模具家用灯具设计毕业论文.doc

毕业设计 论文 毕业设计 论文 题题 目 目 院院 系系 专专 业 业 学学 号 号 指导教师 指导教师 摘要 分析了家用灯座塑件的结构特点 叙述了该塑件成型工艺 注射模的结构和工作过 程 以及可自动抽芯 复位的内孔斜滑块抽芯 提高了生产效率 关键词 灯座 注射模 斜滑块 抽芯 Abstract The characteristics of the lamp holder was analyzed The forming process of the product was intr oduced The structure and working process of the injection mould as well as the automatic core pilling push bask slanted were specially stated which increase the productivity KeyKey words words lamp holder injection slanted core pulling 目目 录录 第一章 前言 1 第二章 塑料成型技术发展趋势 3 第一节 塑料及塑料工业的发展 3 第二节 塑料成型在工业生产中的重要作用 4 第三节 塑料成型技术的发展趋势 4 第四节 毕业设计应达到的要求 8 第三章 塑件的工艺性分析 8 第四章 成型设备的选择与模塑工艺规程编制 12 第五章 模具结构的设计 14 第一节 塑料制件在模具中的位置 14 第二节 浇注系统的设计 15 第三节 型芯 型腔结构的确定 17 第四节 脱模机构的设计 18 第五节 侧抽芯机构的设计 19 第六节 标准模架的选择 19 第七节 注射机有关参数的校核 19 第六章 注射模设计的尺寸计算 20 结论 25 致谢 26 参考文献 27 第一章第一章 前言前言 在现代工业发展的进程中 模具的地位及其重要性日益被人们所认识 模具工业作 为进入富裕社会的原动力之一 正推动着整个工业技术向前迈进 模具就是 高效益 模具就是 现代化 之深刻含意 也正在为人们所理解和掌握 当塑料品种入其成型加 工设备被确定之后 塑料制品质量的优劣及生产效率的高低 模具因素约占 80 由此 可知 推动模具技术的进步应刻不容缓 塑料模具设计技术与制造水平 常被做为一个 国家工业化发展的程度的标志 由此可见 塑料模具设计 对于产品质量与产量的重要 性是不言而喻的 对于一个模具专业的毕业生来说 对塑料模的设计已经有了一个大概的了解 此次 毕业设计 培养了我综合运用多学科理论 知识和技能 以解决较复杂的工程实际问题 的能力 主要包括设计 实验研究方案的分析论证 原理综述 方案方法的拟定以及依 据材料的确定等 它培养了我树立正确的设计思想 勇于实践 勇于探索和开拓创新的 精神 掌握现代设计方法 适应社会对人才培养的需要 毕业设计这一教学的最后环节让我有了一次独立承担实际任务的全面训练 通过独 立完成此次毕业设计任务的全过程 培养了我的实践工作能力 另外 本次毕业设计还 必须具备一定的计算机应用的能力 在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算 机编制相应的工程计算 分析和优化的程序 如利用 Pro ENGINEER 2001 软件进行塑件 的 3D 造型 塑件的分模等 同时还具备必要的计算机绘图能力 如利用 AutoCAD 2004 软件进行二维图的绘制 此次毕业设计除了让我对知识和能力培养的收获感受外 还得到思想道德方面的锻 炼 通过这次毕业设计 让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神 需要强化的工程实践意识 以及对设计工作的质量要负责 具有高度的责任感 树立实 事求是的科学作风 并严格遵守规章制度 本次毕业设计我主要是完成家用灯座的造型以及其模具设计 在此次设计中 从塑 料原材料的选用出发 对成型设备的选择 对成型模具的设计与制造和成型工艺的制定 等几个必要的环节进行了设计 由于设计水平有限 时间仓促 此设计说明书中难免有 错误和欠妥之处 恳请各位老师批评指正 设计题目 家用灯座及其模具设计 设计条件 零件生产批量 大批量 零件材料 聚碳酸酯 未注公差取 MT5 级精度 设计要求 熟悉设计零件的具体内容 准备相关的参考资料 完成塑料件的设计及绘图工作 确定模具的设计方案 绘制模具装配图及零件图 编制完成设计说明书 做好毕业答辩的准备工作 参考资料 塑料成型技术及模具设计 机械制造基 塑料模具设计手册 模具制造工艺学 第二章第二章 塑料成型技术发展趋势塑料成型技术发展趋势 第一节第一节 