064-家用门铃外壳体注塑模具设计【模具三维】
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毕业设计(论文)中期报告题目：家用门铃外壳体注射模具设计1一.设计（论文）进展状况：1.1 将前期交给老师看过的外文文献完成了中文翻译；1.2 方案的设计：1.2.1 注射模抽芯机构的设计：由于塑件内部存在与开模方向不一致的部位，所以要设计抽芯机构让塑件在开模时顺利被推出，认真分析侧凹部位的位置及深度，综合考虑看，选择斜导柱和斜顶抽芯机构结合。 1,2.2 浇口的选择： 采用侧浇口，塑件表面精度要求不高，浇口与成型品分离容易，分流道较短，加工容易，修正容易。故选择侧浇口。1.2.3分型面的选择以下原则进行分型面的选择原则：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。避免模具结构复杂。 （2）分型面应便于塑件的脱模。 （3）分型面得选择应有利于侧向分型和抽芯。 （4）分型面得选择应保证塑件的质量。 （5）分型面得选择应有利于防止溢料。(6）分型面的选择应该有利于排气。 （7）分型面的选择应尽量使成型零件易于加工。根据选择分型面位置的基本原则是应将分型面开设在塑件断面轮廓最大部位，以便顺利脱模。很明显可以找出该塑件下表面就是该塑件的最大外表面。保证塑件在脱模时，塑件留在动模上，所以选取分型面如下图所示1.2.4 型腔数目的确定：塑件结构有多处需要借助侧抽芯机构才能成型，一个塑件成型需要设置三处侧抽机构，一个斜导柱+滑块，两处斜顶杆推出机构，综合考虑采用一模两腔为宜。采用一模一腔，在塑件表面质量要求不高的基础上来说太不经济，一模四腔模具结构太复杂，不适合初学者做。1.2.5 型腔布局4在型腔数目确定的基础上，进行型腔布局，为保证良好，不在塑件表面留下熔痕，所以采用下图形式的布局。1.3 塑件材料的选择与分析：1.3.1 材料选择塑件材料 ABS，密度 1.05G/CM3。1.3.2 基本性能：ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS 具有良好的综合理学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性能。ABS 价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一，是一种良好的热塑性塑料。ABS 易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 度，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80 度。ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。1.4 注射模结构件的设计：1.4.1 模架的设计：根据模架的分类，选择二板模模架，二板模模架由定模部分和动模部分组成，定模部分包括面板和定模板；动模部分包括推板、动模板、托板、支撑件方铁、底板及推杆固定板和推杆底板等。其优点是模具架构简单，成型制品的适应性强，制造成本相对较低。1.5 注射机的选择：模具成型的塑料制品和流道凝料总质量应小于注射机的额定注射量的 80%，浇注系统凝料体积的初步估计浇注系统的凝料在设计前是不能确定准确的数值的，但可以根据经验按照塑件体积的 0.21 来计算。初步选用注射机理论注射容量为xxm3，注塑机型号为 XXXX 卧式注射机。11.6 利用 AutoCAD 完成了大概的模具装配图（图 3.1.1） 。图 4.1.1 模具总装配图二存在的问题及解决措施：2.1 存在的问题：开模行程的计算，斜导柱倾斜角的确定，冷却系统的设计，斜推杆倾斜角的确定，排气系统的设计。2.2 解决措施：查阅相关资料，向同学及老师请教。三后期工作安排：3.1 查阅模具设计相关资料并详细计算 3 月 16 日-3 月 22 日3.2 修改装配图 3 月 23 日-3 月 29 日 3.3 完成零件图和三维模型 3 月 30 日-4 月 19 日 3.4 优化模具设计和分析 4 月 20 日-4 月 27 日 3.5 整理修改各图及编写论文 4 月 28 日-5 月 5 日3.6 毕业答辩 5 月 10 日1指导教师签字： 年 月 日毕业设计(论文)开题报告1课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势1.1 课题的研究意义本课题做内容是：完成本设计定时器盒底座住宿模具的设计绘制，并有详尽的设计说明本课题的意义是：理论上，该设计交付工厂可以进行加工生产，使用塑件能够保证质量的前提的下大大节约了成本以及保证可靠的大批量，连续性的生产能带来良好的经济价值和市场前景1.2 外研究现状和发展趋势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。