旅行箱拖手塑料套及注射模具设计【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 编号： 毕业设计 (论文 )说明书 题 目： 旅行 箱拖手塑料套 及注射模具设计 院 （系）： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师 单 位： 姓 名： 职 称： 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2014 年 5 月 4 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 关于模具发展趋势 ，我认为这主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件 (成形产品 ) 的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。 本文为旅行箱拖手塑料套的产品设计到整个注塑模的设计过程，即对长 14030 20手塑料套的注塑模具设计。塑料套的外形设计有防滑纹理，在侧边设有固定的螺丝孔以便固定在伸缩支架上。其螺钉孔根据设计要求采用侧向抽芯机构进行抽芯，然后通过顶杆将制件顶出。稳重介绍了拖手塑料套的外形、结构等设计要求，制件的结构分析，制件的工艺性分析，制件质量、体积计算，材料、生产批量的确定，成型方法的选取及成型设备的选择，注塑模的结构设计，在设计模具时的相关计算，模具机构设计，注射机的选择及其校核，成型零件的相关计算及其校核。在设计中进行大量的计算，如成型零件工作尺寸的计算，型芯、型腔径向和高度计算，推杆直径及其数目的计算等。由此在整个设计计算的过程中，确定了模具的结构及 相关的零部件。在整个模具的设计过程中采用 计系统进行一体化设计，用 件进行塑件的三维造型及其分析，用 关键词 ： 注塑模；塑料；抽芯；型腔；型芯 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I it on on is of of on of of it is so to ) of of is a a of an s is to is a a 4020mm in 20mm in a of is to on to to a to do a of a s of a s of of of s in a a s of an it of of of s of a s of s of in AM is to in of At is to D is to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 引 言 . 1 1 塑件设计分析 . 2 题意义 . 2 件模型建立 . 2 件参数设计 . 2 料选择 . 3 件的壁厚 . 4 件的脱模斜度 . 4 型面设计 . 5 定型腔数量以及排列方式 . 6 2 注塑设备和模架选择 . 7 塑设备选择 . 7 塑机重要参数校核 . 9 腔数量的确定和校核 . 9 塑容量校核 . 9 模力校核 . 10 塑压力校核 . 11 模行程校核 . 11 出装置校核 . 12 具外形尺寸校核 . 12 架选择 . 12 架类型选择的前提条件 . 12 架系列的选择 . 13 3 浇注系统设计 . 13 流道设计 . 14 口套设计 . 14 口套的固定形式 . 15 流道的设计 . 16 流道的形状及尺寸选择 . 16 流道的设计 . 16 口设计 . 17 浇口的尺寸 . 18 料穴和钩料脱模装置 . 18 气系统的设计 . 19 4 成型零件设计 . 19 腔模的设计 . 20 芯模的设计 . 20 5 推出机构设计 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 杆推出机构 . 23 出机构的复位 . 23 出机构的布局 . 24 6 侧向抽芯机构的设计 . 25 芯距的计算 . 25 芯力的计算 . 25 导柱直径的确定 . 26 导柱长度的计算 . 26 紧块的设计 . 27 7 冷却系统设计 . 27 却管道的工艺计算 . 29 却管道的直径计算 . 29 却水道的结构设计 . 29 8 导向机构的设计 . 30 向机构的设计要点 . 31 柱的设计与选择 . 31 套的设计与选择 . 31 9 模具装配图 . 32 具装配图的绘制 . 32 结 论 . 32 谢 辞 . 33 参考文献 . 34 附 录 . 35 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 引 言 关于模具发展趋势，我认为这主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件 (成形产品 ) 的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析下：要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑 料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺。