模具毕业设计(论文）- 电器盒盖.pdf

机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 1 页 共 19 页 机械工程系机械工程系 模具设计与制造专业模具设计与制造专业 毕业设计毕业设计/论文论文 设计设计/论文题目：论文题目： 电器盒盖 班班 级：级： 模具设计与制造 姓姓 名：名： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 2 页 共 19 页 指导老师：指导老师： 吴志明 完成时间：完成时间： 2009.12 设计任务书 塑件名称 电器盒盖 材料 abs 批量 50 万件 工件精 度 5 级 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 3 页 共 19 页 塑件简介： 塑件壁薄，外观要求严格，光 滑，无飞边，无熔接痕及分模 线。生产批量大，要求一模两 腔，高精度、高效率、高寿命。 目录目录 1塑件的工艺分析5 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 4 页 共 19 页 1.1 塑料的原材料分析5 1.2 塑件的尺寸精度分析5 1.3 塑件表面质量分析5 1.4 塑件结构工艺性分析5 2成型设备的选择与模塑工艺参数的编制6 2.1 计算塑件的体积及质量6 2.2 选用注射机6 2.3 模塑工艺参数的编制6 3模具结构方案的确定8 3.1 分型面的选择8 3.2 型腔数量的确定及型腔的排列8 3.3 浇注系统的设计8 3.4 型芯和型腔结构的确定9 3.5 侧陷槽脱出机构的确定9 3.6 推出方式的确定11 3.7 冷却系统的设计12 3.8 排气系统的设计12 3.9 标准模架的选择12 3.10 型腔的强度校核 12 4成型零件工作尺寸的计算12 5注射机有关工艺参数的校核13 5.1 注射量的校核13 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 5 页 共 19 页 5.2 模具闭合高度的校核13 5.3 模具安装部分的校核13 5.4 模具开模行程的校核13 5.5 锁模力的校核13 5.6 注射压力的校核13 6. 模具总装图及工作原理14 7. 模具主要零件的加工工艺编写15 7.1 型腔的加工工艺15 7.2 动模板的加工工艺15 7.3 动模支承板加工工艺15 7.4 滑座固定板的加工工艺16 7.5 滑座的加工工艺16 7.6 侧斜成型推杆的加工工艺16 7.7 型芯的加工工艺17 8. 致谢17 9. 参考文献17 正文 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 6 页 共 19 页 1. 塑件的工艺分析 1.1 塑料的原材料分析 塑料品种：abs 热塑性塑料 结构特点：线性结构非结晶型 模具温度：2575 c o 使用温度：210280 c o ，建议 245 c o 化学稳定性：比较稳定 成型特点：成型性能很好，成型前要干燥 性能特点：机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差吸水性较大 1.2 塑件的尺寸精度分析 塑件要求精度为 5 级，为低精度，按查取公差得： 外形尺寸： - 0.36 40 - 0.28 20 - 0.32 30 - 0.16 2r - 0.18 3.5 内形尺寸： +0.36 38 +0.24 18 +0.16 2 +0.16 2 +0.24 15 +0.16 3 +0.16 1 孔的中心距：200.14 1.3 塑件表面质量分析 塑件为电器盒盖，壁薄，外观要求光滑、无飞边、无熔接痕及分模线， 表面粗糙度可取 ra0.8,塑件内部无较高的粗糙度要求。 1.4 塑件结构工艺性分析 此塑件为方形壳类零件，外形尺寸 40x20x30mm，腔体 29mm 深，壁厚均匀为 1mm，总体尺寸适中，塑件成型性能良好，其内壁有 6 个 3x1.5x2 的凸台， 脱模时需考虑侧陷槽脱出机构，脱模斜度查塑料模塑成型技术取 40 2成型设备的选择与模塑工艺参数的编制 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 7 页 共 19 页 2.1 计算塑件的体积及质量 根据塑件的三维模型，利用 pro/e 可查询到塑件的体积为：4023.24 3 mm 查塑料模塑成型技术附录表 2 得：取=1.05x10 - 6 kg/mm 3 则 塑件的质量 m=v=4.2g 2.2 选用注射机 根据塑件的形状，结合生产批量，采用一模两件的模具结构。