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水箱 注塑 模具设计 全套 含有 cad 图纸 三维 建模

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毕业设计（论文）中期检查表设计（论文）题目水箱盖注塑模具设计检 查 项 目是否综合、补充填写学生填写正在按计划完成学生签名： 年 月 日能完成任务书规定的任务工作学习态度端正能遵守纪律、按时出勤每周与指导教师见面累积请假课时0累积旷课课时0每周与指导教师见面几小时2小时 指导教师填写任务书填写完整、规范指导教师签字： 年 月 日正按进度计划进行学生态度端正、无旷课每周与学生见面几小时（小时）专业负责人填写是否按要求进行 专业负责人签字： 年 月 日任务书一、课题来源、目标及意义水箱盖在我们日常生活中也是比较常见的塑料制品，它的结构简单加工方便，便于同学去分析设计。做这套模具目是为了更好的去学习水箱盖模具设计的过程熟悉，如一些软件，比如用UG画3D图、CAD绘2D图等。通过此次毕业设计，学生将对塑料模有更深一部的了解。对于这次设计，同学将运用所学知识，正确选择塑件材料、成型方案确定、成型工艺分析、型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。通过这次的训练，他们将来设计出来的模具会更加的合理更加的经济。二、毕业设计（论文）内容及要求本次设计将通过对塑料模的产品要求分析来设计出塑件和塑件材料选择，根据塑件选出合适的模架并进行一些计算效核来修改，设计出一副合理、使用的模具。本次设计让同学对塑料设计的过程有深刻的了解，同时也熟悉了型芯、型腔的尺寸选择；型芯、型腔的零件图的绘制；推件、复位方式的选择；分型面位置确定等内容，这对他们从事模具打下基础。三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。2017年03月08日前2教师统一下发任务书，学生根据任务书收集资料。2017年03月18日前3学生撰写开题报告，上交开题报告，教师指导。2017年03月18日至2017年03月25日4学生完成毕业设计，并上报周记5次，教师指导。2017年03月25日至2017年05月01日5学生提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。2017年05月02日前6毕业设计答辩。2017年05月13日四、参考书及参考文献1齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社,2010.12苏伟.姜庆华.模具概论. 北京：人民邮电出版社，2012.43朱俊杰.模具结构优化及CAE应用. 成都：西安交通大学出版社2014.64褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践. 杭州：浙江大学出版社，2015.15王静.注塑模具设计基础. 北京：电子工业出版社，2013.16张维合.注塑模具设计实用手册. 北京：工业出版社，2011.87张维合.塑料模具工艺与模具设计. 北京：化学工业出版社，2014.18刘朝福.注塑成型实用手册. 北京：化学工业出版社，2013.6指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 编号 毕业设计（论文）题 目:水箱盖注塑模具设计学生姓名:学 号:院（系）:专业班级:指导教师:职 称: 年 月开题报告一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值水箱盖在我们日常生活中也是比较常见的塑料制品，它的结构简单加工方便，便于同学去分析设计。做这套模具目是为了更好的去学习水箱盖注塑模具设计的过程熟悉，如何用一些软件，比如用UG画3D图、CAD绘2D图等。通过此次毕业设计，学生将对塑料模有更深一部的了解。