机智注塑模具设计【盒子模具】【全套含有CAD图纸三维建模】
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摘 要本篇文章是关于注塑模具设计，它是有UG和Aout/CAD辅助完成。内容是突出了一个简单注塑模具的设计过程。注塑模具有塑件、模架结构、浇注系统、顶出机构、冷却机构、滑块、斜顶，设计原理，工作原理组成。由于注塑模具设计是一个非常基本的设计，结构简单更容易让人看懂了解。关键词：塑件；模仁；目 录摘 要I前 言11 工艺分析21.1 塑件分析21.1.1 拔模斜度31.1.2 外观31.2 材料31.2.1 成型31.2.2材料优点31.2.3 主要性能42 模具模架结构形式的选择52.1选择分型面52.2型腔的数量及分布52.3模架的选择63 浇注系统的设计83.1浇口位置的选取83.2浇注流道设计93.4定位环103.5唧嘴104.1 型腔的结构设计114.2型芯的结构设计115顶出机构135.1推出机构135.2侧抽芯机构136 冷却系统的设计157 滑块168 斜顶179模具设计原理1810工作原理20总 结21致 谢22参考文献23前 言我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个杯头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳等等，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。模具在制造业取着重要的作用，塑料产品在我们的生活用途越来越广泛，在我们生活中越来越重要，我们对塑料的要求越来越高。三年的学习，使我们对模具有了一定的了解，虽然很浅，但也学到了皮毛。这次我的注塑模进行注塑设计，这次通过对塑件的分析，对塑件上的尺寸分析计算。通过UG进行结构分析，最后用Auto/CAD软件对整个装配图和重要的零件进行绘制和分析。虽然对模具的结构技术要求有了一些认识，但是由于我是学生没有社会经验也没有工作经验，让我在这次的模具设计中遇到了很多的问题，还好身边有老师有同学，跟他们的沟通解决了我这次遇到的不少问题，是自己的模具设计越来越好，越来越接近设计的标准和要求，完成这次的设计任务。单由于自身的问题，许多的知识缺陷是自己在这次设计中存在很多的不足和不完美的地方，恳请老师指正。1 工艺分析1.1 塑件分析 如图1-1图1-1塑件聚碳酸酯（PC）是碳酸的聚酯类。此塑件外形塑件的尺寸50x60，壁厚尺寸为1，分别有两个尺寸为R8.R2.5的孔， 侧边还有个内凸台.1.1.1 拔模斜度此塑件的拔模斜度为11.1.2 外观表面光滑，无毛刺。1.2 材料聚碳酸酯（PC）是碳酸的聚酯类，碳酸本身并不稳定,聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油,聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。PC是基本上无色的玻璃状态的无定形聚合物，有很不错的光学性。PC主要性能缺点是耐水解稳定性不够高，对缺口特别的敏感，强耐有机化学品性，耐刮痕性的较弱，很长时间暴露于紫外线中会发黄。PC材料具有阻燃性，耐磨。抗氧化性。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。1.2.1 成型PC是基本上无色的玻璃状态的无定形聚合物，有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600900J/m，未填充牌号的热变形温度大约为130C ，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10C。PC的弯曲模量可达2400MPa以上，树脂可加工制成大的刚性制品。低于100C 时，在负载下的蠕变率很低。PC耐水解性差，不能用于重复经受高压蒸汽的制品。密度：1.181.22 g/cm3 线膨胀率：3.810-5 cm/C 热变形温度：135C 低温-45C.1.2.2材料优点1.）具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;2.)高度透明性及自由染色性;3.)成形收缩率低、尺寸安定性良好；4.)耐疲劳性佳;5.)耐候性佳;6.)电气特性优;7.)无味无臭对人体无害符合卫生安全。1.2.3 主要性能A.)机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）；B.)耐热老化性：增强后的UL温度指数达120140（户外长期老化性也很好）；C.)耐溶剂性：无应力开裂；D.)对水稳定性：高温下遇水易分解（高温高湿环境下使用需谨慎）；E.)电气性能：1.)绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）；2.)介电系数：3.0-3.2；3.)耐电弧性：120s；F.)成型加工性：普通设备注塑或挤塑。表1-3物性表2 模具模架结构形式的选择2.1选择分型面分型面为了方便将已成型好的塑件从模具型腔内取出或为了满足安放嵌件及排气等成型的需要，根据塑料件的结构，将直接成型塑件的那一部分模具最大的接触面。分为水平分型面、垂直分型面和复合分型面。如图2-1 图2-1分型面2.2型腔的数量及分布型腔可为1个2个多个，根据自己的所需要的需求来定。铸型中组成铸件轮廓的空腔部分。