U盘上盖注塑模设计【通过答辩论文设计及图纸】
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U盘上盖注塑模设计【通过答辩论文设计及图纸】,盘上盖,注塑,设计,通过,答辩,论文,图纸
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1 毕 业 设 计 (论 文 )说 明 书 毕业设计（论文）任务书 1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容 ： 前盖 注射模具设计 ；产品规格：见附图；生产批量：大批量。 要求 ：要 求有目录、设计任务书及产品图 ； 工艺方案设计，提出至少两种设计方案，进行比较和分析。 单个塑件体积、重量计算； 成型设备的选择及参数校核； 浇注系统设计；（浇注系统及工艺图设计图一张） 成型零件系统设计；（成型零件结构设计，成型零件尺寸计算，成型零件壁厚计算，绘制成型零件系统部件图一份） 脱模机构设计（优先考虑全自动脱模） 模温调节与冷却系统设计； 总体结构设计及总装图的绘制。（要求：总装图一份， 0#： 1张，选取标准模架。）。 重要零部件图纸设计（图纸总幅面约为零号图一张） 编写毕业设计说明书一份（推荐用电脑打印 ，论文不少于 2万字）。 2指定查阅的主要参考文献 塑料模具设计手册，塑料模具设计手册编委会，机械工业出版社， 2001。 塑料模具技术手册，塑料模具技术手册编委会，机械工业出版社， 2001。 实用塑料注射模具设计与制造，陈万林等编著，机械工业出版社， 2001 冲压与塑料成型设备，范有成主编，高等教育出版社， 2000 塑料模具 设计，高 济主编，机械工业出版社 3进度安排 3 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 确定论文题目，收集文献，提出体系架构需求和难点 2 确定设计方案，重点解决关键疑难问题，分析、计算 3 撰写论文，绘图 4 校对、修改、加工论文及图纸 5 交论文图纸， 注：本表一式三份，系、指导教师、学生各一份 2 毕业设计课题附图如下 3 摘 要 本文是关于 盖 注塑模具的 塑料成型模具 设计 ，针对的主要是模具成型中的侧向抽芯问题。在正确分析塑件工艺特点和 性能的 基础上，介绍了对凸模，凹模，浇注系统，脱模机构，顶也机构的设计，选择标准零件，设计非标件的设计过程。由于模具生产的塑料制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，涉及模具结构、强度、寿命计算及熔融塑料在模具中流动预测等复杂的工程运算问题；（ 造和产品质量进行分析。塑料注射成型所用的模具称为注射模成型模具，该模具特点是模具先由注射机合模机构闭和紧密，然后由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化成型后，在侧向分型的作用下开 模取出塑件。前盖注射模设计，采用一般精度，利用 注系统，导向部件，脱模机构和分型抽芯机构等等。综合运用了专业基础、专业课知识设计，其核心知识是塑料成型模具、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、模具 。 关键词 ： 熔融塑料 , 冷却 ,浇注系统 , 侧向抽芯 , 顶出机构 2 is of to in of is in in BS in to of so on in so on ( so on in on is is by to by in or to or of so is so 3 目 录 任务书 中文摘要 英文摘要 第一章 概述 1 际、国内塑料模具成型发展概况 1 料模具设计方法主要发展方向 2 业设计课题资料查询 3 件分析 了解塑件的加工性能和工艺性能 4 料的适用范围 6 具材料 6 业设计思想简述 7 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 8 型塑料制件结构工艺性分析 8 件三维 模及 析 8 用 8 析及其结果 9 据 析结论进行模具工艺设计 14 据 析结论进行模具工艺设计 14 腔布置 15 定分型面 15 定浇注系统和排气系统 16 第三章选择注射机及注射机工艺参数校核 20 塑机的技术规范 20 大注射量的校核 20 塑压力的核核 21 模力的校核 21 具闭合高度校核 22 模行程校核 22 第四章 . 模具设计 23 2 定标准注塑模架 . 