电视机旋钮的模具设计.doc

第 27 页 共 27 页目录毕业设计评分表3毕业设计阶段性检查表5毕业设计（论文）答辩问题原始记录6 任务书8正文91.塑料制品的工艺性分析102.成型设备选择与模塑工艺规程的编制123.注射模结构设计134.成型零件尺寸计算155.注射机有关参数的校核：177.装配图228.主要模具零件加工工艺 23 9.参考文献26陕西国防工业职业技术学院毕业设计评分表工 程 系机电工程系班 级模具3072专 业模具设计与制造学生姓名潘海娟学生学号12307210指导教师吴治明毕业设计题目电 视 机 旋 钮项 目参考标准分实 得 分（一）课题评定成绩（0.6）1.设计过程考评成 绩 设计过程中的独立性10分工作态度及出勤情况5分按时完成任务情况5分2.设计质量考评成 绩题目的难易程度，设计方案的合理性15分设计过程中分析、解决问题能力的表现15分掌握基础理论的情况10分资料收集、文献阅读情况10分设计图纸、说明书的质量、规范程度20分设计的创新意识及应用价值10分（二）答 辩 成 绩（0.4） 1.个人对课题工作的总体介绍情况40分2.回答基本问题的正确程度40分3.回答较复杂问题的正确程度20分总评成绩课题评定成绩0.6答辩成绩0.4 分成绩等级指导教师评语答辩小组意见答辩组组长签章： 二 年 月 日学院毕业考核委员会意见学院毕业考核委员会主任签章： 二 年 月 日毕业设计阶段性检查表专 业模具设计与制造班 级模具3072姓 名潘海娟学 号10设计课题 电 视 机 旋 钮起止日期检 查 内 容完成情况指导建议设计态度备 注1模具类型及结构的确定2模具结构草图的绘制3绘制模具非标准零件工作图4编制典型零件的制造工艺5编制塑件的模塑成型工艺指导教师 年 月 日毕业设计（论文）答辩问题原始记录设计图存在问题问题1题目记录回答记录问题2问题3问题4问题5问题6问题7问题8问题9问题10其他陕西国防工业职业技术学院模具设计与制造毕业设计任务书班级学号模具307210学生姓名潘海娟指导教师吴治明设计题目 电 视 机 旋 钮任务书下达日期2009 年 9 月 21 日 指导教师(签字)_设计原始参数1.塑件图：见附件2.材料：ABS3.批量：100万件 4.塑件精度：5级精度 设计工作内容1.编制模塑成型工艺规程（即填写“塑件成型工艺卡”）2.绘制塑件注射模总装图3.绘制该模具零件图一套4.编制该模具凸模、凹模制造工艺规程5.编写完善模具设计说明书（按A4打印纸装订）6.所有资料按要求装订后以文件袋形式上交辅导教师，并交电子稿在毕业设计栏目中。一.塑料制品的工艺性分析1. 塑件的分析： 、ABS是丙烯、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物，属于热塑性工程塑料。、ABS塑料在一定温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性；其热变形温度为100左右；具有一丁的化学稳定性和良好的介电性能；还能与其他塑料和橡胶混溶等特性；其制品尺寸稳定性好，表面光泽，可以抛光和电镀；ABS塑料耐热性并不高，耐低温性和耐紫外线性能也不好。、ABS塑料成型性较好。其流动性也较好，成型收缩性小；ABS塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短。但ABS吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥。ABS塑料可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。2、塑件尺寸精度分析 此塑件上均未标注公差精度要求，所以所有尺寸均为自由尺寸，查塑料模塑成型技术表3-9 “常用材料分类和公差等级选用”，未注公差等级选MT5级精度，属于中等精度等级然后按表3-10“国家标准模塑件尺寸公差数值表”，查得未注尺寸公差的公差，标注如下单位： 、塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、；、塑件内形尺寸: 、 、； 3 塑件表面质量分析 该塑件是电视机旋钮表面要求光亮无划伤痕迹。