电话机座外观结构创新与注塑模具设计【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 编号： 毕业设计说明书 题 目： 电话机座外观结构创 新与注塑模具设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2014 年 5 月 26 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 注塑成型工艺已经在我国的农业、工业、及日常生活等方面广泛的运用。为探究注塑成型工艺及模具的设计制造，本次毕业设计通过参考相关书籍，结合生活实际，对注塑模具的生产设计和生产过程进行详细探究。 本文是关于电话机座注塑模具的设计，详细描述了整套模具的设计过程，正确分析塑件工艺特点和 料的性能。主要内容包括了对凸模，凹模，浇注系统，脱模机构，选择标准零件，设计非标件的设计过程。在正确的分析材料的特点和塑件的工艺特点后，运用 不同的软件对塑件和模具的设计，制造及质量进行分析。涉及模具结构、强度、寿命计算及熔融塑料在模具中流动预测等复杂的工程运算问题；综合运用了专业基础、专业课知识设计；其核心知识运用多种专业知识，如塑料成型模具、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、模具 。 关键词 ： 电话机座 注塑模设计；塑料成型模具 ；设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 s of In to of on of BS A of in as of by its is of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 引言 . 1 1 塑料模具的现状及展望 . 2 具工业的主要作用 . 2 料模具工业的现状 . 2 料模具工业的发展趋势 . 2 2 塑件产品的介绍及分析 . 4 话底座塑件产品的设计与三维造型 . 4 品材料的选用 . 5 厚的选择 . 5 模斜度的确定 . 6 腔数目的确定 . 7 3 成型设备的选用 . 9 塑机的选用 . 9 具参数的校核 . 10 射量的校核 . 10 射压力的校核 . 10 模力的校核 . 10 具厚度校核 . 10 具的长度和宽度校核 . 11 具开模行程的校核 . 11 4 成型零部件设计 . 12 型面的设计 . 12 择分型面应遵循原则 . 12 型面 的选择 . 15 型零件的结构设计 . 15 模结构设计 . 16 芯结构设计 . 16 芯型腔尺寸的确定 . 17 5 标准模架的选择 . 18 架的选择 . 18 6 浇注系统的设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 流道的设计 . 20 流道衬套的设计 . 21 口的选择 . 21 口的选用 . 21 口位置的选用 . 22 注系统的平衡 . 23 气的设计 . 23 7 合模导向机构设计 . 25 向机构的作用 . 25 向机构结构及设计 . 25 8 脱模机构的设计 . 27 计原则 . 27 杆的 设计 . 27 出行程 . 27 杆的形状、尺寸与固定形式 . 28 杆位置的选择 . 28 出机构的导向与复位 . 29 9 模具冷却系统 . 31 却系统的设计原则 . 31 10 向分型与抽芯机构 . 32 向抽芯机构的外形介绍 . 32 定抽芯距 . 32 导柱设计 . 33 11 模具的装配 . 34 设计总结 . 35 谢 辞 . 36 参考文献 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 引言 近几年，随着我国工业技术的飞跃性发展，模具在我国国民经济的各个领域中发挥越来越大的作用，甚至可堪称众工业之母。 通过注塑、压铸和锻压等方式得到所需的产品叫做模具制造，一个设计合理的塑件往往能够代替几个传统金属构件。利用塑性材料独有的特性，一次注塑成型往往就可以得到非常复杂的形状，所带来的实际应用效果非传统工艺所能相比。注塑成型是塑性成各个 领域型加工中最常见的加工方法，其中注塑模具已经被广泛的采用。不仅因为它操作简洁，运用广泛。还因为其可准确的控制产品的质量、产量和成本。 