结合现有设备 初步选取螺杆式注射成型机：xs-zy-125 型。 2.3 模塑工艺参数的编制 查塑料模塑成型技术附录表 4 得： abs 塑料的注射成型工艺参数： 温度：8085c o 注射时间：2090 预热和干燥 时间：23h 保压时间：05 后段：150170 冷却时间：20120 中段：165180 成型时间 s 总周期：50220 料筒温度c o 前段：180200 螺杆转速 r/min 30 喷嘴温度c o 170180 红外线灯、烘箱 模具温度c o 5080 温度：70c o 注射压力 mp 60100 后处理 时间：24h （注：试模时可根据实际情况作适当调整） 电器盒盖模塑工艺卡： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 8 页 共 19 页 陕西国防学院 资料编号 车间 电器盒盖注射工艺卡 共 页 第 页 零件名称 电器盒盖 材料牌号 abs 设备型号 xs-zy-125 装配图号 材料定额 每模件数 2 件 零件图号 单件质量 4.2g 工装号 设备 岷山 db-2 温度c o 8085 材料干燥 时间 h 23 后段c o 150170 中段c o 165180 前段c o 180200 料筒温度 喷嘴c o 170180 模具温度c o 5075 注射 s 2090 保压 s 05 时间 冷却 s 20120 注射压力 mp 60100 压力 背压 mp 辅助 min 后处理 烘箱 70c o 时间 24h 时间定额 单件 min 检验 编制 校对 审核 组长 车间主任 主管工程师 3.模具结构方案的确定 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 9 页 共 19 页 3.1 分型面的选择 分型面应选择在塑件最大截面处，尽量取在料流末端利于排气，为保证塑件 表面质量，分型面取塑件下端面，如下图所示： 3.2 型腔数量的确定及型腔的排列 该塑件采用一模两件成型，型腔对称布置于模具两侧，这样利于浇注系统的 排列和模具的平衡。 3.3 浇注系统的设计 模具浇口套主流道球面半径 r 与注射机喷嘴球面半径 r0的关系为： r=r0+(12)=12+2=14 mm 模具浇口套主流道小端直径 d 与喷嘴出口直径 d0的关系为： d=d0+0.5=4+0.5=4.5 mm 流道呈圆锥形，其锥度取 2 分流道取半圆形，其半径 r=3 浇口采用侧浇口，取半圆形半径 r=1,从塑件的下端外边中间处进料，如下图： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 10 页 共 19 页 3.4 型芯和型腔结构的确定 考虑到塑件内壁上有六个凸台，不易脱模，所以型芯采用组合式，型腔采用 整体式，如下图所示： 3.5 侧陷槽脱出机构的确定 方案一：用可倾斜成形推杆脱出，如下图所示： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 11 页 共 19 页 方案二：用内倾滑块脱出，如下图所示： 方案三：用斜导柱滑块脱出，如下图所示： 比较：由于塑件内壁间距为 18mm，较小，所以倾斜角度不能过大，过大可能 发生干涉，倾斜角度小则脱出距离长。方案二中导板厚度受脱出距离 影响，而导板不能过厚，且滑块有脱离导板的可能，所以不宜采用。 方案三中由于模具采用一模两腔， 斜导柱的位置不易布置， 不宜采用。 方案一无其它方案的缺点且模具结构紧凑，所以选用。 结论：采用方案二的结构 为提高倾斜成形推杆的定位精度，易于装配，所以单侧三个凸台采用 整体式结构。倾斜成形推杆的复位由复位杆完成。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 12 页 共 19 页 倾斜成形推杆倾角的确定： 由作图法得其倾角取 86（与水平方向夹角）为宜，此时倾斜成形推杆 完成侧抽所需距离为 21.45mm，其发生干涉的距离为 35.7mm21.45mm,所以 此时不会发生干涉。