电位器上盖注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

摘要 通模具按制造的产品分类，可以分为塑料模具（又分为注塑模具、铸压模具和吹塑模具）、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据的比重大。通过对电位器上盖工艺的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。详细的叙述了模具成型零件包括型腔、型芯等设计，重要零件的工艺参数的选择与计算，浇注系统、冷却系统以及其它结构的设计过程，模架的选择原则。并利用 中的 料顾问 )对设计完成的塑料模具进行了塑料流动分析。 关键词： 电器支架 ; 注塑模具 ; ; 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 by be in is a to of of A of of a an of of E on of of E; 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 1 引言 . 4 2 塑件的成形工艺性分析 . 5 件材料的选择及其结构分析 . 5 . 5 . 5 3 设计方案及参数的确定 . 7 塑机的确定 . 7 注系统设计 . 9 浇道设计 . 9 模方式的选择 . 10 型面的选择 . 11 4 模具的结构设计 . 12 型零件的设计 . 12 架的确定和标准件的选用 . 12 参考文献 . 19 致谢 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1 引 言 进入工业社会以后，为了进一步提高生产效率并保证规模化生产，模具被越来越广泛地应用，模具工业是整个制造业发展的基础。模具种类繁多，我们日常样生活中常见的各种物品以注塑模具生产出的居多。 注塑模产品广泛应用于机电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域，模具工 业呈现了单件多品种、产品结构复杂、产品模型变更频繁、加工精度要求高、设计制造周期短等特点，传统的设计制造方法和理念已经不能满足模具工业发展的需求。 进入 20 世纪 80 年代以来得益于计算机辅助设计技术的发展，这一问题已得到了妥善解决。目前，国内注塑模具设计业内应用比较广 泛的两款设计软件为 和 美国的计推出了注射模设计向导 块，该模块无缝地集成于三 维机械 统中，为用户提供了注射模设计的环境和工具，封装了模具设计的专 家知识，提供了丰富的标准化的模架库、零件库和嵌件库。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 塑件的成形工艺性分析 塑件材料的选择及其结构分析 图 1 电位器上盖 该制品的材料为 脂为微黄色或白色不透明颗粒料，无毒无味；是丙烯腈丁 苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油 、耐热、耐化学腐蚀；丁二烯使聚合物具有卓越的柔性，韧性；苯乙烯赋以聚合物良好的刚性和加工流动性。因此， 脂具有突出的力学性能和良好的综合性能， 料的表面可以电镀。但它的使用温度不高，不超过 80 C。 器外壳、手机、电话外壳、旋钮、仪表盘、容器盖，也可以生产板材，管材等产品。 料的材料特性 1)、使用 于溶体的黏度值较高，注射成形的压力值高，所以塑件对型芯的包紧力较大，为便脱模，塑件应采用较大的脱模斜度； 2)、 溶体黏度高，制品易产生熔接痕，设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力，流道长度短一些； 3)、 吸水，成型前应进行干燥处理 4)、在正常成型条件下， 料的成型工艺参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 表 1 参数 取值范围 选取数值 密度 收缩率 S 温度 / 喷嘴 18080 料筒 21020 模具 500 压力 射 700 保压 500 时间 /S 注射 3 保压 150 冷却 155 总计 408 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3 设计方案及参数的确定 注塑机的确定 该产品的材料为 手册可知其密度 3/07.1 收缩率为 ,计算出其平均密度为 3/05.1 平均收缩率为 . 1、注射量的校核 注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的 80%以内。 在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即 V = M = 中 V（ m） 一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量 ( g）； n 型腔数目 单个塑件的容量或质量 ( g）。 浇注系统凝料和飞边所需塑料的 容量或质量 ( g）。 故应使 或 式中 注射机额定注射量 ( g）。 根据容积计算 1、主流道的体积约为： V( = = 8 2、该模具总共需填充塑件的体积约为： V( = + 8 = 可见注射机的注射量符合要求 2、型腔数量 的确定和校核 型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。 可根据注射机的最大注射量确定型腔数 n 12m n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 式中 K 注射机的最大注射量的得用系数，一般取 注射机允许的最大注射量； m 2 浇注系统所需塑料的质量或体积（ g或 ； m 1 单个塑件的质量或体积（ g或 。 所以需要 n n=1 符合要求 3、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现溢漏现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系： A 式中 A 注射机允许使用的最大成型面积 ( 其他符号意义同前。 