大学四年的本科学习即将结束，大学四年里我修完了规定的课程，并取得了还算不错的成绩，基本上已经掌握了机械制图、机械设计、材料科学基础、塑料成型工艺与塑性成型工艺等基础的课程、对模具的发展。 运用其基础和设计技巧，解剖设计过程中遇到的难题和不懂之处。进行电话底座的模具设计，我这次主要是通过了电脑软件对其生产过程做了应用。达到了提高效率的效果。 在毕业设计的过程中，总会遇到那么些许 困难和疑惑，但是在韦雪岩老师的悉心指导和同学的帮助下，我自己努力克服了困难，完成本次毕业设计，给大学生活画上一个完整句号。由于我第一次设计模具这样高难度的毕业设计，设计过程难免会不合实际，所以希望老师能对我的毕业设计多多指点改正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 塑料模具的现状及展望 模具作为现今最成熟的工业之一，不仅作用巨大，对其他的很多产业都有着非同凡响的影响及作用。 具工业的主要作用 模具技术的作用不仅体现在在促进工业产品的发展和质量的提高方面，而且人们还可以通过模具完善市场，提高国民经济，致富发家。在目前是很火 热的一门工业技术。模具不但可以称之为点铁成金的磁力工业，而且在德国被称其是一般工业中的要害，日本则一直认为模具是促进国家繁荣发展之动力。 在中国，模具工业对我国国民的影响就更加不用说了，不仅工业上处处需要，生活中也无处不需。所以我也很庆幸我学了一个这么伟大的专业，将来能用这门技术去造福人类。 料模具工业的现状 这门技术是一个要由以上众多课程和工类共同组合的庞大的系统。，让我们所得到的实际应用效果不是靠平时的传统工艺所能相比的。模具的生产与制造是多项高精密技术为一体的技术，既是一种产品，还是一种载体 。采用模具成型工艺，实用目前高新技术控制对我们需要的塑件进行加工生产，不但减少生产线对材的过度依赖，还能可以提高生产时效，保质保量。 我国 注塑模具 工业 发展至今 ，发展 了将近五十年 ， 从技术到生产控制都取得了很大的成绩 。 不仅 在大型模具方面 ， 已能生产 很大的塑性产品， 以 在 汽车保险杠和整体仪表板 方面 ，已能生产 多种小型精密的仪器 。 目前，我国在 制造技术方面， 我国术 已经被大多数工程师掌握 ， 他们已经可以用这样的生产技术生产急用电器之类的很多用品。这样的技术陆续走进校园 ，陆续 被学生们所学习，现今这门技术已被众多高校列为必修课。我们作为当代大学生，祖国辛苦培养我们十几年，祖国的发展永远是我们义不容辞的任务。 料模具工业的发展趋势 模具工业市场现在虽然已非常成熟和平稳，但是随着人们对生活水平的要求越来越高，对模具的要求势必也会越来越高。所以在未来的模具工业技术的要求只会是要求越来越高。所以我们在学习模具的过程中一定要用心专心的学。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 ，我们可以顺想到未来模具是： （ 1） 制造水平 必须会逐步慢慢的提高，毋庸置疑 。 （ 2）将会全面推广至各个学科各个领域的 技术。 （ 3）开发多种没有被外国人开发的品种，进行多样式的生产方式。 （ 4）对我们经常使用的模具工具一定要提高 使用率 ，节约成本 。 （ 5）模具是塑性的东西，表面的光滑程度必须要提高 。 （ 6）提倡个地方使用 高速 发展的模具产品的鉴定 。 （ 7） 逐步推广高速铣削在模具业务的应用 。 我国是从 80年代开始，国内才能基本的引进了世界诸多高档的先进的注塑模 仅各研究所在忙这样的事情，同时，我们大多高 等学校的大学生在老师的教导和辅助下也学习得很认真。为我国模具工业事业做好了人才的铺垫，真可谓是后继有人。 综上所述，进行模具设计是一项综合性的研究，其目的和意义在于以下几点： (1)查阅中内外文献检索和阅读的能力； (2)运用专业理论，解决实际问题的能力； (3)对大学学习得各方面的综合能力； (4)对模具设计制造的初步了解及掌握； (5)还有要求我们的表达能力必须要到位； (6)撰写毕业论文的能力； (7)养成认真、严肃、严谨的作风。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 塑件产品的介绍及分析 设计中对塑件进行介绍与分析，是对所设计 的塑件能有个初步的了解，能在接下里的设计表述中起到一个很好的作用。