具成型零件 系统 设计 23 型零件 结构 设计 23 型零件材料设计 24 型零件壁厚设计 25 气方式及排气槽的设计 25 腔成型尺寸计算 25 件精度影响误差值的确定 25 2 按平均收缩率计算成型尺寸 25 模机构设计 30 顶杆 ,推板组合式顶出 )设计 30 芯机构设计 32 具主要连接、定位、导向件设计 37 具主要连接件选择或设计 37 具主要定位件选择或设计 37 具主要导向件选择或设计 37 具冷却系统设计 43 射模冷却系统设计的原则 43 具热平衡计算 44 第五章 绘制模具图 48 制总装结构图 48 制重要零件图 48 对、审图 。 50 具设计的标准化问题 50 第六章 结论 51 参考文献 53 致谢 54 1 第一章 概述 际、国 内塑料模具成型发展概况 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。 我国塑料模具的水平 近年来，我国塑料模具制造水平已有较大提高：所生产的大型塑料模具的单套重量已达到 50密塑料模具的精度已达到 3?m；多腔塑料模具方面已能生产一模 7800腔的塑封模具；高速模具方面已能生产挤出速度达 4m/生产手段方面来看，模具企业设备 的数控化率已有较大提高， 术的应用面已大为扩展，高速加工及 T 等先进技术的采用已越来越多，模具标准件的使用覆盖率及模具的商品化率都已有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高。 国内国际 塑料模具发展比较 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达 60%左右，而国外模具超过 70%属商品模具。专业模具厂大多是 “ 大而全 ” 、 “ 小而全 ” 的组织形式，而国外大多是 “ 小而专 ” 、 “ 小而精 ” 。 国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足 30%，而国外在 50%以上。 2004年，模具进出口之比为 1，进出口相抵后的净进口额达 世界模具净进口量最大的国家 。 世界模具年产值 600 650亿美元。欧美发达国家，模具出口约占本国模具年产值 1 3。 近几年来，中国模具工业一直以年均 15%左右的快速发展，目前已有 17000 多家模具厂家，从业人数 50 多万。国内塑料模具产值已占模具总产值的 33%以上，其中以注塑模具需求量最大。有关数据表明，目前国内仅汽车行业就需要各种塑料制品 36万 吨 /年，电冰箱、洗衣机和空调年产量均超过 1000万台，彩电年产量已超过 3000万台。到 2010年，建材行业塑料门窗普及率要求达到 30%，塑料管材普及率达到 50%。这些都将促进第一章 概述 2 塑料模具需求量大幅增长。 2000 年，我国（未包括港澳台统计）塑料模具产值约 100亿元， 2004 年已发展到 212 亿元， 4 年平均增长率为 21%，高于模具行业总体发展速度近 4个百分点。 我国塑料模具的发展趋势 经过近几年的发展，在塑料模具的开发、结构的调整以及企业管理等方面已显示出以下新的发展趋势： 1、在模具的质量、交货 周期、价格、服务四要素中，越来越的用户将交货周期放在首位。 2、大力增强主动开发能力。模具企业不能等有了合同，才根据用户要求进行模具设计。目前，青岛海尔模具公司等企业的“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式服务模式以及太仓求精模塑公司等企业主动开发的办法已被越来越多的企业所接受。 3、随着模具企业的设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺而转变为主要依靠技术。这一趋势不但使得模具的标准化程度不断提高，而且使得模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最 终促进了整个模具工业水平的提高。 4、模具企业及其模具生产正在向信息化方向迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是 应用已远远不够。目前许多企业已经采用了 5、世界上工业发达国家的模具正加速向我国转移。其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购。我国的模具企业应抓住机遇，借用并学习国外先进的技术，加快我国模具制造业的发展步伐。 总之，中国的塑料模具具有光辉灿烂的前景。 只有那些能够把握机遇、开拓市场、不断发现新的增长点的模具企业和能够生产高技术含量模具的企业，才能在竞争激烈的市场中占有一席之地。 料模具设计方法主要发展方向 四川 理工学院毕业设计（论文） 3 模具设计长期以来依靠人的经验和机械制图来完成。自从二十世纪八十年代中国发展模具计算机辅助设计（ 术以来，这项技术已获得认可，并且得到来快的发展。