对于这次设计，同学将运用所学知识，正确选择塑件材料、成型方案确定、成型工艺分析、型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。通过这次的训练，他们将来设计出来的模具会更加的合理更加的经济。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）在设计水箱盖时，我们首先要考虑设计塑件结构是否能在现有的注射机上生产，然后运用专业知识对塑件进行工艺分析选择适当的材料和精度要求，最后型芯型腔尺寸确定、根据三维图导出修改画出零件图和装配图。在这过程中，我们会遇到许多的难题，例如塑件的材料选择、塑件的拔模斜度确定、注塑机的选择、分流道长度。还有塑件表面质量方面问题，虽然此塑件要求性不是太高，但是产品上有残留的塑料毛刺不仅影响外观，还有可能划到手伤到自己。通过老师的对冲压模相关知识的讲解和翻阅很多有关冲压模具设计的书籍、文献，我们会对上述的关键问题逐一解决。三、论文的主体框架和主要内容概述想要设计出一套完美的设计，必须掌握本设计塑料成型工艺及模具设计的基础知识，设计一套完整的冲压模设计一般按以下的步骤来完成：1、塑件分析：1.1塑件精度分析1.1.1外形精度分析1.1.2精度等级分析2、塑件成型分析：2.1成型工艺分析2.2选材2.3成型工艺参数选取3、模具成型与结构设计：3.1型腔设计3. 2分型面设计3.3浇注系统设计3.4复位杆设计3.5推出机构设计3.6排气系统设计3.7运水系统设计4、模具尺寸设计与注塑机选取：4.1模架的选取4.2 抽芯、斜顶机构尺寸计算4.3型芯、型腔尺寸计算4.4注塑机选取5、模具图绘制：5.1模具总装配图以上5点基本上包括了设计一套模具所需的步骤和要求。同时，在之后的设计过程中，我们将通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对冲压模具的组成结构有了系统的认识。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求2017年03月08日前毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。审批完成2017年03月18日前教师统一下发任务书，学生根据任务书收集资料。审核完成2017年03月18日至2017年03月25日学生撰写开题报告，上交开题报告。教师指导。初稿完成 2017年03月25日至2017年05月01日学生完成毕业设计，并上报周记5次，教师指导定稿完成2017年05月02日前学生提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。材料上交完成2017年05月13日毕业设计答辩。五、指导教师意见 指导教师：年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1齐晓杰. 塑料成型工艺与模具设计北京：机械工业出版社,2010.12苏伟.姜庆华. 模具概论北京：人民邮电出版社，2012.43朱俊杰.模具结构优化及CAE应用成都：西安交通大学出版社2014.64褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践杭州：浙江大学出版社，2015.15王静.注塑模具设计基础北京：电子工业出版社，2013.16张维合.注塑模具设计实用手册北京：工业出版社，2011.87张维合.塑料模具工艺与模具设计北京：化学工业出版社，2014.18刘朝福.注塑成型实用手册北京：化学工业出版社，2013.6苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（指导教师用）学生： 设计（论文）题目：水箱盖注塑模具设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100指导教师签字：时间： 2017 届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：水箱盖注塑模具设计学生姓名：学 号：院（系）：专业班级：指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）19其它材料（如大学生论文检测报告单等） 年 月 日购买后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396摘要本次课题的主要研究水箱盖注塑模具的设计，该塑件选用ABS为注塑的材料。