在接受设计任务书后，要及时的对塑件的种类、批量的大小、尺寸条件及技术条件有个整体概念，这样我们在后来选用尺寸及材料上有很大的帮助，便于在设计模具时选用适宜的方式来成型塑件。 话底座塑件产品的设计与三维造型 运用三维软件对塑件进行 3样的有利于设计者直观的观察到设计形状，塑件 3D 模型如图 示： 图 话底座模具产品 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 品材料的选用 综合生活实际，参考市场上各种材料的价格， 及各材料的注塑性能和成型特性，最终选择 料作为本次设计的注塑材料。它有非常良好的性能，其基本描述和性能如下简述： 中文名： 料。 别名：丙烯腈 丁二烯 苯乙烯。 密度： 熔点： 210 280。 注射压力： 100 140 成型温度： 200 240。 干燥处理：在使用之前先将其做干燥处理。 基本特性如下：高结晶聚合物，它无毒、无味、无臭，即使废弃后对环境的危害也非常小。它的密度较低，密度值通常为 ，是当前已知的应用广泛塑料原料中密度算是比较轻的品种之一。如果把它在融在水中，它的性能也还算稳定，在水中的吸水率很低，仅有百分之几。我们可以从很多地方得到它，合成过程基本也没什么难度，相反它的成型效果却非常的好。但它对工艺精度要求的技术还算很高的，表面色泽良好，易于着色。 成型特性如下几个原则： 由我们常见的化学单体做成的。它的性质自然也就由这三种单体调控。其中，丙烯腈本身特性就比较稳定，而丁二烯坚韧，在抗压力方面起到主要作用而且容易加工。从表面上看他的材料。这样的材料聚合产生两 种的三元共聚物，这两种共聚物一个具有连续相，一个具有分散相。所以我们在生产这样的材料时就可以通过调和两项的比例来调节它的性能了。所以这样的材料在生产中非常的常用。 厚的选择 塑料制品之所以需要一定的厚度，原因如下： (1)具有一定的厚度，才具有一定的强度和刚度，才能满足使用性能方面的要求； (2)具有一定的厚度，使熔融时的材料在型腔中成型的时候能保持良好的流动性； (3)具有一定的厚度，才能承受脱模力，才能顺利脱模。 一般同一塑件的壁厚，能大致相等的话最好不过。不然会因为厚度不一，造成冷却速度的不 一，使成品产生内应力，造成塑件的变形、缩孔等缺陷。所以同一塑件的壁厚应尽量做到一致，尽量避免因壁厚大小所带来的缺陷出现。选择制品的壁厚时，应遵循以下原则：壁厚应均匀。壁厚一般 16 用 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 2塑料名称 最小壁厚 /用壁厚 /型制品 中型制品 大型制品 尼龙 乙烯 苯乙烯 性聚苯乙烯 机玻璃 聚氯乙烯 丙烯 碳酸酯 酸纤维素 甲醛 照以上表和最优化原理，设定主要部分的壁厚值为 2 模斜度的确定 在塑料成型时，制品多少会沾在型腔当 中，为了使其能够顺利的脱模出来而不影响其外观和功能，我们需要在塑件制品的内外壁保留一定的小小斜度。脱模斜度不仅与工艺参数和模板有关，还和其他众多的因素相关，一般情况下也不能取太大，取在30 2之间就差不多了。详细可参阅表 2 表 2常用塑料的脱模斜度经验数据 塑料名称或代号 脱模斜度 聚乙烯、聚丙烯 20 1 龙、聚甲醛 40 1 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯 50 2 热固性塑料 20 1 对于塑件的脱模斜度的一般要求，可参照以下： （ 1） 应尽量选择较大的脱模斜度，这样 能够使制品容易脱出； （ 2） 遇到较厚的制品壁时，由于壁厚当然变形量大一点，应选用大的角斜度； （ 3） 高大的制品，应尽量选用较小的脱模斜度； （ 4） 精度较高的制品，选用较小的脱模斜度； （ 5） 如果要求制品在脱模后留在型芯一侧时，则内表面的脱模斜度要比外 表面的小。 根据以上的原则和考虑最优的方案确定，其脱模斜度为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 腔数目的确定 根据一次生产的多少数量可以确定将其分为两种类型。单型腔一个周期生成一个，多型腔一个周期生成两个或者两个以上，有些还可以生成多个模具。我们可以从以下几种要素考虑： (1)注塑经济 性； (2)锁模力大小； (3)塑件的精度； (4)最大注射量。 