安装极板注塑模设计【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 1 安 装 极 板 注 塑 模 设 计 摘要 ： 系统介绍了塑件的成形工艺及模具成型结构对塑件质量的影响分析，浇注系统的设计，模具成型部分和总装结构的设计。介绍了极板注塑模具设计时要注意的要点，并较多的考虑了模具结构的调整性、易更换性及模具成本。从控制制件尺寸精度出发，对极板注塑模的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用 行各重要零件的设计。 关键词 ：工艺分析；塑件成型；浇注系统；模 具结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 of he of to by as as of of of as as to of so as to of of as as of in 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 绪论 大学三年的学 习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。 模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到 20 世纪 80 年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道 。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形 分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“ 三资 ” 及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上 海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时 在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 塑件 工艺规程的编制 该塑件是 个极板 ，其零件图如图 7示。本塑件的材料采用尼龙1010，生 产类型为大批量生产。 件的工艺性分析 件的原材料分析 塑件的材料采用尼龙 1010，属热塑性塑料。从使用性能上看，尼龙1010 是半透明，吸水小，耐寒性较好，坚韧 耐磨耐油耐水，抗霉菌，但吸水性大；从成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并应均匀，脱模度不宜取小，尤其对厚壁及深高塑件更应取大。受热时间不宜超过 30温高则收缩大，易出飞边，收缩小，取向性强，注射压力低易发生凹痕，波纹。成型周期按塑件壁厚而定，厚则取长，薄则取短，为了减少收缩，凹痕缩孔，一般宜取低模温高注射压力的成形条件 ，以及采用白油作脱模剂 ;尼龙 1010 的主要技术指标：密度是 比体积是 /水率是 缩率是 点是205t/0 c热变形温度是 550 c抗拉屈服强度是 62103 弯强度 88度 穿强度 20KV/ 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 构分析 从零件图上分析，该零件总体形状为长方形。在 长度 方向 上有一个高 6凸台 ,并带有两个直径为 3螺纹 孔 ，对称分布。 由于螺孔小且根据材料的性能计算得可进行强制脱模，减少了模具制造难度减少了成本， 在 宽度方向上有两个直径为 10 圆孔 ,沿长度方向对称分布，还有一个 宽为 4隔板与凸台相接 ,该零件不需侧向抽芯 ， 属于中等复杂程度 . 寸精度分析 该 零 件 重 要 尺 寸 ， 如 6 尺 寸 精 度 为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 14486 1993），次要尺寸，如 5807的尺寸精度为（ 14486 1993）。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等，对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。 从塑件的壁厚上来看 ,壁厚最大处为 2厚均匀 , 符合尼龙 1010的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸较小，尼龙 1010 的强度较大不需增设加强 面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有导电杂质外，没有什么特别的表面 质量要求，故比较容易实现。 综上分析可以看出 ,注塑时在工艺控制得较好的情况下 ,零件的成型要求可以得到保证 . 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积： V=计 算 塑 件 的 质 量 ： 根 据 设 计 手 册 可 查 得 尼 龙 1010 的密度为= 塑件质量： M=103 103 =用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机 125 型。 件注塑工艺参数的确定 查找有关文献和参考工厂时间应用的情况，尼龙 1010 的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 注塑温度： 括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度： 后段温度 用 190 2100 c； 中段温度 t 2 : 选用 200 2200 c； 前段温度 选用 210 230 0 c； 喷嘴温度： 200 2100 c； 注塑压力一： 选用 40 100 注 塑时间： 选用 20 90s； 保压压力： 选用 65 高压时间： 选用 0 5s； 冷却时间： 选用 20 120s； 总周期： 选用 45 220s； 后处理方法： 采用油水盐水； 后处理温度： 90 100t/ 0 c; 后处理时间： 4h。 说明 1：预热和干燥均采用鼓风烘箱。 2：凡潮湿环境使用的塑料，应进行调湿处理，在 100 1200 18h。 根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 材料知： 标称注射量： 192 螺杆直径 / 42射容量 /克： 125 克 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 注射压力 /10 5 1500模力 10 90大注射面积 / : 320 2 模具厚度 / 200 300板行程 / 300嘴 球半径： 12半径： 4位孔直径 / 100 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 注塑模的结构设计 注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计推出机构的设计等内容。 