该套模具的设计首先要明确设计的大纲与思路，要了解各种塑料的性能与应用领域，并能准确选取材料。本次课题主要从塑件的选材、成型、模具的结构设计、各个机构部分的尺寸设计、模具的尺寸计算、注塑机的选择等方面进行分析设计。根据本次课题设计一套加工水箱盖的模具，从而实现加工生产自动化提高生产力，大批量生产。关键词：水箱盖；ABS；尺寸计算；分析设计。 I目 录前言11.塑件分析21.1外形精度分析21.2精度等级分析22.塑件成型分析32.1成型工艺分析32.2选材32.3成型工艺参数选取33.模具成型与结构设计43.1型腔设计43.2分型面设计43.3浇注系统的设计53.3.1浇口的选取与确定53.3.2主流道、分流道设计53.4复位杆设计53.5推出机构设计63.6排气系统设计63.7运水系统设计74.模具尺寸设计与注塑机选取84.1模架的选取84.2抽芯、斜顶机构尺寸计算94.2.1抽芯机构尺寸计算94.2.2斜顶设计104.3型芯、型腔尺寸计算104.3.1型腔尺寸设计104.3.2型芯尺寸设计114.4注塑机的选取124.4.1注射量的确定124.4.2注塑机选择134.4.3锁模力校核134.4.4开模行程校核145.模具图绘制15结论16致谢17附录18参考文献19前言近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的范围也在不断扩大，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猛增加。中国作为一个发展中大国，处处离不开高效率的模具生产加工。而塑料产品更是与我们的生活息息相关，生活中的各种塑料产品都离不开注塑模的加工制造。塑料产品因为加工方便，成本低，应用广泛等特点逐渐被大众使用，同时也渐渐替代了一些成本高的金属产品。所以我国更应该加强塑料制造业的发展，努力实现科技创新，从而带动中国的经济发展，争取把中国打造成工业强国。1.塑件分析该塑件为水箱盖，作为水箱上表面的盖子使用，如图1-1所示。图 1-1塑件2D图1.1外形精度分析由塑件外形及功能可知该塑件表面质量要求不高，其内表面要求光洁无划痕、无气泡、无起皱，外表面粗糙度可取Ra6.3。侧孔与内凸表面光洁无毛刺。1.2精度等级分析该塑件要求大批量生产，且精度等级取MT7级，精度要求较低，因此取材料ABS，便于批量生产，注塑成型。2.塑件成型分析2.1成型工艺分析该塑件外形为矩形四边带圆角，上表面中间有通孔，侧边小圆孔，内边有凸台，尺寸要求较低，壁厚2mm，侧边小孔壁厚为1mm，适合注塑成型。2.2选材该塑件的材料选用ABS，其抗冲击性、耐热性、耐低温性能优良，另外还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽度好的特点，便于注塑成型。该产品为大批量生产，故成型方式可选用注塑成型。2.3成型工艺参数选取成型工艺参数可参照表2-1。表 2-1成型工艺参数表名称规格注塑机类型螺杆式转速30-60r/min喷嘴温度180-190料筒温度前料筒温度中料筒温度后200-210210-230180-200模具温度50-70注射机压力70-90MPA保压压力50-70MPA注射时间保压时间冷却时间3-5s15-30s15-30s总周期40-70s3.模具成型与结构设计3.1型腔设计从塑件外形可以看出塑件侧边有小孔，且精度较高，内边有凸台，所以采用侧抽芯、斜顶的方法注塑成型。塑件内表面精度要求较高，且内外表面均要求光洁无划痕、毛刺。综上所述可知该套模具应选择一模一穴，型腔布局如图3-2所示。