收音机中框零件注射模设计【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 本科毕业设计 (论文 ) 题目： 收音机中框零件注塑模设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2013 年 4 月 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 摘要 本 次设计 主要讲述收音机中框零件塑件进行模具设计的毕业设计。论文综述了国内模具设计的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。 首先分析塑件工艺结构，了解塑件的技术要求，测量塑件尺寸，绘制塑件图，选用 料，设计出一套一模一腔的塑料模具。同时，详细叙述了设计过程如何分析塑件制品的结构、性能，确定成型方案，成型部分的设计，导向机构、浇注系统、顶出机构、排气、冷却系统等，接着分析了如何选择模具钢种、模具标准件。 本套模具设计结合了机械制图， 差配合，模具 设计，机械制造技术模具工艺学， 专业课程的知识，讲述了塑料模具结构设计的步骤，详细介绍了一套塑料模具设计的全部过程。 关键词 ： 型腔；型芯；模具设计 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 of on to of of on at of a a BS of At in to a so G a of a of to of 录 1 绪论 . 1 具介绍 . 1 具在加工工业中的地位 . 1 具的发展趋势 . 1 计在学习模具专业中的作用 . 2 2 该塑件材料分析和工艺性分析 . 3 料分析 . 3 艺分析 . 3 3 拟定的成型工艺 . 4 件的成型方法 . 4 件的成型参数 . 4 定型腔数目 . 4 算制品的体积和重量 . 4 定型腔数目 . 4 4 浇注系统的设计 . 6 件在模具中的位置 . 6 腔的布置 . 6 型面的选择 . 6 定浇口形式及位置 . 7 流道的设计 . 8 流道设计 . 8 料穴设计 . 9 5 成型零部件的设计 . 12 型零部件的结构设计 . 12 型零部件工作尺寸计算 . 13 型零部件的强度与刚度计算 . 14 6 结构零部件的设计 . 16 用注射机及模架 . 16 选注射机 . 16 标准模架 . 17 模板与动模板的设计 . 18 模导向机构的设计 . 18 推出机构的设计 . 18 件力的计算 . 18 定顶出方式及推杆位置 . 18 8 侧向分型与抽芯机构设计 . 20 侧抽芯机构设计 . 20 算斜导柱倾斜角 . 23 算斜导柱直径 D . 23 算斜导柱长度 . 23 侧抽芯机构设计 . 23 算斜导 柱倾斜角 . 23 算斜导柱直径 . 24 算斜导柱长度 . 24 9 温度调节系统设计 . 25 10 排气 系统设计 . 26 气不良的危害性 . 26 气方法 . 26 气槽结构 . 26 11 产品及模具的三维造型 . 27 12 注塑机参数校核 . 29 大注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 . 31 模行程的校核 . 31 具与注射机安装相关部分尺寸校核 . 31 13 绘制图纸并编写技术文件 . 32 制各非标准零件图纸 . 32 写加工工艺和装配技术 . 33 配要求 . 34 合要求 . 34 设计总结 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 毕业设计（论文）知识产权声明 . 37 毕业设计（论文）独创性声明 . 38 1 绪论 1 买文档送全套图纸 14951605 1 绪论 2 1 绪论 具介绍 1 绪论 3 模具的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具主要类型有：冲模、锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、 橡胶模、陶瓷模等。除部分冲模以外的上述各种模具都属于腔型模，因为它们一般都是依靠三维的模具型腔是材料成型。其中塑料模约占模具总数的35，分额最大而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 具在加工工业中的地位 模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它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。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 具的发展趋势 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15 的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上 仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1） 注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速毕业设计（论文） 4 发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （ 2） 加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （ 3） 推广 术；模具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。 （ 4） 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 计在学习模具专业中的作用 通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热 处理，结合模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。 2 该塑件材料分析和工艺性分析 5 2 该塑件材料分析和工艺性分析 料分析 该产品的成型材料是 本特性： 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 有良好的综合力学性能。丙烯腈使 良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为 极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。 一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度为 93C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆；主要用途： 泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；成型特点： 以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大， 吸水，成型加工前 应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在 60 80C。 艺分析 1） 该塑件尺寸不大，一般精度等级。属于中等难度的塑料模具。包括了模具的基本结构，其中有外侧抽芯两处，内侧抽芯五处（五处内侧抽芯基本尺寸及结构均一致），插穿两处。 2） 为满足制品表面质量要求与提高成型效率采用侧浇口。 3） 为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用 整体镶嵌式结构。 4） 升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度 防止顶角； 吸水，成型加工前应进行干燥处理； 产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在 60 80。 3 拟定的成型工艺 6 3 拟定的成型工艺 件的成型方法 热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料 用注射成型。 件的成型参数 根据制品结构特点及选 定的原料 拟定如下工艺参数）。 塑料名称： 度（ g/： 算收缩率（ %）： 具温度（ ）： 50 60 注射压力（ 60 100 成型时间（ s）： 注射时间 15 60； 加压时间 0 3； 冷却时间 20 90； 总周期 50 160 适应注射机类型：柱塞式 定型腔数目 算制品的体积和重量 通过三维制图 件测量得 : 单件塑件面积 S=27765单件塑件体积 V=18837查有关资料可知 密度为 则单件塑件重量 m=20g 定型腔数目 型腔数目的确定主要参考以下几点来确定： 1） 根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则，并略准备时间试生产原材料费用，仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。 2） 根据注射机的额定锁模力确定型腔数目，当成型大型平板塑件时常用这种方法。毕业设计（论文） 7 3） 根据注射机的最大注射量确定型腔数目 ,根据经验，每加一个型腔制品尺寸精度要降低 4%，对于高精度制品，由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致，故推荐型腔数目不超过 4 个。 由于单型腔模具具有塑料塑件的形状和尺寸一致性好，成型工艺条件容易控制，模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点，并结收音机外壳的质量要求，根据本产品的生产批量及尺寸精度要求采用一腔一模，所以采用 单型腔模具。 4 浇注系统的设计 8 4 浇注系统的设计 件在模具中的位置 腔的布置 主要考虑塑件在分型后能保留在动模上以便脱模，并结合塑件的结构特征应将型腔设置在定模侧，型芯设置在动模侧。 型面的选择 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析，应遵循以下几项的设计原则： 1） 分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 2） 分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 3） 分型面的选择应保证塑件的精度要求 4） 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 5） 分型面的选择要便于模具的加工制造 6） 分型面的选择应有利于排气 除了以上这些基本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小。