型面选择 模具设计中，分型面的选择很关 键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。 该塑件为 极板 ，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示： 如图2示取 为分型面，不影响零件外观质量，抽芯在动模构简单。 A A 如图 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 如图 2示取 为分型面，抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯。从以上两个分型如图面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法，有利于模具成型。 定型腔的数目及排列 方式 腔数量的确定 塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量； 1 F/ B/A 式中 ： F 注塑机的锁模力 N 型腔内的平均压力 每个制件在分型面上的面积（ 2 ） B 流道 和浇道在分型面上的投影面积（ 2 ） B 在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析 B 为（ 常取 B=体内的平均压力取决于注射压力，一般为 25 40保险起见常用 00000 0 个） 2 G C） /V 式中 ： G 注射机的公称注塑量（ 3 ） V 单个制件体积 （ 3 ） C 流道和浇口的总体积（ 3 ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的 ，取 计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的 1 倍，现取 C= =60 ） 从以上讨论可以看到 模具的型腔个数必须取 的较小值，在这里可以选取的个数是 2， 4， 6， 8， 10 个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况，以及模具的主流道长度最好小于 60防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案，即 N=2 腔的排列方式 如 图 2 - 2 - 2本塑件在注塑时采用一模两腔 ,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图 2示的型腔排列方式。最大优点是便于充满型腔，因其没有侧 向分型抽芯机构，螺纹较小，材料性能较好，经计算可采用强制脱模，采用此排列方式简单可行。 注系统设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 主流道设计 根据 注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径： 4嘴前端球面半径： 2据模具主流道与喷嘴的关系： R= 1 2） =1)主流道的球面半径： R=13主流道的小端直径 d= 了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取 1 3 度经换算得主流道大端直径 D= 了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径 r=5圆弧过渡。 流道设计 分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。由于塑件的形状比较简单，尼龙 1010 的流动性好，冲型能力比较好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根据主流道大端直径 D= 梯形可选用上底为 b=为 h=8截面。 截面形状为 U 型，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。要减少传热损失，又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率 。 U 型实质上是一种双梯形流道截面。 效率为 流道的尺寸： 尼龙 1010 分流道直径 / 取 6流道表面粗糙度： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取 m，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平，以免对分型不利。 口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇 口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料，而且在模具结构上采取镶拼型腔型心，有利于填充排气。故采用截面为矩形的侧浇口，查表初选尺寸为（ b l h） 1模时修正 . 气结构的设计 在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。 排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。 由于端盖注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气 ，而不需在模具上开设排气槽。（尼龙 1010 塑料的最小不溢料间隙为 隙较小，再加上尼龙 1010 的流动性较好，也不宜开排气槽 . 流道衬套的选取 为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为 处理以后的硬度为 53 57流道衬套和定模的配合形式为 H7/过渡配合。 出机构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 如图所示模具开模后 ,塑件包紧动模型心的力并不大 ,适当考虑脱模斜度 ,采用顶杆 并不会将塑件顶变形 ,且模具结构简单 . 型零件结构设计 模的设计 本副模具采用整体式凹模结构，由于制件结构简单，模具牢固，不易 变 形 ， 制 件 没 拼 界 逢 ， 适 用 用 于 本 制 件 的 模 具 。 