综上所述，考虑了电话机座面板的综合因素，由于对电话机精度要求较高，再加上为了减少模具的总体的复杂情况、容易实现优化设计降低模具的制造成本，本次设计选用单型腔的模具结构。 确定型腔数目的方法： (1) 根据经济性： n=601/2 （ 2 式中 ）。 (2) 根据锁模力： n=(Q/p) （ 2 式中 (3) 根据塑件的精度： 按照规定，如果模具中型腔过多，必然会导致塑件的精度下降。我们 要根据所制造的塑件以及模具的工艺决定一个适合的型腔数目。所以如果我们对塑件精度要求很高的话就应该尽量减少型腔数目。由于电话机壳体是我们生活中天天摸的东西，每天都会接触，所以对精度的要求自然高一点，所以本次设计我决定采用一模一腔的形式。 (4) 根基注射量： n=（ （ 2中 g）； g）； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 g）。 由于电话机座面板属于精度比较高的家庭日用 产品，产品的外观比较美观，不能有凹痕和裂纹，根据产品需要，该塑件为一模一腔。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 成型设备的选用 成形设备主要是为各类成形工艺服务的，它是不仅可以借助于模具生产各类成形毛坯或成形制件的设备。 塑机的选用 模具设计过程中，选则合适的注塑机是我们首当其冲的重要任务，因为我们要用注塑机来确定很多东西，比如说：额定注射量、最大注射压力 .样之后，我们才能真正的开始我们的模具设计。 我们首先应该对塑件的形状及尺寸进行了解和分析，并且计算其在分型面上的各种参数。然后我们才能因此根据经验来 选设备。 通过使用 件的分析功能，我们对制品的工艺以及外形上做了初步分析，接着进行计算和测量。三维软件功能就是如此的奇特，能让我们更加直观的进行了解和分析。 在 件里打开三维模型 ， 利用其质量属性分析对表面积、体积、质量进行分析与计算。根据软件计算得出结果如下： 塑件体积： V= 塑件密度： =所以塑件的质量： m = 上所述，对塑件的设计要求我们已分析完备，我决定在本次设计中采用一腔一模的形式，这样可以使电话机座的外观精度更加高一个档次。由以上计算可得：浇注系统及冷凝料合起来的体积一起约为 综上所述初选设备为 主要技术规格见表 表 额定注射量 /40 最大开合模行程 /00 螺杆直径 /2 模具最大厚度 /00 注射压力 /19 模 具最小厚度 /00 注射行程 /70 动、定模固定板最大尺寸 /20 450 注射速度 g/s 110 锁模形式 双曲肘 螺杆转数 /(r/14嘴圆弧半径 /2 锁模力 /00 喷嘴孔直径 / 4 模具定位孔直径 /25 顶出形式 机械顶出，中心距为 230 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具参数的校核 模具只有装置在注射机上才可以实现其功能的，所以在参数上的校核就显得尤其重要。所以在进行模具设计的时候，除了要掌握模具的设计要领，也还要对注射机的技术 规范有详细的了解。所以，在设计模具过程中每个过程都要与选用的注塑机有着很重大的关系，只有对注塑机的校核准确之后才能真正使用上注塑机的全部功能。接下来我们将进行对模具参数进行系统精密的校核。 射量的校核 注射机的加工能力也就可以从一次运动周期中能达到的最大注射量中看得到答案。 我们选择的注射量必须要有一定的范围即：最小注塑量不能小于全部量的百分之二十，而最大注射量又必须小于注塑机的最大注塑量的百分之八十。在 注塑生产中，注塑机每一个成型周期的注射量包括注入的塑料熔体所有的体积或质量。根据式： a x （ 3 式中 个； 140 故：注射机注射量满足要求。 射压力的校核 注射压力：注射机的喷嘴，模具中的流道和型腔都会对处于熔融状态的材料产生阻力，阻止熔料的流动。 能否满足要求的材料首先就必须考虑注射压力的符合。 所选的塑料原料为 注射压力刚好在这个范围之间，满足本次设计的要求。 模力的校核 最大夹紧力的取值是在塑件成型时，只有达到这一的 夹紧力才能可靠的锁模。不让模具在注射成型的过程中产生溢料多余废料的现象，应对注射机的锁模力进行检查校核： 为了保证注塑成型中能否生产处可靠的产品，故必须满足： （ (1*163+ 100 80%=00故：所选的注射机满足该设计的要求。 具厚度校核 众所周知，动模和定模固定板之间必须要有一定的距离的。