底座注射模设计【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 摘 要 对塑料底座注射模结构采用 中心 浇口进料，采用一模一腔的模具结构， 材料采用流动性能差的 过对塑件的分析，注射机的选定，浇注系统的设计，成型零件的设计计算，脱模推出机构的设计，以及冷却系统的设计和导向地位机构的设计，给出了生产底座的一个实际参考设计生产流程。 通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及其工作原理；为以后从事本行业打下了良好的理论基础。此次设计的过程中查阅了大量的模具设计资料，通过模具的设计与应用，同原有的设计方法相比，模具的应用 提升了产品的质量，模具整体设计的思路和要求符合现代设计潮流和未来的发展方向。 关键词 : 模一腔； 中心浇口 ；模具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 o a C on of of of of a of of a by by to to to in Be to be in I of in of of to of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 塑件成型工艺性分析 . 1 件的分析 . 1 C 工程塑料的性能分析 . 1 本性能 . 1 C 的主要性能指标 . 2 C 的注射成型过程及其工艺参数 . 2 射成型过程 . 2 射工艺参数 . 3 2 拟定模具的结构形式和初选注射机 . 4 型面位置的确定 . 4 腔数量和排列方式的确定 . 4 射机型号的确定 . 4 射量的计算 . 4 注系统凝料提及的初步估算 . 5 择注射机 . 5 射机的相关参数的校核 . 6 3 浇注系统的设计 . 7 注系统的设计原则 . 7 流道的设计 . 8 流道设计要点 . 8 流道尺寸的确定 . 9 流道的凝料体积 . 9 流道当量半径 . 9 流道浇口套的形式 . 9 流道的设计 . 10 流道的布置形式 . 10 流道的长度 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 流道的当量直径 . 10 流道的截面形状 . 10 流道界面尺寸 . 10 料体积 . 11 核剪切速率 . 11 流道的表面粗糙度和脱模斜度 . 12 浇口的设计 . 12 辐式浇口尺寸的 确定 . 12 辐式浇口剪切速率的校核 . 13 核主流道的剪切速率 . 13 冷料穴的设计 . 13 . 14 . 14 . 15 成型零件工作尺寸的计算 . 15 模径向尺寸的计算 . 16 模深度尺寸的计算 . 16 模凸凹模尺寸的计算 . 17 型芯尺寸的计算 . 19 型芯尺寸的计算 . 20 型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 . 21 模侧壁厚度的计算 . 21 . 22 模力的计算 . 22 推出方式的确定 . 23 杆材料 . 23 杆的安装 . 24 核推出应力 . 24 . 25 模板厚度尺寸的确定 . 25 算并选择模架型号 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 架尺寸的校核 . 26 . 27 . 28 却介质 . 28 却系统的计算 . 28 位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W . 28 定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量. 28 算冷却水的体积流量. 28 定冷却水路的直径 . 29 却水在管内的流速 v . 29 冷却管壁与水交界的膜转热系数 h . 29 算冷却水道的导热总面积 A . 29 具上应开设的冷却水道的孔数 n . 29 却水道的布置 . 30 . 31 柱导向机构 . 31 . 32 具材料选用原则 . 32 具材料选用要求 . 32 注塑模具常用材料 . 32 料模具成型零件的选材 . 32 出机构零件的选材 . 33 注系统零件 . 33 它零件的选材 . 34 11 零件 的加工工艺过程 . 35 型芯制造工艺过程： . 35 腔制造工艺过程 . 35 . 38 参考文献 . 39 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 塑件成型工艺性分析 件的分析 （ 1）外形尺寸 该塑件壁厚较厚，平均壁厚约为 30构较简单，对称度好，只需做几个型芯即可，塑件为热塑性塑料， 流动性差，适于螺杆式注射机注射成型。 (2) 精度等级 该塑件重要尺寸和次重要尺寸精度等级均为 以上分析可见该零件的尺寸精度中等，对应的模具 相关零件的尺寸加工可以保证。 (3) 脱模斜度 成型性能良好，成型收缩率较小，其脱模斜度根据参考文献 1中表 2 153 ，型芯的在 0503 ， 使注射充型流畅，选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 54 。 