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14张CAD图纸+说明书资料齐全 护罩 模具设计 14 CAD 图纸 说明书 资料 齐全

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诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 签字时间：2011 年 6 月 10 日毕业设计任务书毕业设计任务书设计题目：保护罩模具设计系部： 材料工程系 专业： 高分子材料与工程 学号：072074136学生： 黎康康 指导教师： 刘新民 讲师 专业负责人： 翟燕 1设计的主要任务及目标（1） 保护罩注射模具设计。（2） 根据题目要求，查阅收集塑料底座及类似产品的该类模具设计相关的文献资料或进行实际调查，达到搜集论文证据资料的目的。（3） 通过对该类模具文献资料的分析提出你的最佳设计方案，建议用 PRO/E 或 CAD软件对成型模具进行设计，同时，重点对该模具型腔结构设计、浇口位置选择、型腔数量的确定、侧抽芯方式选择以及顶出方式之间的关系进行分析研究，设计出结构合理、成本低廉、便于操作的模具。2设计的基本要求和内容（1） 产品图一张（自己测绘或设计）、装配图一张、除弹簧、螺钉、销钉等标准件以外的所有的成型或结构零件图。（2） 毕业论文一份20 页（约 1 万 5 千字以上）。（3） 查阅文献 15 篇以上，其中外文原文 5 篇以上。3主要参考文献（一）参考书1 齐晓杰. 塑料模具设计导.东北林业大学出版社2 申开智.塑料成型模具.中国轻工业出版社3 宋玉恒.塑料注射模具设计实用手册.中国轻工业出版社 4 塑料注射模设计 102 例.北京:国防工业出版社5 国家技术监督局.塑料注射模具零件标准及术语 GB 4169、1-11.北京:国家技术监督局6 刘新民，周东陀.塑料、橡胶成型模具.本校印刷厂（二）杂志1 模具技术2 塑料技术3 塑料工业4 模具工业5 模具制造（三）网址1中国模具网WWW.M2中国模具工业信息网3中国学术期刊中文 www.E 4进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1下达任务书2010 年 12 月 20 日2设计前准备资料阶段 12 月 21 日12 月 23 日3确定设计方案并画装配草图12 月 24 日2 月 28 日4交开题报告 3 月 5 日3 月 28 日5画装配工作图3 月 29 日4 月 6 日6画零件图 4 月 7 日4 月 27 日7写设计说明书 4 月 28 日6 月 14 日8交说明书装订并讨论毕业答辩有关事项6 月 15 日9毕业答辩 6 月 21 日6 月 23 日 保护罩模具设计保护罩模具设计摘要摘要：在综合分析塑件结构，使用要求，成型质量和模具制造成本的基础上，介绍结构简单，形状规则的塑件成型。采用侧浇口进料单分型顶杆顶出机构，使塑件能一次成型。设计了相应的冷却水路的注射模，并介绍了模具的工作过程。关键词：关键词：注射模 顶杆顶出机构The design of the protect box Abstract Based on the comprehensive analysis on the plastic parts strcture service require-ment, moulding quality and mouding quality and mould manu facturing cost. Acorresponding injection mould of internal side core pulling was designed.By adopting the mulit-direction and multi-combination core-pulling .acorresponding injection mould of interal side core pulling was designed,the working process of the mould was in-troduced.KeywordsKeywords Injection mould Medialcoe pulling.第 1 页 共 16 页目录目录一、一、 引言引言22二、塑件工艺分析二、塑件工艺分析33三、确定型腔数目三、确定型腔数目44四、成型零部件的设计四、成型零部件的设计55五、浇注系统的设计五、浇注系统的设计77六、结构零部件的设计六、结构零部件的设计1010七、推出机构设计七、推出机构设计1111八、冷却系统和排气系统的设计八、冷却系统和排气系统的设计1212九、选择注射机型号九、选择注射机型号1313十、结束语十、结束语1515十一、参考文献十一、参考文献1616第 2 页 共 16 页【摘要摘要】叙述了 761-2 保护罩注塑成型工艺及模具结构；为了保证上盖表面光滑的要求，浇口采用潜伏式浇口；进行一模八腔注射。关键词关键词 : : 插座面板 潜伏式浇口 注射成型一、引言一、引言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。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表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、经济效益的真长以及整体工业水平的提高。综上所叙，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。