图 3-1 型腔布局3D图3.2分型面设计根据产品图可分析出该塑件的分型面应选取在塑件最大截面处、便于模具的加工制造，故选取塑件产品的下表面，这样有助于产品的成型与取件，并且能够保证其表面质量，如下图3-2所示。图 3-2分型面3D图3.3浇注系统的设计3.3.1浇口的选取与确定该塑件是一模一穴且上表面有直径为18mm 的通孔，因此浇口位置应放在通孔的边缘，并选取矩形浇口，浇口尺寸为1.2mm1.2mm1mm。如图3-3所示。3.3.2主流道、分流道设计从塑件结构可得知，主流道应垂直于塑件上表面，并布置在模具的中心位置。分流道选用圆形道与塑件平行并垂直于主流道，圆形道直径为4mm，长度为14mm。如下图3-3、图3-4所示，摆放的位置如图3-5所示。图 3-3 浇注系统3D图 图 3-4 浇注系统2D图3.4复位杆设计由于考虑到模具开模后仍能回到原来位置，应在本套模具中增加复位机构。复位机构的零件包括复位杆与弹簧，并采用压肩式固定方式固定复位杆，四角对称布置，具体设计见下图3-5所示。图 3-5复位机构3D图3.5推出机构设计本塑件外形为矩形，为使塑件能均匀受力推出，故选取推件杆直径为6mm，长度为顶针板到塑件的高度为56mm。推件杆位置选择应在脱模阻力大的位置，便于塑件均匀受力推出，布置如下图3-6、图3-7所示。图 3-6推出机构3D图 图 3-7推出机构2D图3.6排气系统设计该塑件在成型过程中，要先排出型腔内原有空气与成型时塑件受热产生的气体，若不能及时排出，可能造成因填充不足导致表面有气泡产生、表面轮廓起皱等状况。 设计排气系统还是有必要的。由于该塑件形状较小且模具也较小，因此型腔的排气可以靠分型面与型芯的间隙来进行排气或者通过顶针与型芯的配合间隙排气。3.7运水系统设计ABS属于中等粘度材料，其成型温度与模具温度分别为200和50-80，所以模具温度初步选定为50，用常温水对模具进行冷却。型芯与型腔的内部略微复杂，故选用环绕式水路，如图3-8、图3-9所示，并在冷却水槽周围设计上密封圈，对水路的运行进行有效地密封。图 3-8水路3D图 图 3-9水路2D图4.模具尺寸设计与注塑机选取4.1模架的选取根据UG分析得出塑件最大投影面积S=3603mm。根据表4-1与图4-1可确定出模架的基本尺寸。表4-1 普通塑件模具模架与镶块大小表（经验数据表）图 4-1模架与镶块尺寸确定图由上表可得出：A=45 B=25 C=40 H=40 D=25 E=25结合表4.1-1与图4.1-1最终确定模架尺寸大小如下：上模座板 25020025A板 20020040B板 20020040C板 2007038下模座板 250200254.2抽芯、斜顶机构尺寸计算4.2.1抽芯机构尺寸计算从塑件外形可以看出该塑件侧边有小孔，这时需要给模具设计一个抽芯机构，便于塑件更好的成型。由于塑件侧孔尺寸较小，所以抽芯的镶块与滑块连在一起设计加工完成，具体设计尺寸图如图4-4所示。图 4-4滑块2D图4.2.2斜顶设计由于塑件的内表面有凸台，不方便一次注塑成型，所以还要再添加一个斜顶从而便于内凸的成型。根据斜顶的运动方向，可行空间确定斜度，斜顶角度一般不超过12，这里我取8。同时要注意斜顶的运动方向，避免挂斜顶。具体设计尺寸如图4-5所示。图 4-5斜顶2D图4.3型芯、型腔尺寸计算4.3.1型腔尺寸设计该套模具为中小型模具，在设计型腔尺寸时应使用中小型的模具型腔计算公式。型腔的内表面是与塑件外表面相贴合，所以尺寸标注时应采用正公差标注，计算设计尺寸可由以下公式得出。式中 Lm型腔基本尺寸 塑件平均尺寸 SCD 塑件平均收缩率 X 修正系数型腔的深度尺寸也可以经过公式算得式中 Hm型腔深度尺寸 SCD 塑件平均收缩率 SCD 塑件平均收缩率实际生产中，我们常按照塑件进行收缩缩放得到型面，型腔外形结构尺寸按照强度公式计算，这里我们取经验值，如图4-2所示。图 4-2型腔图4.3.2型芯尺寸设计型芯尺寸与型腔的设计大同小异，型芯的外表面与塑件内表面贴合，且精度要求较高，标注的公差尺寸采用负公差。由公式：可得出型芯的外形尺寸。再由公式：得出型芯的高度尺寸。