4 塑件结构工艺性分析、此塑件为圆柱回转体类零件，高度为31 ，各段厚度不一，总体尺寸为20，尺寸较小； 、塑件有一长度为12mm的杆状部分，成型此杆状部分采用镶件结构，塑件有圆周内凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必须使用两侧的侧滑块分型机构，使用斜导板起开合模的导向作用。 塑件表面有一个的圆形凹槽，成型此部分采用成型推杆成型。 二、成型设备选择与模塑工艺规程的编制1、 计算塑件体积、重量、 计算体积:通过使用Pro/e软件绘制旋纽零件图，查得塑件体积：V =5.33 、估算质量： 查表5-1“某些热塑性塑料的密度及压缩比”，知ABS的密度=1.01.1g/,取=1.05 g/ 塑件质量m=v=5.331.05=5.59g 、估算浇注系统塑料质量： 查中国模具工程大典知，浇注系统的质量取塑件质量的20%100%，所以总质量 M =4.35*m =24.32g 初选注射机：XS-ZY-60； 初定型腔数：一模四腔； 注射机XS-ZY-60的主要技术参数：螺杆直径38mm 额定注射量 60 注射压力 122Mpa 锁模力 500KN 最大注射面积 130最大开合模行程 180mm拉杆空间 280mm250mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm喷嘴球头半径喷嘴孔直径12结论: 可用注射成型 三. 注射模结构设计1 、分型面的选择分型面的选择应遵循以下原则： 、分型面应便于塑件的脱模； 、分型面选择应有利于侧面分型和抽芯； 、分型面选择应保证塑件的外观质量； 、分型面选择应有利于防止溢料； 、分型面选择应有利于排气； 、分型面选择应尽量使成型零件便于加工； 、分型面选择必须考虑注射机的技术参数； “一般，分型面选在塑件的最大截面处” 综上所述，该塑件的分型面取在塑件的最大截面AA 。 2、 浇注系统 对浇注系统的要求是：将熔体平稳的引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔内的气体顺利排出；在熔体填充型腔和凝固过程中，能充分地把压力传到型腔各部位，以获得组织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑料制品。1、主流道： 主流道横截面形状通常采用圆形。为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度26，内壁粗糙度小于0.4，小端直径D一般取3-6，且大于注射机喷嘴直径d约0.5-1；主流道的长度由定模座板和定模板厚度确定，一般L不超过60，主流道大端与分流道相接处应有过渡圆角通常取1-3以减小料流转向时的阻力。 由于主流道需要与高温塑件和喷嘴频繁接触，所以要设置浇口套。查模具设计与制造简明手册，选浇口套型，小端直径，长度L为30。浇口套直接装配到定模座板上，方便且安装简单。如图所示： 2、分流道： 分流道是介于主流道和浇口之间的一段流道。它是熔体由主流道流入型腔的过渡段通道，也是使浇注系统的截面变化和熔体流动转向的过渡通道。 分流道截面形状和尺寸：、分流道截面为梯形截面，其加工容易，且热量散失和流动阻力也不大； 所以，选梯形截面。查塑料模塑成型技术表5-5“常用分流道横截面及其尺寸”，如图： 圆角半径R=1.5 分流道长度L=50 高度h=3.5 梯形长边长度X=5 3、浇口：、 浇口的基本作用：使从分流道来的熔体产生加速，以快速充满型腔 ；防止熔料倒流；便于浇口凝料与制品分离。、 浇口选用：点浇口：其优点是去除浇口后 ，制品上留下的 痕迹不明显，但压力损失较大，制品收缩大，而且模具应设计成双分型面模具，以便脱出流道凝料，造成模具结构复杂。