I.GeneralMould is important technology equipment in the industry manufacture; mould industry is the important basis of the development of the department of national economy.With the development of mechanical industry, electron industry, aviation industry, meter and instrument industry and the daily article industry, the need of the plastic molding product is more and more larger, the requirement of quality is more and more higher, so the level of the exploitation, design and manufacture of plastic molding product is more and more advanced. The quality of the all product, the increase of the economy benefit and the improvement of the whole industry level lies on the high and low level of mould design and the capacity of the mould manufacture and the good and bad quality. Summarizablely, the plastic molding industry is more and more important in the station of the basic industry and national economy.第 3 页 共 16 页二、塑件工艺分析二、塑件工艺分析2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）具有良好的综合力学性能，丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性能和染色性能。ABS 无毒、无味、呈微黄色，成型条件的塑件由较好的光泽。密度为 1.021.05g/cm3。ABS 有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。ABS 有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对 ABS 几乎无影响，但在酮、醛、氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS 塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS 有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。ABS 的缺点是耐热性不高，连续工作温度 70C 左右，热变形温度为 93C左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据 ABS 中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用要求。根据应用要求的不同，ABS 可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。成型特点：ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下。壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060C，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 6080C。2.2 分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸较小，整体结构较简单，不带有曲面特征。结构特征符合塑件的设计要求。根据塑件的工作要求和表面特征，故选一般精度：4 级。2.3 工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口，这种浇口的分流道为于模具的分型面上而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。方便加工和热处理，型芯部分采用第 4 页 共 16 页拼镶结构。三、确定型腔数目三、确定型腔数目3.1 初步确定型腔数目根据塑件的结构及尺寸精度要求采用一模八腔。3.2 计算塑件体积按照图 1 塑料件图所示尺寸近似计算：塑件体积 2222222222222221111116.7515.513.714.55.251 (16.751214.2512)22222111(14.2512)(1.752.11.052.1)2221(16.7515.5 13.714.55.2516.7512 14.2512 1.752.1 1.052.1)21673.2VXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX33771057.821.058mmcm3.3 计算单件塑件重量塑件重量 ms=1.058 cm3X1.05g/ cm3=1.11g3.4 浇道体积2221192.5401042VR XR XR XX866.25360360V34.98Vcm3.5 浇道质量334.981.05 /5.23mcm Xg cmg3.6 总体积3334.981.058813.444Vcmcm Xcm图1第 5 页 共 16 页3.7 总质量1.1185.2314.11mgXgg四、成型零部件的设计四、成型零部件的设计4.1 型腔、型芯工作尺寸计算PC 塑料的收缩率是 0.3%0.8%。