烛台注塑模毕业设计.doc

成绩： 模具设计课程设计课 程 模具设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 姓 名 指导教师 机械与电子信息工程学部年 月 日目 录一、 塑件图二、 塑件三维造型三、 塑件的结构工艺分析四、 注塑机的选择及其校核五、 型腔的排布与分型面的选择六、 型腔及其动模板的设计七、 型芯及其定模板的设计八、 浇注系统的设计九、 导向机构的设计十、 推出机构的设计十一、 侧向分型与抽芯机构的设计十二、 冷却和排气系统的设计十三、 模架的选择以及注塑机安装尺寸的设计十四、 总结十五、 模具总装配图十六、 机构的部件装配图十七、 机构的零件20一、 塑件图二、 塑件三维造型三、 塑件的结构工艺分析1. 材料性能 ABS微热塑性材料，密度为1.031.07g/cm，拉伸强度为3050MPa，弯曲强度为4176MPa，拉伸弹性模量15872277MPa，弯曲弹性模量13802690MPa，收缩率为0.3%0.8%,通常取0.5%。该材料的综合性能好，即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性好，并有良好的耐寒性。2. 成型特性和条件1) 其吸湿性强，塑料在成型必须充分预热干燥，其含水量应小于0.3%。对于表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间的预热干燥。2) 流动性中等，溢边值为0.04mm3) 塑料的加热温度对塑件的影响较大，温度过高已与分解。成型时应采用高的加热温度和较高的注射压力。3. 结构工艺 该零件制件在竖直方向上有孔，注射模应具有侧向抽芯结构.4. 零件体积以及质量的估算 用Proe/E分析可得其结果如下图所示四、 注射机的选择及校核1. 注射量的计算一般浇注系统凝料体积占塑件体积的10%15%，又ABS的收缩率为0.3%0.5%，取0.5%故，故所选的注射机的理论注射容量应大于以上结果。2. 初选设备根据ABS的成型条件、工艺性能及注射容量等，初选额定注射量为以上的卧式注射成型机XS-160，其技术参数如下表所示注射装置一次注射量/cm160柱塞直径/mm40注射压力/MPa150喷嘴球半径R/mm15喷嘴口孔径/mm4喷嘴伸出量/mm20锁模力/kN1000合模装置拉杆内间距/mm345模板行程/mm325模具厚度/mm200300模板最大开距/mm70200顶出行程/mm100注射机顶出力/kN15其他模具定位孔直径/mm100模具定位孔深度/mm103. 注射机的校核1) 最大注射量的校核 2) 锁模力校核用Pro/E塑件在分型面上的投影面积如下：2746.3mm五、 型腔的排布与分型面的选择1. 确定型腔数目及配置本零件只要是根据经济性确定。由于零件图上规定的零件数量是1件属于小批量生产。宜采用单型腔或少型腔。此处采用单型腔。2. 选择分型面1) 分型面的选择原则u 使塑件在开模后留在有动模上；u 分型面的痕迹不影响塑件的外观；u 浇注系统，特别是浇口能合理的安排；u 使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；u 使塑件易于脱模。2) 分型面的设计 为了便于脱膜，分型面的位置应设在塑件断面最大的位置，还不影响制品的外观。根据该塑件的结构特征，其分型面设计如下图所示。型腔型芯1型芯2六、 浇注系统的设计浇注系统采用热流道浇注系统。由于采用的是单型腔的模具，因而采用空气绝热延长喷嘴式的单型腔的热流道系统。如下图所示：七、 型腔及其动模板的设计1. 型腔的尺寸计算型腔径向尺寸： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为：型腔轴向尺寸工作尺寸为：2. 计算型腔的最小壁厚根据实用模具简明设计手册公式3-9其中L为型腔长边，由此算的该型腔的最小厚壁为3. 计算型腔的底板厚度由于采用的支撑形式不同，其结果有很大的差异。根据实用模具简明设计手册表330可知动模支撑板厚度和塑件在分型面上的投影面积有关，首先用Pro/E分析出塑件在分型面上的面积如下所示：其结果为根据表3-30可知其支撑板的厚度为,在此我们取，由此确定型腔的尺寸为那么根据这个尺寸查简明模具设计教程表115知选择模架的规格应为，再跟据选择的模架规格查GB/T 4169.9-2009知A型模板（定模板、动模板、推件板、支撑板）的厚度取为60，其动模板的零件尺寸图如下：八、 型芯及其定模板的设计1. 型芯的尺寸计算型芯的径向尺寸： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为： 工作尺寸为：型芯的高度尺寸：工作尺寸为：工作尺寸为：工作尺寸为：2. 定模板的设计根据技术要求可以知道其尺寸与动模板的一样，因而其零件图与动模板也是一样的。其零件图如下：九、 导向机构的设计导柱导向机构是利用导柱与导柱孔之间的间隙配合来保证模具的对合精度，在此采用有肩导柱。在制造时，可一次采用配合加工的方法一次性加工出导柱、导套安装孔，降低了对设备的加工精度要求，可获得好的技术经济效益。1. 有肩导柱的设计由于导柱的结构形式都已经标准化，根据前面确定的模架的规格应为，查GB/T4169.52006，可知其直径,长度，,其零件图如下：2. 导套的设计导套的结构和尺寸已经标准化，常见的结构形式有带头导套和直导套，此次设计中采用直导套，根据前面确定的模架的规格应为，查GB/T4169.32006，,其零件图如下：3. 