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方罩壳注塑模设计【含全套CAD图纸】,罩壳,注塑,设计,全套,cad,图纸
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方罩壳注塑模设计毕业设计课题申报表 专业 20* 级 课题名称 方罩壳注塑模 设计 指导教师 职称 所需学生数 课 题 工 作 内 容 目录 一、塑件制品分析 . 4 二、注塑机的选 用 . 11 三、模具设计的有关计算 . 13 四、模具结构设计： . 18 五、总体尺寸的确定，选购模架： . 23 六、注塑机的参数校核： . 23 七、模具的装配与检验： . 25 八、参考文献： . 27 附： 工艺规程说明书 . 28 附： 毕业实习报告 . 46 一、 塑件制品分析 1、用途：聚丙烯可用做各种机械零件，如：法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作为水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体和一的箱壳，各种绝缘 零件，并用与医药工业中。 2、品种：改制品的塑料品种为热塑性塑料中的 丙烯），聚丙烯无毒，无味，无色。外观与聚乙烯较为相似，但更透明、更轻，其密度为： 泽好且易着色，具有优良的介电性能，耐水性，化学稳定性，易于成型加工。其屈服强度、抗拉强度、抗压强度、硬度及弹性均比一般塑料优良。聚丙烯注射成形一体铰链有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为： 164 170，耐热性好，可在 100以上温度下消毒灭菌，但在 会发生脆裂，且在氧、热、光的作用下极易解聚、老 化，所以必须加入防化剂。 3、塑件形状：该制件形状为旋转体，上端有 螺纹，形状较为简单：（如图） 制品材料： 、尺寸精度：由于改制件未标注公差，查（塑料模具设计与制造 11 B 类公差。 5、 表面粗糙度：该制品可按照成型方法不同可查表（塑料模具设计与制造 但一般取值为 书参考 塑件表面质量，热塑性塑料产生的 常见性表观质量缺陷及产生原因如下表： 制品表观缺陷 产生的原因 塑件不完整 注射量不够，加料量及素化能力不足； 料桶、喷嘴及模具温度低； 注射压力太低； 注射速度太慢或太快； 流道或浇口太小，浇口数目不够，位置不当； 飞边溢料太多； 塑件壁厚太薄，形状复杂且面积大； 原料流动性太差，或含水分及挥发物多 塑件四周飞边过大 分型面贴和不严，有间隙，型腔和型芯部分滑动零件间隙过大； 模具强度和刚性差； 料桶、喷嘴及模具温 度太高； 注射压力太大、锁模力不足或锁模机构不良，注射 机定、动模板不平行； 原料流动性太大； 加料量过多 塑件有气泡 塑料干燥不良，含水分或挥发物； 料温高，加热时间长，塑料存在降解、分解； 注射速度太快； 注射压力太小； 模温太低，易出真空泡； 模具排气不良 塑件凹陷 加料量不足； 料温太高，模温也高，冷却时间短； 塑件设计不合理，壁太厚或厚薄不均 注射及保压时间太短； 注射压力不足； 注射速度太快； 浇口位置不当，不利于供料； 塑件尺寸不稳定 注射机的电气， 液压系统不稳定； 加料量不稳定； 塑料颗粒不均，收缩率不稳定； 成型条件（温度、压力、时间）变化，成型周期 不一致； 浇口太小，多型腔时各进料口大小不一致，进料不平衡； 模具精度不良，活动零件动作不稳定，定位不准 确； 塑件粘模 注射压力太高，注射时间太长或太短； 模具温度太高； 浇口尺寸太大或位置不当； 模腔表面粗糙度过大或有划痕； 脱模斜度太小，不易脱模； 推出位置结构不合理 熔接痕 料温太低，塑料流动性太差 注射压力太小，注射速度太低； 浇口系统流程长，截面积小，进料 口尺寸及形状、 位置不对，料流阻力大； 塑件形状复杂，壁太薄； 冷料穴设计不合理 塑件表面出现波纹 料温低，模温、喷嘴温度也低； 注射压力太小，注射速度低； 冷料穴设计不合理； 塑料流动性差； 模具冷却系统设计不合理； 流道曲折、狭窄，表面粗糙 塑件翘曲变形 具温度太高，冷却时间不够； 6、生产批量：由于该制件几何形状较小故设计成一模多腔，则为大批量生产。 