要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等 等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证。制品的一致性也要好，而且还要保证 寿命。高质量模具与技术休戚相关除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展。趋势的本身也是在不断发展的从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析： 新材料模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具 新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺 新技术技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展 信息化数字化生产、信息化管理、充分利用 术 网络化溶入和利用好世界全球化网络 循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的 价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 塑件设计分析 题意义 为了更好的理解模具，发展模具，和提高自己对模具的设计，这次我选择做旅行箱拖手塑料模，这是我把理论知识运用到实际当中，处理其中所遇到的困难。对自己以后发展模具垫上基础，也可以让我对一整套模具设计流程有更进一步的了解，为以后更好更快地适应模具设计工作岗位积累一定的经验。从而更好提高模具高精度、低成本、高效率的发展，同时锻炼了塑料产品的设计及成型工艺的制作能力；塑料制品成型模具的设计能力、塑料制品的 质量分析及工艺改进能力、塑料模具结构改进设计能力，增强自己操作能力。 件模型建立 本设计旅行箱拖手塑料套三维结构图，如图 示： 图 件三维图 塑件的设计要求： 塑件要求有一定的抗拉、抗弯、抗压、抗冲击性能。外观整洁、无明显飞边、无气孔、毛刺及其他质量缺陷，塑件的侧边有个螺钉孔，需要合理的设置抽芯机构即可，塑件的设计比较简单，而且要求的精度也不高。 件参数设计 塑件精度等级及尺寸公差，该塑件尺寸中等，整体结构较简单。精度要求相对一般，主要是配合的尺寸，再结 合其材料性能，故选一般精度等级： 塑件的表面质量，该塑件要求外形美观，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m。而塑件内对粗糙度要求较高，取 m。 旅行箱拖手塑料套零件图，如图 示 图 件零件图 料选择 热塑性塑料中的树脂分子结构是线形或者支链形的，在一定温度范围内能反复加热和冷却硬化，在加热和冷却过程中，一般只有物理变化而没有化学变化。 本设计为旅行箱拖手塑料套设计，这类零件主要用于防护作用，要求材料不吸水，耐腐蚀摩擦，并要求塑件有一定的屈服强度和一 定的抗拉、抗压强度，根据该塑件用途并结合塑料的特点说选用的材料为苯乙烯 丁二烯 丙烯腈共聚物（ 苯乙烯 丁二烯 丙烯腈共聚物的密度小，强度、刚度、耐热性均优于高密度聚乙烯（ 硬度比高密度聚乙烯（ ，可在 100左右使用，具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但是低温变脆、不耐磨、易老化，适用于制造耐腐蚀零件和绝缘零件。 苯乙烯 丁二烯 丙烯腈共聚物塑料属于非结晶型塑料，吸湿性强，不易分解，表面硬度低；流动性中等，溢边值 却速度快，浇注系统及冷却应缓 慢地进行散热；成型收缩范围大，收缩率大，一发生缩孔、凹痕、变形等缺陷，方向性明显；塑件厚度要设计均匀，尽量避免缺口、尖角，防止应力集中。 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件的壁厚 塑件的壁厚 取决于制件使用要求，即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性及装配等 ，在 工艺上 要求 壁厚均匀 ， 否则易产生翘曲、变形等缺陷 。若 壁厚太厚 ，则会出现 外部先冷 却 、内部后冷 却 ，产生缩孔、凹陷 等缺陷，不仅浪费材料，还会延长冷却时间，延长成型周期，降低生产效率；若 壁厚太薄 ，则成型过程中 流动阻力增大，充模困难 ，无法满足使用上的强度和刚度要求。 一 热塑性材料易于 成型薄壁塑件，壁薄可达 一般不小于 取 塑 件 壁厚 16 查表得常用塑件壁厚的推荐值，如表 示： 表 厚推荐值 名称 50程最小壁厚 小型塑件推荐壁厚 中型塑件推荐壁厚 大型塑件推荐壁厚 S P E 根据零件的大小，该塑件为中型塑件 ，故取壁厚 t=2合设计要求。 件的脱模斜度 在加工制造注射模具成型零件时，为了便于将塑件成形后从型腔中脱出或从塑件中抽出型芯，由于塑件在冷却后产生收缩，会紧紧抱在凸模型芯上，或由于粘附作用，塑料会紧贴在凹模型腔内，必须设计和加工出脱模斜度。脱模斜度的大小可根据塑件形状、壁的薄厚、成形高度等因素来确定。在不影响塑件质量与精度的情况下，为了便于从成型零件上顺利脱出塑件，防止塑件在脱模时划伤，设计时塑件表面沿脱模方向应尽量选取最大值。 苯乙烯 丁二烯 丙烯腈共聚物脱模斜度：型腔 25 45， 型芯 20 45，则型腔取 35，型芯取 35。