锥形带轮注塑模具毕业设计论文说明书.doc

摘 要 塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀， 电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、 电器、家电和通讯产品制造中。 注塑成形是成形塑件的主要方法之一， 是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在 高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效 率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。 本次毕业设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等 特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分 型面、 型腔数目、 浇口形式、 位置大小； 其中最重要的是确定型芯和型腔的结构， 以及它们的定位和紧固方式。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设 计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编 制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠,并 能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。！所有下载了本文的注意：本论文附有CAD图纸和完整版word版说明书，凡下载了本文的读者请加QQ 83753222，或留下你的联系方式（QQ邮箱）最后，希望此文能够帮到你！ 关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计AbstractPlastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is power button , which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production . After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .Key Words: Plastic , Injection molding , Mold designIII目 录摘 要IIIAbstractIV目 录V第一章 绪论71.1 引言71.2 塑料模具在国民经济中的作用71.3 塑料成型模具发展趋势9第二章 模具具体设计过程102.1工艺性分析102.2 确定型腔数目102.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定112.4 浇注系统的设计122.5分型面的确定132.6 选用模架142.7 校核注射机172.8 推出结构设计172.9 冷却系统的设计182.10 排气系统的设计182.11 顶出机构如图19第三章 成型零件的结构设计与计算203.1模具部分的型芯203.2成型零件钢材的选用203.3成型零件工作尺寸的计算203.4 模架的确定和标准件的选用215.1加热系统275.2冷却系统27总结与展望29参考文献30致 谢31第一章 绪论 1.1 引言 随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 在各种材 料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各 种模具。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。 模具是工业生产中的重要工艺装备。 模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，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。 对塑料模具的全面要求是: 尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。 高效率、自动化、操作简便。 结构合理、制造容易、成本低廉。 尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此常采用自动开合模 及自动顶出机构。 合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。1.2 塑料模具在国民经济中的作用 塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的 关系。 塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。 塑模工业是国民经济的基础工业。 用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑模也是成型塑料制品的主要工具， 它的结构和加工精度对塑件的质量和生 产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处 理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。 塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性， 将其成型为具有一定形状和尺寸， 并通过化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模： （1）压缩成型的塑料模具，它是将塑料原料直接加入敞开的塑模型腔内， 当塑模闭合后，在加压和加热的作用下，塑料成为流动状态并充满型腔，然后通 过化学或物理变化使塑料硬化定型。 （2）压入成型的塑料模具，它是成型热固性塑料或封装电器元件等用的一 种塑料成型模具，这种塑模设有单独的加料室。成型及加料前先闭模，然后将塑 料放入加料室内预热加压成粘状态时，再使塑料通过塑模的浇注系统，以高速 挤入塑模型腔中去，继续加热加压，直到完成塑料的固化而成型。 （3）挤出成型的塑料模具，它是将放入料斗中的原料由螺旋送入加热室， 在加热室的模具端，加热成粘流状态的塑料，在挤出机的高压和高速作用下，通 过具有一定断面形状的机头（口模）和定型模（套）而挤出成型。它主要用于热 塑性塑料，个别也有用于热固性塑料的塑件成型。 （4）注射（塑）成型的塑料模具，它是将塑料原料注射在注射机的加热料 桶内，受热呈熔融状态，在注射机的螺杆或柱塞的推动下进入塑模型腔，是塑料 在型腔内硬化成型。 此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑 料成型塑模等等， 但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础 上，且比较简单。随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料 的新型成型模具。 近年来我国塑料工业生产的发展速度很快， 塑料的应用正普及到国民经济领 域的各个部门。采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合 管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、 日用品及机械行业中的齿轮、 轴承等机械零件， 在汽车、 飞机、 造船业中的仪表、 车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、 电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用， 特别是在建筑工业中塑料的应用更为 广泛， “以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属 材料开辟了新途径。 当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模 的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。据资料 介绍， 国外一些工业比较先进的国家在塑模的设计与制造方面， 已经采用 CAD/CAM 系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得 较好经济效益。 1.3 塑料成型模具发展趋势 近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大 型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。 (1) 加深理论研究 随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入， 模具设计已由经验设计阶段逐步向 理论计算设计方面发展。 这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定 了基础。 (2) 高效率、自动化 如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型 抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。高效自动化的模具与高 速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高产品质量，降低生产成本起了 很大作用。 (3) 大型、超小型及高精度 随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许 多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。 大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔 易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运 动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。 (4) 革新模具制造工艺 塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种 坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机床等来代替传统的机械加工方法，这样 不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。采用精 密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便 (5) 模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE) CAD 软件的主要功能是几何造型技术， 它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上， 完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。 CAE 软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体 的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变 形、内应力等，使计算结果优化。 (6) 标准化 模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料注射模模 架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。 模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购 买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造 周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到 30%以 上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。 第二章 模具具体设计过程如图所示塑件，材料为ABS，收缩率0.3%0.8%。生产批量15万件。2.1工艺性分析1）该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状复杂，采用一模腔。2）为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。2.2 确定型腔数目 注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生产效益；该塑件属于批量生产，精度要求一般，塑件尺寸适中，故有以下两种方案： （1）.一模两腔模具尺寸小，生产效率较低。（2）.一模两腔模具尺寸小，生产效率较低。（3）.一模四腔模具尺寸适中，生产效率较高。 根据塑件的生产批量假设是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故选用方案（1）。 按照塑件所示尺寸，近似计算： 塑件体积Vs2.7688cm3查表6-1塑料ABS的密度为 1.021.05g/cm3 (注塑级密度为1.05g/cm3) 单件塑件重量：ms=2.128*1.05g=2.95263g2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定查表6-4ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55% 型腔工作部位尺寸：型腔径向尺寸：Lm+0=(1+ S )Ls -X+0型腔深度尺寸：Hm+0=(1+ S )H