控制面盖注塑模具设计【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 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 摘 要 本文分为两大部分，第一部分是机械结构设计，内容包括 塑料模具的工作原理及应用，设计准则以及产品的简介。塑料注塑模的结构计算，包括模具结构设计，注射机的选用，浇注系统设计等方面。第二部分是介绍 关键词： 料，注射模，注射机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 n it is is of of It is of a of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 目 录 1 设计内容 . 2 制盒面盖注射模 . 2 2 本次设计的目的 . 2 计目的 . 2 3 塑件成型的基本过程 . 3 化过程 . 3 模过程 . 3 却凝固过程 . 3 模过程 . 3 4 塑件制品分析 . 4 响塑件制品的因素 . 4 件制品的选材及其物理性能 . 4 件材料的成型特性 . 5 5 注射机的选择与校核 . 6 射机的选定 . 6 射机的校核 . 6 射量的校核 . 6 模力的校核 . 6 射机安装模具部分的尺寸校核 . 7 模行程的校核 . 7 6 分型面的确定 . 8 型面的选择 . 8 7 浇注系统的设计 . 9 口系统的组成 . 9 口系统的作用 . 9 口套的设计 . 9 道设计 . 9 口的设计 . 10 8 排溢系统的设计 . 12 9 型腔、型芯的设计 . 13 计型腔和型芯的结构形式 . 13 芯和型腔设计 . 13 芯设计 . 13 腔设计 . 13 腔、型芯工作尺寸的计算 . 14 腔壁厚的计算 . 15 腔的强度及刚度要求 . 15 凹模底板厚度： . 15 定型腔的壁厚 . 15 10 导向机构的设计 . 17 11 脱模与复位机构设计 . 19 模机构的设计 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 位机构的确定 . 19 12 冷却系统的设计 . 20 13 整体设计 . 22 结 束 语 . 23 参 考 文 献 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 1 设计内容 制盒面盖注射模 产品（图 1）设计一副注射模。 图 1 2 本次设计的目的 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） 了解模具的加工方法； （ 4） 进一步掌握设计的一般方法，熟练设计 的一般过程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 3 塑件成型的基本过程 注塑成型是把塑料原料（一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒）放入料间当中，经过加热溶化使之成为高粘度的流体 得熔体通过喷嘴以较高的压力（约 2085溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 化过程 现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备，塑料原粒（称为物料）自从送料斗以定容方式送入料筒，通过料筒外的点加热装置和料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热，使物理熔化达到一定的温度后即可 注射，注射动作是由螺杆的推进来完成的。 模过程 熔体自注射机的喷嘴喷出来后，进入模具的型腔内，将型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升到一定压力，使溶体的密度增加，充实型腔的每一个角落。 充模过程是注射成型的最主要的过程，由于塑料溶体的流动是非牛顿流动，而且粘度很大，所以在压力损耗，粘度变化，多般汇流等现象左右塑件的质量，因此充模过程的关键问题 代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。 却凝固过程 热塑性塑料 的注射成型过程是热交换过程，即： 塑化 注射充模 固化成型 加热 理论上绝热 散热 热交换效果的好坏决定了塑件的质量，报考外表质量和内在质量。因此，模具设计时，散热交换也要充分考虑，在现代设计方法中也采用了计算机辅助设计来解决问题。 模过程 塑件在型腔内固化后，必须采取机械的方式把它从型腔内取出，这个动作由脱模机构来完成。不合理的脱模机构对塑件的质量影响很大，但塑件的几何形状是千变万化的，必须采用最有效和最好的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模具设计的一个 主要环节，由于标准化的推广，许多标准化的脱模机构零部件也有商品供应。 由 成了一个循环，就完成了一次成型乃至很多塑件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 4 塑件制品分析 本塑件是控制面板盖壳体，形状如图 2 所示： 图 2 响塑件制品的因素 塑料制作的设计主要根据使用要求进行，由于塑料有特殊的物理性能，在设计塑件时必须考虑一下几个方面的因素： （ 1） 料的物理性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对力的敏感性； （ 2） 塑料的成型工艺性，如流动性； （ 3） 塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩，同时能适应高 效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）； （ 4） 塑料在成型后收缩情况及各向收缩率的差异； （ 5） 模具的总体结构，特别是抽心与脱出塑件的复杂程度； （ 6） 模具零件的形状及其制造工艺。 