塑料及塑料工业的发展塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物 简称高聚物 塑料其余成分包括增 塑剂 稳定剂 增强剂 固化剂 填料及其它配合剂 塑料制件在工业中应用日趋普遍 这是由于它的一系列特殊的优点决定的 塑料密 度小 质量轻 大多数塑料的密度都 1 0 1 4g 3 之间 相当于钢材密度的 0 11 和铝 材密度的 0 5 左右 所以有以 塑代钢 的优点 塑料比强度高 绝缘性能好 介电损 耗低 是电子工业不可缺少的原材料 塑料的化学稳定性高 对酸 碱和许多化学药品 都有很好的耐腐蚀能力 塑料还有很好的减摩 耐磨及减震 隔音性能也较好 因此 塑料跻身于金属 纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列 在国民经济中 塑料制件已成 为各行各业不可缺少的重要材料之一 塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段 1 初创阶段 30 年代以前 科学家研制分醛 硝酸纤维和聚酰胺等热塑料 他们 的工业化特征是采用间歇法 小批量生产 2 发展阶段 30 年代 低密度聚乙烯 聚氯乙烯等塑料的工业化生产 奠定了塑 料工业的基础 为其进一步发展开辟了道路 3 飞跃阶段 50 年代中期到 60 年代末 塑料的产量和数量不断增加 成型技术 更趋于完善 4 稳定增长阶段 70 年代以来 通过共聚 交联 共混 复合 增强 填充和发 泡等方法来改进塑料性能 提高产品质量 扩大应用领域 生产技术更趋合理 塑料工 业向着自动化 连续化 产品系列化 以及不断拓宽功能性和塑料的新领域发展 我国塑料工业发展较晚 40 年代只有酚醛和赛璐珞两种塑料 年产仅 200t 50 年 代末 由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和 70 年代中期引进石油化工装置的建成投产 使 塑料工业有了两次的跃进 于此同时 塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发 展 各种加工工艺都已经齐全 塑料由于其不断的被开发和应用 加之成型工艺的不断发展成熟于完善 极大地 促进了成型模具的开发于制造 随者工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日 益增加 而且产品的更新换代周期也越来越短 对塑料和产量和质量提出了越来越高的 要求 第二节第二节 塑料成型在工业生产中的重要作用塑料成型在工业生产中的重要作用 模具是工业生产中重要的工艺装备 模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之 一 塑料模是指用于成型塑料制件的模具 它是型腔模的一种类型 模具设计水平的高低 加工设备的好坏 制造力量的强弱 模具质量的好坏 直接 影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代 影响着产品质量和经济效益的提高 美 国工业界认为 模具工业是美国工业的基础 日本则称 模具是促进社会繁荣富裕的 劳动力 近年来 我国各行业对模具的发展都非常重视 1989 年 国务院颁布了 当前产业 政策要点的决定 在重点支持改造的产业 产品中 把模具制造列为机械技术改造序 列的第一位 它确定了模具工业在国民经济中的重要地位 也提出了振兴模具工业的主 要任务 总之 要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技 术水平 第三节第三节 塑料成型技术的发展趋势塑料成型技术的发展趋势 一副好的塑料模具与模具的设计 模具材料及模具制造有很大的关系 总观世界发 展趋势 塑料成型技术的发展可以归纳为以下几个方面 1 模具的标准化 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要 模具的标准化 工作十分重要 目前我国模具标准化程度只达到了 20 注射模方面关于模具零件 模 具技术条件和标准模架等有了一些国标 当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和 模具温控标准装置 精密标准模架 精密导向件系列 标准模板及模具标准件的先进技 术和等向性标准化模块等 2 加强理论研究 随着塑料制件的大型化和复杂化 模具的重量达到数吨甚至十多吨 这样大的模具 若只凭经验设计 往往会因设计不当而造成模具报废 大量的资金被浪费 所以大型模 具还是要向理论设计方面发展 如模板刚度 