顶件高度取 22mm。 3.6 推出方式的确定 由于塑件尺寸较小，推杆推出则不宜采用，为降低模具复杂程度，现调整倾 斜成形推杆的结构，由其完成塑件的推出，如下： 3.7 冷却系统的设计 冷却系统的设计计算方法很多，但对于注射模而言，由于是陆续工作的， 而且受人为因素影响较多，所以无须很精确的计算。查塑料模设计手册 表 5-54、 图 5-105 得： 选取外连接直通式圆形水道， 孔径 8mm， 水孔间距 16mm 水孔壁与型腔壁间距 8mm。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 13 页 共 19 页 3.8 排气系统的设计 排气系统的作用是将型腔和浇注系统中原有的空气和成型过程中固化反应 产生的气体顺利地排出模具之外，以保证注射过程的顺利进行。该模具采用 模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气。 3.9 标准模架的选择 根据塑件的结构形式及浇注系统的结构，参考模具设计与加工速查手册 ， 选择 gb/t12556-1990 a2-180250-12-z1 型标准模架 3.10 型腔的强度校核 对于整体式型腔，最小侧壁厚 4 3 = tcphe，最小底板厚 4 3 = tc phe 其中 查模具设计与加工速查手册表 5-32-1，5-32-2 得：c=0.073, c =0.0277； e= 5 2.06x10 =0.05 p=119 h=30 b=20 则 最小侧壁厚t =8.8， 最小底板厚 t =6.4； 型腔实际最小的侧壁厚 14， 型腔实际底板厚 10； 所以型腔强度足够。 4成型零件工作尺寸的计算 考虑到塑料的收缩量及模具的磨损，按平均值计算方法计算成型零件的工作 尺寸，可以有效地保证在整个模具寿命周期内产品的尺寸精度，尺寸计算见 下表（模具制造公差取 z =/3，查相关手册 abs 平均收缩率为 0.55%）: 类型 塑件上尺寸 计算公式 计算结果 - 0.36 40 40.0 +0.12 0 - 0.28 20 19.9 +0.09 0 - 0.16 2r r1.9 +0.05 0 型腔尺寸 - 0.18 3.5 lm=(ls+lsscp%- 3/4) + 0 z 3.4 +0.06 0 型腔高度 - 0.32 30 hm=(hs+hsscp%- 2/3) + 0 z 30.0 +0.11 0 +0.36 38 38.5 0 - 0.12 +0.24 18 18.3 0 - 0.08 +0.16 2 2.1 0 - 0.05 +0.16 2 2.1 0 - 0.05 +0.24 15 15.3 0 - 0.08 +0.16 3 3.1 0 - 0.05 型芯尺寸 +0.16 1 lm=(ls+lsscp%+3/4) 0 z - 1.1 0 - 0.05 孔的中心距 200.14 cm=(cs+csscp%) z /2 20.10.07 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 14 页 共 19 页 本人工作于模具企业从事模具设计工作，现兼职代做、辅导模具毕业设计！ 帮助同学们安心工作，顺利毕业！ ！ ！ 联系 qq 120126437 邮箱 youhengjin126.com 5注射机有关工艺参数的校核 xs-zy-125 型注射机的主要参数如下表： 喷嘴圆弧半径 12mm 锁模力 900kn 喷嘴孔径 4mm 模板行程 300mm 注射容量 125cm 3 最大模具厚度 300mm 最大注射面积 320cm 2 最小模具厚度 200mm 拉杆空间 260x360mm 注射压力 119mpa 5.1 注射量的校核 塑件与浇注系统的总体积通过 pro/e 计算得：v=11.05cm 3 小于注射机的标称注射量 125cm 3，故满足要求。 5.2 模具闭合高度的校核 由装配图得模具的闭合高度 h=215mm,满足 200mmh300mm 5.3 模具安装部分的校核 模具的外形尺寸为 180x250,注射机拉杆空间为 260x360，故满足要求； 浇口套的球面半径为 r14喷嘴球面半径 r12, 故满足要求； 浇口套小端孔径4.5喷嘴孔径4，故满足要求。 5.4 模具开模行程的校核 模具的开模行程 s=浇注系统高度+顶件高度+（510）=63+22+8=93mm300mm 故满足要求。 