7、成型工艺分析： 收缩性：速件从模具中取出后冷料到温室，其尺寸体积全发生变化，这种性能称为收缩性。收缩性可分为实际收缩性和计算收缩率两种。公式如下： S=s*100% S=s*100% 式中： S为实际收缩率； 的单项尺寸 件在室温时的单向尺寸 塑件形状设计不合理，薄厚不均，相差太大，强度不足； 嵌件分布不合理，预热不足； 塑料分子取向作用太大； 模具推出位置不当，受力不均； 保压补缩不足，冷却不均，收缩不均； 塑件分层脱皮 不同塑 料混杂； 同种塑料不同级别相混； 塑化不均匀； 原料污染或混入异物 具在室温时的单向尺寸 其影响因素主要有塑料品种、塑件结构、模具结构、成型工艺，通常收缩率不是一个定值，而是在一定范围内变化，它的波动将引起塑料的波动，因此模具设计时应根据这些因素综合考虑来选择塑料的收缩率，对精度高的塑件应选取收缩率波动范围小的塑料，并留有修正余地。 流动性：在成型过程中，塑料熔体在一定的温度、压力下填充模具型腔的能力称为流动性，聚丙烯为热塑性塑料，可根据相对分子质量大小，熔体指数，螺旋线长度，表观黏度及流 动比等一系列指数进行分析。凡是促进熔料温度降低，流动阻力增大的因素，流动性都会下降，。经过分析与查证 有良好的流动性，其主要影响因素是温度、压力、模具结构。因此，在设计时均应考虑上诉因素。 相容性：由于不考虑 其它材料的混合使用，因此，不做赘述。 吸湿性和热敏性：聚丙烯属于既不吸湿也不易黏附水份的塑料，且在高温和受热时间过长的情况下一般不会产生分解，故有较好的热稳定性。 8、模具设计的分析： 由于制件几何形状较小，要求批量生产，故初步确定为一模多腔；塑件上端有 螺纹，故必须设计脱螺纹机构或 侧分型机构，为保证塑件结构完整顺利脱离型芯，初步定为顺序脱模，既为双分型面注射模。 9、制品质量： 根据 M= V V=1/4 d 其中 为 = /4D4dh = /4（ 25 26+ /4（ 10 6 故 M 约为 、注塑机的选用 根据计算出的制件体积、质量大致确定模具的结构，初步选定注塑机型号，方法如下：在选用的时候，根据产品所需的实际注塑量，并考虑一模型腔数量，再留有一定余量选择注塑量。由于本制件为大批量生产，且初步 考虑型腔数目确定为 2 腔。 根据 j j 注塑机最大理论注塑量 理论注塑容量 一幅模具成型产品所需的实际质量 一幅模具成型产品所需的实际注塑容量 将制件的质量和体积代入上式后，根据所得结果选定 列注塑机，其主要参数如下： 注 塑 装 项目 20 螺杆直径 /5 置 螺杆转速 /(r/0220 理论注塑容量 /25 注塑压力 /00 注塑速率 /(g/s) 35 塑化能力 /(kg/h) 13 锁 模 装 置 锁模力 /00 拉杆间距 /42187 模板行程 /10 模具最小厚度 /10 模具最大厚度 /20 定位孔直径 /5 定位孔深度 /0 喷嘴伸出量 /0 喷嘴球半径 /出行程 /5 顶出力 / 气 油泵电机功率 /热功率 /6 其 他 机器重量 /t 形尺寸 (L W H)/(m m m) 、模具设计的有关计算 1、型腔型芯工作尺寸的计算 凹模的工作尺寸计算 凹模是成型塑件外型的的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐增大。