图为点浇口：该制品选用点浇口。塑件表面质量有较高要求，去除浇口后 ，制品上留下的 痕迹不明显。但是，模具应设计成双分型面模具，以便脱出流道凝料，造成模具结构较复杂。图为点浇口尺寸： 4、冷料穴与拉料杆： 梯形拉料杆为标准件，易于选取，且使用效果较好。其头部有一定空间。能贮存凝料，充当冷料穴。如图： 3、 型腔设计：1、型腔设计：型腔是成型塑料制品外形的主要零件。可分为整体式和组合式两类。 组合式凹模改善了加工性，减少了热处理变形，有利于排气，便于模具的维修，节约了模具钢，但装配调整较麻烦，主要用于形状复杂的塑料制品的成型。 该制品外型有圆周内凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必须使用两侧的侧滑块分型机构，型腔需要做成两侧滑块，采用组合式。4、侧向分型： 因为塑件有圆周内凹槽，所以必须使用两侧的侧滑块分型机构，且塑件倒装需要使用延时侧抽。使用斜导板起开合模的导向作用。使用楔紧块，在合模时对模具起锁紧的作用。5、推件方式： 推出机构的设计要求：、尽量使塑料制品留在动模上 、保证制品不变形不损坏 、保证制品外观良好 、结构可靠 该塑件要求“表面光亮且无划伤痕迹”，且该零件底面上有一个的圆形浅凹槽，可以直接使用推杆成型。综合以上结论，选推杆推出。复位零件：采用复位杆复位，使已完成推出制品任务的推杆回到注射成型状态的位置。 6、冷却与加热系统：由于ABS塑料成型时要求模温在50-80，生产批量为100万件，但体积很小，故模具可不考虑设置加热冷却系统。 7、标准模架的选用：该塑件最大尺寸为20，采用点浇口，其生产批量为100万件，采用一模四腔，则其模具对称，便于布置，型采腔用镶拼式，尺寸不大，但为满足模板的强度、刚度以及型腔布局的需要，选150200的标准模架，其闭合厚度为195，该模具的最大尺寸为200200；注射机XS-ZY-60的拉杆空间为280250，最大模具厚度200mm，所选模架能放进去。所以可使用初选的注射机XS-ZY-60，其能满足生产要求。四、 成型零件尺寸计算1、 型芯、型腔计算: 该塑件材料为ABS，查的该塑料的收缩率为0.40.7，取0.55。模具制造公差取1、 、型腔径向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式计算： =(+%-) = 、 、 ；则=6+60.55%-0.24=5.85=4.34 =14.79 =16.65 =19.68、型腔深度尺寸：=+%-=、则 =12+120.55%-0.34=11.83=1.87 =10.83 、型芯径向尺寸：按下式计算： =+%+ = 、 则 =8+80.55%+0.24=8.22=2.5+2.50.55%+0.2=2.67 五、注射机有关参数的校核： 1、 注射量的校核：由前面知，塑件和浇注系统质量都为35g，则每次注射所需注射量为：45.59g=25g 注射机的最大注射量以最大注射容积标定时，按下式校核： V= （5-1）式中-注射机最大注射容积 -一个制品的体积V-制品总体积（包括制品、流道凝料在内） n-型腔数-流道凝料体积 K-注射机最大注射量的利用系数，取K=0.8由前面计算知，塑件与浇注系统凝料的体积相等，则每次注射所需塑料体积为： V= V +V=4*5.33 cm+2050mm=23.37 注射机最大注射量600.8=4823.37 故能满足要求。2、 锁模力与注射压力的校核：、 注射压力校核：即P (5-6)式中 -注射机的最大注射压力（MPa） P-塑料制品成型所需的注射压力（MPa）由于所选注射机为XS-ZY-60，其注射压力为122 MPa，即为122MPa。查塑料模塑成型技术附表4“常用热塑性塑料注射成型的工艺参数”，P为60100 MPa，满足上式要求。