为了保证侧向型芯的位置的放置及抽芯机构的动作顺利，应以浅的侧向凹孔或短的侧向凸台作为抽芯方向，而将较深的凹孔或较高的凸台放置在开合模方向。 综合考虑以上的设计原则并结合该塑件的结构特点和质量要求，应采用阶梯分型面。如图 4实线所示。 毕业设计（论文） 9 图 4型面 定浇口形式及位置 对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则： （ 1） 了解塑料的成型性能 （ 2） 尽量避免或减少熔接痕 （ 3） 有利于型腔中气体排出 （ 4） 防止型芯的变形和嵌件的位移 （ 5） 尽量采用较短的流程充满型腔 （ 6） 流动距离比和流动面积比的校核 为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合塑件质量要求，本模具应采用侧浇口，由两处浇口进料。浇口位置如图 4示 浇口直径可以根据经验公式计算 d=（ 4 2 式中 d浇口直径（ 塑件在浇口处的壁厚（ A型腔的表面积 d=（ 134911(浇口直径也可根据经验值取 d=1浇口锥角取 015 浇口倾斜角取 015 毕业设计（论文） 10 图 4口位置 流道的设计 主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定锥度 1） 主流道设计成圆锥型，其锥角为 2 6，内壁粗糙度 流道截面设计成圆型截面，加工容易，且热量损失与压力损失均不大为常用形式。圆形截面分流道的直径可以根据塑料的流动性等因素确定，该塑料件采用 动性为中等，所以选圆形截面。根具经验分流道的直径可 以取 d=56据型腔在分型面上的排布情况设置分流道。 2） 主流道大端成圆角，半径 r=1 3减小料转向过度时的阻力。 3） 在模具结构允许的情况下，主流道尽可能短，一般小于 60长则会影响流体的顺利充型 4） 对于小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，主流道衬套与定模板采用 H7/度配合与定位圈的配合采用 H9/隙配合 5） 主流道衬套一般选用 造，热处理强度为 52 56据 “常用塑料直浇口尺寸 ”表 ，选主流道始端尺寸 d=端尺寸D=4口套始端半径 R=机床喷嘴小经 d +（ 1） =10+(1)=11锥角 a=2。其长度尺寸取 L=40余尺寸见图。主流道内壁粗造度 光时要沿轴向进行。 浇口套与定位圈采用 H9/配合。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 下。浇口套与模板的配合为 H7/ 流道设计 毕业设计（论文） 11 分流道设计时应注意尽量减少流动过程中的热量 损失与压力损失。 1） 分流道的形状与尺寸 分流道的截面尺寸视塑料的品种、塑件是尺寸、成型工艺条件以及流道长短等因素来确定。通常圆形截面分流道直径为 2 10 。本塑件采用的是 于 流动性能较好且分流道长度教短时，因此分流道采用圆形截面。初选直径为 3 ，具体尺寸由修模时修正。 2） 分流道的长度 具体尺寸根据型腔的太小而定 3） 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却 ,只有内部的熔体比较理想，因此分流道的表面粗糙糙不能太低，一般 流动阻力，使外层塑料冷却皮固定 ,形成绝热层。 4） 分流道在分型面的布置形式如图 4据以上设计参数校核流动比 （ 式中 流动比距离 具中各段料流通道及各段型腔的长度（ 具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度（ =60/7/5+2 /2+140/2=98为影响流动比的因素主要是塑料的流动性， 料的流动性为中等，经查有关资料可知 许的流动比 =210 110，所以 料穴设计 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋 的 “冷料 ”，以避免这些冷料注入型腔而影响塑件质量；还有便于在流道处设置主流道拉料杆的功能。开模时又可以将主流道的冷凝料拉出，冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。分流道冷料穴当分流道较长时，可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以贮存前锋冷料，其长度为分流道直径的 2 倍。 本模具采用 Z 形拉料杆，如图 4示。设计的具体尺寸详见零件图。 图 4料杆 5 成型零部件的设计 12 5 成型零部件的设计 型零部件的结构设计 由于塑件抽芯机构多且复杂，为了 便于加工制造，型芯型腔均采用整体镶嵌式，只有型腔有两处镶嵌小型芯。 （ 1） 本塑件有 300 个 1 的小浅通孔和 260 个 1 深 1 孔。由于现代制造技术的先进，那 560 个孔可以做成电极利用电火花来加工，没有必要分别制造 560 个小型芯镶件。 （ 2） 图 5示，两个外侧通槽和一个凹面均采用斜导柱侧向分型与抽芯机构，把两个凹槽连大的凹面一起做成滑块成型 图 5个外侧通槽 （ 3） 图 5示，五个内侧凹槽，采用常用的内侧抽芯，利用内侧抽芯滑块机构。 