实际生产中，我们常按照塑件进行收缩缩放得到型面，型腔外形结构尺寸按照强度公式计算，这里我们取经验值，如图4-3所示。图 4-3型芯图4.4注塑机的选取4.4.1注射量的确定该塑件是一模一穴，通过UG分析计算得出塑件单个体积V=10cm查阅相关资料得出ABS密度为=1.01g/cm，所以注射量m=V=10cm1.01g/cm=10.1g4.4.2注塑机选择经计算得出注射量为10.1g，所以从表4-2可选取XS-ZS-22型号注塑机。4-2国产注射机部分主要技术参数表型号XS-ZS-22XS-Z-30XS-Z-60XS-ZY-125G54-S-200/400SZY-300XS-ZY-500一次注射量/cm20，303060125200-400320500螺杆直径/mm20，25283842556065注射压力/Mpa75，11711912211910977.5104注射方式双柱塞柱塞式柱塞式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式锁模力 /KN25025050090025401400最大注射面积/cm90901303206451000最大开合模行程/mm160160180300260340500模具最大厚度/mm180180200300406355450模具最小厚度/mm6060702001651303004.4.3锁模力校核由于高压塑料溶体充满型腔时会产生一个沿注射机轴向的很大推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则会产生溢料的现象。锁模力大小与投影面积、型腔内的压力有关。由公式F锁 PA分式中 F锁注射机公称锁模力 P 型腔压力 A分塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积用UG分析得出A分=3603mm，查阅相关资料得ABS型腔压力P =60Mpa所以PA分=3603mm60Mpa=216KN由表4-2得锁模力F锁=250KN， 即F锁 PA分故锁模力符合要求。4.4.4开模行程校核开模行程S指模具开合过程中动模固定版的移动距离。注射机的开模行程是有限制的，制品从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则制品无法从模具中取出，因此要进行开模行程的校核。由公式 HC H1 + H2 则SHm + H1 + H2 +（5-10）mm式中 S注射机的最大开模行程 H1塑料脱模距离 H2包括流道凝料在内的塑件高度 HC抽芯距 Hm塑件的厚度代入上式得160mm100mm，故开模行程符合设计要求。 5.模具图绘制图5-1模具总装配图该模具采用大水口，无垫板，无推件板，型芯、型腔用螺钉锁紧，侧浇口，一模一件，推件杆推件，复位杆复位，拉料杆采用Z字形式。工作原理：合模时，在导柱13和导套12的导向作用下，注射机的合模系统带动动模部分向前移动，使模具闭合，并提供足够的锁模力锁紧模具。在注射液压缸的作用下，塑料溶体通过注射机喷嘴经过模具浇注系统进入型腔，待溶体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模；开模时，注射机合模系统带动动模向后移动，模具从动模和定模分型面分开，塑料包在凸模15上随动模一起后移，同时拉料杆17将浇注系统主流道主流道凝料从浇口套中拉出，开模行程结束，注射机液压顶杆推出底针板2，推出机构开始工作，推件杆16和拉料杆17分别将塑件及浇注系统凝料从凸模15和冷料穴推出，至此完成一次注射过程。合模时，复位杆使推出机构复位，模具准备下一次注射。结论作为一名即将毕业踏入社会工作的应届毕业生，通过这次毕业设计论文的编写与2D、3D图的绘制，让我对塑料模具的认识更加清晰明确，同时也能熟练的操作运用Caxa、AotoCAD、UG等绘图软件。本次设计对我来说也是一次突破性的历程，自己独立编写，独立完成要保证质量的同时也要保证查重率，相对于以往的随便设计增加了些许难度，当然这样也就更具有挑战性，才能让自己知道自己的水平在哪个高度，从而发现自己的不足，让自己有前行的动力。