随着电子工业、机械工业、仪器仪表工业、航空工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就是要求成型塑件的模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。模具作为基础工业，它的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济的发展起着无可置疑的重要作用。近十年来，模具工业得到了蓬勃发展。一切产品的更新换代离不开模具，只有提高对模具工业重要性的认识才能加速我国工业产品在国际市场上占有一席之地。现在模具行业在激烈的市场竞争中正在向高生产档次、高水平的模具方向发展，竞争的焦点是质量和制造周期，价格是次要的。1.3 国内外研究现状在我国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要地位，认识到模具技术水平的高低，已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。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资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。近几年，我国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度发展，2010 年全国模具生产总值约为 1200 亿元左右，再经过十年的努力，2020 年时基本达到国际水平，我国不但成为模具生产大国，而且进入世界模具生产制造强国之列。全世界主要模具生产国包括亚洲地区的日本、韩国与大陆，以及美洲地区的美国、欧洲地区的德国。技术先进的国家如日本、美国、德国等，对于高精度与复合性模具开发，不论在设计能力或制造技术上，均有领先地位，同时也拥有训练精良的技术研发人员。日本的模具生产能约占全球的 40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。现在模具市场竞争日趋激烈，因此日本模具业也在努力降低生产成本。模具行业是人力成本较高的行业，日本的人力成本是中国及东南亚地区的十几倍，而人力成本中 70%以上是非核心技术人员。目前，我国模具业规模仅次于日本和美国，但大多集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低。我们必须不断的学习国外先进的技术及管理理念，努力提高企业自身的核心优势和竞争力，使我国模具业实现跨越式发展。1.3 发展趋势（1）、大力开展并行工程，快速响应市场需要在国际上，模具工业是公认的关键工业，目前我国已成为世贸组织的新成员，各类产品都需要提高质量降低成本，首先要解决模具设计制造周期，最大限度地缩短生产环节间的过程，所以模具设计与制造过程的正确方法应该是并行工程的方法。实施模具制造并行工程模式将逐渐取代传统工作模式成为模具制造业中新的主导模式。（2）、数字化、自动化、柔性化、集成化、智能化和网络化方向数值化是模具生产业发展的主流，而自动化则有助于实现操作，提高加工质量和效率，快速响应市场需求。柔性化可实现多品种小批量生产。集成化可充分利用 CDA/CAM、CIMS 等技术实现设计制造一体化、并行设计、虚拟制造、反求工程等。智能化可利用专家系统、模糊推理、人工神经网络、遗传基因等人工智能技术，解决知识的重用等问题。网络化可跨越地区、跨院所实现技术资源的重新整合和共享。（3）、模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展模具向着精密、复杂、大型的方向发展，对检测设备的要求越来越高。如美国的高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程。高速铣削技术，模具自动加工系统等的研制和开发。2课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题2.1 课题的研究目标本课题要求设计塑件名称塑料模具,塑件二维图如图 2.1 所示，该塑件具有以下特点：内部结构不算复杂，外部结构大致规则，具有侧孔或者侧凹，模具需布置多个侧抽芯结构，该塑件三维图如图所示 2.2.图 2.1 塑件二维图图 2.2 塑件三维图2.2 研究内容计算设计出所需模具的型腔、分型面、浇注系统、脱模机构、温控系统、排气方式、凹模与型芯的固定方式以及相对应制件的模具尺寸 2.3 拟解决的关键问题2.3.1分型面的选择分型面两种方案：A.