开槽轴座注射模设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 录 第一章 绪论 . 1 料成型与注塑模具 . 5 内外相关发展状况 . 6 料模 具发展走势 . 7 第二章 拟定模具结构型式 . 9 件的工艺分析 . 5 件的材料 . 5 基本特性 . 5 注射成型工艺参数 . 错误 !未定义书签。 件的成型工艺 . 6 件分型面位置的确定 . 7 第三章 注射机的初步选定 . 9 影面积所需锁模力的计算 . 9 择注射机 . 10 射机有关参数的校核 . 10 腔数量的校核 . 10 射压 力的校核 . 11 模力的校核 . 11 第四章 浇注系统设计 . 12 注系统的功能 . 12 买文档就送您 01339828或 11970985 浇注系统的组成 . 12 注系统设计原则 . 12 道系统设计 . 13 流道设计 . 13 料井设计 . 14 流道设计 . 14 口设计 . 16 注系统的平衡 . 17 第五章 成型零件设计 . 18 型零件应具备的性能 . 18 型零件的结构设计 . 18 模（型腔）结构设计 . 18 芯的结构设计 . 19 型零件工作尺寸计算 . 20 响塑件尺寸和精度的因素 . 20 型零件工作尺寸的计算 . 错误 !未定义书签。 具型腔侧壁和底板厚度的计算 . 错误 !未定义书签。 第六章 脱模推出机构的设计 . 43 模机 构的结构组成 . 错误 !未定义书签。 模机构的设计原则 . 错误 !未定义书签。 模机构的结构 . 错误 !未定义书签。 模机构的分类 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 01339828或 11970985 模力的计算 . 错误 !未定义书签。 单脱模机构 . 27 杆脱模机构的设计要点 . 28 杆的形状 . 28 杆强度的计算 . 28 位装置 . 29 第七章 侧向分型与抽芯机构设计 . 错误 !未定义书签。 向分型与抽芯机构的分类 . 31 位及其组件的性能要求 . 31 设计采用斜导柱侧向分型机构 . 32 导柱侧向分型机构主要设计技术参数 错误 !未定义书签。 导柱长度及开模行程的计算 . 错误 !未定义书签。 块的设计 . 错误 !未定义书签。 第八章 模架的选择 . 35 第九章 合模导向机构的设计 . 30 向机构的作用 . 41 柱导向机构 . 41 向机构的总体设计 . 41 柱的设计 . 42 套的设计 . 42 第十章 排气系统的设计 . 错误 !未定义书签。 第十一章 温度调节系统的设计 . 40 买文档就送您 01339828或 11970985 位时间内注入模具中的 塑料熔体的总质量 W . 40 定单位质量的塑件在凝固时所翻出的热量. 40 算冷却水的体积流量. 40 定冷却水路的直径 d . 41 却水在管内的流速 v . 41 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数 h . 41 算冷却水通道的导热总面积 A . 41 算模具冷却水管的总长度 L . 41 却水路的根数 x. 41 第十二章 成型零件的制造工艺 . 43 第十三章 编写数控程序 . 45 第十四章 设计总结 . 47 参考文献 . 48 致谢 . 49 买文档就送您 01339828或 11970985 一章 绪论 料成型与注塑模具 塑料工业是由塑料原料和塑料制品生产两大系统组成，二者相辅相成，缺一不可，而塑料制品生产是实现塑料原料自身价值的唯一手段。塑料制品生产的目的就是根据各种塑料的性能，利用各种工艺方法，使其成为具有一定形状而又有使用价值的物品或定型材料。塑料制品生产主要由成型、机械加工、表面装饰、装配等环节组成，其重要一环就是塑料成型。 塑料成型就是将各种形态的塑料原料（粉料 、粒料、溶液或分散体）制成所需形状的制品或胚件的过程。塑料成型的方法很多，如注塑、吹塑、挤出等等。而注塑成型以其能成型高尺寸精度、高复杂性的制品和高效率占有重要一席。 塑料注塑成型过程是，塑料原料从注塑机的料斗进入加热筒，经塑化后由柱塞或螺杆的推动，在一定压力下通过喷嘴进入模具型腔，经冷却固化后而开模获得制品（塑件）。除少数几种塑件外，几乎所有的塑件都可以注塑成型。据有关资料统计，注塑制品占所有模塑件总产量的三分之一；注塑模具占塑料成型模具数量的二分之一以上。注塑成型制品的应用已十分广泛，并随着塑料原料的不 断改进，已逐步代替传统的金属和非金属材料的制品，发展注塑模具大有可为。 塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极其密切的关联，世界各国对塑料模的现代设计与制造技朮都极为关注。近年来，国外对塑料模的热流道系统温度控制系统应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都做了许多探索，并取得了一定成果。国外许多企业在塑模的设计与制造方面，已采用了 统。这对提高塑件制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件生产成本方面取得较好经济效益。 塑模设计的传统方法，是依靠设计人员的经验技巧和现有的设计数据 ，从对塑件的工艺计算到塑模的设计制图，全靠手工劳动。对塑模的制造就更需要专业人员付出大量的繁杂劳动。所以塑件的质量和数量都远不能满足生产发展的需要。