平均收缩率 S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%型腔径向尺寸 Lm+0z =(1+S)LS-x +0z型腔深度尺寸 Hm+0z =(1+S)Hs-x +0z型芯径向尺寸 lm-0z=(1+S)lS-x -0z型芯高度尺寸 hm-0z =(1+S) hS+x -0z中心距尺寸 Cmz/2=(1+S)CSz/2式中 LS 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm） ；lS 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm） ；HS 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） ；hS 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） ；CS 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm） ；X 修正系数，取 0.50.75； 塑件公差（mm） ；Z 模具制造公差，取（1/31/4） 。4.1.1 型腔尺寸计算尺寸 公差值/mm 计算33.5 0.26 Lm+0z =(1+0.55%)X33.5-0.75X0.260+0.087=33.4890+0.08728.4 0.24 Lm+0z =(1+0.55%)X28.4-0.75X0.240+0.08=28.3760+0.083.5 0.14 Lm+0z =(1+0.55%)X3.5-0.75X0.140+0.047=3.4440+0.047 2.5 0.12 Lm+0z =(1+0.55%)X2.5-2/3X0.120+0.04=2.4340+0.02515.5 0.20 Lm+0z =(1+0.55%)X15.5-2/3X0.200+0.067=15.4250+0.06717.6 0.20 Lm+0z =(1+0.55%)X17.6-2/3X0.20 0+0.067=17.5370+0.0474.1.2 型芯尺寸计算 第 6 页 共 16 页尺寸 公差值/mm 计算 28.5 0.24 lm-0z =(1+0.55%)X28.5+0.75X0.20-0.08=28.8070-0.0827.4 0.24 lm-0z =(1+0.55%)X27.4+0.75X0.240-0.08=27.7010-0.0810.5 0.18 lm-0z =(1+0.55%)X10.5+0.75X0.180-0.06=10.6930-0.062.2 0.12 lm-0z =(1+0.55%)X2.2+0.75X0.120-0.04=2.3020-0.041.4 0.10 lm-0z =(1+0.55%)X1.4+0.75X0.100-0.033=1.4830-0.0331 0.10 lm-0z =(1+0.55%)X1+0.75X0.10 0-0.033=1.0810-0.03314.5 0.20 lm-0z =(1+0.55%)X14.5+2/3X0.20 0-0.077=14.7130-0.07717.6 0.20 lm-0z =(1+0.55%)X17.6+2/3X0.20 0-0.077=17.8300-0.077各个工作部位尺寸计算结果如上所示。通常，制品中 1mm 和小于 1mm 并带有大于0.05mm 公差的部位以及 3mm 和小于 3mm 并带有大于 0.10mm 公差部位不需要进行收缩计算。4.2成型零部件的强度与刚度计算整体式圆型型腔侧壁厚度的计算：按刚度条件计算 s=5.81mm 413phE43530 14.52.06 100.05XXX按强度条件计算 h=4.50mm 12rp整体式圆型型腔底板厚度的计算：按刚度条件计算 h=3.43mm 430.56prE按强度条件计算 s=5.87mm 20.87pr式中 s 圆形型腔侧壁厚度(mm) ； p 型腔内熔体的压力(MPa) p=30Mpa； h1 承受熔体压力的侧壁高度(mm) h1=14.5mm； r 型腔内壁半径(mm) r=16.75mm； E 钢的弹性模量，取 2.06X105Mpa ； 允许的变形量(mm) =0.05mm； 型腔材料许用拉应力 =160Mpa；第 7 页 共 16 页 表 4.1 常用塑料注射时所选用型腔压力/MPa塑料品种高压聚乙烯(PE)低压聚乙烯(PE)PSASABSPOMPC型腔压力101520152030303540五、浇注系统的设计五、浇注系统的设计5.1 确定分型面的位置由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇口系统设计、塑件结构工艺及尺寸精度、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比较。该塑件需要侧抽芯，所以根据其特点及表面质量要求，采用平直分型，如图 2 所示。图25.2 确定浇口形式及位置为了提高成型效率，并避开制品光滑区域采用潜伏式浇口。浇口尺寸与位置如图 2 所示。浇口直径可以根据经验公式计算 d=(0.140.20)(2A)1/4A式中 d 浇口直径(mm) ； 塑件在浇口处的壁厚(mm) ；A 型腔表面积(mm2) 。