在加工与制造过程中，型腔的尺寸应以大端为准，而斜买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度应从大端尺寸向小端尺寸进取；型芯的尺寸恰好进取方向相反，应以小端尺寸为准，斜度应从小端向大端方向进取。 型面设计 分型面是动模与定模的分界面，是取出制件或浇注系统凝料的面。合理选择是塑件能成形的条件，分型面选择合理，其模具结构简单，并且塑件质量较高，还可以降低模具的制造成本。如果分型面的选择不合理，模具结构不尽变得复杂，而且塑件成形困难，质量也会较差。所以选择一个合理的分型面不仅能满足塑件设计制造 的各方面性能要求，而且还将会使模具结构简单，成本也会令人满意，塑件模具分型面的选择与设计一般要满足以下原则： 分型面的选择应在塑件断面最大轮廓处；分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模，塑件开模时留在有脱模机构的一侧，常在动模的一侧；分型面的选择应保证塑件的尺寸精度要求和表面质量；分型面的选择应选在不影响塑件外观和塑件飞边容易修整的部位，以保证塑件的质量；分型面的选择要便于模具的加工制造，斜分型面要比平直分型面的型腔部分容易加工；分型面的选择应有利于排气，尽可能设在塑料流动的末端以便于排气。 根据分型面应选在最 大轮廓处，分型面的选择应有利于塑件顺利脱模，分型面的选择应有利于排气，分型面的选择应有利于模具的加工。有侧凹或侧孔的塑件，当采用自动侧向分析抽芯机构，除了液压抽芯能获得较大的侧向抽拔距外，一般分型方案如图 图 型面 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定型腔数量以及排列方式 对于一个塑件的模具设计，第一步应该是确定型腔的数目。型腔的数目一般有单型腔和多型腔两种。单型腔模具一般应用于塑件精度要求高、工艺参数易于控制、模具结构简单、制造成本及其生产周期短的模具中。而多型腔模具多用于大批量、长期生产的塑件中。 多型 腔有模板上的排列形式通常由圆形、 H 形、直线型及复合型等，在设计时应遵循以下原则： 尽可能采用对称式排列，确保塑件质量的均一和稳定；型腔的布置与浇口开槽部位应力要求对称，以便于停止模具承受偏载而产生溢料现象；尽量使型腔排列得紧凑，以便于减少模具外形尺寸 。 在知道塑件的体积和质量要求的情况下，并且该产品属于大批量生产的中型塑件，但塑件尺寸精度、表面粗糙度较高，综合考虑模具结构的设置及模具的生产效率以及注射机的选择和成本经济性等因素，由于本文设计的塑件是旅行箱的配件，对外观的质量有一定的要求，所以制件的上表面不能 有浇口的痕迹，采用侧浇口浇注。再就是为了提高生产效率，本次模具设计采用的是一模两腔对称排布，型腔的分布如图 示： 图 列方式 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 注塑设备和模架选择 塑设备选择 注射机的选用包括两方面的内容：一是确定注射机的型号，根据塑件、塑料、注射模及注射工艺等所需要求的注塑机的规格参数在所选注射机的规格参数范围之内；二是调整注射机的技术参数至所需的参数，根据塑料的品种、塑件的结构、成型方法、生产批量、现有设备及注射工艺等进行选择。 注射机与注射模是配套使用的，在设计模具前，应先了 解现有注射机的规格和型号，安装方法，然后在设计模具结构，并在设计时，要对所选注射机的基本参数进行校核，不匹配时，要及时进行调整。其所校核的项目主要包括：注射量的校核、锁模力的校核、注射压力的校核、模具闭合高度与注射机模板间距离的校核以及开模行程、推出装置、模具安装尺寸及外形、注射机喷嘴位置与注射模浇口及定位圈配合的校核等。 国内的标准主要有轻工部标准、机械部标准和国家标准。注射机型号中的字母 S 表示塑料机械、 Z 表示注塑机、 X 表示成型、 Y 表示螺杆式（无 Y 表示柱塞式）等 根据模具的锁模力选取 注塑机的外形图。 图 射机实图 计算出以下体积： 体积 v =度为 vm g 将腔数 n 定为 2 腔 ,即： n=2 文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则 0/ 总， 塑件体积计算如图 示。 图 件体积 目前，注射机的标准有用注射机注射量为主要参数的，也有用合模力为主要参数的，但是大多数以注射量 /合模力来表示注射机的主要特征。故 选 125（注射机的额定注射量/ 3成立。参照教材塑料成型工艺与模具设计 125Y的注射机。 射机参数如表 示： 表 射机的参数 额定注射量 /25 最大开合模行程 /00 螺杆直径 /2 模具最大厚度 /00 注射压力 /20 模具最小厚度 /00 注射行程 /15 喷嘴圆弧半径 /2 注射方式 螺杆式 喷嘴孔直径 / 锁模力 /00 顶出形式 两侧设有顶出，机械顶出 最大成型面积 /20 动定模固定板尺寸/28选择注射机后，模具设计应该根据注射机的相关参数性能进行校核： 注射容量，所选择的注射机说注射的最大容量应该大于注射成型所需的质量，如果注射容量太小会引起塑件因熔料不足而产生缺陷。 锁模压力，当注射机注射时，注射机为了克服型腔内熔料对模具的涨开力，注射机世家给模具的锁紧力，当熔料以高压注入模具内时会产生一个撑模的力，因此，注射机买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的锁 模单元必须提供足够的“锁模力”是模具不至于被撑开。 