因此，对安装和使用过程中限制了模具的生产。模具的实际厚度 H 必须在注射机允许安装的最大模具厚度和最小模具厚度之间即满足关系： 一般生产过程中应该遵守如下买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的原则： ， H 因此，设计的模具厚度满足注射机对模具的合模要求。 具的长度和宽度校核 本副模具采用压板紧固的方式，将模具的固定板安放在压板外侧附近就能够固定，模具为 模架，大小为 400 400足要求，所设计的模具在注 射机的装夹范围内。 具开模行程的校核 开模距离是每个注射机都有的，但开模行程不是随便乱造的，它必须在一定程度上满足塑件取出的要求。本次设计的模具为单分型面模具，其开模距离不仅要保证能取出塑件，还要保证浇注系统中的凝料能够脱出。 注射机，其最大开模行程比较大，可以不用受到模具厚度的干涉。对于具有侧向抽芯机构的注射模具，必须满足下列公式： S 2+a+(5 10) （ 3 式中 脱模距离） / 即： S 过上述计算可得，本副模具与所选的注射机完全相互适应，模具的各种参数以及精度要求都符合这次所选的注射机应用范围之内。故所选的注射机完全能够符合本次模具设计要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 成型零部件 设计 成型零部件：主要由凹模和凸模组成，熔料在凹模上形成外表面，在凸模上形成内表面。模具合模后形成塑件的立体几何边界，将塑件容纳；注塑成型时候，熔融塑料是必须要与与成型零件进行零距离接触的，否则模具无法完成。所以成型零件必须要耐得住熔融塑料高温和高压，而且脱模时塑件产生的摩擦力还不能对成型零件的表面产生影响。所以，对成型零件的要求精度很高，而且对刚度、强度、耐磨性和表面硬度要求也是非常搞的，因为这要用来承受以承受各种压力。 本章，成型零部件的设计主要由以下几个方面进行介绍： （ 1）分型面的设计； （ 2）成型 零件的结构设计 型面的设计 在整个模具的设计过程中为什么分型面的选择设计如此重要呢？因为它不仅影响到塑件的成型的精度甚至还影响塑性的质量。它有好几种形式：（ 1）为平面（ 2）斜面（ 3）曲面（ 4）矩面。分型面的方向只有和开模方向垂直我们才能进行准确的分型，因此难度明显加大。 择分型面应遵循原则 （ 1）我们首先要塑件截面尺寸最大的部位，因为一般从这个部位分型出来对塑件影响比较小。 （ 2）要考虑塑件尺寸精度。如图 示： 图 保证塑件尺寸精度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3）有利于保 证塑件的外观质量。 为了保证塑料的外观质量，不要选择在需要光滑平整的曲面上作为分型面。因此，图结构较好，能减少飞边，有损塑件的表面质量。 图 保证塑件的外观质量 (4) 保证塑件的使用功能。 塑件在成型过程中难免会有一些公益过程出现失误，这样就会使我们的塑件出模时存在缺陷。因此为了不让塑件作废，保证其基本的功能没有被毁灭，我们选择分型面时，不要将其安放在有功能的界面甚至附近。如图 (b)，塑件完全在动模一侧脱出，会使脱模斜度 过大，而图 (a)分别在动模、定模安排型腔，可减小脱模斜度。 图 分型面应满足塑件的使用要求 （ 5）很多时候，塑件在分型面上的投影面积越大所需的脱模力就会越大，为了是脱模力尽可能的减小，我们应该讲分型面设计在投影面小的界面上。如图所示的弯角板块类塑件，左图结构比右图合理，能防止溢料，并简化分型面的加工。 (a) (b) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 分型面对投影面积的影响 （ 6）由于模具本身的工艺特性，如果我们将型芯设计在动模一 侧会使塑件完整脱模掉下而形成自动的模具流程。如下左图，我们一般将塑件留在动模一侧。如果没有型芯时，可以选择如下右图。 图 塑件应尽可能留在动模一侧 （ 7）长型芯应置于开模方向。如果存在侧抽芯，应将较短型芯置于侧抽芯方向。如图 (a)结构比（ b）结构合理，利于减小抽拔距。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 较长型芯应置于开模方向 型面的选择 由以上阐述选择分型 面的一般原则，综合考虑最主要的因素，电话机座上壳的最优分型面如下图所示： 图 分型面选择