分型面在底部，退出力小，容易实现推出B.分型面在顶部，推出力大，不容易脱模根据分型面选取的两个重要原则分别是塑件投影在分型面上面积最大化及开模的时候将塑件留在动模侧方便侧抽芯机构的布置，采用该塑件底面作为分型面：A 方案，如下图所示图 2.3 分型面位置2.3.2 型腔数方案选择A.一模一腔方案：这种方案模具成本低，但是效率是最低的。B.一模两腔方案：这种方案模具成本高，但是效率是很高的。C.一模四腔方案：这种方案模具模具布局不是很恰当，若采用圆形布局模具材料浪费率高。本设设计对于塑件结构分析及多个侧抽芯机构的布局，采用方案 B,一模两腔。2.3.3 浇口方案选择A.点浇口：应用于各种形式的制品，浇口附近应力小，能自行拉断。可以自动化成产。亦可以用于较大的制品，能缩短流程，减少变形。B.侧浇口： 最常用的一种浇口形式，一般适用于多型腔模具，因此生产率很高，截面形状简单，加工方便，能对浇口尺寸进行精细加工，表面粗糙度值小。 由于截面尺寸小，因此去除浇口容易，痕迹小，制品无熔合线，质量好。C.潜伏式浇口：进料浇口一般都在塑件的内表面或侧面隐蔽处，不影响制品外观。制品成型后，在顶出时会与塑件自动拉断。因此，易于实现生产自动化。由于潜伏式浇口可设置在制品表面见不到的筋、柱上，成型时不会在制品表面留下由于喷射带来的喷痕和气纹。综合考虑本设计已选择了一模两腔以及塑件精度要求不高，采用方案 B：侧浇口。3.本题课研究的重点及难点，前提已开展工作本课题的重点是：设计成型零件、浇注系统，绘制注射模具装配图。难点是：分析所采用模具结构方案。前期已开展工作：查阅塑件名称注塑模具设计的相关资料，了解塑件与模具的关系；对塑件的结构和形状做了分析，已经用 AUTO CAD 和 pro/E 软件将塑件二维图、三维图测绘完成，查阅了有关注塑模设计的中外文资料，并完成了毕业设计开题报告的编写。按老师的要求阅读了张维和的注塑模具设计实用教程的相关内容。并为进一步周密的设计做好充分的准备 2。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第 1-3 周，下达任务书，收集资料，撰写开题报告； 第 4-5 周，对给定的塑件进行测绘，绘出塑件零件图； 第 6-9 周，完成方案设计、装配图设计，完成外文翻译、撰写中期报告，准备中期答辩； 第 10-13 周，完成全部零件设计，并对模具结构进行三维剖析，作出模具开合结构图； 第 13-14 周，撰写毕业设计论文： 第 15 周，整理资料，准备答辩下达任务书，调查研究查阅搜集资料；外文资料翻译, 写文献综述。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日参考文献1 陆从相.吸水杯注塑模具设计M. 江苏：盐城纺织职业技术学院 ,2012.2 王正伦,王智祥.基于 pro/E 的框壳类塑件注塑模具设计与制造 M.重庆交通大学,2011.3 胡蓉. Pro/E 在塑料模具设计中的应用J机械工程与自动化,2005,(1):87-88+91. 4 张维合.注塑模具设计实用教程M. 北京: 化学工业出版社,2007.95 李光耀.水杯注塑模的结构分析与改进设计A.湖南: 岳阳职业技术学院,2009.6 秦泗吉 ,陈健,杨莉.塑料模具成型零件工作尺寸计算方法的探讨J.中国塑料,1998,(1): 84-87. 7 刘少达.我国塑料模具工业的现状及发展趋势 N.仲恺农业技术学院学报,2004,(3)：68-73. 8 周志平.塑料模具设计中常见问题的分析 N.长沙航空职业技术学院学报,2003,(3)：53-55+43. 9 周坤鲁,刘建柱.提高塑料件尺寸精度的研究J. 工程塑料应用 ,2003,(1):34-37. 10 刘建雄 ,吴正宇,陈泽民 .塑料注射模成型缺陷及预测 N.昆明理工大学学报(理工版),2006,(2):46-49+53. 11 王加龙,许昆鹏,赵吕明.塑料测试试样模具设计与注塑工艺J.工程塑料应用,2007,(9) ：31-34. 12 陈婵娟.基于产品质量的塑料模具设计原则J. 机电工程技术 ,2010,(1):108-110+114.13 HE yan-Lin,Li lin.Computer Aided Alloy Design of High Performance Prehardened Mold Steel for PlasticR.In:School of Materials Science and Engineering,Shanghai University,2005,9(5):455-457.14 WEN Jialing,WEN Pengfei.The Simulation and Optimization of Aspheric Plastic Lens Injection MoldingR.In:Wuhan University of Technology,2005-6.15 Frank Hippenstiel,Volker Lubich,Peter Vetter,Walter Grimm.Handbook of Plastics Mould Steels.Damir GODEC Polimeri:Plastics and Rubber Journal.2005-3. 