模具的最大厚度及最小厚度，在模具设计时应使模具的中厚度位于注射机可安装模具的最大模厚和最小模厚之间，同时应校核模具的外形尺寸，使得模具能从注射机拉杆之间装入。模具闭合厚度应满足的条件： m ，式中 最大模具厚度， 最小模具厚度， H 为模具闭合高度。 模具长度和宽度，模具外形尺寸要与注射机拉杆间距相适应，校核其安装时能否穿过拉杆之间，在动模、定模固定板上固定。模具在注射机动模、定模固定板上安装的方式有两种：用螺钉直接固定（大型注射模多用此法）和用螺钉、压板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一种方法时，动模、定模座板上的螺钉孔尺寸及间距应与注射机对应的模板上开设的螺钉孔相适应（注射机动模、定模安装板上开着许多不同间距的螺钉孔，只要保证与其中 一组相适应即可）；若采用第二种方法，灵活性打，只需要在模具动模、定模固定板附近有螺钉孔就行了。 模具的顶出行程，在塑件顶出时，顶出的距离应该小于模具的顶出行程，否则在顶出塑件时，会因为顶出的距离过短而使塑件不能顶出模具，增加取出塑件难度。 塑机重要参数校核 腔数量的确定和校核 型腔数量的确定是模具设计的第一步，型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量等参数有关，另外型腔数量还直接影响塑件的精度和生产的经济性，计算如下： 3600/21 K M （ 2 式中： m 个塑件的容积或质量（ 3； 2m 注系统和飞边所需要塑料的容积（ 3； 般取 g/h 或 cm/h s 3600/21 K M 1004 3 . 1 83 6 0 0 / 3 6 0 01251 0 0 . 8+1 6 . 5 92 从而可确定该型腔数量符合要求。 塑容量校核 国产标准注塑机的标准规定，以注塑 在对空注塑的条件下，注塑机螺旋杆或柱塞做一次最大行程时所能达到的最大容量 (注塑容量是选择注塑机的重要参数。它在一定的程度上反映了注塑机的注塑能力，标志着注塑机能成型最大体积的注塑买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制品。最大注射量是指注射机对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时 ，注射装置所能达到的最大注射量。设计模具时，应满足注射成型塑件所需的总注 射量小于所选注射机的最大注射量。 注射模内的塑料及浇注系统凝料的总容量应在注射机额定注射量的 80%以内，即： nj +（ 2 式中： m 个塑件的容积或质量（ 3； n 具的型腔数目； 注系统和飞边所需要塑料的容积（ 3； ； K 般取 之前的步骤中已算得： m = n=2 ， 10 125 计算过程： nj +2 0 125=100 经计算得： nj +从而可确定该注射机的额定注射量符合要求。 模力校核 当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注塑机轴向的很大的推力，其大小等于制件与浇注系统在份型面上的垂直投影之和乘与型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应该小于注塑机额定的锁模力 F，否则在注塑成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。 注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机额定锁模力，即： F （ 2 式中： F 注射机额定锁模力（ N）； A, 分别为塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积 2 塑料熔体在模内的平均压力 n 型腔个数 查塑料成型工艺与模具设计（第二版）表 塑件投影面积 如图 示： F=900 经计算得： ， 514 2 40 n=2 )( 1 = 买文档就送您 纸全 套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 件投影面积 因此该注射机的锁模力符合要求。 塑压力校核 注塑压力的校核是校验注塑机的最大注塑压力能否满足制品成型的需要。只有在注塑机额定的注塑压力内才能调整出某一制件所需的要的注塑压力，因此注塑机的最大压力要大于该制件所要求的注塑压力。 制件成型时所需的注塑压力、塑料的品种、注塑机的类型、喷嘴形式、制件的复杂程度以及浇注系统等因素有关。 在本次模具设计中，参考了制件的材料 一些参数的结果，确定制品所需的注塑压力为 20注塑机的注塑压力可以达到 120就是注塑机的注塑压力符合要求。 模行程校核 模具 开模后为了能取出塑胶件，要求有足够的开模距离，本次模具使用的注塑机的开模行程是给定的，不受模具厚度的影响，当模具的厚度变化时，可由其调模装置调整。只要使得注塑机最大开模行程大于模具所需的开模距离就符合注塑的要求。 )105( 21m a x + (2式中：注射机最大开模行程， 1H 塑件脱模所需顶距离， 2H 塑件高度， 考虑到本模具的型腔均布于动、