盒盖注塑模设计与制造【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 1 盒盖注塑模具设 计 摘要 : 本设计依据工件图进行工艺性分析，进而确定了设计方案，计算出模具工作部分的尺寸，设计出工作零部件；然后依据设计要求选择出各个标准零部件，然后设计出模具的总装配图。在设计中，最重要的就是设计方案的确定、坯料的计算和选取以及工作零部件的设计，这是设计的关键，这些设计的正确与否直接关系到成本的高低和设计模具能否正常工作。设计过程中首先分析设计任务书中产品二维图，对产品进行造型设计，然后通过对产品的特征分析确定模具设计的思路。最后根据产品模型，运用 块对连接座模具进行设计。 关键词： 盒盖注塑模具设计 工艺性分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 ox is on to to to of In is of of of is to or of D of to to of UG 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 1 绪 论 . 5 课题的意义、目的及应达到的要求 . 5 课题的国内外现状 . 5 . 5 国塑料模具工业的发展趋势 . 6 外塑料模具的发展现状 . 8 设计所要解决的问题 . 8 2 塑件的工艺性分析 . 9 材料分析 . 10 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 . 10 3 计算 塑件的体积和质量 . 11 4 塑件注塑工艺参数的确定 . 12 5 注塑模的结构设计 . 13 型面的选择 . 13 气槽的开设 . 13 定型腔的排列方式 . 14 注系统的设计 . 14 流道设计 . 14 流道的设计 . 15 口的设计 . 15 出机构的设计 . 15 料井的设计 . 15 热和冷却系统的设计 . 16 芯机构的设计 . 16 定抽拔距。 . 16 定斜销倾角 . 16 定斜销的尺寸 . 16 块和导滑槽设计 . 16 型零件结构设计 . 17 . 17 厚的确定 . 19 . 19 6 注塑机有关参数的校核 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 射量的校核 . 21 模力的校核 . 21 具安装尺寸的校核 . 21 具闭合高度校核 . 21 模行程的校核 . 21 7 模具总装图如下图所示 . 22 8 盒盖模具使用说明书 . 23 述 . 23 套设备以及模具的安装尺寸 . 23 型工艺参数范围 . 23 具的工作过程 . 24 具调试要点及常见故障排除 . 24 具使用安全须知： . 24 9 结束语 . 26 10 致 谢 . 27 11 参考文献 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 绪 论 课题的意义、目的及应达到的 要求 本设计主要意义是在我们学习完模具设计与制造的所有专业课之后，总结条理以前我们所学的知识，使之成为一个系统的理论体系，以便于我们在以后的工作中使用。同时也让我们对模具的设计与制造有了初步的了解，掌握了查阅资料和使用工具书以及手册的能力。 本设计的目的是在学生毕业前夕，将通过毕业实习和毕业设计的实践性环节，对已学知识进行全面的总结和应用，提高综合能力的培训以及扩大模具领域的新知识。具体的要求是： 1 系统总结，巩固过去所学的基础课和专业课知识。 2 运用所学的知识解决模具技术领域内的实际工程问题，以此进行综合知 识的训练。 3 通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握设计和科研的基本过程和基本方法。 4 提高和运用与工程技术有关的人文科学，价值工程和技术经济的综合知识。 课题的国内外现状 国塑料模具工业的发展现状 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模 具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可达 面粗糙度 m ，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10 30万次，淬火钢模达 50 1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距， （ 1 ）成型工艺方面 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 得较好的效果。