强度的计算和充型流动理论的建立 3 塑料制件的精密化 微型化和超大型化 为了满足各种工业产品的使用要求 塑料成型技术正朝着精密化 微型化和超大型化 等方面发展 精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在 0 01 0 001 之内的成型 工艺方法 其制件主要用于电子 仪表工业 微型化的塑料制件要求在微型的设备上生 产 目前 德国已经研究出注射量只有 0 1g 的微型注射机 而法国有注射量为 17 万 g 的超大型注射机 合模力为 150MN 美国和日本也有较先进的注射机 目前 国产注射 机的注射量也已达 3 5 万 g 合模力为 80MN 4 新技术 新工艺的研制 开发和应用 随着塑料成型技术的不断发展 模具新材料 模具加工新技术和模具新工艺方面的 开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一 十多年来 国内外在塑料行业投 入了大量的资金和研究力量 取的了许多成果 例如 材料方面有预硬钢 马氏体时效 钢 耐腐蚀钢等 模具加工技术方面有广泛应用仿形加工 电加工 数控加工及微机控 制加工等 另外 模具 CAD CAM CAE 技术也进入了实用阶段 1 全面推广 CAD CAM CAE 技术 模具 CAD CAM CAE 技术是模具设计制造的发展方向 随着微机软件的发展和进步 普及 CAD CAM CAE 技术的条件已基本成熟 各企业将加大 CAD CAM 技术培训和技术服务 的力度 进一步扩大 CAE 技术的应用范围 计算机和网络的发展正使 CAD CAM CAE 技术 跨地区 跨企业 跨院所地在整个行业中推广成为可能 实现技术资源的重新整合 使 虚拟制造成为可能 2 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸 多功能 大大缩短了模具的在研制制造周期 有些快速扫描系统 可快速安装在已有的 数控铣床及加工中心上 实现快速数据采集 自动生成各种不同数控系统的加工程序 不同格式的 CAD 数据 用于模具制造业的 逆向工程 模具扫描系统已在汽车 摩托 车 家电等行业得到成功应用 相信在 十五 期间将发挥更大的作用 加入世贸组织后 我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境 从而有利于我国的改 革开放 有利于我国与各国 各地区的经济贸易合作 有利于世界经济的稳定发展 我 国在制定法律法规时要遵守 WTO 的规则 增加透明度 减少行政干预等 在市场开放方 面 需要逐步降低关税 取消非关税措施 开放服务业市场等 这无论在观念上还是在 体制上都会带来一定的变化 我国加入 WTO 同时也将为各国 各地区的贸易伙伴提供更 好 更稳定的市场进入机会 使我国的投资环境将更为宽松 透明 稳定 我国的利用 外资领域将进一步扩大 我国的市场体系将更加完善和发达 国内和国外模具企业都可 以从中得到更多的机会和收益 四 塑料模具的分类 按塑件成型方本法不同可分为 1 注射模 注射模又称注塑模 注射成型主要是通过注射机把粒状塑料或粉状塑料熔融后注 射成型成塑料制品 它主要用于热塑性和热固性塑料 2 压缩模 压缩模又称压塑模 它主要是通过把预热过的塑料直接压入模具型腔 由于化学 反应或物理反应 使塑料逐渐硬化成型 3 压铸模 压铸模又称传递模 4 挤出模 挤出模常称挤出机头 挤出成型是利用挤出机筒内的螺杆旋转加压的方式 连续 地将塑化好的 呈熔融状态的物料从挤出机的机筒中挤出成型 5 气动成型模 气动成型模包括中空吹塑成型模 真空成型模 压缩空气成型模等 五 典型塑料注射模具的结构组成 塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件 近年来在热固性塑料的成型中 也得到了日趋广泛的应用 由于塑料注射成型模具的适用性比较广 而且用这种方法 成型塑料制件的内在和外观质量均较好 生产效率特别高 所以塑料注射模具已日益 引起人们的重视 注射模具 的结构的合理性 将直接影响塑件的成型质量 生产效率 劳动强度 模具寿命和成本等 一副典型的注射模具可由以下几部分组成 1 成型零件 成型零部件是指动 定模部分有关组成型腔的零件 如成型零件内表面的凸模和 成型塑件外表面的凹模以及各种成型杆 镶件等 2 合模导向机构 合模导向机构是保证动模和定模在合模时准确对合 以保证塑件形状和尺寸的精确 度 并避免模具中其他零件发生碰撞和干涉 常用的合模导向机构是导柱和导套 3 浇注系统 浇注系统是熔融塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道 