5.5 锁模力的校核 注射压力在型腔内所产生的作用力 f=p模a分=34.3x1879.4=64.5 kn pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 15 页 共 19 页 小于注射机的锁模力 900 kn，故满足要求。 5.6 注射压力的校核 abs 塑料成型所需注射压力为 60100mpa该注射机注射压力 119 mpa 结论：根据校核 xs-zy-125 型注射机完全满足该模具的使用要求。 6.模具总装图及工作原理 1浇口套 2内六角螺钉 3定位圈 4定模座板 5型芯 6导柱 7导套 8开槽锥端紧定螺钉 9定模板 10动模支承板 11侧斜成型推杆 12垫块 13滑座 14圆柱销 15滑座固定板 16推板 17内六角螺钉 18动模座 19复位杆 20拉料杆 21-内六角螺钉 22型腔 23-内六角螺钉 模具的工作原理： 开模时推板在注射机顶杆的作用下向前移动，这时侧斜成型推杆一端在 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 16 页 共 19 页 滑座内滑动，另一端顶出塑件的同时完成侧抽。合模时，由复位杆将侧斜成 型推杆复位。 7.模具主要零件的加工工艺编写 7.1 型腔的加工工艺 材料：cr12 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 标准定模板，已备好加工基准 2 铣 铣型腔，留单边余量 1mm 铣床 3 钳 划线， 钻、 攻螺纹 m10， 钻铰20 和24 通孔， 反扩30 沉孔，钻 4-8 水孔到要求 4 热处理 淬火，保证 5458hrc 5 电火花 加工型腔倒圆角、分流道及侧浇口到要求 电火花成型 机床 6 检验 7.2 动模板的加工工艺 材料：t10a 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 标准定模板，已备好加工基准 2 铣 铣 sr9 及 6x40x4 槽，留修磨余量 铣床 3 钳 划线，钻、攻螺纹 m4、m12，钻铰16 反扩22 沉孔，钻铰 5-10，钻 4-6 穿丝孔 4 热处理 淬火，保证 5055hrc 5 线切割 加工 86斜导槽到要求 线切割机床 6 钳 修磨 6x40x4 槽，使全面达到图纸要求 7 检验 7.3 动模支承板加工工艺 材料：45 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 标准定模板，已备好加工基准 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 17 页 共 19 页 2 钳 划线，钻、攻螺纹 m12，钻铰 4-10、12，钻 4-6 穿丝孔 3 热处理 淬火，保证 4348hrc 4 线切割 加工 4-12.5x40 通孔到要求 线切割机床 5 检验 7.4 滑座固定板的加工工艺 材料：45 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 标准定模板，已备好加工基准 2 钳 划线，钻、攻螺纹 m6，钻 2-6 穿丝孔 3 线切割 加工 2-30x40 槽到要求 线切割机床 4 电火花 加工 2-42x5 沉槽到要求 电火花成型 机床 5 检验 7.5 滑座的加工工艺 材料：t10a 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 45x45x28 2 铣 铣外形到要求， 侧壁留 0.5mm 磨削余量， 铣 2-62x4 槽，内壁留 0.2mm 磨削余量 铣床 3 热处理 淬火，保证 5458hrc 4 钳 划线， 钻铰 4-10 反扩 4-18， 钻铰10 反扩17 5 检验 7.6 侧斜成型推杆的加工工艺 材料：cr12 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 40x120x20 两份 锯床 磨 磨平上下平面 磨床 2 钳 划线，钻、铰4 孔 3 热处理 淬火，保证 5458hrc pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 机电工程系 模具 3071 张文 41 号 第 18 页 共 19 页 4 线切割 加工外形到要求 线切