件 制品 的选材及其物理性能 综合考虑以上因素，本塑件采用 材料。 由丙烯晴，丁二烯，苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 有良好的综合力学性能。 特点：它无毒，无味，显微黄色，冲击韧性较好，机械强度较大，尺寸稳定，耐化学性能良好；易于成型和机械加工，与 372 有 机玻璃的熔接性良好。成型的塑件有加好的光泽。 成型收缩率为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 吸湿性为： 密度为： 3件材料的成型特性 成型特性 如下几点 ： （ 1） 无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯， ，但比聚碳酸酯，聚氯乙烯好，溢边值为 米左右。 （ 2） 吸湿性强，必须充分干燥表面要求光泽的塑件须经过长时间的预热干燥。 （ 3） 成型时宜取高料温，高模温，但料温过高易分 解（分解温度 =250 度）。对精度较高的塑件，模温宜取 5060 度，对光泽，耐热塑件，模温宜取 6080度。注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，料温为 180230 度，注射压力为 10001400 公斤力 / 2厘 米 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 5 注射机的选择与校核 射机的 选定 根据模具设计与制造简明手册表 2择注射机 杆式注射机，其参数如下： 额定注射量： 125 3螺杆直径： 42射压力： 120模力： 900大成型面积： 320 2模具最大厚度： 300具最小厚度： 200板最大行程： 300嘴圆弧半径： 15嘴孔直径： 8位孔直径： 100模方式：液压 机械 射机的校核 射量的校核 根据模具设计与制造简明手册可知：塑件的体积应小于注射机的注射容量，其公式按下式校核： 125 3100 3式中： 塑件与浇注系统的体积总和 注射机的注射量（ 3 最大注射量的利用系数 经估计算得： 50 3所以 0 3310 故合格 射机安装模具部分的尺寸校核 喷嘴尺寸：喷嘴尺寸与浇口套相适应，浇口套是根据喷嘴尺寸来设计的； 定位环尺寸：定位环高度 10径 100定位孔相配合）； 模具厚度： 003+25+10=58 合格 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 6 分型面的确定 型面的选择 分型面的选择主要考虑以下几个问题： （ 1）分型面不仅应选择在对制品外观没有影响的位置，而且还必须考虑如何能比较方便地清除分型面产生地溢料飞边。同时，还应避免分型而产生飞边； （ 2）分型面的选择应有利于脱模，否则，模具结构便会变得比较复杂。通常，分型面的选择应尽可能使制品在开模后滞留在动模一侧； （ 3）分型面不影响制 品的形状和尺寸精度 ; （ 4）分型面应尽量与最后填充的型腔表面重合，以利于排气； （ 5）选择分型面是，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异； （ 6）分型面应便于模具加工 ; （ 7）选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重的溢料； （ 8）有侧孔或侧凹的制品，选择分型面时应首先考虑将抽心或分离距离长的一边放在动、定模的方向，而将短的一边作为侧向分型抽心机构时，除液压抽心能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽心机构侧向抽拔距离都较小。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 7 浇注系统的设计 口系统的组成 浇注系统由主流道，分流道，浇口，和冷料穴四个部分组成。 口系统的作用 浇注系统的作用有如下两点： （ 1）能将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。 （ 2）在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效的传 递到型腔的各个部位，以获得形状完整，内外在质量优良的塑料制件。 口套的设计 浇口套的设计如图 3： 道设计 流道的形式和尺寸往往受到塑料成型特性、塑件大小和形状、模具成型数目和用户要求等因素的影响，因此没有固定的形式。但是流道的设计应该考虑如下问题： （ 1） 流道的截面形状 （ 2） 流道的布置 本模具的流道截面图如图 4： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 流道布置：在多腔成型时，型腔布置决定流道的设计。从流动平衡的角度出发，应该使各型腔到浇道的距离相等，同时也有利于浇口平衡布置。如图 5： 口的设计 从开模和塑件的 外观，综合其它方面的因素综合考虑，选择了潜伏式浇口。如图 6： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 潜伏式浇口又称剪切浇口，这类浇口的分流道一般位于分型面上，而浇口本身设在模具的隐蔽处，塑料熔体通过型腔侧面斜向注入型腔，因而塑件外表不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量及美观效果。