但总体上热流道的采用率达不到 10% ，与国 外的 50% 80% 相（ 2 ）在制造技术方面 ： 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，美国 美国 美国 以及一些塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 集成，并能支持 术对成型过程，如对充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促 进和推动了我国模具 术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模 统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 中理工大学开发的注塑模 件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 （ 3 ）模具材料方面： 近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如： 3 ，对模具的质量和使用寿命有着直接的重 大影响，但总体使用量仍较少 。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在 30% 以下，和国外先进工业国家已达到 70% 80% 相比，仍有差距。 国塑料模具工业的发展趋势 国塑料模具工业今后的主要发展趋势 据有关方面预测，模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工 业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件 的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网络机顶盒将有较大发展，国塑料模具工业和今后的主要发展方向 ( 1 ) 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例 这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产（ 2 ） 在塑料模设计制造中全面推广应用 术 术已发展成为一项比 较成熟的共性技术，近年来模具 其进一步普及创造良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； 料制件及模具的 33 ） 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术 采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 （ 4 ） 开发新的成型工艺和快速经济 模具 以适应多品种、少批量的生产方式。 （ 5 ） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；外塑料模具的发展现状 （ 1 ）模具生产效率高，工期短，人均产值高 各企业共同之处是厂房设备密集，显得十 分拥挤，即使在这样的条件下，车间管理还是有条不紊，生产效率高。一般模具企业，人均年产值为 5 14万美元。 （ 2 ）专业分工细，技术精益求精，客户相对稳定 模具企业专业分工较细，生产协作紧密。每家企业只生产某一类模具，各家都有自己的拳头产品，这利于在技术上精益求精，以利在激烈的竞争中生存发展。模具厂所需的模具标准件都是外购的，有些零件加工业是由其他厂协作。 （ 3 ）模具企业带件生产比较普遍，有利于企业发展 模具作为单件或极小批量产品，技术密集和精密加工设备密集，与模具成型制品的大批量生产相比，投入大，产出 低，因而制约了模具企业大发展。他们注重模具与制品一体化，模具与制品相辅相成，互相促进，有利于模具企业的发展。 （ 4 ） 高速切削加工技术应用广泛 他们的模具生产效率较高，市场快速反应能力强， 术和高速切削技术的普及应用，无疑是一个重要因素。 设计所要解决的问题 在我们设计的端盖塑料模具的设计与制造过程中， 根据所学的知识和我们在毕业实习中所积累的经验，所采用方案如下。该塑件是端盖，大批量生产，塑件的材料采用常用的原料 属于常用的工程材料， 端盖设计有侧向抽芯机构 , 主要解决的问题是侧向抽芯顺利进行而不影响制件的外观和性能。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 2 塑 件 的 工 艺 性 分 析 制件： 图（ 1 ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 材料分析 于结晶塑料，熔融温度范围很窄，熔融及固化速度快，料温稍低于熔融温度即会发生结晶，结晶后流动性变差，摩擦系数低，弹性大，对于带有浅侧凹的成品，可采用强制脱模，模具应有加热装置，模温对制品成型质量影响较大，提高模温有助于改善流动性，可促使制品内外均匀冷却，为了确保成型质量，需要正确控制 模温，其值一般为 75 120 ，当制品壁厚大于 4 时，可取90 120 ，壁厚小于 4 时，可取 75 90。 收缩率为 3 ，其允许的最大溢料间隙为 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 结构分析： 从塑件图上分析，该零件总体形状为圆形，在侧壁有两个 6通孔，盒形底部有一个长 8正方孔。