本科毕业设计（论文）题目：家用门铃外壳体塑料注射模设计主要符号表 I V注 注射机最大注射容量 V总 成型塑件与浇注系统总和A 塑件和浇注系统在分型 面上的投影面积之和Ax 塑件型腔在模具分型面 上的投影面积Aj 塑件浇注系统在模具分型 面上的投影面积Fz 胀模力 密度 Fs 合模力 P 模腔压力H模 模具实际高度 H最小 注塑机最小闭合厚度 H1 推出距离 H2 包括浇注系统在内的塑件高度 S机 注塑机最大开模行程Ra 表面粗糙度Ls 塑件外型径向公称尺寸 K 塑料的平均收缩率； 塑件的尺寸公差 模具制造公差Hs 塑件高度方向的公称尺寸N 每小时注射次数 Q 总热量 c 对流所散发的热量 R 辐射所散发的热量 1 注塑机所散发的热量 2 冷却系统从模具中带走 的热量 F 脱模力 d 推板直径 型腔数量 单个塑件的体积（） 浇注系统所需塑料的体 积 单个塑件在模具分型面 上的投影面积 浇注系统在模具分型面 上的投影面积 注射机允许使用的最大 成型面积 P 塑料熔体对型腔的成型 压力 注射机允许的最大模厚 注射机允许的最小模厚 1 绪论1.1 我国模具行业发展概述 近年来，中国的模具工业一直保持着良好的发展势头，这一势头是否会持续下去，这是一个行业的重点。作者认为，中国的模具行业在面对中低端产品领域，国内企业竞争的日益激烈，以及在高端产品领域的外国企业或者外国的压力不断增长的情况，但在最近几年的持续发展，实力大大增强，而且能够完全适应压力，继续保持稳步发展3。1.1.1 有利因素 对模具行业的发展提供了良好的环境以及优惠的政策。根据国家产业政策和相关配套政策的指导下，近年来有不少地方已经出台了一些优惠政策，支持当地模具工业的发展，一些文件中找到的，所观察到的一些行动，收到了良好的效果。同时，快速模具工业的发展促进了当地经济的繁荣。频繁的交流，相信好的模具工业发展政策，由此带来了良好的发展环境将得到进一步的发展。 模具行业内部体制改革和机制转变的加速，产业结构合理，并加强管理，提高水平。为了适应形势，中国的模具行业近年来加快体制改革和机制转换的步伐，“三首都”和民营企业占行业的主导地位，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理有了很大的进步。许多公司已经应用了CADCAMCAE集成技术，三维的设计技术，如ERP和IM3信息管理技术、高速加工，快速原型，和其他许多高新技术和网络技术的虚拟仿真，很多企业都提出了“生产专业化，产品品牌，现代化企业，市场国际化”等企业发展战略。通过多种质量体系认证的企业一年比一年多。 生产规模和经济效益，模具生产集群发展迅速。在“小而精致的设计”专业发展的同时，近年来，规模效应也得到了越来越多的关注。除了企业的规模经济效益，生产的模具产业不断显示出其优越性，有“模具城”，“模具园”，“模具生产基地”和全国的集群生产快速发展的其他形式。根据许多企业反映，集群的生产与分散的生产相比，至少有以下好处：更广阔的市场，合作更方便，降低了生产成本，互相交流，享受优惠政策。现在100000000元以上的模具企业，年产量已超过40，超过30000000的企业已超过200元以上，“模具城”，有一定的规模，近百分之十的正在建设或仍有超过百分之 十没有建设。这些模具集聚生产基地建设，在中国模具工业的发展起到了积极的推动作用7。 许多企业开始认识到“品牌”和“专利”的资本投资，提高自主创新能力的重1要性。长时间的模具处在“后方”和“被动状态，所以很少有“品牌”和“专利”。近年来，随着市场经济的发展，企业越来越重视“品牌”和“专利”。一些企业已经认识到创新的重要性，致力于创新。据中国模具工业协会了解到的情况，近年来，在开发投资和销售收入的比例达到5%，研究创新的许多企业，个别企业甚至达到8%至12%。 不断提高技术含量的模具，属于模具越来越多的高科技产品。我们已经了解到，目前已经在对四种霉菌的中国高新技术产品出口目录所列国家有关部门。其实有很多模具技术含量大于模具的这四种，如汽车配件模具，精密多工位级进模，汽车大型覆盖件冲压模具，自动化铸造模具热压成型的车内装饰，高强度钢板等。随着高新技术的发展，模具设计被越来越多的和更多的模具生产企业的各级政府有关部门认定为高新技术企业。根据中国模具协会初步统计，目前模具行业有7个国家级高新技术企业、省级、市级高新技术企业近百。