在这样反反复复的编写与修改下，自己也在不断的进步，虽说进步的空间比较小，但是也会感到开心，因为又学会并掌握了一项新技能。成长是一个不断学习，不断总结归纳，不断完善的过程，这样才能丰富、充实自己，才能更好地运用自己的知识与才能去做好每一件事，哪怕只是一件小事，都要认真对待。本次设计让我知道过程的重要性，不管结果如何，都要享受每次的过程，这样才能成长，同时这也将会给我踏上社会增加些许筹码。总的来说这次我学到了，充实了自己，而我也坚信学到的东西不属于自己，只有掌握并能运用这些学来的东西才是属于自己的最宝贵的财富！致谢在这匆忙的几周里完成了毕业前的最后一次大作业毕业设计，在这个过程中少不了同学与指导老师是帮助，在这里我向你们说一声你们辛苦了，谢谢你们的帮助！期间最要感谢的还是指导老师，在设计过程中遇到不懂的与不会的指导老师都会一遍一遍又一遍地给我讲解如何去分析与编写毕业设计，要思路清晰，才能明确方向。在套模板的时候指导老师非常细心地给我讲解字体、排版以及一些细节的注意事项，这让我很是感动。最后再次感谢同学与指导老师的帮助，你们辛苦了！附录 参考文献1齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社,2010.12苏伟.姜庆华.模具概论. 北京：人民邮电出版社，2012.43朱俊杰.模具结构优化及CAE应用. 成都：西安交通大学出版社2014.64褚建忠.塑料模具设计基础及项目实践. 杭州：浙江大学出版社，2015.15王静.注塑模具设计基础. 北京：电子工业出版社，2013.16张维合.注塑模具设计实用手册. 北京：工业出版社，2011.87张维合.塑料模具工艺与模具设计. 北京：化学工业出版社，2014.18刘朝福.注塑成型实用手册. 北京：化学工业出版社，2013.619 毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目水箱盖注塑模具设计毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目水箱盖注塑模具设计指导教师职 称讲师工作单位答辩日期、时间2017年05月13日答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日摘要本次课题的主要研究水箱盖注塑模具的设计，该塑件选用ABS为注塑的材料。该套模具的设计首先要明确设计的大纲与思路，要了解各种塑料的性能与应用领域，并能准确选取材料。本次课题主要从塑件的选材、成型、模具的结构设计、各个机构部分的尺寸设计、模具的尺寸计算、注塑机的选择等方面进行分析设计。根据本次课题设计一套加工水箱盖的模具，从而实现加工生产自动化提高生产力，大批量生产。关键词：水箱盖；ABS；尺寸计算；分析设计。 I目 录前言11.塑件分析21.1外形精度分析21.2精度等级分析22.塑件成型分析32.1成型工艺分析32.2选材32.3成型工艺参数选取33.模具成型与结构设计43.1型腔设计43.2分型面设计43.3浇注系统的设计53.3.1浇口的选取与确定53.3.2主流道、分流道设计53.4复位杆设计53.5推出机构设计63.6排气系统设计63.7运水系统设计74.模具尺寸设计与注塑机选取84.1模架的选取84.2抽芯、斜顶机构尺寸计算94.2.1抽芯机构尺寸计算94.2.2斜顶设计104.3型芯、型腔尺寸计算104.3.1型腔尺寸设计104.3.2型芯尺寸设计114.4注塑机的选取124.4.1注射量的确定124.4.2注塑机选择134.4.3锁模力校核134.4.4开模行程校核145.模具图绘制15结论16致谢17附录18参考文献19前言近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的范围也在不断扩大，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猛增加。中国作为一个发展中大国，处处离不开高效率的模具生产加工。