、 锁模力的校核：需满足 F= (5-7) 式中-注射机的最大锁模力 -模内平均压力，见表5-2 -制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和 由前可知，注射机XS-ZY-60的最大锁模力为500KN，为34.4 MPa，经计算得为865.4 =+=+1005 +=865.4 =34.3865.4=30KN50KN 满足上式要求。3、 模具厚度的校核： H （5-11）式中H-模具闭合厚度（=193） -注射机允许模具最小厚度（=70） -注射机允许模具最大厚度（=200） 满足上式要求。4、注射机喷嘴与模具主流道衬套关系： R=r+(12) D=d+(0.51)式中d-注射机喷嘴前端孔径（=4） D-模具主流道衬套的小端直径（=5） r-注射机喷嘴球面半径（=12）R-模具主流道衬套的球面半径（=13）满足上式要求。5、 开模行程的校核：由于注射机XS-ZY-1000最大开模行程与模具厚度无关，所以按下式校核：S+510 5-12式中S-注射机最大开模行程(移动模板行程)（=180） -制品的推出距离（=15） -制品的总高度（=31）满足上式要求。6、 流程比的校核：熔体流程长度与厚度之比即为流程比。可按下式计算： 流程比= （5-18） 所以=（+）2=70，而ABS的流程比介于聚乙烯和聚丙烯之间，取210235。所求值小于ABS的流程比，满足要求。7、 型腔侧壁和底板厚度的校核：1、 型腔侧壁计算：由于其型腔为组合式型腔，型腔侧壁厚度为；t=r(-1) （4-27）式中 -型腔长边长度（=200MPa） P-型腔内熔体压力（=34.3MPa） 代入上式得t=3.5：故该模具型腔壁厚可取3.5。 2、底板厚度计算:该模具采用两垫块支撑，按刚度计算的底板厚度如下： h= 4-46L-支架间距=94 -底板总长=200-底板上承受成型压力部分的长度=115E-型腔材料弹性模量（=2.1 MPa）-型腔弹性变形增长值，见表4-6=0.05P-型腔内熔体压力（=34.3MPa） 代入上式得h=28.5. L计算出的底板厚度h为 28.5mm，在结构许可情况下，为使底板强度满足可以增加一点底板厚度。所以，将底板厚度h定为32mm。五、 模具装配图：该模具结构较复杂，且采用一模四腔，属于多分型面模具。 其主要地方在于侧滑块和型腔的加工，须严格保证其加工，以满足生产需要。 模具整体尺寸较小，但局部采用镶拼式结构，装配时需保证其安装精度，以保证制品质量。其各个零件图详见塑模装配图。模具开模动作说明： 开模时，由于拉钩27拉着滑块30，以至使模具首先由定模座板3和镶块固定板4分开，使浇口凝料能取出。然后，当动模开行到压块29将滑块30打入使拉钩与滑块脱离，且压板29又将滑板30拉住，使镶块固定板4固定在那不再向下运动；然后模具继续分型，由侧导板2导向（延时侧抽），先是将塑件从上型腔中抽出，再进行侧向分型；侧向分型完成以后，最后由成型推杆将塑件推出。六、 主要模具零件加工工艺：1、型腔镶件的加工工艺过程：材料：CrWMn 热处理：淬火，回火 HRC5458工序号工序名称工序内容设备1备料按尺寸3525的圆棒料切断锯床2车端面车端面保证长度22.5，钻中心孔；调头车端面保证长度20.3，钻中心孔，留磨余量0.3。卧式车床3车外圆车长度为17的外圆至22.2，且保证其台肩高度尺寸为3.1；卧式车床4铣铣高度为3mm，外型尺寸为28mm22mm，到尺寸加工中心5平磨磨台肩尺寸保证3；调头磨保证长度尺寸为20，留0.05研磨量；磨22的圆至尺寸。平面磨床6钳工钻锥形孔5.6mm锥度36深7mm；和钻1mm深1mm的孔，至尺寸。7热处理按热处理工艺进行，淬火、回火，硬度HRC54588电火花加工深度为11.83的孔，至公差要求。