注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模， 不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即： ( A2)p F 式中符号意义同前。 所以需要 24095+980= 75600 A 查得 0（ （ 7+ ） 30= 0= F 符合要求 4、最大注射压力校核 注射机的额定注射压力即为它的最高压力 该大于注射机成型时所调用的注射压力，即： 明显，上式成立 ，符合要求。 5、模具与注射机安装部份的校核 喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。 模具厚度 模具厚度 H（又称闭合高度）必须满足： H 中 注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距； 注射机允许的最大模厚。 注射机允许厚度 150 H 250 符合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 6、开模行程校核 开模行程 s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关， 对于单分型面注射模： s = 5 10中 摧出距离（脱模距离）（ 包括浇注系统凝料在内的塑件高度（ 开模距离取 50 包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 20 余量取 8 则有： s = 50+20+28 =98 符合要求。 注系统设计 浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流经的一段路程的总称。普通浇注系统由主流道、分流道、冷 料穴和浇口组成。 浇注系统的设计原则： 止模具承受偏载而产生溢料现象 2. 能短，断面尺寸适当；尽可能减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。 3. 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平衡式布置。 4. 满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽可能小，以减小塑料的耗量 5. 浇品位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形，浇口的残痕不应影响塑件的外观 由于设计的是一摸一腔的 简单模具，所以这里采用直浇口设计。 主浇道是塑料熔体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。 浇口套的设计如果： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 2 主流道衬套 脱模方式的选择 由于制件内表面有伸出材料（小凸台），本着简便快速的设计理念，首先考虑是不是能够强行脱模 图 3 加工零件 图 4 强制脱模示意图 塑件的内外侧凹陷较浅，同事成型塑件为聚乙烯、聚苯乙 烯、聚甲醛这类任带有足够弹性的塑件。为使脱模是的脱模阻力不要太大引起塑件损坏和变形，塑件侧凹深度必须在要求的合理范围内，见下面的公式说明，同事还要重视将凹凸起伏处设计为圆角或斜面过度结构。 (100%/B5% A=B=所以 (100%/ 5% ，符合强制脱模要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 分型面的选择 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须交模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模 和动模相接角的面称为分型面。 分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制造都有很大的影响。通常遵循以下原则： （ 1）分型面不仅应选择在制品外观没有影响的位置，而且还必须考虑如何能比较方便的清除分型而产生地溢料飞边。同时，还应避免分型而产生飞边。分型面一般选择在塑件的尺寸的最大处。 （ 2）分型面的选择应有利于制品脱模。否则，模具结构便会变得比较复杂，通常分型面的选择应尽可能使制品在开模厚滞留在动模一侧。 （ 3）分型面不影响制品的形状和尺寸精度 （ 4）分型面应尽量与最后填充溶体的型腔表面重合，以利于 排气。 （ 5）选择分型面时，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异。 （ 6）分型面的选择应便于模具加工。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面或易于加工的分型面。 （ 7）选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重溢料。 （ 8）有侧孔或侧凹的制品，选择分型面时应自首先考虑将抽心或分型面距离长的一边放在动、定模的方向，而将短的一边作为侧向分型抽心机构时，除水液压抽心能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽心机构侧向抽拔距离都较小。 综上因素，选择塑件尺寸 的最大处为主分型面。 图 5 分型面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4 模具的结构设计 成型零件的设计 成型零件是直接与塑料接触构成塑件形状的零件。其中构成塑件外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模 (或型芯 )。