合理且精度较高的模具，应严格按照设计程序来进行 ，塑料模具设计的一般步骤如下： 定制品成型工艺 （ 1） 塑料制品分析 消化制品图：通过了解其用途以及对制品的工艺性，尺寸精度等技术要求；对于形状比较复杂和精度要求较高的制品，还必须了解该制品的外观及装配要求；根据制品的结构，预计会有哪些缺陷（如熔接痕、缩孔、裂纹等）产生，是否要对制品图纸提出修改意见。 制品材料的选择：根据制品图的形状、大小及使用要求。 计算制品的质量、体积及制品的正面投影面积。 （ 2） 确定制品的成型方法（对热塑性塑料指定采用注射成型） （ 3） 拟定制品成型工艺参数 根据制 品结构特点及选定的原材料种类，选定如下成型工艺参数：料筒温度、喷嘴温买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 度、模具温度、注射压力、注射时间、保压时间、冷却时间以及总的生产周期。 定模具机构方案 选择分型面 分型面的形式和位置应有利于模具加工、排气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作。 型腔布置 根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具的制造的难易、成本高低等确定型腔数目与排列方式。 确定浇注系统：包括主流道、分流道、冷料穴、浇口的形状、大小和位置，同时应注意浇注系统的平衡问题， 溢料、排气系统的设计：根据 制品的形状与浇注系统的特点，决定是否增设溢流槽和排气槽及其位置。 选择脱模方式：考虑开模、分、型的方法与顺序，确定推出机构（包括拉料杆、推杆、推管、推板）的形式以及合模导向与复位机构的设置，同时计算出脱模行程、脱模力以及各推出机构的尺寸大小等。 侧抽芯机构的设计 当塑件存在侧向凸、凹及侧孔时，需要考虑增设侧向抽芯机构。此时必须选择机构类型，计算抽芯力和抽芯距离，同时还要确定各抽芯机构的数量和尺寸大小。 模具主要零件的结构设计 考虑成型与安装的需要以及制造与装配的可能，根据所选的材料，通过理论计算 确定定模座板、定模板、动模座板、动模板、支承板、垫块、推板和推杆固定板等的外形尺寸，并在此基础上选标准模架；同时还确定导柱、导套、滑块等的结构尺寸；用相应的公式计算型腔与型芯的尺寸并确定其公差；此时还要确定各类零件的安装、固定、定位的方法及相应尺寸。 模具调温系统的设置 主要通过计算方法确定模具冷却系统管道的形状、位置、数量及尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第二章 拟定模具结构型式 件成型工艺性分析 该塑件是一 扇底座，如图 1 所示。根据制品的特点及经济方面的考虑，材料选择为 图 1 1 零件三维立体图 化学名称： 丙烯腈 苯乙烯共聚物 英文名称： 重： /立方厘米 成型收缩率： 成型温度： 200 干燥条件： 80 2 小时 熔点： 130 热变形温度： 90 ( 83 (抗拉屈服强度： 50伸弹性模量： 310 弯强度： 80击强度： 261 （无缺口） 11 （缺口） 硬度： 积电阻系数： 0 击穿强度： 特点： 击强度高，化学稳定性和电性能良好； 耐热、阻燃、增强、透明等级别； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 一点，比 好，柔韧性好。 成型特性： 动性中等，吸湿大，必须干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80， 3 小时； 模温，但料温过高易分解（分解温度为 270 度）对精度 较高的塑件，模具温度宜取 50，对高光泽、耐热塑件，模具温度宜取 60； 提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变水位等方法； 产 3后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 件的工艺性分析 件材料的选择 塑件的材料要在保证产品的使用性能、物理性能、力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能的前提下，尽量选用价廉且成型性能又好的塑料。该产品用于承载物品，要求有较好的力学性能，有较大的强度和刚性，屈服强度高，弯曲疲劳寿命要高；有稳定的化学性能，对接触物（水、洗化用品）有很好的耐腐蚀性，卫生程度较高，日常使用时无毒安全，成型工艺性较好，所选的塑料流动性好，易于成型，有较高的表面光泽；市场价格尽量低，产品有较大的利润空间和市场竞争力，几种常用塑料相关资料见表 2用作电器外壳，机械强度较高，但是耐热性差，洗浴时的较高温度会使该材料产生较大变形。 学稳定性较差，注射成型时熔融温度范围窄，热稳定性差，温度控制较复杂。 格昂贵 ，成本太高，化学稳定性差，不 耐碱、酮、脂等，成型工艺较复杂，常用来制造光学零件。 格低廉，化学稳定性好，机械强度较高，成型工艺性较好，主要用来制造日用品。通过以上分析可以看出， 制造塑料置物架的最佳材料。 料的相关参数见表 2 表 2种常用塑料相关资料 塑件品种 结构特点 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点 主要用途 型结构 非结晶型 小于 70 较好 机械强度较好，有一定的耐磨性。