电火花成型机9研磨研磨所有孔内面至尺寸10检验2、测滑板的加工工艺过程：材料：Cr12 热处理：淬火 5458HRC工序号工序名称工序内容设备1备料锻造毛坯130mm80mm25mm2铣床铣上下平面保证高度尺寸23.4mm铣床3钳工划线划出工件外形尺寸，和方形斜楔通孔位置，以及四个型腔和拉料杆孔位置；4铣铣出工件的外形轮廓尺寸，方形斜楔孔；铣出工件底面的燕尾形的高5mm的台阶的大致尺寸50mm59mm；到尺寸，并保留0.1的磨削余量；加工中心5铣四个型腔，拉料杆孔；至尺寸，型腔粗处尺寸保留0.05的研磨余量；加工中心6线切割切割出燕尾形台阶，至尺寸；线切割机7钳工钻出燕尾形台阶底面处的6mm深3mm沉孔；及板两凸出部位侧面的8mm的两通孔；钻床8热处理按热处理工艺进行，淬火、回火，硬度HRC 5458；9平磨磨板的各平面，至尺寸；及磨两8mm的两通孔平面磨床10研磨研磨所有型腔及孔至尺寸11检验七、 参考文献：机械工业出版社：塑料模塑成型技术-翁其金 主编中国模具工程大典实用模具技术手册模具设计与制造简明手册塑件成型工艺卡塑 件 名 称电视机旋钮塑件草图材 料 牌 号ABS单 件 重 量5.39g成型设备型号XS-ZY-60每 模 件 数4件成型工艺参数材料干燥干燥设备名称温度 /85时间 /h3h成型过程料筒温度后段 /150170中段 /165180前段 /180210喷嘴 /175190模具温度 /60至75时间注射 /s1025s保压 /s05s冷却 /s1550s压力注射 /MPa60100MPa保压 /MPa后 处 理温度 /_70_时间 /min_24h_编 制日 期审 核日 期09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 ZXT-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻6-4.5孔的夹具设计10/04 13:45 五吨单头液压放料机的设计10/04 13:44 五吨单头液压放料机设计09/09 23:40 仪表外壳塑料模设计09/08 20:57 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计09/08 21:00 传动系统测绘与分析设计10/07 23:46 保护罩模具结构设计09/20 15:30 保鲜膜机设计10/04 14:35 减速箱体数控加工工艺设计10/04 13:20 凿岩钎具钎尾的热处理工艺探索设计09/08 21:33 分离爪工艺规程和工艺装备设计10/30 15:26 制定左摆动杠杆的工工艺规程及钻12孔的夹具设计10/29 14:03 前盖板零件的工艺规程及钻8-M16深29孔的工装夹具设计10/07 08:44 加油机油枪手柄护套模具设计09/20 15:17 加热缸体注塑模设计10/07 09:17 动模底板零件的工艺规程及钻52孔的工装夹具设计10/08 20:23 包缝机机体钻孔组合机床总体及夹具设计09/21 15:19 升板机前后辅机的设计09/09 22:17 升降式止回阀的设计09/22 18:52 升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计09/09 16:41 升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计08/30 15:59 半自动锁盖机的设计（包装机机械设计）08/30 15:57 半轴零件的机械加工工艺及夹具设计10/29 13:31 半轴零件钻6-14孔的工装夹具设计图纸09/26 13:53 单吊杆式镀板系统设计08/30 16:20 单级齿轮减速器模型优化设计08/30 16:24 单绳缠绕式提升机的设计09/09 23:08 卧式加工中心自动换刀机械手设计09/08 22:10 厚板扎机轴承系统设计09/18 20:56 叉杆零件的加工工艺规程及加工孔20的专用夹具设计08/30 19:32 双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计09/09 22:33 双模轮胎硫化机机械手控制系统设计09/09 22:32 双辊驱动五辊冷轧机设计09/08 20:36 变位器工装设计-0.1t普通座式焊接变位机09/28 16:50 叠层式物体