小喇叭罩注塑模具设计【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 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， 其在整个模具行业中约占 30%，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，发展速度将高于其他模具 。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 主要 介绍了 小喇叭罩塑料模的设计过程和零件加工过程，包括塑件材料分析，塑件的工艺性分析。而塑件的工艺性分析又包括塑件的使用性能、塑件的结构工艺性分析、塑件的尺寸精度分析和塑件的表面质量。还阐述了 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。 此外 ,还详细地叙述了模具成型零件包括 型腔、型芯的加工工艺。 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，通过对 的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。 关键词： 塑料 模具 注塑 工艺 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of in is of of 0% in in in of be to of of of of of of of of of of of of of of of In in of a of to of , a to 4- 目录 绪论 . 6 1 塑料的工艺性分析 . 7 析塑件的使用材料及其工艺特性 . 7 基本特性 . 8 成型特性 . 8 件的综合性能分析 . 8 件的使用性能和生产要求 . 8 件的表面质量分析 . 10 件的尺寸精度分析 . 9 件的结构工艺性分析 . 9 2 注射模设计的尺寸计算 . 10 型零件的计算 . 10 料尺寸精度的影响因素 . 10 腔径向尺寸 的计算 . 10 腔高度尺寸 的计算 . 12 芯径向尺寸 的计算 . 12 芯高度尺寸的计算 . 14 心距尺寸的计算 . 15 型型腔壁厚的计算 . 15 腔侧壁厚度的计算 . 15 腔底板厚度的计算 . 15 3 成型设备的选择与校核 . 17 件体积的计算 . 17 件质量的计算 . 17 射机外形的确定 . 17 射机的选择 . 18 射机的校核 . 18 射量的校核 . 18 射压力的校核 . 19 力的校核 . 19 4 注射模的结构设计 . 22 型面的选择与确定 . 22 腔数目的确定与排列 . 23 注系统的设计 . 24 流道的设计 . 24 流道的设计 . 25 浇口的设计 . 26 料穴的设计 . 27 出方式的选择 . 27 管的设计要点 . 28 模力的计算 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推杆直径的计算 . 29 管强度的校核 . 30 气结构的设计 . 31 5 模架选择与校核 . 32 架的选择 . 32 架型号的校核 . 33 6 冷却系统的设计 . 34 却系统的设计原则 . 34 却水道的计算 . 34 积流量的计算 . 34 却水管直径的计算 . 35 却水在管道中的流速的计算 . 35 却水管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数 . 35 却管道总体传热面积 . 36 具上应开设的冷却管道的孔数 . 36 7 塑料模具的工艺规程 . 37 塑成型工艺卡的填写 . 37 要零件的加工工艺过程 . 38 内模的加工工艺过程 . 38 内模的加工工艺过程 . 39 参考文献 . 40 附录 . 错误 !未定义书签。 附录 A . 错误 !未定义书签。 附录 B . 错误 !未定义书签。 论 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展起来的。随着建筑、 建材业塑料建材大量代替钢材、木材以及传统建材的发展和国家已明令禁止使用铸铁管道，代之以塑料管材的政策，这无疑为塑料工业提供了更广阔的市场，在电子、汽车、电机、仪表、家电和通讯等产品中 60% 80%的零部件都依靠模具成形，这些都是塑料模具市场的增长点。