它包括主流道 分 流道 浇口及冷料穴等 4 侧向分型与抽芯机构 当塑件的侧向有凹凸形状的孔或凸台时 在开模推出塑件之前 必须先把成型塑件 侧向凹凸形状的型芯从塑件上脱开 塑件方能顺利脱模 5 推出机构 推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置 又称脱模机构一般情况下 推出 机构由推杆 推杆固定板 推板 主流道拉料杆 复位杆及导向机构所组成 常见的 推出机构有推杆推出机构 推管推出机构 推荐板推出机构等 6 加热和冷却系统 加热和冷却系统亦称温度调节系统 它是为了满足注射成型工艺对模具温度的要 求而设置的 其作用是保证塑料熔体的顺利充型和塑件的固化定型 注射模具中是设 置冷却回路还是设置加热装置要根据塑料品种塑件成型工艺来确定 冷却系统一般是 在模具上开设水道 加热系统则在模具内部或四周安装加热元件 7 排气系统 在注射成型成型过程中 为了将型腔中的气体及注射成型过程中塑料本身挥发出来 的气体排出模外 以避免它们在塑料熔体充型过程中造成气孔或充不满等缺陷 常常需 要开设排气系统 排气系统是在分型面上有目的地开设几条排气槽许多模具的推杆或活 动型芯与模板之间的配合间隙可起排气作用 小型塑料制件的排气量不大 因此可直接 利用分型面排气 8 支承零部件 用来安装固定或支承成型部件及前述的各部分机构的零部件均称为支承零部件 支 承零部件组装在一起 可以构成注射模具的基本骨架 第四节第四节 毕业设计应达到的要求毕业设计应达到的要求 通过这次毕业设计 应达到学校对毕业设计的要求 同时 通过对话筒塑料注射模 的设计 应达到如下目的 1 更深入了解聚合物的物理性能 流动性 成型过程中的物理 化学变化以及塑料的组 成 分类及其性能 2 更深入了解塑料成型的基本原理和工艺特点 正确分析成型工艺对模具的要求 3 掌握各种成型设备对各类模具的要求 4 掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法 能设计中等复杂模具 5 具有分析 解决成型现场技术技术问题的能力 包括具有分析成型缺陷产生的原因和 提出克服办法的能力 结合以前学过的各门课程 综合运用各种知识来完善这次毕业设计 在设计过程中 还应该注意了解塑料模具的新工艺 新技术和新材料的发展动态 阅读外文资料 学习 掌握新知识 更好地为本设计和振兴我国的塑料成型加工技术服务 第三章第三章 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括塑件原材料分析 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 具体分析如下 1 塑件的原材料分析 表 3 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 PC 属 于 热塑性塑 料 线性结构 非结晶型 材料 透明 小于 130 耐寒性好 脆化温度为 100 有一定的化学 稳定性 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 含 水量不得超过 0 2 且吸 水后会降解 力学性能好 抗冲击蠕变性 能突出 但耐 磨性教差 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 0 06mm 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 熔融温度高且熔体黏度大 对大于 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 气泡及强度显著 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 消除应 力 塑件壁不宜厚 避免有尖角 缺口和金属嵌件造成应力集中 脱模斜 结论 度宜取 2 图 3 1 2 塑件的尺寸精度分析 图 3 1 是我此次设计的塑件灯座的草图 该塑件尺寸精度无特殊要求 所有尺寸均为自由尺寸按 MT5 查取公差 其主 要尺寸公差标注如下 单位均为 mm 塑件外形尺寸 69 0 860 70 0 860 127 1 280 129 1 280 170 1 60 137 1 280 3 0 20 8 0 280 133 1 280 内形尺寸 63 00 74 64 00 74 114 01 14 121 01 28 123 01 28 131 01 28 164 01 6 8 00 28 60 00 74 32 00 56 30 00 50 孔尺寸 10 00 32 12 00 32 137 01 28 