随着计算器技朮的广泛应用，塑模设计和制造采用了 统，从而大大提高了模具设计制造的效率。 塑模 应用可以提高塑模的设计制造质量和速度。据日本有关数据报道，仅用 统即可缩短设计时间（ 40。另据文献介绍，日本在151 个模具制造厂中调查有 11%采用了 统， 7%采用了 动编程系统，在 64 个注塑造厂中有 22%采用了 统，有 16%采用 统， 10%采用了 动编程系统。采用 床可以提高制造精度，节省能耗和扩大制造功能。国内 开发起步较晚，虽然在这方面已进行了大量研究开发买文档就送您 01339828或 11970985 作，但仍较落后，有待进一步改进和完善。 塑料模具材料直接影响塑模的使用寿命加工成本及产品的成型质量，因此设计时要正确地选择模具材料。用于塑料模具材料的品种很多，其中主要是以钢合金工具钢冷热模具钢，不锈钢等，此外，有色金属中有锌合金铝合金铍铜或某些新材料等。随着材料科学不断发展，在模具新材料的应用上，国内外都 已经对模具的工作条件，失效形式和提高撒哈拉沙模具的使用寿命的途径方面进行了大量的研究工作，并开发出许多不仅具有良好的使用性能，而且还有加工好，热处理变形小的新型塑料模具钢，如预硬钢时效硬钢析出硬化钢耐腐蚀钢等，并在生产中得到广泛应用。选择塑模材料的主要依据是塑模工作条件，对工作精度要求较低，工作条件比较好的塑模，可选择价格较低廉的普通材料制造，而对一些工作精度要求较高，工作条件恶劣的塑模，则需要选择价格较贵使用性能好的材料制造。必要时还应寻加工好的模具零件进行特殊的强化处理，以使塑模具有较长的使用寿 命。 内外相关发展状况 内发展状况 模具工业是国民经济发展的重要基础工业，也是一个国家加工工业发展的重要标志。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达 2 微米的的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，使用寿命1 2 亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平。 现在，我国模具生产厂点约有 3 万多家，从业人数 80 多万人。 “十五 ”期间，模具年平均增长速度达到 20左右， 2005 年模具销售额达 650 亿元，同比增长25；模具出口 美元，比 2004 年的 美元增长约 50，均居世界前列。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50，塑料模具约占 33，压铸模具约占 6，其它各类模具约占 11。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着 “低端竞争、高端进口 ”的尴尬局面。 为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛应用，将极大的影响模具制造周期， 提高模具的质量，并降低模具的制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高档模具比例不断增大，产品的机构调整将引发模具市场走势不断变化。 买文档就送您 01339828或 11970985 国外发展状况 高新技术在欧美模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。 (1) 广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美， 成为模具企业普通应用的技术。 (2) 为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用 高速切削加工技术。 (3) 快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。 目前，国外注射成型技术的发展迅速，精密注射成型、注射成型中的计算机技术的广泛应用，以及全电动注射剂、两板式注射机、无拉杆注射机、电磁动态化注射机、低压注射成型、高速注射成型、复合注射成型、超级小精密注射成型等技术的研发及应用，都大大提高了国外模具的生产和制造水平。 国与国外先进技术的差距 中国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩 国、新加坡等国落后、其差距主要表现在下列几方面。国内自配率不足 80，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足 60。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。中国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），专业模具厂也大多数是 “大而全 ”、 “小而全 ”的组织形式。国外模具企业大多是 “小而专 ”、 “小而精 ”。模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周 期却要比国际先进水平长许多。模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术。 料模具发展走势 (1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。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率要求而发展的一模多腔所致。 (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 术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及 创造了良好的条件；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； 件的买文档就送您 01339828或 11970985 能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 (3)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。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，而且其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。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 (4)新的塑料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。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；再次是要进一步增加标准件规格品种。 (6)应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 (7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 本次毕业设计中主要应用了先进的 件和 件。其中 要用于模具成型零件的 3D 设计，并向 2D 设计人员提供制品的其它有关参数，如投影面积，体积等，以优化模具设计，使模具结构更加合理。我这次的毕业设计的主要内容是模具结构，在论文中，对于由 件和 件完成的内容将直接说明，不作具体说明。 买文档就送您 01339828或 11970985 二章 拟定模具结构型式 塑件为开槽轴座 ，三维图如图 2件壁厚均匀，结构比较简单，造型不难。从开槽轴座的用途上分析，开槽轴座通过高速的流体，所以要求有抗冲击性，那么就需要低流动率的 ，采用 对注塑过 程又提出很高的要求，即为了完成注塑，对于低流动率 ，注塑时必须提高注射压力， 口 要适当的加大，则对注塑机的要求也较高。 图 件三维图 件的材料 此塑件的材料为苯乙烯 丙烯腈共聚物（ 基本特性 基本特性： 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 烯腈使 良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 韧，苯乙烯使它有良好的加工性 和染色性能。毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为 脂是良好的工程塑料，其突出的性能是具有高冲击强度，能长期在 00环境下使用，同时具有质硬、刚性等优异力学性能，有良好的电绝缘性。型收缩率为 可以制得尺寸精度较高的塑件，表面经抛光后具有很好的光泽。因其具有如此良好的综合性能，故广泛用于生活用品的生产。但 紫外线和热、氧作用下易发生氧化降解，使塑件发硬发脆。 买文档就送您 01339828或 11970985 极好的抗冲压强度，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、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。 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 变形温度为 93 气候性差，在紫外线作用下变硬变脆； 注射成型工艺参数 塑料名称： 度（ g/ ： 计算收缩率（ %）： 模具温度（ ）： 50 60； 注射压力（ 60 100； 成型时间（ s）： 15 30；注射时间 15 60；加压时间 0 3；冷却时间 20 90； 总周期 50 160。 适应注射机类型：柱塞式 表 原材料 塑料 品种 结构 特点 使用温度 化学稳 定性 性能特点 成型特点 苯乙烯 丙烯腈共聚物（ 线型结构非结晶型材料 小于70， 一较好的定的化学稳定性 机械强度较好，有一定的耐磨性。但耐热性较差，吸 水性较大 成型性能很好成型前原料要干燥 结论 该塑料有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料药干燥处理 艺参数表 工艺参数 / 通用型 桶后部温度 / 160 170 料桶中部温度 / 200 220 料桶前部温度 / 180 200 喷嘴温度 / 170 190 模具温度 / 40 80 买文档就送您 01339828或 11970985 件的成型工艺 因为塑件具有侧孔，必须设计侧抽芯机构。 塑件壁厚成型方便，生产批量很大，选择材料为 型工艺良好，可以注射成型。其脱模斜度：型腔： 11 30，型 芯： 45 1 30。标注公差尺寸：精度为 射成型工艺过程： 表 工艺过程 塑件送下工序注射装置准备注射注射装置准备装料冷 却脱 模保 压注 射合 模放入嵌件清理模具 、涂脱模剂清理嵌件 、 分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面，称之为分型面。