首饰盒薄壁壳体塑料注射模具设计【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 I 摘要： 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；最后介绍了当今世界上最为普及的 统标准软件块，对导柱和导套进行了参数化设计。 通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计 中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理； 通过使用 、 制图软件，可以便捷地建立起模具的相关视图，进而提高模具设计的工作效率。 关键词：塑料模具 参数化 分型面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of in is a in to is a to of to to of in to AD s in to to on we to to a of to so we 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 引 言 . 1 第 1 章 绪 论 . 4 题背景及意义 . 4 料模具的种类和应用 . 5 料模具的种类 . 5 料模具的应用 . 5 分型面注射模介绍 . 6 分型面注射模的组成 . 6 单分型面注射模的工作原理 . 8 本次设计塑料注射模具的主要工作内容及目标 . 8 第 2 章 制品的分析及模具设计的依据 . 9 料成型特性 . 10 件结构工艺性的分析 . 10 射成型原理、特点及应用 . 11 第 3 章 各部分机构具体尺寸计算 . 13 度计算 . 13 腔壁厚的计算 . 13 动模垫板厚度的计算 . 14 模、型芯的尺寸计算 . 15 算模具成型零件 . 15 芯的径向尺寸的计算 . 19 模力的计算 . 20 出力计算 . 21 第 4 章 顶出机构设计计算 . 23 杆推出机构零件的设计 . 23 杆的设计 . 23 板的设计 . 24 杆的设计 . 25 位钉、垫块的设计 . 26 型面的设计 . 27 向零件的设计 . 28 注系统的设计 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 浇口 的设计 . 29 位圈的设计 . 33 却系统的设计 . 34 度调节系统设计 . 35 却水道的直径 . 36 具其它结构零部件的考虑 . 37 架 . 37 架 . 37 第 5 章 注射机的选择 . 39 首饰盒薄壁壳体塑料件的参数 . 39 品的体积计算 . 39 件的投影面积 . 39 据体积选注射机 . 39 具厚度 H 与 注射机闭合高度校核 . 42 塑机开模形成的校核 . 43 具装配及过程 . 43 具的装配要点及要求 . 43 芯与孔板的装配 . 44 具的调试 . 47 结 论 . 49 致 谢 . 50 参考文献 . 51 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引 言 当今是一个科学技术快速发展，知识更替迅速的时代，塑料模具成型加工在当今社会发展的潮流中扮演着重要的角色。 现在，模具生产技术水平的高低，已成为衡量 一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，因此，塑料模具也快速发展。中国的模具得到了快速的发展，但也存在着许多的问题： (1)发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企 业的产品己达到相当高的水平，个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10 年以上的差距 ； (2)工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平己比较先进，但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差，难以很好整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目 ； (3)大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比 例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视 ； (4)管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到，管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显，管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重 ； (5)市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决，供不应求的局面还将持续一段时间，特别是买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 在中高档产品方面矛盾更为突出 ； (6)体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中，在经济全球化的过程中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户，需单件生 产的行业，许多企业目前的体制和经营机制仍旧很难适应多变的市场。