我的塑件比较难，我自己选择是一模一穴，比较实用，需要的精度也比较低。我的型腔如下，型腔的尺寸100x100x55，如图2-2图2-2型腔2.3模架的选择为了减少繁重的模具设计和制造工作量，模架的选择一般都是标准模架。根据确定的结构尺寸来定自己的标准模架。我选择龙记大水口标准模架。如图2-3。A板厚度为60mm，B板厚度为40mm，C板厚度为70mm。图2-3模架3D图图2-4模架2D图3 浇注系统的设计3.1浇口位置的选取热固性塑料流动性比较差，减少流动阻力，加强不缩，浇口应该在壁厚最大处。浇口间距不大于120-140mm热固性塑料在流动中产生填料定向作用，产生变形，应注意浇口的位置。不影响塑件的外向和美观。根据上述所描述为一模一穴。图3-1浇口3.2浇注流道设计浇注系统是将塑料熔体有注射剂喷嘴引向型腔的一组进料通道，浇口尺寸的设计考虑到塑料熔体的性质。如图3-2，3-3。 图3-2浇注流道图3-3浇注系统3.4定位环作用是在模具上注塑机时、是保证模具的浇口套与注塑机喷嘴位置水平和完全重合。就是模具的一个定位，在模具浇口套外面加一个同心的圆环，定位环与注塑机的前模板孔一样大，定位环进去之后，就能保证模具的浇口套，喷嘴位置一致。3.5唧嘴材质:SKD61热作模具钢。采用SKD61热作模具钢制造的唧嘴具有耐热耐磨的特性。为了防止塑胶材料的泄露，进料口一般设计成R圆弧角度。4.1 型腔的结构设计型腔的结构设计根据自己的塑件来定，但放入AB板是嵌入式，并用螺丝固定。图4-1型腔4.2型芯的结构设计如图所示 这是我的型芯的结构，采用嵌入式螺钉固定方式。 图4-2型芯5顶出机构5.1推出机构在开模过程中，需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夹持推杆。在推杆中一般还固定有复位杆，复位杆在动、定模合模时使推板复位。我用四根顶针杆顶出塑件。图5-1推杆5.2侧抽芯机构有些带有侧凹或侧孔地塑料制品，在被推出以前必须先进行侧向分型，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需要在模具中设置侧抽芯机构。 图5-1滑块6 冷却系统的设计PC材料的耐热温度范围是-45-135。超过这个温度范围，PC材料就会出现老化变质，失去固有性质，采用温水降温。目的：1）满足塑料成型要求；2 ）缩短成型周期；3 ）控制模具热膨胀不均。冷却系统如图。 图6-1水路7 滑块工作原理是利用成型的开模动作用，使滑块产生运动，使之脱离。滑块再开模过程中要运动一定的距离。滑块在导滑中，活动必须顺利，平稳，才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或跳动现象。图7-1滑块8 斜顶斜顶主要是用于成型制品的倒勾。如图8-1，8-2，8-3。图8-1塑件与斜顶3D图图8-2塑件与斜顶图8-3斜顶9模具设计原理我采用的是大水口塑料模具，无垫板无推件板，侧交口，顶针杆推出塑件，复位杆复位，具有斜导柱，斜顶。如图9-1图9-1模具3D图10工作原理在导柱的导向和定位的作用下，注射机的合模系统带动动模部分向前运动，模具闭合，有足够的锁模力锁模具。注射液压缸的作用下，塑料熔体通过注射喷嘴经过模具浇注系统进入型腔，溶液充满型腔经过冷却保压补缩定型之后开模。合模系统带动后模向后移动，模具从动模和定模分型面分开，塑件跟随凸模一起后移，拉料杆将浇注系统主流道从浇口套拉出。行程结束后，顶杆推动底针板，推出机构工作，推杆拉料杆分别将塑件和凝料从凸模和冷料穴推出，复位杆复位。模具准备下一次工作。总 结这几个星期的学习，收获颇多。老师对待这次的毕业设计认真的态度，我感觉到非常的压力，有这一份的压力，每天自己不由自主的去学习，完善这次的毕业设计。据说这次的毕业设计不能跟以前学长学姐的相似度不能超过40%，这让我跌入深海。压力更大了。每天只有学习新的知识，不断完善自己，才能使自己的毕业设计完美而且有了自己的风格，相似度才会低。 对待这一次的设计，出现了许多的问题，虽然都解决了，但是还是体现了我的学习不精并没有特别的对待。学习到UG导出，并不是简单的一种。更多的还是学会了用胡波外挂，是自己更容易上手。这次的注塑模具的设计由于自身的知识量不足和平时的上学学习量不够导致这次的注塑模具设计有许多的缺陷让这次的注塑模具的设计的不完美，这次的注塑模具设计里面有许多不懂的不会的地方，虽然通过同学和老师解决了，但发现自身的问题值得自己反省。塑料产品的设计是一个十分复杂的过程，它包括了产品的设计，模具结构的设计，等几个弓腰方面，它是一个修改，设计，在修改的非常繁琐的过程不断的优化过程。通过这次的毕业设计，在做毕业设计中我也在学习软件的运用和一些外挂的运用。一些绘图的制造，同时又掌握了绘图方法。对模具的制造与设计有了一定的了解和认知。致 谢历时将近几个星期的时间终于把这次的毕业论文写完，在这次的毕业论文中遇到了许多的问题和障碍，幸好我不是一个人，有老师有同学，在他们的帮助下我不断的改进和修改。在此向那些指导我帮助我的老师同学表示心中的感谢。感谢我的同学，在我写论文的时候给我许多的帮助。由于我的学术水平有限，所写的毕业论文会有许多的不足之处，恳请各位老师批评和指正。 参考文献1 翁其金. 塑料模塑成型技术M. 北京:机械工业出版社, 2001.2 申树义. 塑料模具设计M. 北京: 机械工业出版社, 2005 .3 伍先明，王群. 塑料模具设计指导M. 北京: 国防工业出版社, 2006.4 黄虹. 塑料成
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