电子镇流器外壳注射模设计【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 I 摘 要 塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具、生活用品等方面获得大量应用。如各种受力不大的壳体、支架、机座、结构件、装饰件等；建筑用各种塑料管材、板材和门窗异型材；塑料中空容器和各种生活用塑料制品等。 塑料制件的主要加工方法是塑料成型加工。塑料成型是将各种形态的塑料原料（粉状、粒状、熔体或分散体）熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一定压力下经过要求形状模具或填充到 要求模具模腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸几性能塑料制件的生产过程。其特点是生产制品形状尺寸稳定，可实现连续生产，一模多件生产，生产效率高。 常用的塑料成型工艺有注射成型、压缩成型、中空成型等，注射成型是塑料模塑成型的一种主要成型方法。注射成型技术出现了许多新的工艺方法，如无流道凝料注射成型、热固性塑料注射成型、排气注射成型、反应注射成型以及多品种塑料的共注射成型。 关键词 :塑料制件 ； 注塑成型 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is by as in as a of as a of in as of of is to of or or to of to a a to of or to be it of of of by of of of of so is a of a as as as of of ey 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 . I . 录 . 绪论 . 1 设计进程 . 1 计内容 . 1 设计目的 . 2 2 模具设计 . 3 品工艺性分析 . 3 材料性能分析 . 3 结构工艺性分析 . 3 成型特性分析 . 3 型条件分析 . 3 注射机的 选择 . 4 注射机的选择 . 4 注射量校核 . 5 注射压力校核 . 5 锁模力校核 . 5 模板安装尺寸 . 5 确定模具基本结构 . 6 浇注系统设计 . 6 浇注系统的选择原则 . 6 主流道设计 . 6 浇口设计 . 7 冷料穴的设计 . 8 分流道的设计 . 8 分型面及型腔布置 . 9 分型面的形式 . 9 分型面的选择原则 . 9 分型面的选择 . 9 型腔数目的确定 . 9 排溢系统设计 . 9 成形零件的结构及其设计 . 10 型芯和型腔具体结构设计 . 10 型腔、型芯工作尺寸的计算 . 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 型腔壁厚计算 . 12 确定型腔、型芯的结构及固定方式 . 13 脱模机构设计 . 13 设计原则 . 13 脱模斜度 . 13 脱模力的计算 . 14 推杆脱模机构 . 14 复位装置设计 . 14 合模导向机构的设计 . 14 导向机构的作用 . 14 导柱结构设计 . 15 导套结构设计 . 15 冷却装置的设计 . 15 设计原则 . 15 水道的确定 . 15 模具的的校核 . 15 模具厚度校核 . 15 开模行程的校核 . 16 3 设计小结 . 17 参考文献 . 18 致 谢 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 设计进程 模具是工业生产中使用极为广泛的重要工艺装备，采用模具生产制品及零件，具有市场效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，是现代工业生产的重要手段和主要发展方向。塑料制品已进入到 人们生活的各个领域，电器的很大部分都采用塑料制品。塑料以其密度小、机械性能好等优点独领风骚，未来的世界必将是塑料的世界，而模具是塑料工业的基石。 本次毕业设计，在蒋育华老师的精心指导下，通过对电子镇流器 外壳注射模的设计，深入学习了 握了注射模具设计的一般方法、模具制造的专用设备及注射机的工作原理，为今后工作打下了坚实的基础。 本次设计历时 5 周，进程如下：第一周、在指导老师的带领下去工厂参观，了解产品的注塑过程和模具的制造方法，初步知道在设计过程中所需注意的问题；第二周、彻底弄清自己的具体工作，设计 所要达到的要求。计算数据，确定每个零件用什么材料、热处理。第三周、用 产品进行开模，完成三维造型。第四周，对各个零件出工程图，整理资料并编写设计说明书；第五周、交指导教师审阅，并作修改，最后定稿。 最后，由于水平有限，加之经验不足，疏漏和错误之处在所难免，恳请各位老师指正。 设计内容 消声器外壳 注射模具，对产品设计一副注射模具。