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 8 排溢系统的设计 排溢是指排出充模冷料中和模具中的气体等。广义的注射模排溢系统应包括浇注系统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。 模具充型过程中，除了型腔内原有的空气外，还有塑件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碳化，或是塑件产生气泡的工艺缺陷。为了解决该问题，必要时可开设排气槽等办法。但是对于 种材料。排气间隙不得高于 了能快速充满型腔，得到质量合格的产品。采用以下措施： （ 1） 型芯采用组合式，型芯的长度高于型腔吧型腔板上的型芯孔打通，型芯与型腔小间隙配合。这样可以成为主要的排气途径； （ 2） 由于型腔板和推荐板存在小的间隙，这样也可以排出一部分气体。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 9 型腔、型芯的设计 计型腔和型芯的结构形式 （ 1）型腔的结构设计：由于模具采用一模四腔，若是采用镶拼组合式，这将增加加工量，特别会给装配带来极大的难度。因此型腔采用整体式结构。也就是型腔和定模板做成一块，即两板模。型腔可通过电火花成型进行加工。这种结构形式具有以下优点：加工效率高，减少装配难度，可节约优质钢材，减少加工量。 （ 2）型芯结构设计：型芯采用镶拼组合式结构，这样就可方便更换，若是某根型芯由于磨损或其他原因北损坏，就可以直接更换，就不需换整体。 由于型芯个部分分开，这样就降低了型芯的加工难度，把复杂的型芯 加工转化为镶拼块的表面加工，且易于保证加工精度。各镶拼件采用 H7/合。这种结构形式具有以下优点：加工难度不大，加工成本低，易于保证型芯精度，易于更换。 芯和型腔设计 芯设计 型芯的尺寸计算：型芯的尺寸按以下公式计算 1D=1(1 )s d x0式中1D 型芯外形尺寸 1d 塑件内形尺寸 塑件公差 s 塑件平均收缩率 成型零件制造公差，取 13腔设计 型腔径向尺寸按以下公式计算 2 2 0 ( 1 ) D s d x 式中2D 型腔的内形尺寸 2d 塑件外形基本尺寸 塑件公差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 s 塑件平均收缩率 成型零件制造公差，取 13于该产品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度的要求不那么高。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，型芯尺寸尽量取最大值，型腔的表面粗糙将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求高，一般取 本次设计中，型腔取 X 综合修正系数（考虑塑件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 12；苏建安精度高、批量比较 大， X 取 23，设计要求取 X 为 12。 腔、型芯工作尺寸的计算 要计算型芯、型腔 的工作尺寸，必须先确定塑件的公差及模具的制造公差。根据要就塑件取七级精度。根据塑件制件公差数值表，塑件在七级精度下，基本对应的尺寸公差如下： 基本尺寸（ 公差（ 基本尺寸（ 公差（ 3 3040 36 4050 610 5065 1014 6580 1418 80100 1824 100120 2430 120140 腔：2d=95 取 s =（以下的收缩率都取 2D= 0 . 1 1 0 . 1 100 (1 0 . 0 0 5 ) 9 5 0 . 5 0 . 1 9 5 . 4 3 型腔深度： H=X=H 0 . 0 6 0 . 0 600 (1 0 . 0 0 5 ) 1 2 . 6 6 0 . 5 0 . 1 1 2 . 7 7 型芯： 11d=78 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 1D 000 . 1 1 0 . 1 1 (1 0 . 0 0 5 ) 7 5 0 . 5 0 . 1 7 5 . 4 3 腔壁厚的计算 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件熔体的压力，在塑件熔体的压力作用下，型腔将发生内应力及变形。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，所以模具对刚度和强度都有要求。 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） 凹模底板厚度： 式中 p 型腔内塑料熔体的压力（ r 型腔内半径（ 材料弯曲许用应力。材料为 45#钢， 取 100据条件： r=45mm p=100h=45 00100 =确定模板厚度为 35以满足型腔的强度要求。 定型腔的壁厚 圆形型腔内壁直径 2r 型腔壁厚 s=40 20 4050 25 5060 30 6070 35 7080 40 8090 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 90100 50 100120 55 120140 60 140160 65 如未用淬火钢，应乘以系数 据上表， s=40=40=+50=90于在生产中，两腔同时充满塑料熔体，受到大小相等的压力，形成作用力与反作用力。