九十年代开始发展的模具计算机辅助工程分析（ 术，现在也为许多企业应用，它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显着的作用。一些工业发达国家的模具企业应用 ，已从二维设计发展到三维设计 ，三维设计已达 70%以上。中国大部分企业还停留在二维设计的水平上，能进行三维设计的企业还不到 20%。 件在国外应用已较普遍，国内应用还比较少，用於预测零件成形过程中可能发生缺陷的水平还比较低。 塑料 模具 塑料 成形过程的各种模拟分析（ 注塑 成形，包括 塑料 充模、保压、冷却、翘曲、收缩、纤维取向等模拟分析）、热传导和冷却过程的分析、凝固及结构应力分析等。计算浇注系统及模腔的压力场、温度场、速度场、剪切应变速率场和剪切应力场的分布并分析其结果，是非常复杂和费时的。这一模拟技术已从中面流技术发展到双面流技术，不久 即可发展到既正确又快速的实体流技术，产生满足 塑料 件虚拟制造要求的三维 注塑流 动模拟软件； 业设计课题资料查询 件分析 制件 为 前盖 ， 机构复杂， 采用的 材料 技术要求 。 考虑到塑件呈矩形壳体，两侧有一孔， 在加工 不规则表面 时有一定的加工难度， 要采取 镶块形成侧凹 ， 有 小孔 而要 侧向 抽 芯 。 综上所述采用 镶块 式并在一定程度上增加型芯的精度和强度。 塑件 图 件 析 结果 第一章 概述 4 由上图可得制件质量 60g， 体积 5717解塑件的加工性能和工艺性能 、塑料熔体流动行为，塑料在模具内可能的结晶，取向及导致的内应力 23 41 )、丁二烯 (10。 30轮 )和苯乙烯 (泌 6D )3 种单体共聚而成的无定型聚合物，简称 成的 抗冲击型，高抗冲击型等多种。 S 相应的支链可分 S 不同的结构单元赋予其不同的性能 ：当丙烯腊 (A)含量增加时，其硬度、拉伸强度、弹性模量、抗冲击性、耐溶剂性及耐热性均有所提高，但高频绝缘性却下降；当丁二烯 (B)含量增加时，韧性、抗冲击性、耐磨性及伸长率均增大，而硬度、拉伸强度、弹性模 量却有所下降；当苯乙烯 (S)含量增加时，透明性、着色性、电绝线性及加工性能有所提高，硬度好，但材质变脆。 三元共聚而成的 成了坚韧、质硬、刚性的热塑性工程塑料。不同 型号的 结构差异较大，所以其性能差异也较大。 (一 )(1)无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉 状。密度为 每立方厘米 )，收缩率为 0 4。 o 9，吸湿性小于 1，熔融温度 217热分解温度 大于 250。 (2)硬而坚韧刚性、耐低温冲击性、耐蛹变性、尺寸稳定性、耐磨性均良好：线膨胀系数很小，成型收缩小，表面光泽优异。 (3)电绝缘性能较好并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。 (4)3制品经退火处理后可提高 10摄氏度左右， 可在 温度范围内使用，在 40时仍能表现出一定的韧性。 (5)焰呈黄色，黑姻，有特殊臭味，但不滴落。 (6)受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但溶酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂 ,紫外光的作用下易产生降解； 于户外半年后，抗冲击强度将大幅度下降。 (7)吸附性极强，是塑料电镀的极好材料，与极性树脂相容性良好，可改善性能。 四川 理工学院毕业设计（论文） 5 表 份性能 项目 超高冲击型 高冲击型 低温冲击型 耐热型 密度 8 吸水率 变形温度 96 98 98 104膨胀系数 10 7 燃烧性 - - 伸强度 35 63 213伸弹性模量 曲强度 62 97 254 弯曲弹性模量 缩强度 - - 180 络氏硬度 100 121 6208充 如下： 英文名字： 度： 型收缩率： 拉伸模量： 型温度： 200 第一章 概述 6 干燥条件： 80 2小时 熔化温度： 210 比热容： 1300J/(导热率： 注射压力： 70射速度：一般取中低速 螺杆转速： 1545r/具温度：当壁厚在 25时，一般控制在 60 保压力： 4050压时间： 2015s 冷却时间： 2015s 制件公差等级： 78， 8级 喷嘴孔孔径：大与 5备螺杆：长径比在 1420之间 料的适用范围 前主要用于 （ 1）零件： 汽车、飞机零部件、机电外完、纺织纱管、变速箱盖、散热 器、空调机、电冰箱内衬、吸尘器究、卷发器、打字钒、缝纫机零部件。（ 2）壳体： 照相机壳、滑雪板、公文包、行李粕、家具、笔杆、半导体壳、电视机壳、收录机壳、电话 机 壳、台式分算机宪。电风扇座组电油壳 、安全帽、洗衣机零部件、访扭、输送腐蚀性液体管道、隔膜阀、天线放大梯、车灯、铅初、潦包线盘以及板、管、棒等。 