而塑料产品更是与我们的生活息息相关，生活中的各种塑料产品都离不开注塑模的加工制造。塑料产品因为加工方便，成本低，应用广泛等特点逐渐被大众使用，同时也渐渐替代了一些成本高的金属产品。所以我国更应该加强塑料制造业的发展，努力实现科技创新，从而带动中国的经济发展，争取把中国打造成工业强国。1.塑件分析该塑件为水箱盖，作为水箱上表面的盖子使用，如图1-1所示。图 1-1塑件2D图1.1外形精度分析由塑件外形及功能可知该塑件表面质量要求不高，其内表面要求光洁无划痕、无气泡、无起皱，外表面粗糙度可取Ra6.3。侧孔与内凸表面光洁无毛刺。1.2精度等级分析该塑件要求大批量生产，且精度等级取MT7级，精度要求较低，因此取材料ABS，便于批量生产，注塑成型。2.塑件成型分析2.1成型工艺分析该塑件外形为矩形四边带圆角，上表面中间有通孔，侧边小圆孔，内边有凸台，尺寸要求较低，壁厚2mm，侧边小孔壁厚为1mm，适合注塑成型。2.2选材该塑件的材料选用ABS，其抗冲击性、耐热性、耐低温性能优良，另外还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽度好的特点，便于注塑成型。该产品为大批量生产，故成型方式可选用注塑成型。2.3成型工艺参数选取成型工艺参数可参照表2-1。表 2-1成型工艺参数表名称规格注塑机类型螺杆式转速30-60r/min喷嘴温度180-190料筒温度前料筒温度中料筒温度后200-210210-230180-200模具温度50-70注射机压力70-90MPA保压压力50-70MPA注射时间保压时间冷却时间3-5s15-30s15-30s总周期40-70s3.模具成型与结构设计3.1型腔设计从塑件外形可以看出塑件侧边有小孔，且精度较高，内边有凸台，所以采用侧抽芯、斜顶的方法注塑成型。塑件内表面精度要求较高，且内外表面均要求光洁无划痕、毛刺。综上所述可知该套模具应选择一模一穴，型腔布局如图3-2所示。图 3-1 型腔布局3D图3.2分型面设计根据产品图可分析出该塑件的分型面应选取在塑件最大截面处、便于模具的加工制造，故选取塑件产品的下表面，这样有助于产品的成型与取件，并且能够保证其表面质量，如下图3-2所示。图 3-2分型面3D图3.3浇注系统的设计3.3.1浇口的选取与确定该塑件是一模一穴且上表面有直径为18mm 的通孔，因此浇口位置应放在通孔的边缘，并选取矩形浇口，浇口尺寸为1.2mm1.2mm1mm。如图3-3所示。3.3.2主流道、分流道设计从塑件结构可得知，主流道应垂直于塑件上表面，并布置在模具的中心位置。分流道选用圆形道与塑件平行并垂直于主流道，圆形道直径为4mm，长度为14mm。如下图3-3、图3-4所示，摆放的位置如图3-5所示。图 3-3 浇注系统3D图 图 3-4 浇注系统2D图3.4复位杆设计由于考虑到模具开模后仍能回到原来位置，应在本套模具中增加复位机构。复位机构的零件包括复位杆与弹簧，并采用压肩式固定方式固定复位杆，四角对称布置，具体设计见下图3-5所示。图 3-5复位机构3D图3.5推出机构设计本塑件外形为矩形，为使塑件能均匀受力推出，故选取推件杆直径为6mm，长度为顶针板到塑件的高度为56mm。推件杆位置选择应在脱模阻力大的位置，便于塑件均匀受力推出，布置如下图3-6、图3-7所示。图 3-6推出机构3D图 图 3-7推出机构2D图3.6排气系统设计该塑件在成型过程中，要先排出型腔内原有空气与成型时塑件受热产生的气体，若不能及时排出，可能造成因填充不足导致表面有气泡产生、表面轮廓起皱等状况。 设计排气系统还是有必要的。由于该塑件形状较小且模具也较小，因此型腔的排气可以靠分型面与型芯的间隙来进行排气或者通过顶针与型芯的配合间隙排气。3.7运水系统设计ABS属于中等粘度材料，其成型温度与模具温度分别为200和50-80，所以模具温度初步选定为50，用常温水对模具进行冷却。型芯与型腔的内部略微复杂，故选用环绕式水路，如图3-8、图3-9所示，并在冷却水槽周围设计上密封圈，对水路的运行进行有效地密封。图 3-8水路3D图 图 3-9水路2D图4.模具尺寸设计与注塑机选取4.1模架的选取根据UG分析得出塑件最大投影面积S=3603mm。