分型面为定模和动模的分界面。它受塑件形状、壁厚、外观、尺寸精度及模具的型腔数目、排气糟和浇口位置等诸多因素的影响。 在制品设计时，必须要考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。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。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。 (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。 (4)满足塑件的外观质量要求。 (5)便于模具加工制造。 买文档就送您 01339828或 11970985 6)对成型面积的影响。 (7)对排气效果的影响。 (8)易于脱螺纹。 其中最重要的是第 (5)、第 (2)和第 (8)点。 为了便于模具加工制造，应尽量选择平直易于加工的分型面。根据塑件结构型式，分型面选在塑件的底平面。（如图 图 分型面 腔数量的确定： 型腔数目的确定通常有下面四种方法： （ 1） 根据经济性确定型腔数目。 （ 2） 根据锁模力确定型腔数目。 （ 3） 根据塑件精度确定型腔数目。 （ 4） 根据最大注射量确定型腔数目。 由此该塑件精度要求不高，又是大批量生产，可采用一模多腔形式。考虑到模具制造费用低一点。设备运转费用少一点，模具制造简单些，初定为一模两腔的模具型式。 型腔是指模具中成形塑件的空腔。 除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而已。 腔排列形式的确定： 多型腔在模板上排列形式通常有圆形、 线形及复合形等。因在设计时需注意以下几点： （ 1） 尽可能采用平衡式排列； （ 2） 型腔布置与浇口开设部位应力式对称，以使防止模具承受偏载而产生溢料现象； （ 3） 尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸；本设计中，两个型腔采用平衡式排布的方式。 买文档就送您 01339828或 11970985 三章 注射机的初步确定 选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选基本一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称 注射压力，公称锁模力，模板公共场所行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号，为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量。即： V 实 205 105 42 2 铣削 粗铣坯料至 203 103 40，留加工余量 1证基准面互相垂直 数控铣床 3 热处理 热处理退火（消除切削应力） 热处理炉 4 铣削 按基准定位，周边均匀铣去坯料余量及倒角达到图纸尺寸。按基准校正，铣削成型台阶部位（枕位）。 数控铣床 5 电火花 对两端型芯进行清角。用电位对枕位清角。 电脉冲机床 6 钻孔 按图中尺寸钻 8 9 推杆孔、深 30，攻拉料杆 8孔，攻紧固螺钉孔 6 床 钳工 周边各棱角倒钝去毛刺 钳工台 8 热处理 淬火、表面硬度达 35 38处理炉 9 抛光 按脱模方向将型芯抛光至 m 工作台 10 型芯与孔检验 在总装之前应对型芯与孔进行检验，用红丹油进行着色检验接触情况，应接触均匀，否则应进行研合整修 工作台 11 检验 最后检验精度和尺寸是否达到图纸要求 工作台 买文档就送您 01339828或 11970985 模型芯零件图 买文档就送您 01339828或 11970985 十三章 编写数控程序 图 推板示意图 00010 第一次装夹，铣端面，钻通孔。 42 15 买文档就送您 01339828或 11970985 19 00011 次装夹，打盲孔。 买文档就送您 01339828或 11970985 十四章 结论 经过紧张设计，我对注塑模具的设计方法与流程从不了解到有了一个比较全面的了解。在这个不断设计、学习、再设计的反复操作过程中，我们潜移默化地学习到了一种科学的设计思路和方法，这对我们以后的工作态度和方法将产生积极的影响。特别是在利用现代化的设计上，我有了很多的自己的设计思想。 由于模具设计中涉及了很多学科的知识，所有参考资料对我们来说是很重要的，在教材 的基础上，还要用到很多手册和论文中的数据、理论和公式，这就要求我们对参考资料能熟练使用，并要有选择有比较地利用，在模具设计中有很多标准件，它们存在着型号和规格上的差别，这就要求我们综合考虑设计要求和生产实际合理选用，这使我们对一些标准件有进一步的熟悉。 毕业设计是一次规范化的设计，全模具行业本身就是一个精度要求较高的行业，设计过程中许多数据要求精度很高，所以计算量很大，但这也进一步锻练了我们的计算能力。 模具设计对模具材料的选用和加工要求较高，所以在选材时要反复比较各种常用模具钢的各项性能，结合设计经济性， 选择最佳的材料，这就加深了我们对常用模具材料的认识。模具零件加工精度要求高，现在许多工作零件已采用数控加工，我也尝试了对一些零件的数控加工进行了编程。 这次毕业设计在设计说明书的编制、整理和修改过程中，我们对一些软件有了进一步的熟悉。 在毕业设计过程中，同学们之间经常对一些问题进行讨论，加强了彼此之间的交流