量减少残余内应力和翘曲变形。 ，会因此导致熔体水解，故成型前必需干燥 2 小时 。 过高的注塑速度会使聚矾熔体出现破裂的倾向，这将限制熔体的充模速度，造成充模困难。 采用中速。 模具温度在 25太低将影响塑件光泽度。 具材料 模具采用 9分零件采用 9 高 ，韧度、塑性和焊接性均好，主要用于型腔简单，生产批量较 大 的塑料模，采用反印法制造模具，然后经渗碳淬四川 理工学院毕业设计（论文） 7 火、回火处理，可或的外表高硬度又耐磨，心部韧性好的模具，其加工性能较好，脱碳敏锐性较小。该模具的其他各部分零件详见后面章节内容。 模具的材料见下图。 图 用模具材料 模具的热量损耗，冷却水用量，生产效率见 第四章 . 业设计思想简述 本次模具设计尽量借用计算机来完成复杂的计算和建模分析，总结前人的设计经验，结合塑件的具体结构和塑料材料的具体性能，尽量设计出高的，科学的，自动化高的先进的模具。在 模具的结构设计中，尽量采用标准件，降低模具设计工作量，节约原材料，降低成本，在保证质量的前提下尽量简化模具结构。 大学四年的本科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题 ， 在指 导老师的协助下 ， 明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 8 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 型塑料制件 结构工艺性分析 尺寸精度度分析： 选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析， 如下图 2d=4定塑件尺寸精度等级； 该孔要求较高，精度也高， 由于塑件精度是 模具的精度一般比塑件要高 2级左右， 经查选用 件其他尺寸均按该精度等级制 造。 图 2件 粗糙度 分析 ： 虽然前盖表面要求不高，但也不能在表面上留下缺陷， 由塑料制件的粗糙度确定模具的粗糙度，模具的粗糙度比塑料制件的粗糙度小一级。 按该要求可选用模具的粗糙度为 0.4 m 。 塑件开模时留在粗糙度大的凸模一侧 . 斜度设计： 便于拔 模和留模。 参考实用注塑模具设计手册中 135尺寸长度下的拔模斜度， 取 1。 的拔模 斜度 壁厚 设计 ：壁厚应均匀，薄壁处是否有强度。 壁厚太厚处要开设冷却水道。 增加刚性，减 小变形的结构设计：加强筋，边缘的加强角设计、螺纹、嵌件设计 件三维 模及 析 件三维造型 利用 成三维零件的设计 如图 29 图 2 塑件三维实体 析及其结果 A 方案 表 2佳浇口分析 我通过对塑件的分析觉得采用直接浇口比较容易充型，但还是以点浇口充型进行了 析，现在从分析结果比较哪一种方案更好。 表 2可以看到由红到蓝不同的颜色，红色的位置是浇口分布最差的位置，而蓝色的地方却是最佳的浇口位置分布。我们在选折浇口的时候可以根据此图和实际情况（比如：分型面的设计、模具结构等）来确定在选择好最佳浇口位置后，便可以开始第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 10 对塑件进行模流分析，包括注射时间分布、注射质量分布、注射压力分布、注射压力损失分布、注射温度分布、注射 熔 接痕，气泡多少。 如表中两种方案所示，分别进行分析。 较 在选择好最佳浇口位置后，便可以开始对塑件进行模 析了。首先看看注射时间的分布情况。 如 下表 2红色的地方注射时间最短，而蓝色 的地方是注射时间最长的地方 案的 注射的时间差 对比 A 方案我们可以知道 的时间要少得多得多， 注射时间短则 充型质量要好些。 该时间为塑件的参考注射时间，并不是塑件的真实的注射时间，但我们可以参考该时间来设计模具 表 2射时间比较 射质量分布分析 由质量分布分析 表 2可以看到有 三 种不同的颜色，绿色和黄色 和红色 。其中绿色代表质量最佳的分布情况，而黄色则表示一般质量的分布情况。红色表示质量最差的分布情况，塑件注射质量可行，但应该对 红 色的部分进行考虑以达到最佳的质量。 其中 方案要好。 11 表 2型质量比较 射压力分布分析 由注射压力分布图 2以看到由蓝到红的不同颜色，表示不同的压力分布情况。蓝色表示压力最小的分 布位置，橘红色表示压力最大的分布位置，蓝色变到橘红色的其他颜色则表示压力的变化位置。我们可以看到离浇口近的位置压力 大 ，随着距浇口距离的变化，压力也逐步变 小 ，这和我们预想是一致的。 力差为 9但是有蓝色的地方， 态较好。 A 方案 B 方案 表 2射压力比较 由注射压力损失分布分析 如表 2可以看到由蓝色到红色的不同分布情况， 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 12 表 2力损失比较 通过表 2射压力小的地方则压力损失大，注射压力大的地方压力损失小。