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题，但要得到较好解决尚待时日。 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生 产技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。在电子，轻工，汽车，纺织，航空等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 本课题主要是塑料成型的工艺设计及制造，也就是注塑模的工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。生产主要是为了提高生产效率，因此在设计是要力求结构简单 ，但是一定要保证其精度要求。主要采取以下措施：先对塑件进行结构分析，确定型腔的布局，从各方面考虑其结构布局，我也到实习工厂进行现场模具制造学习，积累了生产实际经验，了解到了本课题一些相关技术要求及注意事项。 本次设计是对机械知识的一次综合性总结与运用，通过本次设计，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 提高了对模具的理性认识，掌握了设计步骤，能够更加系统地串联专业知识，使模具这块知识在认识中合理化，系统化。 说明书主要依据模具资料以及相关机械参考书籍而编写成的，本模具是一套比较简单的注塑模具。本说明介绍了设计的任务要求，模具加工的一系列步骤，在 叙述中文字与图形相互补充说明，更能够详尽地展出了所编写的内容。 由于设计者的水平和经验不足，在设计过程中不妥和错误之处在所难免，恳请老师批评与指正，以便修正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 1章 绪 论 中国是发展中国家，具有生产发展水平较低，劳动力资源丰富，生产成本低廉及市场前景广阔等一般发展中国家同样的一些特点，但中国人均 超过 1000 美元，同时还具有相当雄厚的技术和工业基础，人们聪慧、勤劳、灵巧和改革开放良好环境等一些特殊的特点，这些特点很适合发展模具工业，因此中国模 具工业虽然起步较晚，但发展十分迅速。 “十二五 ”期间，中国模具业将进一步调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使中国模具业在整体上再上一个新台阶，而这并不只是模具业的 “一家之事 ”。模具业与其他行业的发展可以用唇齿相依来形容，因而模具业整体水平的提升与相关行业的发展息息相关。目前中国模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，其中一个原因就是因相关行业缺失核心技术。如在 装模具领域，由于国内 整体水平以及国外技术封锁的原由，使得 装模具业难以高起点发展。因而，在 、汽 车业带动模具产品需求增长的同时，提升中国在 、汽车业的整体实力是双赢所不可或缺的。 我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 本次设计以塑料注射模具为主，详细介绍塑料模具的设计过程及步买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 骤。 和应用 塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模和挤出模。 注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。 压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热 系统组成，主要应用于成形热固性塑件。 挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 按机构组成，单分型面注射模由模腔、成型零部件、浇注系统、导向机构、顶出装置、温度调节系统和结构零部件组成。 (1) 模腔 模具中用于成型塑料制件 的空腔部分，由于模腔是直接成型塑料制件的部分，因此模腔的形状应 和 塑件的形状一致，模腔一般由型腔、型芯组成。 如下图所示： （ a） (b) 图 分型面注射模设计结构 1 动模板 2 定模板 3 冷却水道 4 定模座板 5 定位圈 6浇口套 7 型芯 8 导柱 9 导套 10 动模座板 11 支承板 12 限位钉 13 推板 14 推板固定板 15 主流道拉料杆 16 推板倒杆 17 推买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 板导套 18 推杆 19 复位杆 20 垫块 21 注射机顶杆 (2) 成型零部件 构成塑料模具模腔的零件统称为成型零部件，通常包括型芯 和型腔(成型塑件外部形 状 、成 型塑件内部形状 )等。 (3) 浇注系统 将塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，浇注系统分主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分，是由浇口套、拉料杆和定模板上的流道组成。 (4) 导向机构 为确保动模与定模合模时准确对中而设导向零件。通常有导向柱、导向孔或在动模定模上分别设置互相吻合的内外锥面组成。 (5) 推出装置 在开模过程中，将塑件从模具中推出的装置。有的注射模具的推出装置为避免在顶出过程中推出板歪斜，还设有导向零件，使推板保持水平运动。由推杆、推板、推杆固定板、复位杆、 主流道拉料杆、支承钉、推板导柱及推板导套组成。 (6) 温度调节和排气系统 为了满足注射工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热系统，冷却系统一般在模具内开设冷却水道，冷却系统是由冷却水道和水嘴组成。加热则在模具内部或周围安装加热元件，如电加热元件。在注射成型过程中，为了将型腔内的气体排除模外，常常需要开设排气系统。 (7) 结构零部件 用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件。支承零部件组装在一起，可以构成注射模具的基本骨架。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 单分型面注射模的工作原理 单分型面注射模的工作原理 :模具合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上的型腔与固定在动模板上型芯组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔，带熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在型芯上随动模一起后退，同时，拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆接触推板，推板机构开始动作，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出，塑件 在浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。 本次设计塑料注射模具的主要工作内容及目标 此次设计以单分型面注射模具为主，所做工作主要包括所设计塑件的说明、注塑机的选用、塑料注射模具设计、运用 等制图软件绘制出九张零件图和一张装配图的绘制。 目标：（ 1）通过这次模具设计，熟悉掌握模具设计的基本流程和相关的注塑技能，为以后更好地从事本专业打下坚实的基础；（ 2）完成首饰盒结构设计和装配图的绘制；（ 3）学会把理论知识同实践相结合，进而 运用到实际生产中。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第 2章 制品的分析及模具设计的依据 技术要求未注圆角为R 0 . 5 。122+0图 塑件零件图 本设计的塑料零件名称为首饰盒 薄壁壳体，材料为 料，精度等级为一般（ 4 级精度），制品要求外观无收缩、缺料等较大结构缺陷，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 大批量生产。零件经测量具体尺寸如 上 图 该壳体选用 密度聚乙烯 )塑料成型。这种材料热稳定性能很好，富有柔韧性，具有良好的抗腐蚀性和电气绝缘性，其成型性能也很好。它的熔体粘度受温度的影响不大，具有很好的流动性。 虽然 因它不与热水直接接触，且只起封尘作用，所以无很大影响。有很好的电气绝缘性能和良好的耐辐射性。 吸水性较低（小于 ，注塑加工之前可不经过干燥处理。设定料温在 220260之间，模温在 50左右。 料的密度为 =g/，熔体指数为 8g/10型收缩率 =熔点为 105137，热变形温度为 60 82，最大不溢料间隙值为 。 件结构工艺性的分析 该薄壁壳体制品为首 饰盒盖密封，零件整体结构对称规则，防止灰尘及脏物进入盒中。该制品结构简单，易于加工，零件的外形尺寸长为31为 31为 20个制品的平均厚度为 2 ，故采用注射直接成型。首饰盒几何图形如下图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 饰盒 图 饰盒 射成型原理、特点及应用 注射成型原理是将颗粒状或粉状塑件从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后在柱塞式螺杆的推下，熔融塑料被压缩紧前移动，通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔中，充满型腔的熔料在受压情况下，经冷却 固化即可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型面获得成型件。这样，在操作上完成了一个成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 型周期，以后不断地重复上述生产过程。通常，注射成型周期短从几秒钟只几分钟不等，能一次成型外形复杂、尺寸精度高、对成型各种塑件的适应性强、生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列的优点。 因此，广泛地用于塑件的生产，其产品占目前塑件生产总量的百分之三十左右。目前，热固性塑料也采用注射成型具有生产效率高，产品质量稳定的特点。此外，还应用热流道注成型和获得各塑件型坯的重要工艺方法，及广泛发现应用注射成型获得各种塑件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 3章 各部分机构具体尺寸计算 度计算 腔壁厚的计算 有 塑 件 的 形 状 特 征 ， 把 型 腔 设 计 为 整 体 式 结 构 。 