所以，为了使模具磨损后留有修模的余地并满足装配的需要，在设计时包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸工差取上偏差。 凹模的径向尺寸计算公式： L=+k)-(3/4) 0+ 式中 塑件外型径向公称尺寸 K 塑料的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的 1/31/6。 凹模的深度尺寸计算公式： H=+k)-(2/3) + 0 式中 塑件高度方向的公称尺寸。 经查得 收缩率约为 件未注公差按 公差选取，其单项公差为 塑件尺寸如图： 型腔径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z= /3， X 10 （ 1+S） + （ 1+ +25 (1+S)+ 0 =（ 1+ 型腔深度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差尺寸 1/6；模具制造公差 z= /3；取X=30 (1+ (1+ 2)型芯的径向尺寸： 模具最大磨损量取塑件的 1/6；模具的制造公差 z= /3；取 X=6 z=（ 1+s） Ls+x 0- z =（ 1+ 6+ z=(1+s) 0- z =(1+ 21+型芯高度尺寸： 模具最大磨损量取塑件公差的 1/6，制造公差 = /3；取 X=)30 30+（ 1+S） X0- z =(1+ 30+)6 6+- z=（ 1+S） 0- z =(1+ 6+=撑板厚度的确定 型腔壁厚、支撑板厚度的确定从理论上讲是通过力学的强度及刚度公式进行计算的。刚度不足将产生过大的弹性变形并产生溢料间隙；强度不足将导致型腔产生塑性变形甚至破裂。 由于注塑成型受温度、压力、塑料特性及塑件复杂程度的影响，所以理论计算并不能完全真实的反映结果。通常在模具设计中，型腔及支撑板厚度不通过计算确定，而是凭经验确定。 型腔压力型 腔 侧 壁 厚 度S/ 冲模模具设计程序 工艺性分析； 确定毛坯制造方法； 拟定工艺路线； 确定加工余量； 确定机床和工具； 确定主要工序的技术要求和检验方法； 填写工艺文件。 冲模模具的设计计算方法 加工余量的确定方法有；查表法，分析计算法，经验估算法三种。如下所示的加工余量分为工序余量和加工总余量分析计算法： 61 工序余量和毛坯余量 工序余量的基本尺寸（简称基本余量或公称余量） Z 计算公式： 对于被包容面（轴） Z=上工序基本尺寸 对于包容面（孔） Z=本工序基本尺寸 为了便于加工，工序尺寸按“入体原则”标注极限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差为零，包容面的工序尺寸取下偏差为零，毛皮尺寸则按双向布置上、下偏差，工序余量和工序尺寸及其公差计算公式： Z= +a+62 式中 小工序余量， 大工序余量， 工序尺寸的公差， 下工序尺寸的公差， 如图所示加工余量与工序余量的关系可知（适用于包容面和被包容面）； 1+ +中 工总余量（毛坯余量）， 工序余量， n：工序数。 加工余量的基本公式为： 1+1+ 1+单边余量时） 1+2(1)+ 1+ 2 (双边余量时 ) 式中 面粗糙度； 面缺陷层深度； 工序尺寸误差； 1：上工序的位置误差； 2：本工序的装夹误差（ 2=定位误差 +夹紧误差+ 夹具装夹误差）。 对于研磨，衍磨，超精模和抛光等光整加工，若主要为了改善表面粗糙度，则其公式为： 63 2工序尺寸及其公差的确定 工序 尺寸及其公差是通过工艺尺寸链计算确定的，工序尺寸的计算方法有极值法和概率法两种。 