其压力损失为 20 塑温度分布分析 大 部分温度分布在允许范围之内，但在一些较薄区域，料流前峰温度非常低，需要适当调整注塑工艺参数 , 以免在这些区域产生短射和应力集中。 观察表 2持了红色的状态，这能使料流成功的充满型腔。 A 方案 表 2型温度比较 接痕 ,气泡比较 如 表 2可知 较多的 熔接痕， 其主要原因 13 是塑件有小孔和 凸起 ， 如果再采用点浇口的话效果将会更差，出现更多的熔接痕。 绝大多数的熔接痕分布在 凸起 和 棱 处。 要移动和消除熔接痕，我们 可以 修改塑件的壁厚和浇口的位置。在不影响塑件本身的强度和装配的前提下，要在熔接痕位置处对塑件壁厚进行适当处理，同时通过适当的工艺调整，尽量减少熔接痕的产生。 大部分气 泡 出现在边 缘部分 ，因此除了顶部，其他区域不易发生烧焦和短射现象。为了防止气 泡 ，也为了得到更好的熔接痕，必须减小顶面末端的厚度，不 过该模具主要还是通过分型面排气。 表 2泡熔接痕比较 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 14 综上所述，方案 B 比 起 方案 A 有更好的充型质量，更快的充型速度， 要好得多，所以选择 B 种方案， 据 析结论进行模具工艺设计 腔数量的决定 （型腔数必需同时满足：交货期、注塑机最大注塑质量、注塑机的塑化能力、锁模力和模板尺寸） 1 . 0 5 3600 ch o t t t (2式中 : 故障系数（以 5计） N 副模具定货量（件） N=110000件 成型周期（ s） （注射时间 压时间 15S+取件时间 11S） 27S 从定货到交货时间（月） 4个月 模具制造时间（月） 所在厂的每月工作时间计月） 08小时 /月 所以 代入相关数据得： n= 50. 1 1 2 71 . 0 5 13 6 0 0 ( ) 3 6 0 0 2 0 8 ( 4 0 5 )t t 取 n=1 称塑化能力求型腔数 / 3 6 0 0 T 浇 (2式中， K 注塑机的最大注射量的利用系数 注射机的公称塑化量 110g/s T 注塑周期 28s M 浇 20g M i 一个制品的质量 60g 15 n =(10*28601 取 n=1 型腔数量计算： (2 实际注塑量 ：85（注人模具时由于流动阻力增加，加大了沿螺杆逆流量，再考虑安全系数取为机器最大注塑能力的 85。）。 270g/最大注射量） * =297 q ： 1 个塑件与均分到的浇注系统的质量质量之和 (80g)，当 n 不到 1 时则应改用较大的机器。 n =297*0= 取 n=1 腔布置 简化模具 采取一模一腔。 塑件形状所限制性采用直浇口。 图 2注系统 定分型面 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 16 分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 腔分型面位置的设计 ,为了得到更好的 外表质量 分型面 优选 在 方便脱模，制件留在动模边 ， 从制件的推出装置设置方便考虑。 包紧力大的 在 动模边 故 将凹模放在定模边 同心度要求 ： 要求同心的部分放在模具分型面的同一侧 。 考虑 到有 侧向抽芯和 排 气： 分型面作为主要排气面 ， 料流的末端在分型面上以利排气。 且利于分型。 终上所述 采用 三 分型面， 分型面 1控制斜 梢侧向抽芯，分型面 2 控制镶块以使内侧凹脱模 , 分型面 3选在前盖底部以取出制件。 如下图 : 图 2型面 维 形状 如下 图 2型面三维造型 17 定浇注系统和排气系统 在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： 塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。 模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔，浇注系统 直接为直浇道。 塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要 求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 本模具直接在拉料杆作用下去除进料口。 注射机安装模板的大小：在塑件投影面积比较大时，设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许，并应防止模具偏单边开设进料口，造成注射时受力不匀。 