图 5个内侧凹槽 （ 4） 图 5示，采用插穿成型 毕业设计（论文） 13 图 5穿成型 型零部件工作尺寸计算 （ 1） 由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须有以 一些性能 : a 必须具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压； b 有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨损。通常进行热处理，使其硬度达到 上； c 对于成型会产生腐浊性气体的塑料还应选择耐腐浊的合金钢理； d 材料的抛光性能 好，表面应该光滑美观。表面粗造度应在 下； f 切削加工性能好，热处理变形小，可淬性良好； e 熔焊性能要好 ,以便修理； j 成型部位应须有足够的尺寸精度。孔类零件为 10，轴类零件为h7 （ 2） 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 经查有关资料可知 料的收缩率是 平均收缩率为 : S=（ /2=型腔工作部位的尺寸： 型腔径向尺寸 0 01 L （ 型腔深度尺寸 0 01 H （ 型芯径向尺寸 00 1z l （ 型芯高度尺寸 00 1z h （ 中心距尺寸 / 2 ( 1 ) / 2m z s C （ 式中 毕业设计（论文） 14 L塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（ l塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ H塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（ h塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ C塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ x修正系数，取 塑件公差（ 模具 制造公差，取（ 1/3 1/4） 。 各工作部位尺寸计算结果详见相应零件图纸所标明 通常，制品中 1小于 1带有大于 差的部位以及 2带有大于 差的部位不需要进行收缩率计算。 型零部件的强度与刚度计算 注射模在工作时要承受各种作用力，这就要求注射模的各个零件必须有足够的强度和刚度，因此，设计时对注射模主要零件应根据工作受力情况予以必要的强度及刚度的计算，并对其结构进行合理的设计。在实际工作中，对一些小型注射模的刚度或强度的计算，常常 是根据经验予以设计并粗略确定其尺寸，然后对一些主要成型零件按具体受力情况作必要的验算。 为了方便加工和热处理，其型芯整体镶嵌式，型腔为整体形式。因此，型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。经查有关资料可知型腔侧壁厚 S=25承板厚度计算可以经过 燕秀工具箱承板厚度计算器来计算，如图 5示 毕业设计（论文） 15 图 5秀工具箱承板厚度计算器 6 结构零部件的设计 16 6 结构零部件的设计 用注射机及模架 选注射机 1） 注射量：该塑料塑件单件重量 m=148g 浇注系统重量的计算可以根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积 V= 粗略计算浇注系统重量为 体积 V 塑件 =（ =总重量 M=4g 聚苯乙烯的密度为 密度为 满足注射量 V 机 中 V 机 额定注射量（ 3 V 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和（ 3 2 2 70 0 塑 件= 或满足注射量 M 机 M 塑件12/( 式中 M 机 额定注射量（ g） M 塑件 塑件与浇注系 统凝料的重量和（ g） 1聚苯乙烯的密度（ g/ 2塑件采用塑料的密度（ g/ 212 4 1 . 0 5 2 9 . 8 8 60 . 8 1 . 0 5 4 0 . 8M 塑 件g 2） 注射压力： P 注 P 成型 经查有关资料可知 料成型时的注射压力 P 成型 =70 90） 锁模力： P 锁模力 中 p塑料成型时型腔的压力， 料的型腔压力 p=30浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（ 各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积毕业设计（论文） 17 F=0据以上的分析、计算，查模具设计手册表 选注射机型号为： 有关技术参数如下： 理论注射容量（ 30 螺杆直径（ 28 注射压力（ 119 注射行程（ 130 注射方式 注塞式 锁模力（ 250 拉杆 内向距（ 350 移模行程（ 200 最大模具厚度（ 380 最小模具厚度（ 160 喷嘴圆弧半径（ 12 喷嘴孔直径（ 3 最大开合 模行程（ 160 动、定模板尺寸（ 450380 拉杆空间（ 235 标准模架 根据以上分析、计算以及型腔尺寸及位置可确定模架的结构形式和规格。通过调用 燕秀工具箱模架选用，如图 6示 定模板厚度： A=80模板厚度： B=100块厚度： C=80具厚度： H 模 =321具外形尺寸： 2500021业设计（论文） 18 图 6秀工具箱模架选用 模板与动模板的设计 本模具的模架是 燕秀工具箱 标准件模胚 ，已经设计好动定各模板的相关参数。如图 6示