盒型件塑料模具设计【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 盒型件塑料模具设计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本设计说明书主要说明了塑料模设计的基本过程，其中包括 1 塑料材料的选择。 2 注射机的合理选择。 3 据塑件基本尺寸及生产加工工艺计算型芯、型腔尺寸的最小尺寸。 4 合理地选择标准模架。 5 模具的强度、最小合模高度等进行校核。 6 最后对模具的安专、试验及维修作出了简单的介绍。 在设计的过程中得到很多的老师及同学的帮助，在此表示衷心的感谢！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 引 言 本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书，是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：毕业设计任务书，毕业设计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程在及相关同学的大力支持和热情帮助才得以完成，在此表示诚挚的感谢！ 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有误，敬请各位老师批评 指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 塑料 析 基本特性 （ 1） 成形特性 （ 1） 综合性能 （ 2） （ 2） 第二章 塑料模的总体设计 (3) 塑件的形状尺寸 （ 3） 型腔数目的决定及排布 （ 4） 注射机的选择 （ 4） 分型面的选择 （ 6） 模架的选择 （ 7） 第三章 成型尺寸及浇注系统设计 （ 8） 腔的内径计算 （ 9） 腔的深度尺寸计算 （ 9） 芯的外径计算 （ 10） 芯的高度计算 （ 11） 注系统的初步设 计 （ 11） 第四章 导柱导向机构的设计 （ 12） 柱导向机构的作用 （ 12） 柱导套的选择 (13） 第五章 脱出机构设计 （ 14） 出机构的组成 （ 14） 计原则 （ 14） 模力的计算 （ 14） 板脱出机构计算 （ 15） 第六章 排气及温控系统的设计 （ 16） 控系统的设计 （ 16） 注系统的设计原则 (17) 却系统的结构设计 （ 18） 却水空直径的计算 （ 19） 却水流速 （ 20） 第八章 模具的装配、试模与维修 （ 21） 具的装配 （ 21） 具装配的主要内容 （ 22） 配顺序 （ 23） 模 （ 23） 具维修 （ 23） 设计体会 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 塑料 析 密度聚乙烯 英文名： 基本特性 无毒、无味、呈乳白色。密度为 一定的机械强度 ,具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性，但和其他塑料相比机械强度低，表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙稀有高度的耐水性， 长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差，而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般使用温度约在 80 耐寒，在 70 成型特性 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 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。 综合性能 压缩比： 热变形温度： 8 082 抗拉屈服强度 : 2239 伸弹性模 量： 曲强度： 2540文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 弯曲弹性模量： 缩强度： 225 劳强度： 11 107周） 脆化温度： 缩率： 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筒温度： 前 170200 140160温： 6070射压力： 60100压力： 4050射时间： 1560s 高压时间： 03s 冷却时间： 1560s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 塑料模的总体设计 塑件的形状尺寸 塑件名称：胶卷盒 材料： 量：中等批量生产 图 2件图 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 级精度。将该塑件分成四部分，得塑件体积： 31(总查表达式 1注塑模设计与制作教程一书）得： 3/94.0 因此质量： 3 3 9 2 型腔数目的决定及排布 已知的体积 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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模四腔对称性排布 ,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，确定采用点浇口，排布图如下图示： 图 2腔数目及排布图 注射机的选择 由于采取的是一模四腔的方案，故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的四倍： 假设： 废由注 射机最大注射量公式得： 废件公利 