灯座模具注塑模具设计[三维UG]【毕业论文答辩资料】

目录 第 1 章 课题介绍 4 第 2 章 塑件的工艺性分析 5 2 1 塑件的原材料分析 5 2 2 塑件的尺寸精度分析 5 2 3 塑件表面质量分析 5 2 4 塑件的结构工艺性分析 5 第 3 章 确定成型设备选择与模塑 工艺规程编制 6 3 1 计算塑件的体积 6 3 2 计算塑件的质量 6 3 3 塑件模塑成型工艺参数的确定 6 3 4 填写模塑成型工艺卡 7 第 4 章 注射模的结构设计 8 4 1 分型面的选择 8 4 2 型腔数目的确定及型腔的排列 8 4 3 浇注系统的设计 9 4 4 型腔、型芯结构的确定 10 4 5 推件方式的选择 10 4 6 侧抽芯机构的设计 10 4 7 标准模架的选择 10 第 5 章 注射模设计的尺寸计算 14 5 1 成型零件尺寸计算 14 5 2 确定抽芯机构零件尺寸计算 14 5 3 注射模具零件设计 15 第 6 章 注射机有关参数的校核 36 6 1 模具闭合高度的确定和校核 36 6 2 模具安装部分校核 36 6 3 模具开模行程校核 36 第 7 章 注射模主要零件加工工艺规程的编制 37 7 1 型腔板的加工工艺过程 37 7 2 型芯的加工工艺过程 37 设计小结 39 参考文献 40 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 1 章 课题介绍 零件名称：灯座（如图 1） 生产批量：大批量 材料：聚碳酸酯 未注公差取 精度 要求设计灯座模具。 图 1 灯座 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 2 章 塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下。 件的原材料分析 见下表 1 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 聚碳酸酯（ ,属于热塑性塑料 线形结构非结晶型材料，透明 小于130，耐寒性好，脆化温度为 有一定的化学温度性，不耐碱、酮、酯等 透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（，且吸水后降解 力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差 熔融温度高（超过 330才严重分解），但熔体黏度大；流动性差（溢边值为 流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中 结论 熔融温度高且熔体黏度大，对于大于 200g 的塑 件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在 70 120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象 易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免尖角、缺口金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取 2 件的尺寸精度分析 该塑件尺寸精度舞特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按 主要尺寸公差标注如下（单位均为 。 塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、 、 、0 、 0 、 0 。 内形尺寸： 、 、 1464 、 、 、 、 。 孔尺寸： 、 、 、 、 、 、 。 孔心距尺寸： 、 、 。 件表面质量分析 该塑件要求外形美 观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取 m 。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形为回转体。壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如 12 、 104 、 、 54 ，它们均符合最小孔径要求。 在塑件内壁有 4 个高 11 的凸台。因此，塑件不易取出。需考虑侧抽装置。 综上所述，该塑件可采用注射成型加工。 第 3 章 确定成型设备选择与模塑工艺规程编制 算塑件的体积 (过程略 ) 算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查得 3/2.1 所以，塑件的质量为 根据塑件 形状及尺寸采用一模一腔的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机： 注射机参数校核， 能满足闭合高度要求，故选 件模塑成型工艺参数的确定 聚碳酸酯注射成型工艺参数见表 2，试模时，可根据实际情况作适当调整。 表 2 聚碳酸酯注射成型工艺参数 工艺参数 规格 工艺参数 规格 预热和干燥 温度 t:110 120 成型时间/s 注射时间 20 90 时间 ： 8 12h 保压时间 0 5 料筒温度 t/ 后段 210 240 冷却时间 20 90 中段 230 280 总周期 40 190 前段 240 285 螺杆转速 n/(r. 1) 28 喷嘴温度 t/ 240 250 后处理 方法 红外线灯 模具温度 t/ 70(90) 120 温度 t/ 鼓风烘箱 100 110 注射压力 p/0 130 时间 /h 8 12 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 写模塑成型工艺卡 灯座模塑工艺卡见表 3 表 3 灯座模塑工艺卡 （厂名） 塑料注射成型工艺卡片 资料编号 车间 共 页 第 页 零件名称 灯座 材料牌号 备型号 配图号 材料定额 每模件数 1 件 零件图号 单件质量 装号 零件草图 材料干燥 设备 温度 / 时间 /h 料筒温度 后段 / 中段 / 前段 / 喷嘴 / 模具温度 / 时间 注射 /s 保压 /s 冷却 /s 压力 注射压力 /背压 /后处理 温度 / 鼓风烘箱 100 110 时间定额 辅助 /时间 /h 8 12h 单件 /检验 编制 校对 审核 组长 车间主任 检验组长 主管工程师 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 4 章 注射模的结构设计 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 注射模的结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构设计、模具结构 零件设计等内容。 型面的选择 该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图 2（ a）所示，选择这种方案，侧面抽芯机构设在定模部分，模具机构需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔接痕，同时增加了模具结构的复杂程度。其二，选塑件大端底平面作为分型面，如图 2（ b）所示，采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端 底平面作为分型面较为合适。 （ a） (b) 图 2 分型面的选择 腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。 注系统的设计 主流道设计。根据手册查得 注射机喷嘴的相关尺寸。 喷嘴球半径： 0 根据模具主 流道与喷嘴的关系： 21(0 ， 取主流道球面半径： 0 取主流道的小端直径： 为了便于将凝料从主流道拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 1 3。经换算得主流道大端直径 2 。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 的圆弧过渡。 分流道的设计 。分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积比较大，但形状不太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式，缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。从便于加工方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得 。 浇口设计。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 由于该塑件外观质量要求较高，浇口位置和大小应以不影响塑件的质量为前提。同时，也尽量使模具结构简单。根据对该塑件结构的分析及已确定分型面的位置，可选用的浇口形式有几种 方案，其分析见表 4。 表 4 浇口形式的选择 类型 图示 特点 潜伏式浇口 它从分流道处直接以隧道式浇口进入型腔。浇口位置在塑件内表面，不影响其外观质量。但采用这种浇口形式 会增加模具结构的复杂程度 轮辐式浇口 它是中心浇口的一种变异形式。采用几股料进入型腔，缩短流程，去除浇口时较方便，但有 浇口痕迹 。模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单 点浇口 又称针浇口或菱形浇口。采用这种浇口，可获得外观清晰、表面光泽的塑件。在模具开模时，浇口凝料会自动拉断，有利于自动化操作。由于浇口尺寸较小，浇口凝料去除 后，在塑件表面残留痕迹也很小，基本上不影响塑件的外观质量。同时，采用四点浇口进料，流程短而进料均匀。由于浇口尺寸较小，剪切速率会增大，塑料黏度降低，提高流动性，有利于充模。但是模具需用设计成双分型面，以便脱出浇注系统凝料，增加了模具结构的复杂程度，但能保证塑件成型要求 综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。 据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。 型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或组合式结构 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，不便加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。 组合式型腔是由许多拼块镶制而成，机械加工和热处理比较容易，能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。 由于该塑件尺寸较大，最大可达 ，且形状复杂，有锥面过渡。若采用整体式型腔，加工和热处理都较困难。所以，采用拼块组合式，在型腔的底部大面积镶拼结构。考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。 件方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分。开模后，塑件留在型腔。其推出机构可采用推块推出或推杆推出。其中，推块推出机构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量。但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出机构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。 从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。 抽芯机构设计 该塑件 上有内凸结构，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，成型内凸部分的零件必须做成活动的型芯，即设置抽芯机构。根据塑件机构有两种选择方案。其一，采用滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构，如图 3（ a） 所示。其二，采用斜杆导滑的分型抽芯机构，如图 3（ b） 所示。 如图 3 所示，因塑件侧抽芯距较小，且图 3（ a） 的模具机构较图 3（ b） 的模具结构安装调整简单，故选择滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构。 （ a） (b) 图 3 侧抽芯机构的选择 准模架的选择 本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择 4A 型模架。 灯座注射模具如图 4。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 4 灯座 螺钉 40 与拉块匹配 各 4 共 8 螺钉 75 6 螺钉 50 8 螺钉 80 8 销 4 15 1 螺 钉 35 8 螺钉 25 4 螺钉 25 10 螺钉 20 4 销 4 15 4 螺钉 12 4 733 O 型密封圈 0100 1 外购 32 隔水板 45 1 外购 31 拉块 45 2 对 外购 30 水堵 45 24 外购 29 水嘴 45 8 外购 28 模足 45 2 调质 2502907 复位杆 45 4 淬火 40456 支承板 45 1 调质 2502905 导滑板 淬火 55604 型芯 淬火 50553 导柱 45 4 淬火 40452 型腔板 淬火 30351 固定板 45 1 调质 2502900 导套 调质 2502909 压板 45 1 调质 2502908 浇口套 淬火 50557 定位圈 45 1 调质 2502906 镶圈 45 1 调质 2502905 推板 45 1 调质 2502904 推杆固定板 45 1 调质 2502903 推杆 45 4 淬火 40452 推杆 45 4 淬火 40451 小型芯 淬火 50550 滑块 淬火 5560 限位钉 钉改制 4 8 垫圈 45 4 7 大型芯 淬火 3035 型芯 淬火 5055 限位杆 45 4 调质 250290 浇口套 淬火 5055 脱浇口板 45 1 调质 250290 定模板 45 1 调质 250290要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1 拉料杆 55 4 淬火 4246号 名称 材料 数量 备注 灯座注射模 注射成型机 量 比例 张数 1 1： 2 共 32 张 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 5 章 注射模设计的尺寸计算 型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算。