164 01 6 4 5 00 24 2 00 2 5 00 24 孔心距尺寸 34 0 28 96 0 50 150 0 57 3 塑件表面质量分析 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 Ra0 4um 而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求 4 塑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 塑件型腔较大 有尺寸不等的孔 如 12 4 10 4 5 4 4 5 它们均符合最小孔径要求 在塑件内壁有 4 个高 2 2 长 11 的内凸台 因此 塑件不易被取出 需 考虑侧抽装置 综上所述 该塑件可采用注射成型加工 第四章第四章 成型设备的选择与模塑工艺规程编制成型设备的选择与模塑工艺规程编制 1 计算塑件的体积 V 200172 30 mm3 2 计算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔的数量 根据有关手册查得 p 1 2 dm3 所以 塑件质量为 W pV 200172 30 X 1 2 X 10 3 240 20g 根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构 考虑外型尺寸 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 XS ZY 250 经 注射机有关参数的校核 XS ZY 250 不能满足闭合高度要求 故选 XS ZY 500 3 塑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二 试模时 可根据实际情况做适当调整 表 4 1 聚碳酸酯注射成型工艺参数 工艺参数规格工艺参数规格 温度 t 110 120 注射时间 20 90 预热和干燥 时间 8 12h保压时间 0 5 后段 210 240 冷却时间 20 90 中段 230 280 成型时间 s 总周期 40 190 料筒温度 t 前段 240 285 螺杆转速n r min 1 28 喷嘴温度 t 240 250 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 MPa 80 130 后处理 时间 r h 8 12 第五章第五章 模具结构的设计模具结构的设计 第一节第一节 塑料制件在模具中的位置塑料制件在模具中的位置 1 分型面的选择 在选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则 a 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 b 确定有利的留模方式 便于塑件顺利脱模 c 保证塑件的精度要求 d 满足塑件的外观质量要求 e 便于模具的加工制造 f 对成型面积的影响 g 对排气效果有利 h 保证侧向型芯的放置容易及抽芯机构的动作顺利 该塑料为灯座 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 如图二 a 所示 选择这种方案 侧面抽芯机构设在定模部分 模具结构需用瓣合式 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 5 1 2 型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 第二节第二节 浇注系统的设计浇注系统的设计 浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道 它 对于获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影响 浇注系统一 般由主流道 分流道 浇口和冷料穴等四部分组成 下面依次对它们进行分析设计 1 主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始 到分流道为止的塑 料熔体的流动通道 其截面成圆锥形 锥角为 2 6 表面粗糙度为 a 0 8 主流道入口直径 大于喷嘴直径 1 大约 1 左右 根据手册查得 XS ZY 500 型注射机喷嘴的有关尺寸 喷嘴球半径 R0 18mm 喷嘴孔直径 d0 4mm 根据模具主流道与喷嘴的关系 R R0 1 2 mm d d0 0 5mm 取主流道球半径 R 20mm 取主流道的小端直径 d 4 5mm 为了便于将凝料从主流道中拨出 