因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。 尺寸精度分析 该塑件的尺寸在 间，对应的 模具成型零件的尺寸加工可以保证 。 从零件的尺寸来 看，壁厚均匀，有利于零件的成型。 零件表面分析 该零件表面要求没有缺陷、毛刺外， 外表面粗糙度要求大于内表面，故要求模具型腔表面的粗糙度要大于型芯表面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3 计算塑件的体积和质量 由 d 得 V=有关资料得 密度 = 质量 = 10= g 本模具采用一模两件的结构，所需塑件的单件质量为 g ， , 考虑到浇注系统的质量，一般取（ 1 ）的塑件质量，取浇注系统地质量 m=得m 为 虑起外形尺寸、注塑时所需的压力和现有设备，初步选用 的注塑机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4. 塑 件 注 塑 工 艺 参 数 的 确 定 注塑机类型：螺杆式 料筒温度（）前段： 170 190 中段： 170 190 后段： 170 180 喷嘴温 度（）： 170 180 模具温度（）： 90 120 注射压力（ ： 80 130 保压 压力（ ： 30 50 注射时间（ s ） ： 2 5 保压时间（ s ） ： 20 80 冷却时间（ s ） ： 20 60 成型周期（ s ） ： 50 150 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 5. 注 塑 模 的 结 构 设 计 型面的选择 塑件结构简单、形状对称，考虑到排气顺利和便于分型，采取塑件的大端面为分型面，如 图（ 2 ） 所示： 图（ 2 ） 气槽的开设 该塑料为 其允许 的最大溢料间隙为 因此，排气槽的间隙不能开的过大，利用 分形面 的配合间隙即可达到排气的效果。 图（ 3 ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 定型腔的排列方式 单件塑件的质量为 g ，取浇注系统的质量为为 本塑件在注塑时采用一模两件，即模具需要两个型腔。综合考虑模具的型腔排列如 图（ 4 ） 所示： 图（ 4 ） 注系统的设计 流道设计 根据设计手册查得 Z 60 型注塑机的喷嘴有关尺寸： 喷嘴前 端孔径： 4 喷嘴前端球面半径： 2 根据模具主流道与喷嘴的关系： R= 1 2) D= （ 1 ） 取主流道球面半径： R=13 取主流道的小端直径 d= 取主流道长度为 43文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 1 3 。 ，为便于使熔料顺利流入分流到，可在主流道出料端设计半径 r= 流道的设计 本塑件结构不很复杂，为了 便于加工，选用截面形状为半圆形的分流道 ，查得 R=3 , 根据型腔的布局，确定分流道 长度为 28 口的设计 查表初选尺寸为（ ） 2 1 , 试模时修正。 出机构的设计 考虑塑件的结构和壁厚，为了使脱模力平衡，制件平稳推出，采用顶杆脱模，顶杆的规格为 3 150 ，布局如 图（ 5 ） 所示： 图（ 5 ） 料井的设计 取 6料杆，冷料井头部装一个近似梯形拉料的圆头，动、定模打开时，借助头部的锥形结构， 将主流道里的凝料拉向动模一侧，拉料杆安装在顶出元件的固定板上，与顶出元件的运动是同步的，如 图（ 6 ） 所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图（ 6 ） 热和冷却系统的设计 根据塑件材料的成型条件，本模具需要设计加热系统，设计冷暖水管转换开关，分别对模具进行加热和冷却，冷热水循环利用，节省成本。 芯机构的设计 定抽拔距。 抽芯距一般应大于成型孔（或凸台）的深度， H= 3 为了安全，可取抽拔距 S 抽 = 10 定斜销倾角 根据经验数据一般取 =10 25，本例取 =25 。 定斜销的尺寸 本例经验估算值，取斜导柱的直径 d= 10 根据公式： L=2+4+如有变化则修正 L 长度，取 d=10 取 L= 块和导滑槽设计 滑块和侧型芯为组合结构，侧型芯镶嵌在滑块中，采用 H7/滑槽采用整体式结构，装配图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图（ 7 ） 型零件结构设计 凸、凹模的结构均采用镶拼式结构，凹模镶块反嵌在型腔板上，凸模正嵌在型芯板上，均采用 H7/合。 如图所示： 图（ 8 ） 收缩率为 3 ，取平均收缩率为 有 腔尺寸如 图 (9) 所示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图（ 9 ） 型芯尺寸：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图（ 10） 厚的确定 根据经验数据取 5 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 本模具采用 提供的标准模架，为 型为 820型模架，根据模架上数据：定模座板： 0型腔板 ： 0型芯板： 0支撑板： 0动模座板 0根据推出行程和推出机构的机构尺寸确定垫块： 0因而模具的闭合高度： H= H= 20 +30 + 30 + 40 + 50 +20 =190 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 6 注塑机有关参数的校核 射量的校核 V 件 = 14 。 