导柱的布局原则导柱应合理的分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。为了确保动模和定模只能按一个方向合模，导柱的布置方式采用等直径导柱不对称布置。为保护型芯不受损害，导柱设在动模一侧，即正装，导套设在定模一边，以利于塑件脱模。如下图所示：十、 推出机构的设计1. 脱模力的计算由于模具的型芯不同因而所选用的脱模力的公式不一样。根据塑件的型芯是圆柱形的，其脱模力公式如下：式中 根据上面的公式算的该塑件的脱模力:推杆的设计推杆的估算直径：根据估算出来的推杆直径查GB/T4169.12006得到实际推杆的直径，长度，数量为2根，推杆材料采用45号钢，进行强度校核如下：综上所述所选用的推杆符合要求,零件图如下： 2. 脱模机构导向设计推杆一般装配在顶出板和顶出固定板之间。顶出板在过程中的导向是十分重要的，否则，推杆会变形或折断。顶出机构的导出装置选用顶板导柱和导套导向。由于其均为标准件，故直接查询GB/T4169.142006和GB/T4169.122006得到两者的尺寸。其零件图如下： 推板导柱的结构形式推板导套的结构形式十一、 侧向分型与抽芯机构的设计1. 抽拔力的计算抽拔力的计算公式：式中是活动型芯被塑件包紧的断面形状的周长，是成型部分的深度，是脱模斜度，是塑件对型芯单位面积的压力，一般取812MPa，是塑件与钢的摩擦系数。利用上面的公式求的脱模力2. 抽芯距的计算3. 斜滑块抽芯机构的设计1) 斜块的组合形式 斜块的组合形式应该考虑分型与抽芯方向的要求，并尽量保证较好的外观质量，不要使塑件表面留有明显的拼接缝痕迹。另外，还要使斜滑块的组合部分具有足够的强度。本设计中采用外抽芯斜滑块的组合形式，如下图所示：2) 斜滑块的导滑 外抽芯斜滑块到滑行时常见的形式有T形槽导滑、镶块导滑、圆销导滑和燕尾槽导滑。其中前三种加工比较简单，T形槽导滑槽随着线切割加工方法的普遍采用而应用最为广泛；燕尾槽加工比较复杂，但因占用的面积较小，在斜滑块比较多时选用比较合适。故此采用T形槽导滑。其尺寸一般不大于滑块高度的。3) 斜滑块的推出行程与倾斜角由于斜滑块的强度较高，可承受较大的弯矩，其倾斜角一般不超过26，但比斜导柱的倾斜角稍大些。此次取为22斜滑块的推出行程4) 斜滑块的装配要求 为保证斜滑块合模时拼合紧密，避免注射成型时产生溢料飞边，斜滑块装配时与模套底部及端面之间均要留0.20.5mm的间隙。其安装结构入下图所示：十二、 冷却和排气系统设计(一) 冷却系统的设计与计算1. 冷却系统的计算查中国模具设计大典表9.84知ABS单位放出的热量为，取平均值查实用模具设计简明手册表3-42知冷却通道的直径冷却水的平均流速通过冷却水的介质是水（平均水温为30），查实用模具设计简明手册表343可知故冷却管壁与冷却水间的传热系数为查中国模具设计大典表9.82知ABS的模具温度为4070,取平均温度552. 冷却系统的设计由于塑件高大,壁厚9mm,特别是塑件的动模型芯是必须重点冷却的部分，它的冷却效果将直接影响到模具的注射周期模具采用螺旋槽嵌件冷却。(二) 排气系统的设计注射模的排气方式有多种，常见的有以下几种方式：1. 利用分型面排气2. 利用型芯与模板配合间隙排气3. 利用推杆与孔排气4. 利用侧型芯运动间隙排气5. 开设排气槽排气由于该模具在设计的过程中有多处采用的是间隙配合，比如脱模机构的导向部分、推杆与与孔的配合、斜滑块的装配时留有0.20.5mm的间隙，而且主分型面也可以用来排气，由此可见利用模具已有的间隙时能够满足设计要求的，因而无需再设计其他的排气槽。十三、 模架的选择以及注射机安装尺寸的设计因为型腔的尺寸为那么根据这个尺寸查简明模具设计教程表115知选择模架的规格应为再根据所选的模架规格查GBT125552006得到基本型模架的组合尺寸，其装配图如下：为了使注射模具能顺利的安装在注射机上并生产出合格的产品，在设计模具的时候必须校核注射机上与模具的安装尺寸。一般校核以下几个方面1) 定位圈的尺寸为了使模具的主流道德中心线与注射机喷嘴的中心线相重合，模具定模板上凸出的定位圈必须与注射机定模扳上的定位孔呈较松动的间隙配合。由于在设计浇注系统的时候使用的是热流道浇注系统，因而这部分一定是满足要求的。2) 模具厚度模具的总厚度为：而注射机的安装模具的厚度介于200300，所以所选择的模具的总厚度是满足条件的。3) 螺孔的尺寸模具的安装一般有两种：一种是用螺钉直接固定;第二种是利用螺钉压板固定。一般选用第二种方式，因为第一种要和注射机上的螺孔位置和尺寸相对应，而第二种则相对的要灵活些。4) 开模行程和顶出机构的校核由于采用的是单分型面注射模因而其开模行程的校核为综上可知所选用的注射机满足技术要求十四、 总结塑料模具的设计过程就是一次在总结前人经验的基础上不断创新的过程。 在具体操作设计的时候，我发现有很多需要的理论、数据、参数等都是在课本上找不到的，很多情况下都只能凭借设计者自己的经验进行，由此可见实践对于我们设计人员的重要性。并且通过具体的操作，不仅让我学到了许多新知识，还让我重新拾起了许多已经淡忘的知识，如CAD、机械制图、公差等，使我的专业知识更加系统化，完整化。同时在设计中我熟练撑握了查阅有关的技术标准与规范，知到了怎样去学习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料。也锻炼了我综合