查有关手册得 收缩率为 % ，故平均收缩率为 ）（据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取 4/z 。成型零件尺寸计算见表 5。 表 5 型腔、型芯主要工作尺寸计算 已知条件，平均收缩率 模具的制造公差取 4/Z 类别 零件图号 模具零件名称 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯工作尺寸 型腔的计算 件 25 导滑板 （型腔 1） 小端对应的型腔 0 0)4/3%(0 内凸对应的型芯 0)4/3%( 0 0 件 22 型腔板 大端对应的型腔 0 0)4/3%( 0 0 0 0 0)3/2%( 0 型芯的计算 件 7 型芯 大型芯 0)4/3%( 0 0 0 0 0 件 11 型芯( 2 )件 6 型芯 ( 5 )件 7型芯 ( 12 ) 件 24 型芯( 10 ) 小型芯 0)4/3%( 0 0 0 0 0)3/2%( 0 0 孔距 型孔之间的中心距 8/%)( 定抽芯机构零件尺寸计算 抽芯距的计算 114121()32( 抽 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 其中： h 为凸台高度，（ 23） 抽芯安全系数。 滑块倾角的确定。斜滑块倾角是抽芯机构的主要技术数据之一，它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接的关系。此抽芯距较小，选择 10 。 确定斜滑块尺寸。斜滑块在件 25 导滑板（型腔 1）中导滑，根据塑件尺寸要求，件 25 导滑板（型腔 1）的高度设计为 85滑块在件 25 导滑板（型腔 1）中能导滑的行程 40虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程）， 见图 16，校核实际 抽芯距抽实 a a n 满足抽芯距要求。 斜滑块尺寸 见图 17。 射模具零件设计 注射模具零件设计图如 图 5图 25 所示。 2大型芯 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2固定板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2压板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2脱浇口板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2定模版 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2浇口套 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2限位杆 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2定位圈 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2镶圈 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2拉料杆 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2腔板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2导滑板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2滑块 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2支撑板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2推杆固定板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2杆 2足 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2位杆 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2芯 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 2隔水板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 6 章 注射机有关参数的校核 具闭合高度的确定和校核 模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板 5定 。 压板 5压，型芯固定板 5固，型腔板 3型，凹模镶块5凹 ，垫板 5垫 ，模脚 00模 。 模具闭合高度：定流固型导动足闭 5252593653585 具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为 15365 ， 注射机模板最大安装尺寸为 520598 ，故能满足模具安装要求。 由于 注射机所允许模具的最小厚度为 65 ，最大厚度50 ，即模具闭合高度不满足 的安装条件。 所以，另选注射机 ，即可满足模具安装要求。 具开模行程校核 经查资料注射机 的最大开模行程 00 ，满足下式计算所需的出件要求。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 7 579513 340)105(21 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模距离，注射机的开模行程足够，经验证明， 注射机能满足使用要求，故可以采用。根据校核结论，将 模型工艺卡。 第 7 章 注射模主要零件加工工艺规程的编制 在此仅对型腔板、型芯的加工工 艺进行分析。 腔板的加工工艺过程 见表 6。 表 6 型腔板加工工艺过程 (图号 22) 序号 工序名称 工序内容 0 备料 棒料 1 锻造 32032098 热处理 退火 3 铣 铣六面至尺寸 角尺 4 平磨 磨六面至尺寸 31531593证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为 0角尺 5 钳 以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线 6 车（镗） 车（镗）型腔孔，并按图纸 要求加工出 、 、 、的孔（留 磨量） 7 钻 钻绞 92 孔，锪两沉头孔 152 ，留 精加工余量 用深孔钻钻14 的孔，冷却水孔到满足要求 8 钳 与件 2， 19， 21， 25 配作，钻绞 304 的孔，锪 364 的沉头孔到满足要求，并留出 精加工余量 与件 2， 3， 19， 21， 25 配合钻绞 的孔到满足要求 与件 25， 26， 14 配合钻绞 144 的孔，同时按图上要求加工出 154 的孔，留出 精加工余量 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 配钻 8纹底孔，并攻丝到满足要求 按拉块位置钻 2纹底孔，并攻