工 艺 尺 寸 链 的 尺 寸 及 偏 差 符 号 环 名 符 号 名 称 基本尺寸 最 大 尺寸 最 小 尺寸 上偏差 下偏差 公差 平均尺寸 封闭环 A A T A m 增环 1 环 i 式计算法： 增环基本尺寸 增环上偏差 增环下偏差 (-)减环基本尺寸 (-)减环下偏差 (-)减环上偏差 封闭环基本尺寸 封闭环上偏差 封闭环下偏差 塑料模具设计程序 原始资料的分析 明确塑件的设计要求； 明确塑件的生产批量； 64 估算塑件的体积和重量； 分析塑件的成型工艺资料； 了解工厂的现场生产条件。 确定模具的结构方案 确定型腔数目及排列方式； 选择分型面； 确定浇注系 统合排气系统及浇注系统类型； 选择推出方式； 确定塑件侧凹部分的处理方式； 确定模具的加热，冷却系统； 确定成型零件和主要结构形式。 模具设计的有关计算 型腔和型芯，工作尺寸的计算； 型腔侧壁和动模垫板厚度的计算； 斜销等侧面分型与抽芯的计算； 模具冷却或加热系统的有关计算。 绘制模具结构简图 绘制模具总装图和非标准零件工作图 全面申核后投产制造 塑料模具设计计算方法 成形零部件的工作尺寸计算 65 仅考虑塑料收缩率时模具成形零件的计算公式： s(1+s) 式中 具成形零件在常温下的实际尺寸， 件在常温下的实际尺寸， S：塑件的计算收缩率。 由于塑料的收缩率是一个波动值，所以常用平均收缩率来代替，则： S=(2 100% 式中： S：塑料的平均收缩率； 塑料的最大收缩率； 料的最小收缩率。 型腔径向尺寸的计算公式： (+&z,0)=(1+S) (+&z,0) 型芯的径向尺寸计算公式： (0,-&z)=(1+S) (0,-&z) 型腔的深度尺寸计算公式： (+&z,0)=(1+S)(+&z,0) 型芯的高度尺寸计算公式： (0,-&z)=(1+S) (0,-&z) 中心距尺寸计算公式： &Z=(1+S)Z/2 66 式中 塑件的外形最大尺寸。 S： 塑料的平均收 缩率。 X： 系数。尺寸大、精度低的塑件 x=之， X= ： 塑件尺寸。 塑件的内形最小尺寸。 塑件的高度最大尺寸， =1 2 1 3。 件的内形深度的最小尺寸。 塑件的内形深度的最小尺寸。 模具加热系统设计计算有理论计算和经验计算两种方法。 理论计算： 对于模温要求高于 80的注射模或热流道注射模，一般采用电加热加热装置加热，模具的总功率计算公式为： P=23600 z 式中 P：加热模具所需的总功率， m：模具的质量， 具材料的比定压热容， k); 具初始温度，； 具要求加热后的温度，； ：加热元件的效率，约为 z:加热时间， h。 67 经验计算 电加热装置加热模具的总功率也可根据经验值查表取得单位质量模具所需的电功率 q，然后乘以模具质量即可得到所需的电功率，即； Q=中 Q：加热模 具的总功率， W； m：模具质量， q：单位质量模具所需的电功率， w/ 在实际操作过程中，所出现的一些理论知识所未提到过的细节问题，如塑料模具在人为作用下发生微小的变形，从而导致塑件出现各异的缺陷等等。为了确保生产出高质量的塑件，我们必须考虑一切即可出现的问题，在此基础上，不断完善模具的设计计算过程，改进旧的模具结构，并采用先进的模具设备进行制造。得到的教训为“不应因小而失大”。 铸造成型 铸造是通过熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属注入铸 型中便之冷却，凝固后获得具有一定形状和性能的铸件的成形方法。按工艺方法的不同，可分为砂型铸造和特种铸造两大类，无论何种铸造方法，在具备了合格的铸型和熔融金属的条件下，其铸件的形成及质量将主要决定于金属的充型和凝固这两个过程。金属充满型腔的过程会影响到铸件的形状和尺寸而凝固过程将决定铸件的组织和
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