盒盖连体零件注塑模具毕业设计【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 本科毕业设计（论文） 题目： 盒盖连体零件注塑 模具设计 系 别 ： 机电信息系 专 业 ： 机械设计制造及自动化 班 级 ： 学 生 ： 学 号 ： 指导老师 ： 2013 年 5 月买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 盒盖连体零件注塑模具设计 摘 要 从分析塑料零件注射模具设计的全过程，并从其加工工艺性出发，选取了较为合理的设计方案，经工艺计算并初步确定模具结构方案，最 后进行模具各个部分零件的设计。由于本产品结构比较复杂，模具结构及制造工艺相对较为复杂，生产批量为大批量，精度为 成本会比较高。且模具采用的是一模两腔的设计，所以增加了结构的复杂性，通过对抽芯机构的计算和设计，同时把握模具相关运动部件的设计，其中包括定位零件和成型零件尺寸的计算和校核。该模具采用了一次分型，使制件的主流道凝料和分流道凝料从模具的成型板中脱出，最后利用推杆推出作用，使制件脱离型芯，达到制件的生产。同时，本模具的亮点和难点在于有两个带角度的内侧抽芯和其型芯型腔的加工复杂性上，但通过比较合 理的斜顶装置可以很完善的达到内抽的效果，并且该机构制造相对简单，可降低模具成本。在一些零件的选用上也是尽量选取标准件以降低模具造价，型芯和型腔都采用镶拼式的结构，同时运用直通式冷却水道，降低加工难度和成本。最后分析模具装配和型腔的加工工艺性。 关键词 ： 注 塑 模；分型面； 抽芯买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of of of a of of of to is is in be is to a so of of of of in of so of of to of At of is be to to of to in of of to of of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要符号表 k 安全系数 E 材料弹性模量 料的最大收缩率 q 熔融塑料在模腔内的压力 料的最小收缩率 V 塑 塑件体积 射压力 V 注 注射机理论注射量 P 公 公称注射压力 F 锁 锁模力 s 塑件公差 s 塑件收缩引起的塑件尺寸误差 T 注射机的额定锁模力 件尺寸 L 凹 型腔尺寸 L 凸 型芯尺寸 H 塑 塑件內形深度基本尺寸 S 注射机最大行程 d 塑件外径基本尺寸 H 模具闭 合尺寸 D 塑件內形基本尺寸 具最小尺寸 h 凸模 /型芯高度尺寸 具最大尺寸 模具制造公差 倾斜角 A 塑件包紧型芯的侧面积 p 单位面积塑件对型芯的正力 F 塑件的投影面积 n 个数 P 型腔压力 f 摩擦系数 长度系数 Q 总脱模力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 前言 . 1 国塑料模具的发展现状 . 1 料模具的发展趋势 . 2 国塑料模具行业存在的问题 . 3 展展望 . 4 2 塑料 析 . 6 本特性 . 6 型特性 . 6 合性能 . 6 注射工艺参数 . 7 3 塑料模的总体设计 . 8 件的形状尺寸 . 8 腔数目的决定及排布 . 8 射机的选择 . 9 型面确定 . 9 架的选择 . 10 腔壁厚的计算 . 10 模型腔底部高度 . 11 架的选择 . 11 4 成型尺寸及浇注系统设计 . 12 腔的内径计算 . 12 腔的深度尺寸计算 . 12 芯的外径计算 . 12 芯的高度计算 . 13 注系统的初步计算 . 13 5 导柱导向机构的设计 . 15 柱导向机构的作用 . 15 柱导套的选择 . 15 6 脱出机构设计 . 16 出机构的组成 . 16买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 计原则 . 16 模力的计算 . 16 板脱出机构计算 . 17 模机构设计 . 18 单脱模 . 18 向抽芯机构设计 . 19 7 排气温控系统设计 . 22 控系统设计 . 22 射模冷却系统设计 原则 . 22 却系统的结构设计 . 23 却水孔直径计算 . 23 冷却水在水孔里的流速 . 24 8 注射机与模具型腔型芯强度校核 . 25 射机的校核 . 25 腔型芯的强度校核 . 25 9 模具的装配、试模与维修 . 26 具的装配 . 26 具装配的主要内容 . 26 芯装配 . 26 腔的装配加工 . 26 柱、导套的装配 . 26 杆装配加工 . 26 口套的装配加工 . 26 配顺序 . 27 模 . 27 具的维修 . 27 10 模具装配图 . 28 11 模具可行性分析 . 29 模具的特点 . 29 场效益及经济效益分析 . 29 参考文献 . 30 总结 . 31 致 谢 . 32 毕业设计（论文）知识产权声明 . 错误 !未定义书签。买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业设计（论文）独创性声明 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 国塑料模具的发展现状 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势 1。 加入 塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以 中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的 1/51/3，加入 ，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 本来就主要依靠进口，加入，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 2006 年，中国塑料模具总产值约 300 多亿元人民币，其中出口额约 58 亿元人民币。根据海关统计资料， 2006 年中国共进口塑料模具约 10 亿美元，约合 83亿元人 民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面， 2006 年中国塑料模具总需求约为 313 亿元人民币，国产模具总供给约为 230 亿元人民币，市场满足率为 进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长 50%以上就是一个很好的证明。 虽然近几年模具出 口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在 2006 年已得到改善，逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有 13%，而未达 17%2。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大 型、精买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持 20%左右的水平。 近年来，港资、台资、外资企业在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到 2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要 求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 多 腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高， 术的应用面已大为扩展，高速加工及 T 等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理 水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造 3。 料模具的发展趋势 （ 1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。 （ 2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车 塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面 4。 （ 3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有 10 多个国家级高新技术企业，约 200 个省市级高新技术企业。与此 趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求 5。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍十买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 分重要，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。 （ 4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是 应用已远远不够。目前许多企业已经采用了 些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。 （ 5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力 6。 （ 6）发达工业国家的模具正加速向中国转移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购。中国的模具企业应抓住机遇，借用并学习国外先进技术，加快自己的发展步伐。 