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 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表 330，其主要技术参数如下： 结构型式：卧式 理论注射容量： 75 3螺杆直径： 30 注射压力： 224射速率： 60g/S 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑化能力： s 螺杆转速 : 14200r/模力 : 630杆内间距 : 370 320模行程 : 270大模具厚度 : 300小模具厚度 : 150模型式 : 双曲肘式 模具定位孔直径 : 125 喷嘴球半径 :嘴口孔径 : 分型面的选择 塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。 第一分型面在定模板与浇道板之间，第二分型面在型腔板与推板之间，分型图如下 图所示 ： 图 2分型面图 1 图 2分型面图 2 模架的选择 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： )12( r 凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 p 材料许 用应力 模腔压力 成型零件材料选 火，低温回火，硬度大于 55 p 为 700 3 1 1002700700(16 模型腔底部高度 2 架的选择 由前面对型腔的最小壁厚和底部厚度可以估算得型腔的最小外形尺寸： 最小宽度为： 32+2 最小厚度为： 50+ 但是考虑到加工方便，采用组合式凹模，所以还要考虑导柱导套的安放位置，且查得标准值，再由于塑件采取推件板推出，因此选择模架为基本类型中的 3A 的派生模架，为了方便分型时定位，增加了限位杆。又因为塑件是两次分型，所以模架采取三板结构。设置推件板推出机构，它适合于薄壁壳体型塑件，脱模力大以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的注射成型模。 选择模架规格为： 23 33200200 12556体尺寸如下如下： 定模坐板厚度： A=43间板厚度： B=24腔板厚度： C=64板：直径 =150板：直径 =高度 =32心固定板：高度 =48模座板：厚度 =80具闭合厚度： H=291 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 导柱： d=20套： 01 限位杆： d=20文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 成型尺寸及浇注系统设计 腔的内径计算 zz 00 )1( 型腔内形尺寸 塑件外径基本尺寸 塑件公差 s 塑件的平均收缩率，取 x 综合修正系数，取 x=z 模具制造公差，取 )6/13/1( 腔腔图 4型腔结构图 因为制件图样上未注公差尺寸的允许偏差，所以采用 7 级公差精度， z所以： 设计的结构如图 4 型腔的深度尺寸计算 00 1 型腔深度尺寸 塑件高度其本尺寸 塑件公差 s 塑料平均收缩率，取 x 综合修正系数，取 x=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 z 模具成型尺寸设计公差 3/ 查表得 z 所以： 型芯的外径计算： 凸凸图 4型芯的结构图 00 1 zz 式中： 0 型芯外形尺寸 塑件内径基本尺寸 塑件的公差 s 塑料平均收缩率 x 综合修正系数，取 x=z 模具成型尺寸设计公差，取 3/ 查表得： z 型芯的高度计算 00 1 zz 式中： 0 凸模高度尺寸 塑件内形深度基本尺寸 塑件公差 s 塑料平均收缩率 x 综合修正系数，取 x=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 z 模具成型尺寸设计公差， 3/ 查表得： z 所以： 0 浇注系统的初步估计 浇注系统 一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成 浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。 根据塑件的形状采用推板推出。由于本塑件是圆筒状制品所以尽可能采取中心进料，所以选择点浇口，双分型面，分流道采用半圆形截面，分流道开设在定模板上，在浇道板上采用浇口套 , 不设置冷料穴和拉料杆。 图 4注系 统 的结构 根据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，初步取值如下： d=5D=8R=16h=51=4l=50L=43a= 2 10 6 主流道呈圆角半径 ，以减小料流转向时渡时的阻力。主流衬套选用 45#制造，表面淬火大于 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 导柱导向机构的设计 柱导向机构的作用： 1定位件用：模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。 2导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。 3承受一定的侧向压力。 柱导套的选择 一般在注射模中，动、定模之间的导柱既可设置在动模一侧，也可设置在定模一侧，视 具体情况而定，通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。因为限位杆已经设置在定模上，所以导柱应该设置在动模上，而且这样还可以保护型心不受损伤。 