成型效率：在大量生产时设置浇注系 统还应考虑到在保证成型质量的前提下尽量缩短流程，减少断面积以缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，同时减少浇注系统损耗的塑料。 冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 本模具冷料井即为前盖的中间的孔的部份。在开模时被拉料杆顶出。 流道和主流道衬套结构 主流道固化时间要求： 为了有效地传递保压压力，浇注系统主流道及其附近的塑料熔体应该最后固化。 卧式注塑机主流道结构设计要点 ： 锥角、粗糙度加工划痕方向要求 ：圆锥形主流 道，锥角 = 2 4 ； 取 4 。 内壁粗糙度值 m 以下；机械加工划痕不得垂直于脱出方向；加工腐蚀性材料还应将流道的内孔镀铬。 主流道与喷嘴结构 ：接触处多作成半球形的凹坑，凹坑球半径 比喷嘴球头半径 l 2取 1流道小端直径 ：应比注塑机喷出孔直径约大 取 。 取 5 主流道大端直径 ：应比分流道深度大 15上，锥角一般取 2O。 取 4度 . 主流道村套结构 ：设计成独立的； 第二章 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计 18 (2) 主流道流动分析 SQ= （ (2式中 : 流道的体积流率（ 具成型塑件体积，通常取 注塑机额定注射量（ 216 3） ：注射时间。 2S 得 08 剪切速率确定： 经验：主流道 表观粘度定：（图 36） 也应查取不同的值。 34q 道总体积 为： 41241 计算公式 符号 物理意义 出处 结果 322 查塑料模具技术手册机械工业出版社 10 查塑料设计手册软件版 =310 s 主流道的剪切速率在 = 132 105105 合设计要求 A 流道断面积 L 流道长度 Q 流道的体积流率 剪切速率 (3) 冷料井类型和结构 冷料井功用： 使冷料不进人分流道和型腔。 冷料井结构 ：冷料井的底部或四周常作成曲折的钩形或侧向凹槽 使冷料井在分模时能将主流道凝料从主流道中拉出留在动模上。 本模具考虑到要成型塑件中间的通孔，特把冷料井开在通孔下边，取件时在拉料杆作用下冷料和凝道的凝料都将一起 停在动模边上，冷料和塑件的接头处很薄弱在顶出塑件时脱落。 根据以 上要求可以选择主流道 衬套结构如下： 19 图 2口套 喷嘴半径 R=13取 d=20 公差见下图 ： L=80材料 2口套配合公差 (3)定位圈 与注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径设计，一般应比定位孔直径小 便于装模，固取 D=120具大则该间隙也应增大。与浇口套的配合直径 ,选 d=90情况选取。定位圈一般选用 45钢，定位圈的固定螺钉一般取 M8 数量在 2个以上。本设计中取固定螺钉为 量为 4个。 如右图 D =120 0 0 定位孔的半径与注塑机喷嘴半径配合小 料： 45， 图 2位圈第三章 选择注射机及注射机工艺参数校核 20 第三章 选择注射机及注射机工艺参数校核 塑机的技术规范 注射模是安装在注塑机是使用得工艺设备，因此设计注塑模时应该详细了解注塑机的技术规范，放能设计出符合要求模具。从模具设计角度考虑，需了解注塑机技术规范的主要项目有：最大注射量、最大注射压力、最大锁（合）模力，模具安装尺寸以及开模行程等。常用国产注塑机的主要规范见塑料模具设计手册表 3体选用 250 型注塑机，其规格如下： 图 3 250 注塑机 结构形式：卧式 额定注射量 / 3 270 螺杆注射 直径 /45 注射压力 /160 注射速率 g/s: 化能力 g/s: 110 螺杆转速 r/ 10200 注射行程： 115射时间： 射方式：螺杆式 21 锁模力 1250 最大成型面积： 320大开合模行程： 260杆内间距： 440*340大模具厚度： 550小模具厚度： 150定模固定板尺寸： 415*415模形式：双曲肘 喷嘴口孔径： 5嘴球半径： 13大注射量的校核 m浇+式中， 60g 20g K0 8 70g/密度 29780 满足要求 塑压力的核核（可计算、可应用 析结论） 注射机的最大注射压力应该大于塑件成型所要的注射压力： 即：0p P (3式中 : 0p： 注射机的最大注射压力 P：塑件成型所要的注射压力 0F=160 P=54足 要求 模力的校核 注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。即： 0F P*A (3第三章 选择注射机及注射机工艺参数校核 22 式中， 0F：注射机的公称锁模力 1250000N P： 模内压力 54 106：制品，流道，在分型面上的投影面积之和 ： 1250000 670680 成立满足要求。 