国塑料模具行业存在 的问题 （ 1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到 或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有 10年以上的差距 7。 （ 2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。 （ 3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。 一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 （ 4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足 74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足 60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 （ 5）体制和人才问题的解决尚需时日 8。在社会主义市场经济中，竞争 性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 展展望 在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，尽快提高塑料模具的水平，融入到国际市场中去，以促进中国模具行业的快速发展，有两方面应予以重视： 一是政府相关政策对促进模具工业的发展起着非常重要的作用。从国际上看，各国模具工业在发展初期都得到了政府的大力扶持。就中国实际情 况看，应降低国内不能生产的进口精密模具生产设备的关税、执行好国家对部分专业模具厂的优惠政策等，通过政策引导作用可加快行业的发展和进步。 二是随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高 9。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 （ 1） 超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 （ 2） 多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一 体化的模具将得到发展。 （ 3） 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 T 技术将得到快速发展。 （ 5） 模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展 将向智慧化、集成化和网络化方向发展。 （ 6） 更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 （ 7） 更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 （ 8） 各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不 断得到发展。 （ 9） 逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 （ 10） 热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 （ 11） 模具标准化程度将不断提高。 （ 12） 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天， “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向 10。 “十一五 ”期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一 步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 2 塑料 析 本特性 丙稀腈、丁二稀、苯乙烯 ， 具有良好的综合性能，既高的冲击韧性和良好的机械性能，优良的耐热、耐油性能和化学稳定性，尺寸稳定、易机械加工，表面还可镀金属，电性能良好应用 为 作一般结构或耐磨受力传动零件和耐腐蚀设备，用 成泡沫夹层板可作小轿车车身 11。 型特 性 结晶形塑料 ， 吸湿性小 ， 成型前可不预热，熔体粘度小，成型时不易分解 ，流动性极好 ， 溢边值为 右 ， 流动性对压力变化敏感，加热时间长则易发生分解。冷却速度快 ， 必须充分冷却 ， 设计模具时要设冷料穴和冷却系统。收缩率大，方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温。宜用高压注射，料温要均匀，填充速度应快，保压要充分。不宜采用直接浇口注射，否则会增加内应力，使收缩不均匀和方向性明显。应注意选择浇口位置。质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。 合性能 是由三种单 体聚合而成的非结晶型高聚物，具有三种组合物的综合性能，且无毒、无味，塑件成型后有较好的光泽。 密度为 极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化膨胀。 料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。 一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。 经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 左右，热变形温度为 93 左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆 12。 根据 组分之间的比例不同，其性能也有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 注射工艺参数 注射机类型： 柱塞式 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 150170 料筒温度： 前 170200 后 140160 模温： 6070 注射压力： 60100压力： 4050射时间： 1560s 高压时间： 03s 冷却时间： 1560纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 3 塑料模的总体设计 件的形状尺寸 塑件名称： 盒盖 材料： 量：中等批量生产 根据实物在 境内进行三维造型 。 图 件 塑件的工作条件对精度要求一般，因为塑件图中未注公差，所以根据 精度等级为 7 级精度 。 腔数目的决定及排布 已知的体积 V 塑或质量 W 塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件 ，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模 二 腔对称性排布 。 分流道直径可选 设计取值 4塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用 潜 浇口，排布图如下图示 ： 图 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 射机的选择 由于采取的是一模 二 腔的方案，故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的 二 倍： 假设： 废， 由注射机最大注射量公式得： 废件公利 （ 中： 公G 注射机的公称质量注射量 ； K注射机最大注射量的利用系数，取 件G塑件的总质量 ； 废G浇注系统废料的质量 。 因此： 公公 由塑料模具技术手册查得注射机的型号为 产注塑机 ，其主要技术参数如下： 结构型式：卧式 理论注射容量： 125杆直径： 42射压力： 150射速率： 60g/S 塑化能力： s 螺杆转速 ： 14200r/模力 ： 900杆内间距 ： 370320模行程 ： 270大模具厚度 ： 300小模具厚度 ： 200模型式 ： 双曲肘式 模具定位孔直径 ： 100型面确定 由于分型面受到塑件在模具中的成型位 置、浇注系统设计、塑件的结构工艺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案 13。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： （ 1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处，不要选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处； （ 2） 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边； （ 3） 保证塑件的精度要求，保证制件相关部位的同心度； （ 4） 满足塑件的外观质量要求； （ 5） 便于模具加工制造； （ 6） 考虑对成型面积的影响； （ 7） 考虑对排气效果的影响； （ 8） 考虑将抽芯或分型距离长的一边放在动、定模开模的方向上。 其中最重要的是第 2、第 5 和第 8 点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。如下图 示，采用这样一个平直的分型面，由于制件的使用要求一般，精度要求不高，因此只设计一个分型面，即模具 具有唯一分型面。 图 型面 架的选择 腔壁厚的计算 对小尺寸型腔，强度不足是主要问题，应按强度条件计算，得 型腔侧壁最小厚度： （ 其中： r凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径 ； p材料许用应力 ； 腔压力 。 )12( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 1197