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 D 12mm 同时为了使熔料顺利进入分流道 在主流道出料端设 计 r 5mm 的圆弧过度 主流道形状如图 3 图 5 2 主流道形状 2 分流道的设计 分流道是熔料从主流道进入腔前的过渡部分 它的截面形状应尽量使比表面积小 热量损失小 磨擦阻力小 分流道的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 该塑件的体积较大 但形状不算太复杂 而且壁厚均匀 可 以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 此 灯座的设计从便于加工的方面考虑 采用截面形状为半圆形的分流道 查有关手册得 R 6mm 3 浇口的设计 浇口亦称进料口 是连接分流道与型腔的通道 它的位置 形状及尺寸对塑件的性 能和质量的影响很大 它不是一次就确定尺寸的 要经过试模 成型情况等因素的变动 来确定 a 浇口形式的选择 由于该塑件外观质量要求较高 浇口的位置和大小应以不影塑件 的外观质量为前提 同时 也应尽量使模具结构更简单 根据对塑件结构的分析及已确 定的分型面的位置 可选择的浇口形式有以下几种方案 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 盘形浇口 它具有料流同时前进 进料均匀 不易产生熔接痕 排气条件好等优点 但是浇 口凝料去除较困难 需要切削加工或冲切法去除 此外 模具结构设计也不易实现 点浇口 它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 但是模具需要设计成双分型面 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 综合对塑件成型性能 浇口和模具的分析比较 确定成型该塑件的模具采用点浇口形 式 b 进料位置的确定 根据塑件外观质量要求以及型腔的安放方式 进料位置设计在塑件底部 第三节第三节 型芯 型腔结构的确定型芯 型腔结构的确定 型芯和型腔可采用整体式或组合式结构 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 热处理都比较困难 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 具钢较多 不便于加工和热处理 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 便于机械加工和热处理 修理和更换比较方 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 170mm 而且形状复杂 有锥面过渡 若采用整体 式型腔 加工和热处理都比较困难 所以 才用拼块组合式 在型腔的底部大面积镶拼 结构 但又考虑模具温度调节 型芯则采用整体式结构 第四节第四节 脱模机构的设计脱模机构的设计 所谓脱模机构就是使塑件从模具成型零件上脱出的机构 让固化的成型塑件完好的 从模具中顶出 取决于脱模机构的合理设计 在设计脱模机构时一般要综合考虑以下选 用原则 尽可能让塑件留在动模 使脱模机构易于实现 不损坏塑件 不因脱模而使塑件质量不合格 塑件被顶出位置应尽量在塑件内侧 以免损伤塑件外观 脱模零件配合间隙合适 无溢料现象 脱模零件应有足够的强度和刚度 脱模零件要工作可靠 运动灵活 制造容易 配换方便 另外 为实现注塑生产的自动化 必要时不但塑件要实现自动坠落 还要使浇注系 统凝料能脱出并自动坠落 塑件在成形时 由于有尺寸上的收缩 所以对模具的凸出部位有包紧力 而脱模机 构的负荷就是这种包紧力对脱模方向上形成的阻力 脱模机构有很多种 简单脱模机构有推杆机构 推管机构 推件板机构 及这些机 构的组合 困为推杆位置的设置有较大的自由度 因而用于推顶箱体等异型制品 以及 塑件局部需较大脱模力的场合 根据该塑件的形状特点 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 推块推出结构可靠 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 推杆推出结构简单 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 第五节第五节 侧抽芯机构的设计侧抽芯机构的设计 侧抽芯机构简称为侧抽机构 用来成型具有外侧凸起 凹槽和孔的塑件 成型壳体 制品的局部凸起 凹槽和肓孔 因为侧抽机构的注射模 其可动零件多 动作复杂 因 此 侧抽机构的设计应尽量可靠 