所以塑料模具的发展相当快。有专家预测在未来的模具市场塑料模具的发展速度高于其它模具，且比例将逐步提高。 然而，在激烈的市场竞争下，我国塑料模具无论在数量上，还是质量上、技术等其它方面上与发达国家相比还有一定的差距。在注塑模型腔精度方面，国外已达到 我国达到 差甚远；型腔表面粗糙度，国外达到 m，我国达到 m；在寿命上更能比较出我国模具的水平落后那些先进国家的模具水平，非淬火钢模具寿命，国外可使用 10 60万次，我国可使用 10 30万次；淬火钢模具寿命，国外可使用 160 300 万次，我国可使用 50 100 万次；热流道模具使用率，国外已达 80%以上，我国总体不足 10%；标准化程度，国外 70 80%都采用标准件，我国小于30%；中型塑料模生产周期，国外可在一个月左右时间生产出来，我国要花 费 2 4个月的时间生产；在模具行业中的占有量，国外占 30 40%，我国占 25 30%。所以我们还需大力推进这门学科及其产业的科技进步与基础建设，重视开展相应的研究工作，加强对该专业技术人才的培养。 我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，仅汽车行业将需要各种塑料制品 36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过 1000万台；彩电的年产量己超过 3000 万台。到 2010 年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为 30%，塑料管的普及率将达到 50%，这些都会大大增加对模具的需求量。 建筑 、建材业塑料建材可大量代钢、代木、替代传统建材，将在今后得到越来越多的应用。预测 2005 年建筑用塑料制品的占总产量 16%，约 400万吨，因此塑料建材模具需求量将增长较快。由于国家己明令禁止使用铸铁管道，代之以塑料管材，预计 2010年全国新建住宅室内排水管 80%及城市供水 50%将采用塑料管。同时，国家正在大力发展塑料门窗，到 2010年塑料门窗和塑料管的普及率将达到 30%塑料排水管的市场占有率将超过 50%。 因此，有专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高 于其他模具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑料的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括塑料原料性质的分析、塑件的使用性能和塑件的生产要求、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面质量以及塑件结构工艺性分析。对塑件的工艺性分析即对以上几方面的分析。 析塑件的使用材料及其工艺特性 根据产品给出的要求得到该塑件选用的材料为丙烯腈 丙乙烯聚合物（ 无定形的热塑性塑料，热塑性塑料的分子结构呈链状或树枝 状，常称之为线性聚合物。这些分子通常互相缠绕但并不连结在一起，受热后具有可塑性。 基本特性 有韧、硬、刚相均衡的优良力学特性，绝缘性能好，耐化学腐蚀性，尺寸稳定性、表面光泽性好，易涂装和着色，但耐热性不太好，耐候性差。密度约为 g/ 能参数如下表 1示。 使用于制造电器仪表，机械构件，减摩件，如齿轮、把手、仪表盘等生活中常见的零件。 表 1性能参数 屈服强度 /0 拉伸强度 /8 伸长率（ %） 35 拉伸弹性模量 /曲强度 /0 弯曲弹性模量 /积电阻率 /（ 1013 击穿电压 /（ 电弧性 /S 5085 密度 /（ g 水率 / 璃化温度 / 125 熔点 / 130160 维卡针入度 / 71122 热变形温度 / （ 40 90108 热变形温度 / (18083103 收缩率 （ %） 热容 /（ J 1470 热导率 / （ W . 