d=(0.140.20)22 X(72X40+72X8X2+40X8X2) 1/4mm1mm第 8 页 共 16 页5.3 型腔位置的排布该件采用一模八腔的结构形式，浇注系统的设计也采用从主流道到各个型腔分流道的形状及尺寸相同的设计，即型腔平衡式布置的形式，如图 3 所示。5.4 初步设计主流道及分流道形状和尺寸主流道设计成圆锥型，其锥角 2o6o，取 3 o，内壁粗糙度 Ra 取 0.4m。分流道截面设计成 U 型截面，加工较易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。U 型截面分流道的直径可根据塑件的流动性等因素确定，该塑料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，流动性为中等，所以选 U 型截面。U 形截面分流道的宽度 d 可在 510mm 内选，半径 R=0.5d ，深度 h=1.25R 。根据经验分流道的直径 d 可取 6mm ，半径 R 取 3mm ，深度 h 取 4mm 。图4 根据型腔在分型面上的排布情况可分为一次分流道和二次分流道。设计参数、尺寸如图 4 所示。第 9 页 共 16 页根据以上设计参数校核流动比=Li/ti式中 流动距离比 ； Li 模具中各段料流通道各段模腔的长度(mm) ； ti 模具中各段流通道及各段模腔的截面厚度(mm) 。 =48/6+1/0.5+26/6+184/6+33.7/0.6 = 101.2因为影响流动比的因素主要是塑料的流动性，查表得 ABS 允许流动比=13090，所以 ，因此主流道与分流道的设计满足模具型腔填充要求。5.5 冷料穴和拉料杆的设计图5主流道冷料穴 冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前 锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响容体充填的速度，又影响成型塑件的质量。主流道末端的冷料穴除了上述功能外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。该模具冷料穴的设置如图 5 所示。拉料杆的作用是注射结束模具分型时，将主流凝料从定模浇口套中拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统冷料一起推出模外。该塑件表面光滑无刮痕等缺陷，如果采用自动脱落，塑件脱落表面相互碰撞将造成表面刮痕等缺陷，因此该模具采用 Z 字形拉第 10 页 共 16 页料杆，如图 6 所示。工作时依靠 Z 字形钩将主流道凝料拉出浇口套，推出后由于钩子的方向性而不能自动脱落，需要人工取出。六、结构零部件的设计六、结构零部件的设计6.1 支承板设计支承板的作用是承受成型是塑料熔体对动模模型腔的作用力，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。支承板需要有较高的平行度和必要的硬度和强度。支承板的厚度计算 h5pbL4/32EB1/3式中 h 支承板的厚度(mm) ； p 承受的注射压力(MPa) ； L 支承板跨度(mm) ； b 支承板受力的宽度(mm)； E 刚的弹性模量，取 2.06X105Mpa ； 允许的变形量(mm) ； h5X30X134.8X544/32X2.06X105X190X0.051/3 mm14.0025 mm由上面所计算的数值可知支承板厚度14.0025mm ,取 15mm。该模具支承板取 160X250X20 GB/T4169.819846.2 选用模架根据塑件图样及技术要求，型腔投影面积的周界尺寸及型腔壁厚强度和刚度计算后的尺寸和抽芯机构所站的尺寸，以确定模架的规格；该模具采用基本型 A2 型，模板周界尺寸 250X250mm ，定模板 190X240X32mm ，动模板 200X240X 25mm ，支承板 190X240X 15mm ，定模座板 200X250X15 ，动模座板 200X250X15 mm GB/T12556.11990 ，如图 7 所示。6.3 垫块的设计垫块的作用是支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件。其中相关尺寸根据模架以及推出高度而定，取 240X25X50 GB/T4169.61984。6.4 合模导向机构的设计第 11 页 共 16 页合模导向机构是保证动、定模和模时，正确地定位和导向的零件，承受一定的侧压力。该模具导柱为带头导柱 20X50X25 GB/T4169.41984，导柱的材料为 T8，淬硬到HRC5055 ；该模具导套为直导套 20X32 GB/T4169.21984，导套的材料为 T8，淬硬到 HRC5055 。图7七、推出机构设计七、推出机构设计7.1 推出力的计算推出力的作用是克服推出机构移动的摩擦力。Ft=Ap(cos a sin a)+ qA1式中 A 塑件包络在型芯的面积(mm2) ； A1 制件垂直与脱模方向的投影面积(mm2) ；p 塑件对型芯单位面积上的包紧力，p 取 0.8 X 1071.2X107Pa； 塑件对钢的摩擦系数，取 0.10.3；a 脱模斜度；Ft 脱模力(推出力)；q 大气压力 0.09Mpa 。A1/2(29X+23.8X)X13=1177.648 mm2第 12 页 共 16 页A1(33.7/2)2 X=891.51665 mm2Ft=1177.648X1.2X10X 0.3cos100-sin100+0.09X891.51665 =1801.4368N7.2 确定推出方式及推杆位置根据制品机构特点，确定在制品的八个角上设置八根普通的圆顶杆，如图 8 所示。