如 图 所 示 ：3016030A 3514+纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 材料选用 硬度在 50上 . 根据分流道与浇口的设计要求，分流道与浇口设在凹模型腔上其结构见上图所示。 凹模板尺寸：根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知，此塑件的成型 压力小于 30么尺寸见下图 ： ? 134- ? 9? 1 4?92 5 0452601 0 M 1 24- ? 144- ? 204- ? 2530+0由经验可知 【 3】 ： 长为 : 250 宽为 : 260 凹模高为 : h=45 件高为 : 6工可以直接用铣刀铣出，也可以用成型电极。为了节约成本。在这里我选用铣刀铣。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 4 极板 注塑模具的有关计算 本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。 查常用塑料的收缩率塑料尼龙 1010 的成型收缩率为 S=故平均我们取为 考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取 = /3。 模尺寸的计算 表一：凹模工作尺寸的计算： 塑 件尺寸 计算公式 型腔工作尺寸 58 3/4 )+ 5 2 芯尺寸的计算： 成型 10 的型芯： 成型 孔的型芯： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 351651095353材料选用 硬度在 50上 . 成型零部件的制造误差： 成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差，配合误差等几个 方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的 1/3 左右，通常取 9 级，综合考虑取 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 5 模具加热和冷却系统的设计 塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却，塑料制件不能有太高的温度（防止出模后制件发生翘曲，变形）冷却系统设计可按下式进行计算： 设该模具平均工作温度为 60，用 20的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为 30，产量为（ 1 分钟 2 模） 1000g/h。 求塑件在硬化时每小时释放的热量为 有关文献得尼龙 1010 的 单 位 热 流 量 为 g ,取50J/g： 008g/h 350J/h=352800J 求冷却水的体积流量 V V=1 =140度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面： 变形 尺寸精度 力学性能 表面质量 在选择模具温度时，应根据使用情况着重满足制件的质量要求。 在注射模具中溶体从 200 0 C,左右降低到 600 C 左右，所释放的能量5以辐射，对流的方式散发到 大气中，其余 95由冷却介质带走，因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的 2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中，在湍流下的热传递是层流的 10 20 倍。在次我选择湍流。 如图表二： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 冷却水道直径 d/（ 最低流量 v /（ m/s） 流量 12 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 6 模具闭合高度确定 在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定：定模板厚度 2为腔板型芯固定板厚度为 8件板厚度为 6块厚度3模板厚度 7虑模具的抽芯距 )如下图所示： 1 计算模具的闭合高度： H=25 46 23 70 25 31 =220 2校核注塑机的开，合模空间 (1)：模具合模时校核： 1102077 （模具符合注塑机的要求） (2)：模具开模时校核： 110201577 （模具符合注塑机的要求） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 7 注塑机有关参数的校核 本模具的外形尺寸为 300300220注塑机模板最大安装尺寸是 370350 由于上述计算的模具闭合高度为 220注塑机的最小模具厚度为 200大模具厚度为 300：模具合模时校核： 2002000 2：模具开模时校核： 200201500 其中： 15模具的抽拔距 经校核 注塑机能满足使用要求故可以采用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 8 绘制模具总装图和非标零件工作图 模具总装图和非标零件工作图见附图 模具的工作原理： 模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压，冷却后塑件成型，注塑完成。开模时动模部分随动模板一起渐渐将分型面打开， 在斜导柱当分型面打开到 23，动模运动停止，在注塑机顶出作用下，推动顶杆运动将塑件顶出。合模时，随着分型面的闭合，复位杆也对顶杆进行复位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 结论 大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达 到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本 次毕业设计。 在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 致谢 时光如电，岁月如梭，三年的大学生活即将结束，而我也即将离开可敬的老师和熟悉的同学踏入不是很熟悉的社会中去。在这毕业之际，作为一名工科院校的学生，做毕业设计是一件必不可少的事情。 毕业设计是一项非常繁杂的工作，它涉及的知识非常广泛，很多都是书上没有的东西，这就要靠自己去图书馆查找自己所需要的 资料；还有很多设计计算，这些都要靠自己运用自己的思维能力去解决，可以说，没有一定的毅力和耐心是很难完成这样复杂的工作。 在学校中，我主要学的