所选的导柱、导套按国家标准如下： 图 5 导柱导套 的结构 具体分布如下图 5 定端与模板间用 H7/ H7/过渡配合 ,导向部分通常采用 H7/H8/据模具结构的要求，与导柱同动作的弹簧应布置 4个，并尽可能对称布置于 A 分型面的四周，以保持 分型时弹力均匀，中间板不被卡死。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 5 导柱分布图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第五章 脱出机构设计 推出机构的组成 推出机构由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件组成。即推件板、推件板紧固螺钉、推板固定板、推杆垫板、顶板导柱、顶板导套以及推板紧固螺钉。 计原则 1推出机构应尽量设在动模一侧； 2保证塑件不因推出而变形损坏； 3机构简单动作可靠； 4合模时的正确复位。 脱模力的计算 因为塑件壁厚与其内孔直径之比 以本塑件属于薄壁壳体塑件，其脱模力计算公式为： 01co E 塑料的拉伸模量（ 由表 3找； 塑料成型平均收缩率（ %），由表 3 t 塑件的平均壁厚（ L 塑件包容型芯的长度（ u 塑件的泊松比，由表 3 脱模斜度（塑件侧面与脱模方向之夹角）； f 塑料与钢材之间摩擦系数，由表 3找； r 型芯大小端平均半径（ B 塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（ 2，当塑件底部上有通孔时， 10 1K 由 决定的无因次数，可由表 3 经过计算得 Q=此，脱模力的大小随塑件包容型芯的面积增加而增大，随脱模斜度的增加而减小。由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦阻力、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑料与钢材间的粘附力、大气压力及成型工艺条件的波动等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，而且也只能是个近似值。 用推件板推出机构中，为了减少推件板与型芯的摩擦，用锥面配合，防止推件因偏心而溢料。 推板脱出机构计算 1 顶件行程： 凸顶 顶S 所需顶出行程 凸h 型芯成型高度 e 顶出行程富裕量 9850 顶 2 开模行程 021 开 a 中间板与定模分开的距离（ 塑件推出距离（也可作为凸模高度） 2 包括浇注系统在内的塑件高度 注射机移动板最大行程 所需开模行程 mm 4 610385050 开 图 5板的零件图 图 5顶杆的零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第六章 排气温控系统 设计 温控系统设计 当塑料熔体填充型腔时 ,必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因 各种原因而产生的气体不被排除干净 ,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（褐色斑纹），同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中，为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定量的气体。 通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙 为 基本原则：熔体热量 95%由冷却介质（水）带走，冷却时间占成型周期的 2/3。 射模冷却系统设计原则 面尺寸应尽量大、型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。 2冷却水道至型腔表面距离应尽量相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面最好距离相等，但是当塑件不均匀时，厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些，间距也可适当小一些。一般水道孔边至型腔表面的距离应大于10用 12153浇口处加强冷却 塑料熔体充填型 腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度就越低，因此浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近，使浇口附近的模具在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用下冷却。 4冷却水道出、入口温差应尽量小 如果冷却水道较长，则冷却水出、入口的温差就比较大，易使模温不均匀，所以在设计时应引起注意。 冷却水道的总长度的计算可公式： L=A/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 L 冷却水道总长度 A 热传导面积 D 冷却水道直径 d 冷却水通道直径（ m） n 模具上开设冷却 通道孔数 5冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 聚乙烯的收缩率大，水道应尽量沿着收缩方向设置。冷却水道的设计必须尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度；冷却水道要易于加工清理一般水道孔径为 10右，不小于 8据此套模具结构。 