8V 注 = 48 模力的校核 P 腔 F=50447 2= 04NP 锁 = 500 具安装尺寸的校核 本模具的外形尺寸为 230180 190 Z 型注塑机模板最大安装尺寸为 350 280，故能（否）满足模具的安装尺寸要求。 具闭合高度校核 由上述计算模具的闭合高度 H= 190Z 60 型注塑机所允许模具的最小厚度 =70最大厚度 200 H 模行程的校核 经查资料 Z 型注塑机的最大开模行程 S= 180 S （ 5 10） 13+15+10=38 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模距离，注塑机的开模行程足够。 经验证， Z 60 型注塑机能满足使用要求，故可采用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 7 模 具 总 装 图 图（ 11） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 8 盒盖模具使用说明书 述 本模具用于注塑成型， 本模具属于小型模具，设计了斜导柱抽芯机构，由塑件的材料的成型条件得，模具使用前需要预热，所以设计了加热系统，设计冷水和热水转换开关，分别对模具进行加热和冷却。采用顶杆顶出脱模方式，保证了塑件平稳顶出。 套 设备以及模具的安装尺寸 本模具所采用的注塑机型号为 的注塑机（见手册），模具的外形尺寸为 230180 190 型工艺参数范围 注塑机类型：螺杆式 料筒温度（）前段： 170 190 中段： 170 190 后段： 170 180 喷嘴温度（）： 170 180 模具温度（）： 90 120 注射压力（ ： 80 130 保压 压力（ ： 30 50 注射时间（ s ） ： 2 5 保压时间（ s ） ： 20 80 冷却时间（ s ） ： 20 60 成型周期（ s ） ： 50 150 算生产率 塑件的成型周期为 50s 150s，那么每小时的产量为 72件 / 小时 /买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 小时，即劳动生产率为 72件 / 小时 / 小时。 具的工作过程 开模时，动模部分向后移，利用注塑机的开模力使固定于定模部分的斜导柱驱使动模部分的侧型芯滑块，迫使其在动模板上的导滑槽内向外滑动，直至侧型芯和塑件完全脱开，完成抽芯动作。塑件包在型芯上随动模继续后移，注塑机顶杆推动模具推出装置，推杆将塑件从型芯推出；合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内 移动复位，最后由楔紧块锁紧。 具调试要点及常见故障排除 1. 生产前首先察看模具安装说明核对注射设备是否与设计相符。核对模具周界、厚度、定位圈、浇口套、顶出孔距和模具其他数据是否符合所用设备。 2. 将模具吊入注塑机动、定板之间，使定位圈与注塑机定位孔以及模具顶出孔对正。 按循序渐进原则，逐渐加大注射压力与料量至所需要求，严禁首次注射过盈涨模，以确保模具安全及精度。 5. 生产或试模过程中，当浇口或其他部位粘膜 时，粘料取出过程，不允许将模具成型表面擦、划伤。 作人员应及时反馈，模内落入异物应及时清除。 7. 每工作 4 小时就必须对导柱、导套、小导柱、小导套、复位杆、顶杆等活动部位涂加润滑油。 8. 生产中停产检修，喷脱模剂。 具使用安全须知： 须使用吊环，严禁将水管接头和螺栓当作吊装挂具使用，吊环尺寸必须正确、吊环必须拧紧。上模人员在模具起吊时确认吊装平衡，安全可靠，方可起吊。吊装过程中要确保人身、设备、模具安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 注塑机上维修模具时，必须 挂维修牌标志，且切断注塑机电源，严禁将维修工具、抛光油石等物品放在模具内，严禁在模具上存放物品，尤其严禁存放会导致模具锈蚀的物品。 装吊环，吊车吊起松紧适宜，方可松开螺帽，取下螺栓压板，用手动开启模板，将模具吊出，严格注意人身、设备、模具安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 9 结 束 语 该模具材料为 于结晶塑料，熔融温度范围很窄，熔融及固化速度快，料温稍低于熔融温度即会发生结晶，结晶后流动性变差，摩擦系数低，弹性大，对于带有浅侧凹的成品，可采 用强制脱模，模具应有加热装置，模温对制品成型质量影响较大。 从塑件图上分析，该零件总体形状为圆形，在侧壁有两个 6通孔，盒形底部有一个长 8正方孔。因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。