C 工程塑料的性能分析 本性能 热，抗冲击阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。冲击强 度高，尺寸稳定性好，着色性好，电绝缘蚀性、耐腐性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲 击零件，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能 。 成形特性： 无定形料，热稳定性好，成型温度范围宽，流动性差。吸湿小，但对水敏感，须经干燥处理，成型收缩率小，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成形条件，塑件须经退火处理。 1 熔融温度高，粘度高，大于 200 2流动性差，溢边料 3冷却速度快，模具浇注系统以短、粗为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大。 4料湿过低会造成缺料，塑件无光泽，料温过高易溢边，塑件起泡。模温低时收缩率、抗冲击强度高，抗弯、抗压强度低，模温超过 120 时塑件冷却慢，易变形粘模。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 图 1 塑件图 C 的主要性能指标 表 1 主要技术指标 技术指标 术指标 度 比体积 吸水率 熔点 硬度 冲击韧 度 g (24h) 220250 缺口 不断 有缺口 0 k / 变形温度 抗拉屈服强度 拉伸强度模量 弯曲强度 击穿电压 体积电阻率 132141 (132138 （ 7244013722KV/7 C 的注射成型过程及其工艺参数 射成型过程 （ 1）成型前准备。 对 度和均匀度等进行检验，成型前必须预干燥，水分含量应低于 微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽，银丝和气泡。 常用方法是循环鼓风干燥，温度控制是 120 ，时间 812h 以上。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 （ 2）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的型腔成型，其过程分为充 模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 （ 3）塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处 理温度为100 130 ，处理时间为 2h8h。 射工艺参数 （ 1）注射机：螺杆式，螺杆转速为 30r/ （ 2）料筒温度 t/ ：前段 210240； 中段 230280； 后段 240285。 （ 3）模具温度 t/ ： 90110； （ 4）注射压力 (p/ 80130； （ 5）成型时间（ s）：高压时间 05S 注射时间 2090 S 冷却时间 2090 S 总周期 40190 S 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 拟定模具的结构形式和初选注射机 型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在塑件截面积最大，且有利于开模，其位置如图 2 所示。 图 2 分型面的选择 腔数量和排列方式的确定 （ 1）型腔数量的确定 由于该塑件精度要求中等，塑件尺寸较大，塑料流动性差，结构高度对称，为了便于顺利充型，初步选用一模一腔。 （ 2）模具结构形式的初步确定 由以上分析可知， 本模具设计是一模一腔，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或是推出杆推出方式。浇注系统设计时，因为塑件中间带有比主流道直径大的孔，所以为了进料均匀，采用平衡式流道和轮辐式浇口。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。由上综合分析可确定采用大水口（或带推件板）的单分型面注射模。 射机型号的确定 射量的计算 通过 建模分析得塑件质量属性如图 4 所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 3 塑件质量属性 塑件体积： 塑 Vm= （ 1） 式中， 可根据参考文献 3表 9为 。 注系统凝料提及的初步估算 由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件提及的 1 倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 来估算。故一次注入模具型腔塑料熔体的 总体积（即浇注系统的凝料和 4 个塑件体积之和）为： 塑总 VV 269 3 （ 2） 择注射机 根据以上计算得出在一次注射过程中，注入模具型腔的塑料的总体积为总V=由 参考文献 2式 4V=总V/269/836 3根据以上的计算，查参考文献 3中表 13步选定公称注射量为 3000 3注射机型号为 螺杆式注射机，其主要技术参数见表 2。