根据 软质塑料，型腔材料采用 密度为 =g/，弹性模量为 M P ，切变模量为 ，泊松比为 (1)按刚度计算 根据文献注射模具设计技术及实例式 4 t 刚 11 （ 3 式中 t 刚 按刚度计算的型腔侧壁厚度（ r 型腔内半径，取最大径向尺寸 r=31 P 型腔内熔融塑料的压力， P=25 许用变形量（ 由 手 册 塑 料 成 型 工 艺 及 模 具 简 明 手 册 表 得 ： = 泊松比， t 刚 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 (2)按强度计算 t 强 12 （ 3 式中 t 强 按强度计算的型腔侧壁厚度（ 许用应力， =290 340 300 0 3 2 031 刚t 由于产品的尺寸属于中等，计算在原则上就已经要求 用刚度即可，但由于是初设计，就用刚度与强度都校核，取其大值，故取 t=6 底板厚度的计算 (1)按刚度计算 根据注射模具设计技术及实例式 4 h 刚 = 5434 (2)按强度计算 h 强 8300 比较分别按刚度和强度所计算得到的底板厚度，取其大值，故取h=20 动模垫板厚度的计算 腔内压力作用在主型心端面，再传到垫板上。由于模具支承块间的顶出空间跨越总是大于型腔投影面积，因此，垫板厚度的计算可采用组合式圆形型腔底板厚度公式乘于大于 1 的修正系数。 (1)按刚度计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 即 h= h 刚 K K= K= (2)按强度计算 即 h= h 强 K 由以上数据及模具实际尺寸取 h=28芯的尺寸计算 图 形零件工作尺寸和塑件尺寸 最基本的公式为： +文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 式中 Q 塑料的平均收缩率； 模具成型零件在室温（ 20）时的尺寸（ ； A 塑件制品在室温时的尺寸（ 。 1）凹模尺寸计算 (1) 凹模内径尺寸的计算 模具的凹模内径尺寸由制品的外径尺寸决定。 设制品的外径名义 D 为最大尺寸，其公差为负偏差，则平均值为 2 ，考虑到凹模工作过程中最大磨损量 c ，取 2c ， 则有 2 222 对于中小制品，取 3z， 6c432 3 因为 Q21与其它各项相比很小，可省略，加上制造 偏差，则得模具凹模内径计算公式为 43m 式中 凹模的内径尺寸（ ； D 制品的最大尺寸（ ； Q 塑料的平均收缩率（）； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 制品公差； z 模具制造公差，一般取 4161z 具体数值计算为如 + z 下： a. 凹模最大值 31最小尺寸 平均收缩率 %m i nm a x 43= （ 31+31 ）z （ 3 尺寸 31 的公差按 一般精度 在文献机械原理表7 7查得 则该尺寸标注为 所以 b. 凹模 30的尺寸 尺寸 30 的公差查得 ，该尺寸标注为 则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 2 （ 3 (2) 凹模深度尺寸的计算 模具凹模深度尺寸是由制品的高度尺寸决定 。 类似凹模内径尺寸计算的推导过程，凹模深度尺寸的公式为： 3211 （ 3 式中 凹模深度尺寸（ ； 制品高度最大尺寸（ 。 凹模最大高度为 20 尺寸 20 的公差查得 1=尺寸标注为 3 12 则 11111 32 3 芯高度尺寸的计算 模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所决定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 型芯高度尺寸由下式来计算 3211 （ 3 式中 型芯高度尺寸（ ； 制品深度最小尺寸（ 。 型芯高度：产品内部深度为 208 加上公差为 ，即 取 62 则 3211 6 2 01 321M (3式中 1l 芯径向工作尺寸， 塑件的平均收缩率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 x修正系数，这里 x= 326,其制造偏差Z= 37 型芯直径为 = 模力的计算 将制品从包紧的型芯上脱出所需要克服的阻力称为脱模力 . 由于 S/d 厚壁制品 由塑料成型工艺及模具简明手册 式 (8制品脱模力的计算公式 F= 21 )1()(2 KK + （ 3 式中 S 制品的壁厚 ,这里制品的壁厚取 S=2 塑料的弹性模量 ,由手册塑料成型工艺及模具简明手册表 (4得 E=9 23 /10 模具型芯的脱模斜度 ,这里取 1o f 制品和型芯之间的静摩擦系数 ,常取 f=里 取f=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 : 塑料的泊松比 , =里取 =无因次系数 ,近似公式 ， f 和 而异，这里近似等于 1 A 盲孔制品型芯在脱模方向上的投影面积 无因此系数， s 1 K,经计算 = r （若为矩环形断面时， r=， 2 a 和 b 为矩形型芯的断面尺寸 里取 a=3,b=2 0 1 82109232 3 + =19778(N) 出力计算 由文献注射模具设计技术及实例式（ 8得 F= )s o s(