灵活和高效 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 根据塑件结构采用两种选 择方案 一是采用滑块导斜的斜滑块分型抽芯机构 二是采用斜杆导滑的分型抽芯机构 因为该塑件的侧抽芯距较小 而且滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构的模具结构较斜 杆导滑的分型抽芯机构的模具结构安装调整较简单 故选择滑块导滑的斜滑块分型抽芯 机构 第六节第六节 标准模架的选择标准模架的选择 模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置 凸凹模结构形式 推出机构 合模导向 机构等方面 尽量选取标准模架 在本次设计中 模具采用了一模一件成型 并采用点 浇口注射成型 利用滑块导滑的斜滑块分型抽芯 另外 采用推杆推出 综合以上分析 查相关手册 GB T12556 选用模架型号为 A4 型标准模架 灯座注射模装配图参见附图 装配图 第七节第七节 注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核 1 模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 H 定 45mm 压板 H 压 25mm 型芯固定板 H 固 25mm 型腔板 H 型 93mm 凹模板 H 凹 65mm 垫板 H 垫 35mm 模脚 H 模 85mm 模具闭合高度 H 闭 H 足 H 动 H 导 H 型 H 固 H 流 H 定 85mm 35mm 65mm 93mm 25mm 25mm 45mm 373mm 2 安装部分的校核 该模具的外形尺寸为 365mmX315mm XS ZY 250 型注射机模板最大安装尺寸为 598X520 故能满足模具安装要求 由于 XS ZY 250 型注射机所允许模具的最小厚度为 Hmin 165mm 最大厚度 Hmax 350mm 即模具闭合高度不满足 Hmin H Hmax 的安装要求 所以 另选注射机 XS ZY 500 型 即可满足模具安装要求 3 模具开模行程校核 经查资料 XS ZY 500 型注射机的最大开模行程 s 500mm 满足下式计算所需的出件 要求 S H1 H2 a 5 10 mm 40 133 95 7 275mm 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 所以 XS ZY 500 型注射机能满足使用要求 故可采用 XS ZY 500 型注射机 第六章第六章 注射模设计的尺寸计算注射模设计的尺寸计算 1 成型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算 查有关手册得 PC 的收缩率为 Q 0 5 0 7 故平均收缩率为 Scp 0 5 0 7 2 0 6 0 006 根据塑件尺寸 公差要求 模具的制造公差取 z 4 成型零件尺寸计算见表 3 表 6 1 型腔 型芯只要工作尺寸计算 已知条件 平均收缩率Scp 0 006mm 模具的制造公差取Z 4 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 69 0 860 68 77 00 22 小端对 应的型 腔 70 0 860 Lm Ls LsScp 3 4 z0 69 78 00 22 114 01 14 115 54 0 290 件 25 导 滑板 型 腔 1 内凸对 应的型 芯 121 01 28 lm Ls LsScp 3 4 0 z 122 68 0 320 型腔的 计算 件 22 型 腔板 大端对 应的型 127 1 280 Lm Ls LsScp 3 4 z0 126 8 00 32 129 1 280 128 8 00 32 137 1 280 136 86 00 32 170 1 60 169 82 00 4 127 0 280 7 86 00 0 7 腔 133 1 280 hm hs hsScp 2 3 0 z 132 94 0 0 32 63 00 74 63 9 0 180 64 00 74 64 9 0 180 123 01 28 124 69 0 320 131 01 28 132 74 0 320 型芯的 计算 件 7 型芯 大型芯 164 01 6 lm Ls LsScp 3 4 0 z 166 0 40 2 00 2 2 16 0 050 5 00 24 5 21 0 060 12 00 28 12 28 0 070 10 00 28 10 27 0 070 4 5 