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。如果凹、凸模都采用整体式，优点是加工成本低，但是常用模架的模板材料为普通的中碳钢，用作凹、凸模，使用寿命短，若选用好材料的模板制作 整体的凹、凸模，则制造成本较高。综合考虑以上的因素，凹、凸模都采用整体嵌入式。这样既保证了模具的使用寿命，又不浪费价格昂贵的材料，并且损坏后，维修、更换方便。 模架的确定和标准件的选用 模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其时对大型模具，这一点尤为重要。 标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。 由前 面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可选用标准模架 350L ，其中 50符合要求。 模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这个基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位；动、定模固定板之间通过导向零件定位；脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位；模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位；动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位；垫快不需要与动模固定板用销钉精确定位；顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。 模具上所有的螺钉尽量采用内六 角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。 两模板之间应有分模隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。 一、 定模固定板（定模座板）（ 300 250，厚 25 主流道衬套固定孔与其为 H7/ 通过 4个 10的内六角螺钉与定模固定板连接 定模垫板通常就是模具与注射机连接处的定模板。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 6 定模座板 二、定模板（ 250 250，厚 60 其导柱固定孔与 导柱为 H7/ 图 7 定模固定板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 三 、动模板（ 250 250，厚 30 其注射机顶杆孔为 40 其上的推板导柱孔与导柱采用 H7/ 图 8 动模固定板 四 、 支撑板（ 250 250， 厚 35 其注射机顶杆孔为 40 其上的推板导柱孔与导柱采用 H7/ 图 9 支撑板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 五 、垫块（ 48 250 2，厚 60 1、主要作用 ：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。 2、结构型式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。 3、垫块一般用中碳钢制造，也可用 造，或用 墨铸铁等。 4、模具组装时，应注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。 图 10 垫块 六 、推杆固定板（ 150 250，厚 15 固定推杆。 图 11 推杆固定板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 七 、推板（ 150 250，厚 20 图 12 推杆支撑板 八 、 动模固定板（ 300 250，厚 25 图 13 动模座板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 九、模具的整体设计 图 14 模架整体 为了保证塑件的质量与模具的寿命要求 ,各组成部分应满足以下技术要求 : 成型部位及分型面 : 型面粗糙度及尺寸形状 ,型腔与型空间尺寸 ,脱模斜度必须达到设计的要求 ;分型面光滑平整 ,棱边清晰 ;镶件组合等符合质量要求 ,固定结合部分配合严密 ,不得有间隙 ;凹凸模组合后应保持间隙一致 ,塑件同一表面由上下模或两半模成型时错位应在允许的范围内 . 顶出系统 :顶出时动作灵活轻松 ,顶出行程满足要求 ,各顶出件无晃动 ,窜动 ;顶出杆等在塑件上残留的痕迹应在塑件要求范围内 (复位可靠正确 ,复位杆卅复位系统装配正确 ,导向系统 :导柱 ,导套垂直度为 100套内外孔同轴度 动灵活 ,无松动及吸死现象 ;保证导向部位和各零件相对位置 ;导柱，导套轴买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 线对模板垂直度公差为 100浇注系统 :主浇道 ,分浇 道 ,进料口的尺寸、形状、糙度等均应符合要求 ;流道平直 ,圆滑连接 ,无死角 ,缝隙 ,坑 ;浇口套的主流道 ,加工粗糙度 ,加工痕迹应有利于塑料流动及浇注系统脱模 ;不得有与注射横喷嘴 R 吻合的侧坑 ,进料端口孔不得有影响脱模的倒锥 模具各零部件的加工应保证精度要求 ,导柱 ,导套应保证同轴度要求 ;加工导柱 ,导套孔时应同时加工 ,以保证同轴度要求 ,其它有同轴度要求的孔都采用同时加工的方法 . 模具在装配时应保证各零件的准确位置精度 下平面的平行度误差不大于 以保证其间的配合精度和位置精度 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 参考文献 1 何铭新、钱可强 . 机械制图 . 北京：高等教育出版社， 2004 2 屈华昌 . 塑料成型工艺与模具设计 械工业出版社， 1996