现取型腔中心到定模板的中心的距离为 105可以满足型腔的强度要求的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 10 导向机构的设计 导向机构主要包括导柱（如图 7）、导套（如图 8），主要作用是在动模与定模合模时保证型芯和型腔的精确定位。导向零件应合理地均匀分别在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离 ，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具一般采用 2到 4 根导柱。在此设计中采用了 4 根导柱。 加工个导柱、导套孔时，应将定模板、推件板、动模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在定模板、动模板上加工沉头孔。 图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 图 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 11 脱模与复位机构设计 模机构的设计 塑件冷却后由于有少量的收缩，塑件会紧抱在型芯上，所 以在脱出产品时不像冲压件那么可以自动脱落。这样，我们必须设计推出机构将塑件顶出，推出机构设计时我们考虑的是要使塑件各部分受力均匀，在此设计中，由于采用了一模四腔的结构，故利用多个顶针把产品同时推出，这样每个产品的受力相同且均匀。 位机构的确定 注射机上液压机构将顶针推出之后，塑件也被完全顶出但是模具要合模，要使顶针，拉料杆恢复到原来的位置，而不影响下一周期的正常生产，具体结构见总装图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 12 冷却系统的设计 冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。一般在型 腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温。 图 9 冷却水孔开孔的原则： （ 1）冷却水孔的数量应尽可能的多，直径应尽量大； （ 2） 每个冷却水孔至型腔表面的距离应相等，一般保持在 015围内，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般保持在 812 （ 3）水孔通过镶块时，防止镶套管等漏水。 （ 4）冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方，以免影响塑件的强度。 （ 5）水管接头应设在不影响操 作的一侧。 在此设计中，没此要注射的量只有 50g，由此可以得到注射一次所放出的热量：Q= 熔体塑件所放出的热量（ J） G 每次注射的塑料量（包括浇注系统在内， 塑料从熔体状态进入型腔的温度到塑件冷却后的脱模温度的焓之差； Q=50 200=10000（ J） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 为了防止型腔受热变形，在定模板加两根水道，这样 可以保证产品进度。冷却时所需要的冷却水量： 1 1 2 3 4( ) / ( )M n m c T T T T 式中：1M 通过模具的冷却水质量（ 1T 熔融塑料进入模腔的温度（ 1T=1202T 制品脱模温度（ 2T=603T 出水温度（ 3T=404T 进水温度（ 4T=20C 塑料的比热容（ J/Kg C=1759J/Kg 导热系数（ J/m =829J/m 故 1M=40 50 310 1759 （ 120（ 40=据冷却水处于流满状态下的流速和水管直径的关系，确定模具冷却水管直径D： D= 3 14 10 式中： v 管道内冷却水的流速（ m/s） v =s 水的密度（ 3m ） = 310 3m 故： D= 334 1 0 1 2 0 0=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 13 整体设计 模具整体设计也就是模体的设计，随着现代工业的发展，模体设计已接近标准化，可以从市 场上购买相应的模体。标准模体一般包括定模板、动模板、垫块、顶出固定板、顶板、导柱、导套、复位杆等。标准模架有 12 种结构， 15876 种规格。在本次设计中，浇口套、导柱、导套、顶杆、水嘴都采用标准件，可以外购。 该模具总体结构采用一模四 腔，分型面为平面；定模座板和动模座板的长为 450为 400为 30 下面确定模板的厚度 各模板厚度总和应小于 500是注射机的要求。 定模座板、动模座板都为 30模板厚度为 100定模板厚度取 70垫块的高度取 100以保证产品能顺利的脱模。 根据以上选取，模具的厚度 H=30+70+100+100+30=330（ 500（ 符合条件。 推板及顶杆固定板分别为 10 25板的厚度已经确定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 结 束 语 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 大学几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的过程中，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，发现了自己很多的不足之处。我还体会到了所学理论知识的重要性：知识掌握的越多，设计的就更完善，更顺利。 2 了解进行一向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想结合、