根据表4-1与图4-1可确定出模架的基本尺寸。表4-1 普通塑件模具模架与镶块大小表（经验数据表）图 4-1模架与镶块尺寸确定图由上表可得出：A=45 B=25 C=40 H=40 D=25 E=25结合表4.1-1与图4.1-1最终确定模架尺寸大小如下：上模座板 25020025A板 20020040B板 20020040C板 2007038下模座板 250200254.2抽芯、斜顶机构尺寸计算4.2.1抽芯机构尺寸计算从塑件外形可以看出该塑件侧边有小孔，这时需要给模具设计一个抽芯机构，便于塑件更好的成型。由于塑件侧孔尺寸较小，所以抽芯的镶块与滑块连在一起设计加工完成，具体设计尺寸图如图4-4所示。图 4-4滑块2D图4.2.2斜顶设计由于塑件的内表面有凸台，不方便一次注塑成型，所以还要再添加一个斜顶从而便于内凸的成型。根据斜顶的运动方向，可行空间确定斜度，斜顶角度一般不超过12，这里我取8。同时要注意斜顶的运动方向，避免挂斜顶。具体设计尺寸如图4-5所示。图 4-5斜顶2D图4.3型芯、型腔尺寸计算4.3.1型腔尺寸设计该套模具为中小型模具，在设计型腔尺寸时应使用中小型的模具型腔计算公式。型腔的内表面是与塑件外表面相贴合，所以尺寸标注时应采用正公差标注，计算设计尺寸可由以下公式得出。式中 Lm型腔基本尺寸 塑件平均尺寸 SCD 塑件平均收缩率 X 修正系数型腔的深度尺寸也可以经过公式算得式中 Hm型腔深度尺寸 SCD 塑件平均收缩率 SCD 塑件平均收缩率实际生产中，我们常按照塑件进行收缩缩放得到型面，型腔外形结构尺寸按照强度公式计算，这里我们取经验值，如图4-2所示。图 4-2型腔图4.3.2型芯尺寸设计型芯尺寸与型腔的设计大同小异，型芯的外表面与塑件内表面贴合，且精度要求较高，标注的公差尺寸采用负公差。由公式：可得出型芯的外形尺寸。再由公式：得出型芯的高度尺寸。实际生产中，我们常按照塑件进行收缩缩放得到型面，型腔外形结构尺寸按照强度公式计算，这里我们取经验值，如图4-3所示。图 4-3型芯图4.4注塑机的选取4.4.1注射量的确定该塑件是一模一穴，通过UG分析计算得出塑件单个体积V=10cm查阅相关资料得出ABS密度为=1.01g/cm，所以注射量m=V=10cm1.01g/cm=10.1g4.4.2注塑机选择经计算得出注射量为10.1g，所以从表4-2可选取XS-ZS-22型号注塑机。4-2国产注射机部分主要技术参数表型号XS-ZS-22XS-Z-30XS-Z-60XS-ZY-125G54-S-200/400SZY-300XS-ZY-500一次注射量/cm20，303060125200-400320500螺杆直径/mm20，25283842556065注射压力/Mpa75，11711912211910977.5104注射方式双柱塞柱塞式柱塞式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式锁模力 /KN25025050090025401400最大注射面积/cm90901303206451000最大开合模行程/mm160160180300260340500模具最大厚度/mm180180200300406355450模具最小厚度/mm6060702001651303004.4.3锁模力校核由于高压塑料溶体充满型腔时会产生一个沿注射机轴向的很大推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则会产生溢料的现象。锁模力大小与投影面积、型腔内的压力有关。由公式F锁 PA分式中 F锁注射机公称锁模力 P 型腔压力 A分塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积用UG分析得出A分=3603mm，查阅相关资料得ABS型腔压力P =60Mpa所以PA分=3603mm60Mpa=216KN由表4-2得锁模力F锁=250KN， 即F锁 PA分故锁模力符合要求。4.4.4开模行程校核开模行程S指模具开合过程中动模固定版的移