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目录第 1 章 课题介绍4第 2 章 塑件的工艺性分析521 塑件的原材料分析522 塑件的尺寸精度分析523 塑件表面质量分析524 塑件的结构工艺性分析5第 3 章 确定成型设备选择与模塑工艺规程编制6 31 计算塑件的体积6 32 计算塑件的质量6 33 塑件模塑成型工艺参数的确定6 34 填写模塑成型工艺卡7第 4 章 注射模的结构设计8 41 分型面的选择8 42 型腔数目的确定及型腔的排列8 43 浇注系统的设计9 44 型腔、型芯结构的确定10 45 推件方式的选择10 46 侧抽芯机构的设计1047 标准模架的选择10第 5 章 注射模设计的尺寸计算1451 成型零件尺寸计算1452 确定抽芯机构零件尺寸计算1453 注射模具零件设计15第 6 章 注射机有关参数的校核36 61 模具闭合高度的确定和校核36 62 模具安装部分校核36 63 模具开模行程校核36第 7 章 注射模主要零件加工工艺规程的编制37 71 型腔板的加工工艺过程37 72 型芯的加工工艺过程37设计小结39参考文献40 毕业设计2第第 1 1 章章 课题介绍课题介绍零件名称：灯座（如图 1）生产批量：大批量材料：聚碳酸酯未注公差取 MT5 级精度要求设计灯座模具。 图 1 灯座 毕业设计3第第 2 2 章章 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下。2.12.1 塑件的原材料分析塑件的原材料分析 见下表 1 塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯（PC）,属于热塑性塑料线形结构非结晶型材料，透明小于130，耐寒性好，脆化温度为-100有一定的化学温度性，不耐碱、酮、酯等透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%） ，且吸水后降解力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差熔融温度高（超过 330才严重分解） ，但熔体黏度大；流动性差（溢边值为 0.06mm） ；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中结论 熔融温度高且熔体黏度大，对于大于 200g 的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在 70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象 易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免尖角、缺口金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取 22.22.2 塑件的尺寸精度分析塑件的尺寸精度分析 该塑件尺寸精度舞特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5 查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为 mm） 。塑件外形尺寸：、086. 069086. 070028. 1127028. 112906 . 1170024. 05R、。028. 113702 . 03028. 08028. 1133内形尺寸：、74. 0063、14. 1074. 001146428. 101212 . 002R2 . 006056. 003250. 0030、。28. 00828. 1012328. 101316 . 10164孔尺寸：、。32. 001032. 001228. 101376 . 1016424. 005 . 42 . 00224. 005孔心距尺寸：、。28. 03450. 09657. 01502.32.3 塑件表面质量分析塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取0.4。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。aRm2.42.4 塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形为回转体。壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 毕业设计4 塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如、，它们均符121045 . 4454合最小孔径要求。 在塑件内壁有 4 个高 2.2，长 11 的凸台。因此，塑件不易取出。需考虑侧抽装置。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。第第 3 3 章章 确定成型设备选择与模塑工艺规程编制确定成型设备选择与模塑工艺规程编制3.13.1 计算塑件的体积计算塑件的体积 (过程略)330.200172mmV 3.23.2 计算塑件的质量计算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查得3/2 . 1dmkg所以，塑件的质量为 gVW20.240102 . 130.2001723根据塑件形状及尺寸采用一模一腔的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XS-ZY-250（经.5节注射机参数校核，XS-ZY-250 不能满足闭合高度要求，故选 XS-ZY-250） 。3.33.3 塑件模塑成型工艺参数的确定塑件模塑成型工艺参数的确定 聚碳酸酯注射成型工艺参数见表 2，试模时，可根据实际情况作适当调整。表表 2 2 聚碳酸酯注射成型工艺参数聚碳酸酯注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格温度 t:110120注射时间2090预热和干燥时间：812h保压时间05后段210240冷却时间2090中段230280成型时间/s总周期40190料筒温度 t/前段240285螺杆转速 n/(r.)1min28喷嘴温度 t/240250方法红外线灯模具温度 t/70(90)120温度 t/鼓风烘箱 100110注射压力 p/MPa80130后处理时间/h812 毕业设计53.43.4 填写模塑成型工艺卡填写模塑成型工艺卡 灯座模塑工艺卡见表 3表 3 灯座模塑工艺卡（厂名）资料编号车间塑料注射成型工艺卡片共 页第 页零件名称灯座材料牌号PC设备型号XS-ZY-250装配图号材料定额每模件数1 件零件图号单件质量240.20g工装号设备温度/材料干燥时间/h后段/中段/前段/料筒温度喷嘴/模具温度/注射/s保压/s时间冷却/s注射压力/MPa 零件草图压力背压/MPa温度/鼓风烘箱 100110辅助/min后处理时间/h812h时间定额单件/min检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师 毕业设计6第第 4 4 章章 注射模的结构设计注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构设计、模具结构零件设计等内容。4.14.1 分型面的选择分型面的选择 该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图 2（a）所示，选择这种方案，侧面抽芯机构设在定模部分，模具机构需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔接痕，同时增加了模具结构的复杂程度。