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 表 2 注射机主要技术参数 技术指标 参数 技术指标 参数 理论注射量 3/螺杆柱塞直径 /射压力 注射时间 s 塑化能力 锁模力 /嘴口直径 /000g/20 115 0 630 8 拉杆内向距 /移模行程 /大模具厚度 /小模具厚度 /模形式 模具定位孔直径 /嘴球半径 /00800 1120 680 400 充压式 250 25 射机的相关参数的校核 (1) 注射压力校核 查 参考文献 4 可知， 需注射压力为8030里取0P=90该注射机的公称注射压力 P 公 =130 射压力安全系数 里取 ： 0=0=117 s （ 44） 大于最低流速 s，达到湍流状态，满足冷却要求。 冷却管壁与水交界的膜转热系数 h 因为平均水温为 查参考文献 2表 4.6f ，则有 : h= 2 9 4 ）（）（）（ （ 45） 算冷却水道的导热总面积 A 0 0 7 2 9 4 4 h s （ 46） 为模具温度与冷却管道之间的平均温度，模具温度为 100 。 具上应开设的冷却水道的孔数 n n= )(3 孔 （ 47） 式中 ： B 模仁长度，为 270冷却水孔的长度达不到 270际只有 240文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 却水道的布置 图 14 动模仁冷却水路示意图 图 15 定模仁冷却水路示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 注射模的导向机构用于动模、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈与注射机相配合，是模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精密定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用木架本身所自带的定位机构。 柱导向机构 模具导柱导向的导柱、导套结构，适用于精 度要求高、生产批量大的模具。同时在设计导柱和导套时还应注意以下几点： (1) 导柱应合理的均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。 (2) 导柱的长度应比型芯端面高出 6 8免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。 (3) 导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，导柱常采用 20#0.8 火 48 55可用 素工具钢 ,经淬火处理，硬度达到 5055套一般采用 者经过渗碳处理 20 钢，热处理5055差采用 6级。 (4) 为了使导柱能顺利地入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。 (5) 导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。 (6) 导柱配合部分采用 H7/定配合部分采用 H7/套固定配合采用H7/合长度为配合直径的 余部分可扩孔，减小摩擦或降低加工难度。 (7) 除了动模、定模之间设导柱、导套外，一般还在动模座板与推反之间设置导柱和导套，以保证推 出机构的下常运动。 (8) 导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 具材料选用原则 用于注塑模具的钢材，大致应满足如下要求： （ 1）机械加工性能优良：易切削，适于深孔、深沟槽、窄缝等难加工部位的加工和三维复杂形面的雕刻加工； （ 2）抛旋旋旋光性能优良：没有气孔等内部缺陷，显微组织均匀，具有一定的使用硬度（ 40上）； （ 3）良好的表面腐蚀加工性：要求钢材质地细而均匀，适于花纹腐蚀加工； （ 4）耐磨损，有韧性：可以在热交变负荷的作用下 长期工作，耐摩擦； （ 5）热处理性能好：具有良好的淬透性和很小的变形，易于渗氮等表面处理； （ 6）焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不发生变化，且不开裂、变形等； （ 7）热膨胀系数小，热传导效率高：防止变形，提高冷却效果； （ 8）性能价格比合理，市场上容易买到，供货期短。 具材料选用要求 在选择注射模具钢材时，要综合考虑塑件的生产批量、尺寸精度、复杂程度、体积大小和外观要求等因素。对于塑件生产批量大、尺寸精度要求高的场合，应选用优质模具钢。对于结构复杂或体积比较大的塑件应选用易切削钢。外观要求高 的塑件可以选用镜面钢材。 注塑模具常用材料 料模具成型零件的选材 1）定模：定模 成型的是塑件外表面，因而应根据塑件外表面的质量要求，来选择不同抛旋旋旋光性能的模具材料，选用 45 钢 ，它具有高的淬透性、耐磨性，热处理变形小，强度和韧性都比较好，适合于制造形状复杂的各种模具型腔。 2) 动模凸凹模 ： 型芯在成型过程中容易磨损， 同时，该 动模凸凹模形状比较复 杂，故要求所选材料的加工性能要好。所以这里选用 40 板零件的选材 这类零件是模具中的主要承力零件，因此要求具有足够 的机械强度。