1.1.2 不利因素 虽然中国模具产业已经进入了快速发展，但由于精度能力，制造周期和使用寿命等，与国际水平与先进工业国家相比有较大的差距，所以还不能满足我国制造业发展的需要。特别是在大型，精密，复杂，长寿命模具，仍供不应求。因此，每年仍需大量进口。 模具的原材料价格上涨、人员工资在现阶段大幅上涨，但模具价格不上升反而下降，导致模具利润下降，一些企业亏损，甚至亏损增加。根据对全国270个主要的模具制造企业的调查，中国模具工业协会，2005年度的利润下降了2.1%，比前一年，销售收入利润率下降了3.1%。比上一年，全国规模以上企业2005全年亏损260000000元7。 对于外贸依存度逐年增加。中国加入WTO已经有超过六年的，对外贸易的迅速发展，我国经济依赖对外贸易从30%增加到70%。同时，近年来，随着外资进入我国的领域，不断扩大和深化对外开放的政策，在中国的模具行业的外国投资也越来越多，这是依赖外资的逐年增加。广东省是中国模具生产第一省份，例如，其有关的国家。模具生产能力，全省具有40%个能力，外国公司约占60%，合资企业占10%左右。关于模具出口省，约占全国的50%，其中出口的外国投资，合资企业占大多数的出口量 7 。外商投资和外贸依存度大，安全行业，乃至整个国家的经济安全有重大影响。人才短缺的问题越来越突出。虽然近几年来，中国的模具行业的劳动力发展迅速，估计已经达到近一万人，但是仍然跟不上企业发展的需要。它是总量不足，而且质量也是不够的，不能适应行业发展的需要。根据有关资料，模具行业从业人员约300000 至500000，工程技术人员约占20%。特别稀缺的高质量和高水平的模具企业的高级技术管理人员以及操作人员和高级技术工人。市场竞争。在中国模具市场的竞争越来越大，其性能是模具产品价格降低了。主要的中高档模具市场龙头企业与国外企业和国内竞争对手，外商投资企业和中型模具主要是民营企业之间的市场竞争。一些已经进入无序状态，在一定程度上扰乱了正常的市场秩序。由于较低的价格将不可避免地导致低质量，严重影响了一些企业的生存，迫使一些企业加快调整自己的定位，一些企业面临淘汰的局面不足为奇。 虽然近几年模具出口增长，超过一年的进口增长，但增加的绝对仍然是进口大于出口，导致模具外贸逆差年年增长。模具外贸逆差增加的主要原因有两个：一是国民经济快速增长，特别是汽车企业的快速发展带来了对模具的需求，一些高档模具的国内生产是不能完全满足需求的，有进口的，但也有一些国家所有生产模具都是进口的，与目前的关税政策和项目审批系统有直接关系。二是模具出口鼓励政策是不够的。 规模的不断扩大，当前的全球制造业转移的速度加快，并扩大了深度和广度，以及在我国的模具制造是承接转移的理想场所。结合“第十一个五年计划”期间，国家将继续大力支持在中国模具工业的发展，多重利益的情况下，我国模具行业的未来将向那些美丽的风景。1.2 小结 塑料模具CAD技术是一种新的设计技术，能够提高产品质量和使模具的设计达到最佳性能。塑料模具CAD的工作主要是对注射成型过程的模拟分析结果的理解，对数据的解释和设计的选择做出相应的改变，熟悉CAD技术可以有效地应用于模具的设计并可决定设计和体验质量。塑料模具CAD的困难在于建立丰富的材料性能数据库，以及模具零件标准化。342 注塑工艺分析及成型方法2.1 塑件制件分析2.1.1 塑件结构分析图2.1 塑件三维图 家用门铃外壳体结构如图2.1所示。长为164mm，宽为34mm高为22mm的薄壳塑件，内部分布多处凹台与圆柱孔。壁厚均为为2mm，内部结构较复杂。2.1.2 塑料使用性能分析该制品所用材料为ABS塑料，其是由三种单体聚合而成，故而它有三种单体的综合性能。ABS塑料具有较高的冲击强度和表面硬度以及耐磨性，适合手机外壳的使用需求。另外，它具有化学稳定性和良好的节电性能，制品的尺寸稳定性好，表面光泽，可抛光和电镀。2.1.3材料成型性能分析a. ABS性能特点：冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。b. ABS塑料性质：无毒、无味，外观呈牙色半透明或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/cm3，收缩率为0.3%0.8%，弹性模量值为0.2GPa，泊松比值为0.394，吸湿性250。c. ABS力学性能：有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。d. ABS耐热性能：热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。e. ABS用途特点：广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。 