如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 图 1 电子镇流器外壳设计模型 设计 目的 1、掌握注射模设计的一般方法。 2、了解注射机的工作原理。 3、了解模 具加工方法。 4、进一步掌握设计的一般方法，熟练设计的一般过程。 5、基本掌握 械绘图软件 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 模具设计 品工艺性分析 材料性能分析 所设计产品采用的材料为 全称为丙烯腈 苯乙烯共聚物，英文名全称 热塑性材料，其密度为 抗拉强度 3050抗弯强度 4176收缩率为 常取 该材料综合性能好，冲击强 度高，尺寸稳定，易于成型 ， 耐热和耐腐蚀性能也较好，并有良好的耐寒性。 结构工艺性分析 零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚 1根据 e 模拟分析，注射成型时不会发生填充不足现象。 成型特性分析 1)其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，其含水量应小于 2)流动性中等，溢边值 3）塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为 250 ）。成型时宜采用较高的加热温度（模温 50 80 ）和较高的注射压力。 型条件分析 注射机类型：柱塞式、螺杆均可 密度 ： 缩率 ： 热 ： 8085C 料筒温度：前段 150170C 中段 165180C 后段 180200C 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 喷嘴温度 ： 170180C 模具温度 ： 5080C 注射压力： 60100型时间：注射时间 ： 2090s 高压时间 ： 05s 冷却时间 ： 20120s 总周期 ： 50220s 注射机的选择 注射机的选择 一个产品的质量为 ,根据以下公式，选择注射机的最大注射量： K G 公 +G 废 式中 K= 为型腔数量 G 公 为注射机公称注射量 G 件 为产品重量 G 废 为各部分冷料的质量 估算浇注系统的质量 G 废 ， 根据浇注系统的初步设计方案进行估算 G 废= , 由于根据设计要求和加工的经济性取 N=1,则 ： G 公 (就是说注 射机的注射量要大于 参照模具设计与制造简明手册选择公称注射量为 60 3 的注射机，机型为 0， 也就是说这台注射机的公称注射量为大约为 60 克。 0 注射机参数如下： 螺杆直径 ： 30 理论注塑容量 ： 60 3 注射压力： 180模力 ： 400板行程： 250具厚度 : 最大 250 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 最小 80 喷嘴： 球半径 10 孔直径 D 3 下面校核各部分参数： 注射量校核 =0 =48(g) +G 废 =2g) 很明显 N G 件 +G 废 ， 符合条件 注射压力校核 塑件成形所需的注射压力小于或等于注射机的额定注射压力，其关系按下式校核： P 公 P P 公 =180品要求注射压力 P 注在 60100间 , 符合条件 . 锁模力校核 FK 式中 F 注射机额定锁模力 （ 型腔的平均计算压力 ,一般取 4050（ A 塑件及浇注系统等在分型面上的投影面 积 （ C ） 通过计算得 A F =400（ K =N) 所以 FK 符合条件 模板安装尺寸 注射机的的最大安装尺寸 320全可以安装 200模具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 确定模具基本结构 经分析， 该零件为外壳类零件，要求外表面光滑，无明细痕迹，可选用的浇口形式有侧浇口、点浇口和潜伏式浇口。侧浇口去除浇口留下的痕迹在制品外表面，产品为外壳类可以接受。采用一模两腔，拉料杆拉出废料，利用推杆将型芯上的塑件推出。 综上，选择一 模两腔，侧浇口进料，采用 推杆一次顶出 。 浇注系统设计 浇注系统的选择原则 1、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置的 2、尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间 3、浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩。 4、浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应利于和制品分离或者易于切除和修整 5、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形 态，以及对制品质量的影响。 