冷却系统的结构设计 中等深度的塑件，采用点浇口进料的中等深度的壳形塑件，在凹模底部与型腔表面采用等距离环型槽冷却的形式 具体如下图所示： 进口出口图 6却系统的结构图 根据牛顿冷却定律，冷却介质从模具带走的热量为 （ J） 式中 a 冷却管道孔壁与冷却介质间的传热系数 （ W/ 2 ）； A 冷却管道壁的传热面积（ 2m ） T 模具温度与冷却介质温度之差值（ K）； 冷却时间（ s） 由上式可知，当需传递热量 通过 1 提高传热系数 a ， 而通过提高冷却介质的流速便可达到提高传热系数的目的； 2 提高模具与冷却介质间的温差； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 增大冷却介质的传热面积 A， 而通过开设水管的尺寸尽可能大，数量尽可能多就可以增大传热面积。 冷却水孔直径 d 的计算 假设塑料在模内释放的热量全部由冷却水所带走，则模具冷却时间所需冷却水 的体积流量可按下式计算： m 0 321 V i 式中 V 冷却水的体积流量 m ； G 单位时间内注入模具的塑料质量（ kg/h） ; i 塑料成形时在模内释放的热含量（ J/ 查表 3 ; C 冷却水的比热容（ J/ 查表得水为 冷却水的密度（ 3m ） ; 1t 冷却水的出口温度（ c ）； 2t 冷却水的进口温度（ c ）。 经计算得 V= 335 m 所以根据冷却水的体积流量可以查表 3： 冷却水管的直径为 12冷却水在水孔里的流速 v 符合冷却水的最低流速要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第七章 注射机与模具型腔型芯强度校核 射机的校核 度件公利 74 3 符合要求 M p p 0 02 2 4 注公 符合要求 3注射速率的校核 ： 注公 可以用螺杆转速来校 m 00m 8m 4 4锁模力的校核 分注损锁 取 k=0注 2 31 0 0 符合要求 5模具闭合厚度校核： 300291150 m a xm 6开 模行程的校核： 270146 符合要求 腔型芯的强度校核 型腔实际侧壁厚： 符合要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第八章 模具的装配、试模与维修 具的装配 装配顺序：因为塑件的结构形状不能使型芯、型腔在合模后找正相对位置，所以要通过导柱、导套来确定。为准确安装，必须先安装导拄导套，以找型芯、型腔相对位置。 具装配的主要内容 芯装配 将型芯压入固定板，在压入过程中，要注意校正型芯的垂直度和防止型芯切坏孔壁心及使固定板变形。压入后要在平面磨床上用等高垫铁支撑磨平底面。 腔的装配加工 拼块的拼合面在热处理后要进行磨削加工，保证拼合后紧密无缝隙。拼块两端留余量，装配后同模板一起在平面磨床上磨平。拼块型腔在装配压入过程中，为防止拼块在压入方向上相互错位，可在压入端垫一块平垫板。通过平垫板将各拼块一起压入模板中。 导柱、导套的装配 为保证型芯与型腔的正确位置，以及其导向作用，动定模的导柱、导套孔的孔距 精度应控制在 内。必须用坐标镗床对动定模型板镗孔。将导柱、导套压入动、定模板后，要求保持导柱的垂直度，并使用启模和合模时导柱、导套间滑动自如。 顶杆装配加工 一般顶杆在模具中只起顶出塑件的作用，所以顶杆的到导向部分要确保顶杆动作灵活，防止顶杆活动间隙过大而渗料。导向部分的配合一般采用 8887 。顶杆与顶杆固定板的装配间隙为 以顶杆固定孔可采用引钻孔的方法进行加工。 浇口套的装配加工 浇口套与定模板的装配，采用 67合，浇口套和模板孔的定位台肩应紧密贴实。装配后浇口套要高出模板平面 为了达到以上要求，浇口套的压入外表面不允许设置导入斜度。）压入端要磨成小圆角，以免压入时坏模板孔壁。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 同时压入的轴向尺寸应留有去圆角的修磨余量 H。 装配时以分型面作为该模具的装配基准，装配顺序为 装配前按图检验主要工作零件及其他零件的尺寸；加工导柱、导套孔，用螺钉将浇道板、型腔板叠合在一起，使分模面紧密接触并夹紧，镗导柱、导套孔，在孔内压入定位销后，加工侧面的垂直基准。 再加工定模和推板，压入导柱、导套。装配型芯；通过型芯引钻型芯固定板的推孔；再通过型芯固定板引钻推杆固定板上加工限位镙钉孔；组装动模固定板和支撑板。 试模 试模前，必须对冷却水路进行检查，并按规定保养设备，作好开机的准备。原料应合格。在开始试模时，原则上是选择低压、低温和较长时间条件下成型，然后按压力、时间、温度先后变动。但不应同变动二个或三个工艺条件。注射成型时根据实际情况选择高速或低速工艺。在试模过程中应详细记录，并将结果填入试模记录卡，注明是否合格。试模后，将模具清理干净，涂上防锈油，然后入库 或返修。 模具的维修 模具在使用过程中，会产生正常和不正常的损坏。如型芯或 导柱碰弯，型腔局部损坏等等。在这些情况下，并不需要将整个模具报废，只需局部修复即可。模具应经常检查维修，防患于未然。此外，应注意使用设备具有良好的工作状态。 本设计主要讲述了盒型件塑料模具设计的一般过程，其中包括： 1 塑料的基本性能分析 2 注射机的选择 3 模具型芯、型腔等尺寸的计算确定 4标准模架的选择 5浇注系统的设计 6恒温系统的结构设计 7试模、模具的制造安装维修等 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 1章飞，陈国平 与制造 M 化学工业出版社 ,2塑料模设计手册编写组 M. 北京 :机械工业出版社 , 3模具设计与制造技术教育丛书编委会 /编 .模具结构设计 4叶久新 ,王群 M湖南科技技术出版社 , 5甘永立 M上海科学技术出版社 , 6唐增宝机械设计课程设计，第二版武汉：华中理 工大学出版社， 7周良德 ,朱泗芳现代机构图学长沙：湖南科学技术出版社 ,8钟志华 ,周彦伟现代设计方法武汉：武汉理工大学出版社 , 9林述温机电装备设计北京：机械工业出版社 ,10王广环液压技术应用哈尔滨