f. ABS电学性能：电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。g. ABS注塑工艺：吸水性比较高，加工前需进行干燥处理，干燥温度为7085，干燥时间为26h，注塑成型温度160220之间，注射压力在70130MPa之间，模具温度为5575。2.1.4 塑件的结构及成型工艺分析 a. 结构分析 该塑件是塑料制件，零件制件比较深，模具结构必须潜伏式浇口，故在模具设计和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工艺，以保证侧滑动的顺畅和零件的使用寿命。 该塑件装配在表面，对表面美观有一定要求，设计时要注意对外表面的处理。 b. 成型工艺分析 精度等级：采用一般精度5级。 脱模斜度：该注塑零件壁厚约为2mm，其脱模斜度查参考文献1中的表有塑件内表面351，塑件外表面40120。由于该塑件没有特殊狭窄细小部位，所用塑料为ABS，流动性较好，而且，主要部分有较好的弧度，可顺势脱模，所以塑件外表面没有放脱模斜度。两壁处脱模没有困难，所以也不放脱模斜度。2.2 材料ABS的注射成型过程及工艺参数2.2.1 成型前的准备 对ABS的色泽、细度和均匀度进行检验。由于ABS的吸水率大约为0.2%0.8%，容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量23,否则斜导柱无法带动滑块运动。j、滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的2/3，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。k、防止滑块和推出机构复位时的相互干涉，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合,滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置。8.5斜导柱的设计斜导柱材料取T8，热处理硬度为HRC45，表面粗糙度为0.8um，斜导柱与模板之间采用过渡配合H7/m6，与滑块上斜导柱孔采用间隙配合H7/n6。斜导柱斜导柱受弯曲力为：FF/cos塑料模具设计 P117 6-23式中：斜导柱倾斜角；F斜导柱所受弯曲力，N。代入数据： FF/cos4.210N/cos2010.5410N8.5.1 斜导柱的直径取决于抽拔力及其倾斜角度 斜导柱直径计算公式： d(FL/0.1cos) 式中：斜导柱倾斜角；F斜导柱所受弯曲力，N；L斜导柱的有效工作长度，m；弯曲许用应力，对于碳钢可取140MPa。代入数据得：d(FL/0.1cos)（10.5410(0.004/cos20)/0.1140cos20）19.4取d20斜导柱的长度根据抽芯距、固定端模板的厚度、斜导柱直径及斜角大小确定，其计算如图所示：根据公式：Lllll由于上模座板和上凸模固定板尺寸尚不确定，即h不确定，故暂选h15。如以后该设计中h有变化，则就修正L的长度，取固定凸肩D1.5d，所以根据上式计算：Lllll tan（510） tan20（510） 135取L135。8.6 滑块设计滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件的侧凹形状较大，做成整体的加工，苦难故选择滑块与侧型芯做成组合式的。其结构如图所示： 滑块与侧型芯8.7 斜推杆的设计斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。 斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体式的斜推杆于弯曲变形。如图3.6所示。 图3.6斜推杆抽芯机构18.7.1斜推杆的设计要点 a. 要保证复位可靠。斜推杆的复位有下列几种方法: （1） 斜推杆上端面有碰穿孔，碰穿孔由非安装斜推杆的那一半模成型。合模时由成型碰穿孔的内模镶件推动斜推杆复位； （2） 斜推杆上端面无碰穿孔，可以将斜推杆向外做大58mm，合模时由另一边的内模镶件推回复位； （3） 在组合式斜推杆中，可以将斜推杆的另一边复位杆，合模时利用复位杆将斜推杆推回复位； （4） 若上述方法无法做到，也可单纯利用顶针将斜推杆推回复位。但这种复位精度较差。 b. 在斜推杆近型腔一端，须做610mm的直身位，并做一个23mm的挂台起定位作用，以避免注塑时斜推杆受压而移动。设计挂台亦方便加工、装配及保证内侧凹凸结构的精度。 c. 斜推杆上端面应比动模镶件低0.050.1mm，以保证推出时不损坏制品。 d. 斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构（入圆柱、加强筋或型芯等）发生干涉。