6、尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量 7、设计浇注系统应考虑储存冷料的措施 8、应尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合也应使两者的偏离距离尽可能缩小。 主流道设计 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流道通道。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道的凝料的顺利拔出。由于选的是卧式注塑机，主流道垂直于分型面。 主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一 轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，如下图所示 （见图 2）： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 2 主流道设计图及个部分尺寸 主要设计要点 ： 1、 主流道圆锥角 =2o 4o， 对流动性差的塑件可取 3 o 6o，该产品为小型零件，所以选择 =2o 2、 主流道大端呈圆角 ， 半径 r=1 3减小料流转向过渡时的阻力。 3、 对小型模具可将浇口套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将浇口套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用 H7/渡配合。 4、 主流道衬套一般选用 造，热处理强度为 52 56 浇口设计 （ 1）浇口亦称进料口，是指浇注系统中连接到分流道与型腔的熔体通道。因为选用一模两腔的，所以采用侧浇口，侧浇口开在主分型面上，从塑件侧面进料，断面为矩形。优点：加工容易，可按需要合理选择浇口位置和调整尺寸大小；使买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 模具；去除浇口容易，痕迹较小，对塑件外观影响小适用各种形状的塑件。如图2 中所示 （ 2） 为了塑件熔体能快速地充满型腔， 浇口表面粗糙度很小，一般为 现取 为浇口的表面粗糙度。这样不致产生较大的摩擦阻力，有利于充型 。 （ 3）定位圈及浇 口套 根据注射机定模板中心孔尺寸，选取定位圈直径为100浇口套公称直径 为 40其它尺寸根据相关情况选定 冷料穴的设计 冷料穴一般位于主流道对面的定 模板上，冷料穴的作用是容纳浇注系统中料流前锋的“冷料”，防止“冷料”注入型腔而影响成型塑件的质量。因为采用的是侧浇口，所以在冷料穴处设置拉料杆，开模时，将主流道凝料从定模浇口套中拉出，最后由推出机构将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。设计选用 Z 形拉料杆的冷料穴，结构如下图所示 图 3 冷料穴与分流道设计模型图 分流道的设计 分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。分流道的作用是改变塑料熔体流向，使其一平稳的流态均衡地分配到各个型腔。分流道可开设在动、定模分型面的两侧或者任意一侧，其截面形状有圆形、梯形、 U 型等几种。这里将分流道开设在定模一侧，选用半圆形截面结构，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 直径选用 6结构图如图 2 中所示。 分型面及型腔布置 分型面的形式 分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排 气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。 分型面的选择原则 1、便于塑件脱模： 、 在开模时尽量使塑件留在动模内 ； 合理安排塑件在型腔中的方位； 2、考虑和保证塑件的外观不遭损坏 ； 3、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等） ； 4、有利于排气 。 分型面的选择 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与 合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向平行 ,主分型面选择阶梯分型，因为该零件采用的是侧浇口，属于单分型面 。 型腔数目的确定 由于塑件的结构形状的特点和成型结构及设计要求定为一模两腔 。 排溢系统设计 1、 排溢是指排出充模冷料中的前锋冷料和模具内的气体等。广义的注射模排溢系统应包括浇注系统部分的排溢和成型部分的排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。 