对于流道的固化塑料也设置推杆，如图 8 所示普通的圆推杆按 GB/T4169.11984 选用，均可满足推杆刚度要求。查表，选用 3mmX100mm 型号的圆形推杆 12 根，选用 6mmX86.5mm 型号的圆形推杆 4 根，拉料杆 6mmX56 型号的 1 根。八、冷却系统和排气系统的设计八、冷却系统和排气系统的设计8.1 冷却回路尺寸的确定及布置由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的冷却，因此用塑件的平均壁厚来确定水孔直径。塑件平均壁厚为 0.66mm ，尺寸较小，确定水孔直径为 6mm 。通过调节水温、水速来满足要求。由于 ABS 型时要求模温在 6080，因此在定模板上设置两条 6mm 冷却水道，冷却水路布置如图 9 所示。第 13 页 共 16 页图 98.2 排气系统的设计该速件尺寸较小，材料为聚碳酸脂(PC)，PC 材料不发生溢料间隙值为0.060.08mm 。利用分型面和推杆、复位杆的配合间隙排气即可。九、选择注射机型号九、选择注射机型号9.1 初步确定注射机型号9.1.1 根据塑件注射量大小来选择额定注射量塑件重量 ms1.16g根据图 4 可计算出 浇注系统体积 34.42Vcm浇注系统重量 34.42 1.18 /5.22mXg cmg总重量 1.1685.2214.5mgXgg根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数当未限定设备时，须考虑以下因素：机额定注射量 GB，每次注射量不超过最大注射量的 80%即 n=(0.8GB-Gj)/GS 式中 n型腔数 Gj浇注系统重量（g） GS塑件重量（g） GB注射机额定注射量（g）估算浇注系统的体积 Vj 的结果： Vj =5.22g第 14 页 共 16 页设 n=8 则得：GB=（nGS+Gj）/0.8 =(81.16+5.22)/0.8g =18.125g9.1.2 根据锁模力来选择Fz=p(nA+A1)Fp式中 Fz 熔融塑件分型面上的涨开力(N) ；p 塑件熔体对型腔的成型压力，其大小为注射压力的 80% ；A 单个塑件在模具上的投影面积(mm2) ；A1 浇注系统在模具上的投影面积(mm2) 。Fz=40MPaX (2X72X40+2X6X36.5) mm2=247920N=247.920kNPC 塑料所需注塑机注射压力为 88.2Mpa ；模具总高为 167mm 。根据以上分析、计算，查塑料成型工艺与模具设计表 4.2 初选注射机型号为 ：XZ-40/32 。注射机 XZ-40/32 有关技术参数如下 ：注射压力/Mpa 150锁模力 /kN 320最大开合模行程 S /mm 160模具最大厚度 /mm 160模具最小厚度 /mm 130喷嘴圆弧半径 /mm 10喷嘴孔直径 /mm 3拉杆空间 /mm 2059.2 校核注射机9.2.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机时是根据以上几个技术参数选用的，所以在这里不用在进行校核，已符合所选注射机要求。9.2.2 开模行程的校核注射机最大开模行程 SH1+H2+(510)mm式中 S注射机最大开模行程(mm) ；H1推出距离(脱模距离) (mm) ；第 15 页 共 16 页H2包括浇注系统在内的塑件高度(mm) ； H1+H2+(510)=8+(8+55)+10 mm =81 mm 注射机最大开模行程 S 为 180mm ，故满足要求。9.2.3 模具在注射机上的安装从设计的模架外形尺寸看，该模具可以采用压板固定方式，所以所选注射机安装尺寸规格满足要求。十、结束语十、结束语通过这一个多月来的课程设计工作，不仅是对我这三年来学习的总结和回顾，同时也让我深深的明白了自身的诸多不足之处，这也是今后在社会上学习的一种动力，我将会不断地学习、不断地充实自己。由于时间和自身能力有限，设计难免会存在着不足之处，恳请各位老师给予指正。在此，感谢张小甫指导老师和巴西 ZM S.A.公司工程师 Sidnei 对我在这个毕业设计中的指导。第 16 页 共 16 页十一、参考文献十一、参考文献1 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，20012 李澄，吴天生，闻百桥主编.机械制图.北京：高等教育出版社，19973 史铁梁主编.模具设计指导. 北京：机械工业出版社，20034 许发樾主编.实用模具设计与制造手册.北京：机械工业出版社，20025 吴兆祥主编.模具材料及表面处理.北京：机械工业出版社，20006 陈于萍主编.互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社，2001第 1 页 共 3 页目录目录一、一、 引言引言22二、塑件工艺分析二、塑件工艺分析33三、确定型腔数目三、确定型腔数目44四、成型零部件的设计四、成型零部件的设计55五、浇注系统的设计五、浇注系统的设计77六、结构零部件的设计六、结构零部件的设计1010七、推出机构设计七、推出机构设计1111八、冷却系统和排气系统的设计八、冷却系统和排气系统的设计1212九、选择注射机型号九、选择注射机型号1313十、结束语十、结束语1515十一、参考文献十一、参考文献1616【摘要摘要】叙述了 761-2 保护罩注塑成型工艺及模具结构；为了保证上盖表面光滑的要求，第 2 页 共 3 页浇口采用潜伏式浇口；进行一模八腔注射。关键词关键词 : : 插座面板 潜伏式浇口 注射成型一、引言一、引言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。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