但耐热性较差，吸水性较差 成型性能好 ,成型前原料要干燥 应用广泛，如电器外壳、汽车仪表盘、日用品等 聚酰胺(尼龙 ) 线型结构结晶型 小于 70 (尼龙6) 较好 ,不耐强酸和氧化剂 ,能溶于甲酚 ,抗拉强度 ,印度 ,耐磨性 ,自润滑性突出 ,熔点高 ,熔融温度范围较窄 ,成型前耐磨零件及传动件 ,如齿轮 ,凸轮等 ,电买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 苯酚 ,浓硫酸等 吸水性强 原料要干燥 要防止溢料 ,制品易产生变形等特点 气零件中的骨架外壳 ,阀类零件 ,单丝 ,薄膜 ,日用品等 聚碳酸酯 (线型结构非结晶型 小于130耐寒性好 ,脆化温度 有一定的化学稳定性 ,不耐碱 ,酮 ,酯等 透光率较 高 ,介电性能好 ,吸水性小 ,力学性能好 ,抗冲击 ,抗蠕变性能突出 ,但耐磨性较差 熔融温度高 ,熔体粘度大 ,成型前原料需干燥 ,粘度对温度敏感 ,制品要进行后处理 在机械上用作齿轮 ,凸轮 ,蜗轮 ,滑轮等 ,电机电子产品零件 ,光学零件等 聚丙烯(线型结构结晶型 10 较好 耐寒性差 ,光养作用下易降解老化 ,力学性能比聚乙烯好 成型时收缩率大 ,成型性能较好 ,易产生变形等缺陷 板 ,片 ,透明薄膜 ,绳 ,绝缘零件 ,汽车零件 ,阀门配件 ,日用品等 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 表 2料相关参数 性能项目 试验条件 测试标准 测试数据 数据单位 基本性能 熔体流动速率 23 ,0 g/10度 .9 g/械性能 拉伸屈服强度 50mm/70 曲模量 000 氏硬度 00 R 标尺 弯曲强度 B 9341 50 性能 维卡软化点 152 热变形温 度 05 件的壁厚 塑件的壁厚对其质量有很大的影响，壁厚过小不能满足使用强度和刚度的要求，而本产品对强度和刚度的要求较高。壁厚太大则浪费原材料，在大批量生产时造成生产成本提高，利润空间降低；注射成型时则易造成塑件内部产生气穴，外部产生凹陷；冷却时需要更长的冷却时间，增加了冷却系统设计和加工的难度。从以上诸方面考虑，应在满足使用的前提下对塑件进行最大限度的薄壁化。同一塑件的壁厚应当尽可能一致，塑件壁厚不同将导致收缩不同，最终导致变形或开裂。 料最小壁厚及推荐壁厚见表 2 表 2P 塑料最小壁厚及推荐壁厚 塑件材料 最小壁厚 小型零件推荐壁厚 中型零件推荐壁厚 大型零件推荐壁厚 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 本产品属于中型塑件，推荐壁厚为 是考虑到塑件的力学要求，应使用较大壁厚，这里取壁厚为 2 件的表面质量 塑件的表面粗糙度和外观质量决定了塑件的表面质量。使用注射成型时几种常用材料所能达到的塑件表面粗糙度见表 2般来说，原材料的质量、成型工艺和模具 表面粗糙度都会影响到塑件的表面粗糙度，尤其是以型腔壁的表面粗糙度影响最大。因此，模具的型腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定性因素。产品的外观面应有很好的光泽度且非常光滑，对表面粗糙度要求较高，应不大于 品的内表面与使用无关且不影响外观，对表面粗糙度无太高要求，为了降低模具制造成本 ，凸模成型表面的粗糙度设计为 料通过注射成型所能达到的表面粗糙度范围是 足 扇后盖的表面粗糙度要求。 件的精度等级 影响塑件精度的因素很多，如模具制造精度及其 使用后的磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化等。在一般生产过程中，为了降低模具的加工难度和模具的生产成本，在满足塑料使用要求的前提下将尽可能地把塑件尺寸精度设计得低一些。目前我国颁布了工程塑料模塑塑料件尺寸公差的国家标准 14486标准将塑件分成 7 个精度等级， 精度要求最高，一般不采用。 料模塑件公差等级见 表 2 2据此表和塑件的设计使用要求，塑件的精度选用 料代号 模具塑料 公差等级 标注公差尺寸 未注公差尺寸 高精度 一般精度 丙烯 塑件的脱模斜度 塑件冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上，或由于粘附作用紧贴在型腔内。为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时出现顶白、顶伤、划伤等，在塑件设计时应使其表面有合理的脱模斜度。脱模斜度的选择要遵循以下原则： （ 1）塑件精度要求高时，应采用较小的脱模斜度。 （ 2）较高较大的塑件尺寸，应选用较小的脱模斜度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （ 3）形状复杂的、不易脱模的，应选用较大的脱模斜度。 （ 4）塑件的收缩率 大的应选用较大的脱模斜度值。 （ 5）塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大数值。 常用塑料的脱模斜度见表 2于 料的收缩率很大，所以应选择较大的脱模斜度，选择脱模斜度为 3。 。 表 2用塑件的脱模斜度 塑料名称 脱模斜度 型腔 型芯 P 5 45 20 45 5 40 30 50 5 1/30 30 40 热固性塑件 25 40 20 50 件的注射工艺 件的注塑工艺参数如下表 2 表 2件的注塑工艺参数 预烘干 不需要 ,如贮藏条件不好 ,在 80 下烘干 1小时 温度 喂料区温度 / 30 50 料筒 / 后段 160 180 中段 1800 2000 前段 200 230 喷嘴 / 220 300 熔料 / 220 280 模具 / 40 80 压力 注射 /0 120 保压 /0 60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 背压 / 20 时间 注