2、 模具充型过程程中，除了型腔内原有的空气外，还有塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其是在高速注射成型时，必须考虑如何将多余的 气体排出模外，否则被压缩的气体产生高温引起塑件局部炭化，或使塑件产生气泡的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 工艺缺陷。因此必要时可开设排气槽等办法 种材料 ,排气间隙不得高于 。 3、 该零件为小型零件，所以利用分型面间隙以及推杆之间的缝隙排气即可，不必单独考虑排气方式。 成形零件的结构及其设计 型芯和型腔具体结构设计 型芯设计 1、型芯的尺寸按以下公式计算 1+s d1+0式中 型芯外径尺寸 塑件内形尺寸 塑件公差 s 塑料平均收缩率 成形零件制造公差 ,取 /2。 型腔设计 1、型腔径向尺寸按以下公式计算 1+s 0式中 型腔的内形尺寸 塑件外形基本尺寸 塑件公差 s 塑料平均收缩率 成形零件制造公差 ,取 /2。 2、 型腔深度尺寸按以下公式计算 0)( 式中 型腔深度 H 塑件外形高度尺寸 塑件公差 s 塑料平均收缩率 成形零件制造公差 ,取 /3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3、 由于该产品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取 机床上加工就可以直接投入使用，不需要经过其它的特殊 加工。考虑模具的修模以及型芯的磨损，在精度范围内，型芯尺寸尽量取大值。而型腔则取大值，型腔的表面粗糟将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求较高，一般取 在本次设计中，型腔取 4、 X 综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨损等因素），塑件精度低、批量较小时 ， X 取 1/2；塑件精度高、批量比较大， X 取3/4， 根据设计要求取 X 为 型腔、型芯工作尺寸的计算 要计算型芯、型腔的工作尺寸，必先确定塑件的公差及模具的制造公差。根据要求 ,这里 材料采用一般精度取四级精度。根据塑料制件公差数值表（ 78） 塑件在四级精度下，基本尺寸对应的尺寸公差如下： 基本尺寸 公差 基本尺寸 公差 3 6 10 014 418 824 430 040 050 065 580 0100 00120 20140 、 型腔 （ 1） 宽度方向 ： s =以下收缩率都取 （ 1+0+ 2）长度方向 ： （ 1+、 型腔 深度 H=X=M =(1+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3、 型芯 （ 1）宽度方向： 11 =（ 1+ 2） 长度方向 ： 21 =（ 1+ 型腔壁厚计算 型腔的强度及刚度要求 塑料模具型腔的侧壁和底壁厚度计算是模具设计中经常遇到的问题，尤其对大型模具更为突出。目前常用的计算方法有按强度条件计算和按刚度条件计算两类，但塑料模具要求既不许因强度不足而发生明显变形，甚至破坏， 也不许刚度不足而变形过大的情况，因此要求对强度和刚度加以考虑。对于型腔主要受到的力是塑料熔体的压力，在塑料熔体的压力作用下，型腔将产生内应力及变形。如果型腔侧壁和底壁厚度不够。当型腔中产生的内应力超过材料的许用应力时，型腔发生强度破坏，与此同时，刚度不足则发生弹性变形，从而产生溢料现象，将影响塑件成型质量，所以模具对强度和刚度都有要求。 但是，实践证明，模具对强度和刚度的要求并非同时兼顾，对大 型腔，按刚度条件，对小型腔则按强度条件计算即可 （在本设计中按强度条件来计算） 1、 对矩形型腔壁厚和底板厚度的计算 a、型腔底板厚度： 23 式中 p 型腔内塑料熔体的压力 （ ，一般取 2545 型腔侧壁边长 （ b 型腔宽度 （ B 凹模宽度 （ 材料的许用应力，一般取 100 型腔侧壁长边尺寸 （ S =于根据标准模架查得定模板的厚度为 25合各方面考虑，现确定定模板厚为 63以满足型腔的强度要求。 b、确定型腔的壁厚 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 型腔宽度 镶拼式腔壁厚 40 9 40 50 9 10 50 60 10 11 60 70 11 12 70 80 12 13 80 90 13 14 90 100 14 15 100 120 15 17 120 140 17 19 此设计采用的是整体式型腔 。 确定型腔、型芯的结构及固定方式 型芯的结 构设计 为了便于热处理和节约优质钢材，型芯采用整体式 型腔 结构， 用支承板将其固定。 型腔的结构设计 1）采用整体 式 型腔 。整体 式 型腔 ： 整体式型腔结构简单，牢固不易变形，塑件外形较简单的情况下，采用整体型腔可降低成本 ,用定模板座板将其固定。 