烧性 慢 表 1射成型参数 射机类型 螺杆式 螺杆转速 （ r/ 3060 预热和干燥温度 / 7080 预热和干燥时间 / h 1 料筒温度（前段） / 200210 料筒温度（中段） / 210230 料筒温度（后段） / 180200 喷嘴温度 / 180190 喷嘴形式 直通式 模具温度 / 5070 注射压力 / 7090 保压力 / 5070 注射时间 / S 35 保压时间 / S 1530 冷却时间 / S 1530 成型周期 / S 4070 后处理方法 调湿处理 后处理温度 70 后处理时间 S 24 成型特性 （ 1） 无定形料，吸水性大，成型前必须充分干燥。 （ 2） 动性好，成型收缩率较小；比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固较快，成型周期短，但是保压时间相对较长。 （ 3） 成型时采用螺杆式注射机，直通式喷嘴，模具温度（ 5070） ，选用较低的注射压力，保压时间及冷却时间不宜太长，模具主流道锥度应大（便于脱模时脱出，不黏留在浇口套中），浇口应厚， 浇口。注射成型参数如上表 1 件的综合性能分析 件的使用性能和生产要求 该塑件为圆形的多孔的复杂制件，主要用于喇叭内胆的保护，多孔使尽量做到不隔音，需要抗冲击，对塑件的外观面质量的要求高，塑件的配合精度要求高，且是大批量生产。 件的表面质量分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塑件外观表面要求光滑，不允许有飞边或毛刺的现象出现，制件的内表面有粗糙度 件的尺寸精度分析 根据产品给出的 2D 图的要求可知尺寸精度按课题要求，未标注公差按 公 差，精度一般。其装配尺寸要求较高，有内部的装配、四个螺丝套的定位精度有要求，不能偏位、塑件的内凹槽要满足同轴度、外轮廓圆的尺寸要满足装配要求。 件的结构工艺性分析 （ 1） 该塑件尺寸偏小，较高精度等级，为降低生产费用和提高生产率采用一模多腔并不对塑件进行生产后加工； （ 2） 根据材料的成型性能和生产后不进行后加工的塑件与浇口的分离采用潜伏式浇口； （ 3） 为了方便加工、热处理、型芯与型腔在塑料的冲击下容易磨损便于更换，型腔与型芯部分采用镶件结构； （ 4） 为了使塑件能顺利脱模，使用推出机构（此塑件使用推管推出）。 注射模设计的尺寸计算 型零件的计算 所谓成型零件尺寸指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。 料尺寸精度的影响因素 塑料尺寸精度的影响因素有很多，也很复杂，但主要的有以下几个方面： （ 1）成型零部件的制造误差： 成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装、配合误差两方面设计时一般应将成型零件的制造公差 控制在塑料相应公差的 1/3左右，通常取 9级。 （ 2）成型零部件的磨损： 造成成型零部件磨损的主要原因是塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件与型腔的摩擦，而后者造成的磨损为主。 （ 3）塑料的成型收缩： 成型收缩不是塑料固有的特性，他是材料与条件的综合特性，随着制品的结构、工艺条件等的影响而变化。 在此将标注尺寸分为两类：第一类，标注有公差的尺寸，即塑件精度很高的尺寸。第二类，未标注公差的尺寸，即精度要求一般的尺寸。我们按 表 2塑料公差表 基本尺寸 大于 至 6 10 014 418 824 430 040 050 065 580 0100 文献 1 的 收缩率为 故平均收缩率为 腔径向尺寸 的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文献 1有 zz 00 1（ 2 式中 塑件型腔的径向基本尺寸的最大尺寸（）。 计算出来的塑件内型腔径向尺寸（）。 S 塑料的平均收缩率。 x 修正系数，取 塑件公差（）（见表 2 z 模具制造公差，取（ 1/3 1/4）。 （ 1） 7 = z= 0 = (1+ + = （ 2） 4 = z= 0 = (1+ + = （ 3） = z= 0 = (1+ + = （ 4） = z= 0 = (1+ + = （ 5） = z= 0 = (1+ + = （ 6） = z= 0 =(1+ + = 腔的深度尺寸 的计算 文献 1有 HS 00 1（ 2 其中 计算出来的型腔深度尺寸（ 塑件外型高度基本 尺寸的最大尺寸（ x 修正系数，取 塑件公差（）（见表 2 z 模具制造公差，取（ 1/3 1/4）。 （ 1） = z= 0 = (1+ + = （ 2） = z= 0 = (1+ + = （ 3） = z= 0 = (1+ + = （ 4） = z= 0 = (1+ + = （ 5） = z= 0 = (1+ + = 芯径向尺寸 的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文献 1有 00 1LS （ 2 其中 0 计算出的型芯径向的尺寸（ 。 塑件内型芯径向的基本尺寸的最小尺寸（ 。 X 修正系数，取 塑件公差（）（见表 2 z 模具制造公差，取（ 1/3 1/4）。 (1) 36 = Z= 0= (1+ 36+1/2 (2) 33 = Z= 0=(1+ 33+1/2 (3) = Z = 0= (1+ (4) = Z= 0= (1+ (5) = Z = 0= (1+ (6) 2 = Z = = (1+ 芯高度尺寸的计算 查文献 1有 00211m HS c （ 2 其中 0 计算出来的型芯的高度尺寸 （ 塑件内型芯高度基本尺寸的最小尺寸（ . X 修正系数，取 塑件公差（） z 模具制造公差，取（ 1/3 1/4） （ 1） 8 = Z = 0= (1+ 8+1/2 2） = Z = 0= (1+ 3） 5 = Z= 0= (1+ 4） = Z= 0= (1+ 5） = Z = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = (1+ 中心距尺寸的计算 查文献 1有 21 （ 2 其中 计算出来的中心距的尺寸（ 塑件的中心距的基本尺寸的最小尺寸（ (1) =m = (1+ 型型腔壁厚的计算 腔侧壁厚度的计算 本塑件型腔采用整体式圆形型腔，故可将型腔视为厚壁圆筒。 查文献 1可得壁厚公式为： S = 2 其中 P 型腔内压力， 般为 20 50 型腔内半径， h 型腔深度， 型腔材料的许用应力， 一般中碳钢 =160 硬化钢塑料模具钢 =300 H 型腔外壁厚度 ， 由上可得： S = 30300 = 故 S 取值为 2所以模具内模的侧壁最小尺寸不能小于 2腔底板厚度 的计算 文献 1有： 按刚度计算有： t= （ 2 其中 E 弹性模量 般中碳钢 E = 105 硬化塑料模具钢 E = 105 内半径增长量（查表 7- 6） = 根据上面的取值可求出： t=3 = 强度计算有： t=3243 （ 2 根据其值代入得： t = t = 以 取值为 7 综上所诉按强度选取型腔底板厚度的取值 应该比此数据大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 成型设备的选择与校核 注射机是塑料注射成型所用的主要设备。按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，正确的选择注射机能提高生产效率，便于塑件的生产。下面我们从以下几个方面来分析选择那种型号的注射机。 件体积的计算 利用 软件进行造型分析，查询到单个塑件的体积为： V = 因为要求大批量生产，模具采用一模四腔的设计，所以塑件的总体质量为： = 4 V （ 3 = 4 件质量的计算 参考文献 1可知 密度为： =（ g/ 即可根据质量公式： m = V （ 3 求出塑件的质量 m = V = = g） 模具设计为一出四，所以塑件的总质量 W 总 = 4 g） （ 3 射机外形的确定 上面提出了注射机的种类有，立式、卧式、直角式三种。下面对这三种注射机的功能分析一下，从而选出适合我们塑件的机型。 立式：设备占地面积小，便于模具的装拆，安 装嵌件和活动型芯方便可靠，但是只使 于小注射量场合，注射量一般为 1060 g ，不易自动操作。 卧式：机体较矮，易操作加料，制件推出后可以自动落下，便于实现自动化操作来减少劳力，适合大批量生产。但其占地面积大模具的安装比较麻烦。 直角式：这种注射机使用于中心部分不留浇口痕迹的塑件，但是他的外形确定了，他加料困难，嵌件或活动型芯的安放不方便，适用于小注射量的场合，注射量一般为 2045 g 根据给出的塑件然后综合上面注射机外形的分析，可以较易的得出适合我们产品的结果，宜采用卧式注射机。 射机的 选择 根据塑件的形状、模架的轮廓尺寸及生产需求，我们初步选择螺杆式的卧室注射机型号为： 查文献 1上表 6用国产注射机得到 有关技术参数如下表 3示。 