e. 沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品。解决方案有： （1） 制品减料做平，但须征得客户同意 （2） 斜推杆底部导轨做斜度，使斜推杆延迟推出。 f. 当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。 g. 斜推杆在推杆固定板上的固定方式见上图3.4。 h. 当斜推杆较长或较细时，在动模板上加导向块，帮助顶出及回位时的稳定性。加装导向块时其动模必须和内模镶件组合一起切割。 i. 斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆与模架接触处避空。j. 增强斜推杆刚性： 8.7.2 斜推杆倾斜角的确定斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图3.7所示，计算公式如下： tan=S/H 其中：S=侧向凹凸深度S1+(23)mm 斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。 斜推杆的斜角一般为315,常用510。 斜顶机构 9 导向机构的设计的作用和原则 导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后，动、定模板相对位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时，引导动、定模板准确闭合，能够承受一定的铡向压力，以保证模具的正常工作。本设计中导向机构采用导柱导向，导柱采用带头导柱，其结构简单，加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合，导柱倒装。结构形式如下图7.1所示： 一般导柱应有以下几个重要的技术要求：（1）导柱的长度应根据具体的情况而定，一般比凸模端面高出812mm（2）导柱的前端做成半球形状，以使导柱顺利进入导孔（3）数量为4，均匀分布在模具周围 其材料采用T8A0经渗碳淬火处理，硬度为5055HRC。导柱、导套固定部分表面粗糙度Ra为08m，导向部分表面粗糙度Ra为0.80.4m。导柱导套如图7.1所示,导柱、导套用H7/r6配合镶入模板。导柱导套结构形式 10 模具装配图10.1模具总装配图 三维模具装配图 模具二维装配图10.2开合模过程 开模过程,动定模沿分型面分开，动模整体向下的同时，滑块侧向滑动，斜顶也移开内部侧凹。等侧抽芯完成时，动模停止向下运动，注射机推出装置推动推板向上运动，从而带动顶杆顶出塑件。当复位杆顶到定模模板，推板带动顶杆向下运动，同时滑块在左侧弹簧的作用下向里运动，当推板碰到底下垃圾钉的同时闭摸运动完成。总结 在设计的过程中，我查阅了大量的资料，研究了一些不了解的知识，开阔了视野，也是对一个新的模具行业的了解。在技能方面，通过塑料模具设计，我在三维软件和AutoCAD使用中，掌握了更多的技能。期间，我遇到了许多困难，如由于软件不熟悉，早期的设计没有设置图纸尺寸，直到导入模板发现问题；早期设计经验不足，考虑不全面，数据备份不足，导致在设计中犯了许多错误，只能重做，等等。这些困难，大多都是专业方面的知识，解决这类专业问题，让自己更深刻的掌握了模具设计的基本知识，并解决业余的问题，让我学会了做事细心，并且锻炼了自己的耐心和毅力。 在设计的过程中，我使用了大量的计算机辅助设计，大大提高工作效率，我深深感受到了CAD技术和科学的优势。 通过这次毕业设计，我们对所研究的题目内容、相关原理及实际中的应用有了更加深入的了解。掌握了相关资料的查询方法，培养了我们独立学习的能力。我们应该将这些益处继续保持，并时刻应用。参考文献1 陈兰贞.基于Pro/ENGINEER的手机三维造型及手机上盖模具设计J.科技咨询导 报,2007,28:53-54. 2 孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议J.电加工与模具,2010,S1:31-33.3 蔡志强,熊建武.注射模具设计软件的应用现状和发展趋势J.中国西部科 技,2011,21:22-23+25.4 国外塑料模具和机头发展概况J.塑料,1974,04:77-131.5 姜雪燕.谈CAD/CAE技术在塑料模具设计中的应用J.职大学报,2011,02:62-64+71.6 Menges/Mohren,艾方.如何制造塑料注射模具(一)J.模具技术,1991,01:109-127.7 申长雨,李海梅,高峰.注射成型技术发展概况J.工程塑料应用,2003,03:53-57.8 磨志毅,曹志全,孙锡红.手机上盖注射模
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