目前应用最普遍的是 45 钢，有时也用 延长使用寿命，可调质至买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 230270 表 3 模具零件的常用材料 零件名称 材料牌号 热处理方法 硬度 垫板（支承板） 动、定模板 动、定模座板 垫块 45 45 45 火 调质 调质 43834830 27085235类零件包括各种导柱、导套和导向销等。这类零件在使用过程中主要起导向作用。开、合模时有相对运动，成型过程中要承受一定的压力或偏载荷。因此要求表面 耐磨性好，心部具有一定的韧性。目前 材料较为常用。 表 4 导向零件的常用材料 零件名称 材料牌号 热处理方法 硬度 导柱 导套 淬火 淬火 52 562 56出机构零件的选材 这类零件要求表面磨性好，并具有足够的机械强度。目前如 45 钢、 10 表 5 推出机构零件常用材料 零件名称 材料牌号 热处理方法 硬度 推杆 推板 复位杆 拉料杆 推板固定板 345 10A 45 淬火 淬火 淬火 淬火 淬火 50 553 486 600 5585235注系统零件 包括浇口套、拉料杆、分流锥等。这类零件的工作条件与成型零件相近，要求具有良好的耐磨表面、耐蚀性和热硬性。目前如 材料较为常用，淬火处硬度达到 38 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 它零件的选材 （ 1）定位圈 45 钢 （ 2）各螺钉 45 钢 淬火 硬度 230 270 3）水 嘴 黄铜 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 35 11 零件的加工工艺过程 型芯制造工艺过程： 小型芯如下图所示： 图 16 小型芯 工艺过程如下： 1、备料： 40Cr d L 45 2002、粗车：以左端面为基准面，用夹心轴和尾针固定圆钢，先车至 d L 42 200余量 1至 2离基准面 20毫米处，向右车至 d 180加工余量 12毫米，于左端 面 向右车至 d 6 断。 3、热处理：退火处理，消除应力。 4、 半精车：车削外圆直径至实际尺寸。 5、磨削：用心轴装夹，粗、精磨各外圆至图纸要求。 6、热处理：进行渗碳处理，淬火后硬度为 54、抛光。 腔制造工艺过程 型腔如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 36 图 17 凹模 工艺过程如下： L B h 275 275 1205号钢。 外平面至 L B h 273 273 118余量，保证上下端面不超过 确定 下平面距边缘长和宽为 连接相邻的两点，在直角处划出半径为 31划出各处投影在平面圆的圆心所在 的直线，交点即为圆心。 划出上平面的中心线。 其中 一个交汇点沿着划线铣出深度为 80余量。 左端面外在各个端面圆心 先铣出直径为 12度为 13文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 37 在距离 0 1800度为 28在上平面中心线的交汇处钻直径为 30 火，硬度为 43外平面至图纸 实际要求，并保证 平面的垂直度。 内型腔，使其粗糙度达到 使直径为 30 10、抛光 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 38 通过这次系统的注射模的设计， ，使我对模具设计工作有了更深层次的认识，即：模具不是只为设计而设 计，要统筹规划，全盘考虑。这次设计使我能够理论联系实际，多方面、多角度地去感知、体会书本上比较抽象的理论知识。在指导老师及关心与帮助下，我的做事效率得到了一定的提高，独立思考并解决问题的能力得到了加强，培养了实际动手能力。 我更进一步的了解了注射模的结构及各工作零部件的设计原则和设计要点，了解了注射模具设计的一般程序。 进行塑料产品的模具设计首先要对成型制品进行分析，再考虑浇注系统、型腔的分布、导向推出机构等后续工作。通过制品的零件图就可以了解制品的设计要求。对形态复杂和精度要求较高的制品，有必要了解制品的使 用目的、外观及装配要求，以便从塑料品种的流动性、收缩率，透明性和制品的机械强度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考虑注射成型工艺的可行性和经济性。模具的结构设计要求经济合理，认真掌握各种注射模具的设计的普遍的规律，可以缩短模具设计周期，提高模具设计的水平。 收获大概可概括为以下几点： 1、 培养了分析问题和解决问题的能力 从设计的开始，就有意识地培养自己独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。大到模具的整体布局，小到排气槽的设置、冷料穴的长短，都要经过认真思考，才能拿出相对比较成熟的方案。 2、 锻炼了实际动手能力 在整个的设计过程中，翻阅了大量的文献资料，参考了大量的书籍，除了获得设计所需的数据外，还学到了其它许多的知识。更重要的是锻炼了自己的动手能力和借助工具书解决实际问题的能力。授人以鱼，不如授人以渔，我相信这些能力在我今后的工作和生活能定能让我受益匪浅。 3、 绘图水平得到了提高 通过做设计这一期间的实际操作及