表 3射机参数 最大的开模行程 S 500 具的最大厚度 450 具的最小厚度 200 嘴圆弧半径 18 嘴孔半径 3、 5、 6、 8 定模板尺寸 700 800 杆空间 540 440 射机的校核 上面初步选取了注射机的型号，然而模具是安装在注射机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选的注射机的有关参数有全面的了解，才能生产出合格的塑料制件。下面我们从以下几个方面对来确定模具与我们选的注射机的关系。从注射量、注射压力、锁模力，这三 方面进行核对注射机，只有校核后符合标准的注射机才能使用，只有符合条件才能高效的生产出合格的塑件。 射量的校核 该塑料制件由前面的（ 3以得出 W 总 = g） 初选型号为 杆式、卧室注射机。 查文献 1有，满足注射量就要满足下式： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机 塑件 （ 3 式中 V 机 额定注射量（ 塑件 塑件与浇注系统的凝料体积和（ 由前面的（ 3知道塑件的体积 塑件 =g/据上面公式有： 塑件 查文献 2上表 6常用国产注射机的规格和性能 到该注射机的额定注射量为 500 根据上面的公式计算的结果满足要求。 即 500 以注射机的注射量满足制件所需的注射量，达到要求。 射压力的校核 参考文献 1有满足下式的注射机才能生产出合格的塑件。 注 成型 （ 3 查文献 1上表 6 成型 =（ 70 90） 查文献 2上表 6 注 =120 成型 即注射压力可以满足塑件所需要的要求。 模力的校核 要满足塑件所需要的锁模力既要满足下面的公式 P 锁模力 （ 3 中 P 塑料成型的型腔压力， 为 30 F 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和 如图（ 3示各型腔及浇注系统在分型面上的投影面积 。 图 3件和浇注系统在分型面上的投影图 F 塑 = 1734（ F 浇 = F 总 = F 塑 + F 浇 =1734 4+ = 30 查文献 2有 P 锁模力 = 3500 N 故所选注射机的锁模力达到要求 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 合上面的分析校核， 注射模的结构设计 注射模 是成型塑件的一种重要的工艺装备，它主要用于成型热塑性塑料制件，近年来也逐渐用于成型热固性塑料。注射模主要由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动板上，定模安装在注射成型机的固定板上。在注射成型时动模和定模闭合构成浇注系统和型腔开模时动模和定模分离以便取出塑料制品注射模具的设计一般包括成型部件的设计、浇注系统的设计、导向部件的设计、推出机构的设计、调温系统的设计、排气槽的设计以及标准模架的选择。 型面的选择与确定 所谓分型面即为模具上用于取出塑件或浇注系统凝料的 可分离的接触表面。 分型面的选择与塑件质量，使用性能，模具制造均有很大的影响，他决定了模具的结构类型，是模具设计的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注形式、推出方式、排气方式、制造工艺等多种因素，全面的分析，做出合理的选择。 根据产品给出的 2D 图中塑件的结构，经我们分析初步确定以下两种方案。 （ 1）将分型面设计在 （见图 4 图 4型面 （ 2）将分型面设计在 （见图 4 图 4型面 再进一步的分析发现，如果选择 将对塑件有下影响： （ 1） 也是塑件的外表面会出现飞边与毛刺，还不易它的同轴度，使其表面粗买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ，影响到塑件的外观面； （ 2）如果选择分型面在 ，动模将对塑件的包络面积增大，模具就需要更大的脱模力，不利塑件的推出； 而选择 作为分型面，就不会和（ 1）一样在外观面上出现飞边与毛刺，还易于进料口的设计。 综合上面的的分析，为不影响塑件的外观，便于出模故我们选择以 作为分型面。 腔数目的确定与排列 技术要求中提出，塑件要大批量生产，与塑件本身的尺寸偏小，出于提高生产 效率与模具的使用率。所以我们采用一模四腔的设计方案。 四个塑件在模具中的排列方式，因为模具是一模四腔的，要考虑其浇