脱模机构设计 设计原则 （ 1）尽可能使塑件留在动模一侧，以利用注射机顶出装置推出塑件，应选择合适的脱模方式和推出位置 ； （ 2）脱模力应分布均匀合理 ； （ 3）脱模机构应运用灵活 。 脱模斜度 于无定型塑料，成型收缩率大，而且产品为小型塑件，自身有一定的斜度，所以选择的脱模斜度为 1 度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 脱模力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服应包紧力而产生的摩擦阻力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大。 p(=为 般情况下，模外冷却的塑件 p 取24内冷却的塑件约取 8 推杆脱模机构 因为推杆的截面多数为圆形，制造及修改方便，所以这里选用圆形推杆，推出塑件。推杆的设计要点： 1、 推杆应设置在脱模阻力大或者塑件刚度较好处 2、 推杆直径不宜太细，必须有足够的强度和刚度，这里选用的 A 型推杆，公称直径为 6据布置空间许可，每个型芯设置 10 根，总 计 20 根，还有公称直径为 4推杆，根据布置空间许可，每个型芯设置 2 根，总计 4 根。 3、 推杆的端面在装配后应高于型腔或者镶件平面 4、 推杆与模体的配合间隙应小于塑料的溢边值 。 5、 固定方式：采用过度配合，用支承板固定 。 复位装置设计 顶出机构在完成塑件的顶出动作后，为了进行下一步循环必须回到其初始位置。所以必须设置复位装置，此处选用复位杆复位，选用的复位杆直径为 12据制品需要设置为 4 根。 合模导向机构的设计 导向机构的作用 合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，这里采用导柱导向定位。 1、 定位作用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 2、 导向作用 3、 承受一定的侧向压力 导柱结构设计 1、 导柱导向部分的长度要比凸模的端面高度高出 8导柱前端做成半球形 2、 根据模具和制品的所需，采用 4 根导柱，公称直径为 20 3、 配合精度：导柱固定端与模板之间采用 H7/过渡配合，导向部分采用H7/间隙配合。 导套结构设计 1、 为使导柱顺利进入导套和导套顺利压入模板，导套的 前端应倒圆角；同时固定导套的导向孔做成通孔，利于排气。 2、 配合精度：直导套用 H7/合压入模板，用定模座板固定。 冷却装置的设计 设计原则 1、 冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大 2、 冷却水道离模具型腔表面的距离要适当。该塑件的壁厚均匀，冷却水道到型腔表面最好距离相当。水道孔边至型腔表面距离为 25、 浇口处加强冷却。 4、 冷却水道的出、入口温差应尽量小。 水道的确定 因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高容易分解，成型 时要控制模温在 5080 。考 虑到模具的具体结构，安装冷却水通道是一个既实惠又简单的解决方法，将水道安装在型腔上。 模具的的校核 模具厚度校核 模具的闭合厚度位于注射机可安装模具的最大厚度与最小厚度之间，即： m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 25045227 符合条件要求 式中 射机允许的最大模具厚度， 开模行程的校核 对于单型面注射机，其开模行程可按下式校核： S 2+(5360122+10=合条件要求 S 射机的最大开模行程 ， 离距离 ， 括浇注系统在内的塑件高度 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 3. 设计小结 经过这次毕业设计，我觉得自己学到了不少东西。归纳起来 ，主要有以下几点： 1、大学 四 年的时间都是在学习 机械 理论基础知识，并未真正地去应用和实践。平时 很少接触设计，加工，生产。 但是 在 这次毕业设计，我 在指导老师的带领下多次深入工厂了解产品的注塑方法和模具的加工过程。在参观学习中， 发现了自己很多不足之处。我还体会到了所学理论知识的重要性：知识掌握得越多，设计得就更全面、更顺利、更好。 2、了解 进行一项设计 必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面的培养学生的全面素质。我经过这次系统 的毕业设计，熟悉了对 模具进行设计 、生产 的详细过程。这些 对 我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助 和启发 。 3、学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识