具闭合高度校核 2+ (3式中： S：开模行程 2601：塑件高度 42 出距离 454：分型面 2和 3的开距离 9 3具开模行程 ( * 15 +15 =9 式中， 型面开模行程 L：分型面 1侧向抽芯距 2模距 41：分型面 3开模距 5导柱角度 15度 260 42+45+9+5 满足要求 23 第四章 模具设计 定注塑模架 根据塑件 侧孔 结构决定了 模架得具备侧向分型， 内侧凹和外侧凹得有 三板式 功能 。又因有侧凹所以有镶块式结构 ， 又因为工件的浇口选的不是工件中心，考虑到导柱，冷却水道的安装所以模具的浇口不选在模具中心以顺利的安装整个模具的零件。 综上考虑，我选择了一个非标模架。如下图所示： 图 4架 定模板，动模板，动模定模底座，推板，各板的厚度，长宽尺寸如图所示。 具体的校核计算在后面列出。 下面依次设计 模具中的推出、导向、定位和模块、模板 等结构 。 第四章 模具设计 24 具成型零件设计 型零件设计 模）的结构设计 凹模用以成型塑件的外表面，按结构不同，可分为六种。 考虑到 塑件的 外表有凸起 ，采用 镶块 式凹模，并将凹模 的局部 作成滑块的形式。在开模过程中， 以侧抽芯完成两侧的两孔的抽芯和外侧凹脱模 ，已完成塑件的脱出。 下图为 凹模 ， 中间的 圆即镶块 。 图 4模结构 型芯用来成型塑件的内表面，成型杆多用来成型塑件上的孔。为了成型塑文献综述 选 题 U 盘上盖注塑模设计 一、本选题的目的和意义 模具被称为工业产品之母。 所以 工业的高速发展也离不开模具工业的不断进步。中国 模具巿场规模巨大，随着国内模具工业高速发展，技术也获得了较大的飞跃，但是，仍然面对高档模具以进口为主的尴尬局面。提升技术实力，乃是中国模具工业发展的前途所在。 随着 冲压金属 制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 的 广泛应用，对 冷冲压 模具的需求日益增加， 冲压 模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个 国家制造业水平的重要标志之一。 因此我选择了模具 设计的课题，即设计 一副能够生产所给 空气滤清器壳的模具，并且 结构合理、能保证制品的精度、表面质量 。 在设计中 能熟练使用 、 机械、模具相关 绘图软件。 二、模具工业的现状 现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如 技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及 超精加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 模具工业是无以伦比的 效益放大器 。用模具加工产品大大提高了生产效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一致性等特点。因此模具被称为 效益放大器 ，在国外，模具被称为 金钥匙 、 进入富裕社会的原动力 等等。从另一个角度上看，模具是人性化、时代 化、个性化、创造性的产品。更重要的是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际竞争力也提高了。据国外统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是 1:100，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业 100 亿元。 模具不是批量生产的产品。它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进已经商品化了的 件和精密加工设备等。模具的 及面广、集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品 。如塑料模具的 术要利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学、计算机图形学等知识，涉及的领域还包括声波及电磁场、温度场等各类物理场，通过工程分析、来建立塑料成型的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析。现代化的模具要实现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程。这些模具的数字化代表了现代模具的一个方面，没有模具的数字化，就没有现代模具。模具的 术日新月异，重要的工作是后续对人员的培训和对于引进的软件进行二次开发。像我们熟知的 且在冲压模具、多成份橡胶制鞋模具等领域开拓，也将大显身手；开发 准模架数据库的工作也已提上日程。