00 24 lm Ls LsScp 3 4 0 z 4 7 00 24 5 00 24 5 21 0 060 件 11 型 芯 2 件 6 型芯 5 件 7 型芯 12 件 24 型 芯 10 4 5 小型芯 2 25 00 2 hm hs hsScp 2 3 0 z2 39 0 040 孔距型孔之间的中心距 34 0 28 Cm Cs CsScp z 8 34 2 0 035 96 0 5 96 58 0 062 150 0 5 7 150 9 0 07 2 确定抽芯机构零件尺寸计算 抽芯距的计算 S 抽 h 2 3 121 114 2 2 5 6mm 其中 h 为凸台高度 2 3 mm 为抽芯安全系数 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 推出距离有直接关系 本设计抽芯距较小 选择 a 10 确定斜滑块尺寸 斜滑块在件 25 导滑板 型腔 1 中导滑 根据塑件尺寸需求 件 25 导滑板 型腔 1 的高度设计为 85mm 斜滑块在件 25 导滑板 型腔 1 中能导滑的行程 40mm 考虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程 见附图 导滑板 校核实际抽 芯距 S 抽实 S 抽实 tanaX40 tan10X40 0 176X40 7 04mm S 抽满足抽芯距要求 斜滑块见附图 斜滑块 3 注射模具零件设计 注射模具零件设计图参见附图 各零件图 结论结论 到此为止 灯座的模具设计己初步完成 在设计过程中 由于要查阅大量的相关资 料和手册 把自己所学的理论知识用于设计实践中 使自己有了一个独立思考问题 分 析问题 解决问题的锻炼机会 在这次设计中 我不但对注射模进行了深刻的了解 而且对模具的一些加工工艺也 进行了分析 通过此次设计 我深深的认识到自己的不足之处 那就是实际经验 当遇 到实际问题的时候 很难独立解决 尤其是一些工艺的问题 怎么样才能保证其精度 怎么样才能降低成本 这都是我自己要解决的问题 现在的我所设计的东西都是没有结 合工厂的生产工具 自己说了算 而且太过依赖高科技 这样虽然能把模具制造出来 但也大大的提高了模具的成本 所以 我要在以后的工作中不断的积累经验 提高自己 的设计水平 同时 在设计过程中 我也发现了以前所学知识的缺陷部分 通过新一轮的学习 使自己的理论知识进一步得到完善 从而达到了温故而知新的作用 另外 指导老师和 同学的帮助与支持可以说是这次设计完成的其础 在这里表示感谢 致谢致谢 在此次的毕业设计中 老师在设计过程中给予了我正确的指导 在众多方面提供了 方便和便利 为论文的合理性 可行性和完善性提供了有利的帮助 在此表示衷心的感 谢 同时 系领导和老师也在设计过程中时常关心我 督促我 在查阅文件资料方面提 供了很大的便利 在此也表示衷心的感谢 希望以后还有机会能听到老师们的谆谆教悔 参考文献参考文献 1 黄圣杰 王俊祥编著 Pro ENGINEER 2001 基础及应用教程 北京 电子工业出版 社 2002 4 Pro E 开发院 2 屈华昌主编 塑料成型工艺与模具设计 北京 机械工业出版社 1996 4 3 冯炳尧 韩泰荣 蒋文森编 丁战生审 模具设计与制造简明手册 上海 上海科学 技术出版社 1998 7 4 唐志玉主编 塑料模具设计师指南 北京 国防工业出版社 1999 6 5 塑料模设计手册 编写组编著 第二版 塑料模设计手册 北京 机械工业出版社 1994 6 李澄等主编 机械制图 北京 高等教育出版社 1997 7 陆宁编著 实用注塑模具设计 北京 中国轻工业出版社 1997 5 塑料模具设计与 制造丛书 8 奚永生编著 精密注塑模具设计 北京 中国轻工业出版社 1997 模具设计与制造 丛书 3 9 唐金松主编 简明机械设计手册 上海科学技术出版社 1992 6 10 吴崇峰主编 实用注塑模 CAD CAE CAM 技术 中国轻工业出版社 2000 8 11 将继宏 王效岳编绘 注塑模具典型结构 100 例 中国轻工业出版社 2000 6 12 黄毅宏 李明辉主编 模具制造工艺 机械工业出版社 1999 5 13 王树勋编著 注射模具设计与制造实用技术 华南理工大学 出版社 1996 14 申树义 高济编著 塑料模具设计 机械工业出版社 1999 袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿 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膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