这是为模具行业服务的具体体现。 1我国模具工业基本状况简介 我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有万多家，从业人员约 50 多万人， 2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 美元，出口模具 别比 2003年增长 18%、 进出口之比 2004 年为 ，进出口相抵后的进净口达 美元，为净进口量较大的国家。 在万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业，多数只有几十名职工，百十万产值，自有资金有限，靠自我发展很困难。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模 具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加，能力提高较快； 三资 及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 2004 年模具行业还显现另外两个特点，一是各地政府对模具工业的发展进一步关注。许多地方政府进一步认识到模具工业对发展制造业的重要意义，因此加强了模具工业园区的建设。已有的园区进一步扩大，如宁波余姚、宁海和苏州昆山等模具园区都有所扩大；新的模具工业园区正在加紧建设，如重庆、大连、深圳市等已建立模具园区；另外沈阳、西安、成都、上海、宁波北仑、浙江黄岩等地都在积极筹备建立模具园区，以 利带动地区模具及相关产业链乃至制造业的发展，有些高科园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区就有 40 多家模具企业。 二是外资及社会投资模具产业增长显著。许多地方加强了吸引外资及合资投入模具工业的工作，特别是在高新技术园区和工业园区，外资、合资模具企业进一步增加，如苏州昆山模具园区， 60%以上是外资企业。大连模具园区到日本、韩国招商。而有些地区高科技园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区有 40 多家模具企业。由于汽车产业发展的拉动，社会投资模具产业有所加强，如五粮液集团投资 5 亿元建立汽车模具生产 厂，比亚迪公司投资 2 亿元建立了北京汽车模具公司，等等。 从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区（模具产值已占全国总量的 70%左右）发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产较为集中的省份是广东和浙江。我国模具总量虽然已位居日、美、德之后，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等有差距。 2落后和差距主要表现在下列几方面 （ 1）总量供不应求、产品结构不够合理。 其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率严重不足，大量进口。国内模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例不足 30%，国外在 50%以上。 （ 2）企业组织结构都不够合理。 我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达 60%左右，国外 70%以上是商品模具；专业模具厂也大多数是 大而全 、小而全 的组织形式，国外模具企业是 大而专 、 大而精 。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 模具协会了解到， 德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 （ 3） 工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低，技术结构、模具产品水平比国际水平低许多。而模具生产周期却要比国际水平长许多。 产品水平低主要表现在对后续使用模具制造制件的工艺（如冲压工艺）理解上，在模具设计上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上等。现代模具行业是技术密集型、资金密集型的产业，由于模具行 业是微利行业，因而总体来看模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，至使
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