其二，选塑件大端底平面作为分型面，如图 2（b）所示，采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。（a） (b)图 2 分型面的选择4.24.2 型腔数目的确定及型腔的排列型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。4.34.3 浇注系统的设计浇注系统的设计 主流道设计。根据手册查得 XS-ZY-250 型注射机喷嘴的相关尺寸。喷嘴球半径：mm180R喷嘴孔半径：mmd40根据模具主流道与喷嘴的关系：，mmRR)21 (0mmdd5 . 00取主流道球面半径：mmR20 毕业设计7取主流道的小端直径：mmd5 . 4为了便于将凝料从主流道拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 13。经换算得主流道大端直径。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设mmD12计的圆弧过渡。mmr5 分流道的设计。分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积比较大，但形状不太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式，缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。从便于加工方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得。mmR6 浇口设计。a.浇口形式的选择。由于该塑件外观质量要求较高，浇口位置和大小应以不影响塑件的质量为前提。同时，也尽量使模具结构简单。根据对该塑件结构的分析及已确定分型面的位置，可选用的浇口形式有几种方案，其分析见表 4。表 4 浇口形式的选择类型图示特点潜伏式浇口它从分流道处直接以隧道式浇口进入型腔。浇口位置在塑件内表面，不影响其外观质量。但采用这种浇口形式会增加模具结构的复杂程度轮辐式浇口它是中心浇口的一种变异形式。采用几股料进入型腔，缩短流程，去除浇口时较方便，但有浇口痕迹。模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单 毕业设计8点浇口又称针浇口或菱形浇口。采用这种浇口，可获得外观清晰、表面光泽的塑件。在模具开模时，浇口凝料会自动拉断，有利于自动化操作。由于浇口尺寸较小，浇口凝料去除后，在塑件表面残留痕迹也很小，基本上不影响塑件的外观质量。同时，采用四点浇口进料，流程短而进料均匀。由于浇口尺寸较小，剪切速率会增大，塑料黏度降低，提高流动性，有利于充模。但是模具需用设计成双分型面，以便脱出浇注系统凝料，增加了模具结构的复杂程度，但能保证塑件成型要求综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。b.进料位置的确定。根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。4.44.4 型芯、型腔结构的确定型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或组合式结构。整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，不便加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。组合式型腔是由许多拼块镶制而成，机械加工和热处理比较容易，能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。由于该塑件尺寸较大，最大可达，且形状复杂，有锥面过渡。若采用整体式mm170型腔，加工和热处理都较困难。所以，采用拼块组合式，在型腔的底部大面积镶拼结构。考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。4.54.5 推件方式的选择推件方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分。开模后，塑件留在型腔。其推出机构可采用推块推出或推杆推出。其中，推块推出机构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量。但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出机构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。4.64.6 侧抽芯机构设计侧抽芯机构设计 该塑件上有内凸结构，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，成型内凸部分的零件必须做成活动的型芯，即设置抽芯机构。根据塑件机构有两种选择方案。其一，采用滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构，如图 3（a）所示。其二，采用斜杆导滑的分型抽芯机构，如图 3（b）所示。如图 3 所示，因塑件侧抽芯距较小，且图 3（a）的模具机构较图 3（b）的模具结构安装调整简单，故选择滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构。 毕业设计9 （a） (b)图 3 侧抽芯机构的选择4.74.7 标准模架的选择标准模架的选择 本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择型模架。4A灯座注射模具如图 4。 毕业设计10图 4 灯座螺钉 M1040与拉块匹配各 4 共 8GB/T70.1-2000螺钉 M12756GB/T70.1-2000螺钉 M12508GB/T70.1-2000螺钉 M12808GB/T70.1-2000销 4151GB/T119.1-2000螺钉 M10358GB/T70.1-2000螺钉 M10254GB/T70.1-2000螺钉 M102510GB/T70.1-2000螺钉 M10204GB/T70.1-2000销 4154GB/T119.1-2000螺钉 M5124GB/T73-198533O 型密封圈 01003.11外购32隔水板451外购31拉块452 对外购30水堵4524外购29水嘴458外购28模足452调质 250290HBS27复位杆454淬火 4045HRC26支承板451调质 250290HBS25导滑板CrWMn1淬火 5560HRC24型芯CrWMn4淬火 5055HRC23导柱454淬火 4045HRC22型腔板P201淬火 3035HRC 毕业设计1121固定板451调质 250290HBS20导套ZQSn6-6-38调质 250290HBS19压板451调质 250290HBS18浇口套CrWMn1淬火 5055HRC17定位圈451调质 250290HBS16镶圈451调质 250290HBS15推板451调质 250290HBS14推杆固定板451调质 250290HBS13推杆454淬火 4045HRC12推杆454淬火 4045HRC11小型芯CrWMn2淬火 5055HRC10滑块T10A4淬火 5560HRC9限位钉M6 螺钉改制48垫圈4547大型芯P201淬火 3035HRC6型芯CrWMn4淬火 5055HRC5限位杆454调质 250290HBS4浇口套CrWMn4淬火 5055HRC3脱浇口板451调质 250290HBS2定模板451调质 250290HBS1拉料杆554淬火 4246HRC图号名称材料数量备注灯座注射模XS-ZY-250 克注射成型机数量比例张数PC11：2共 32 张 毕业设计12第第 5 5 章章 注射模设计的尺寸计算注射模设计的尺寸计算5.15.1 成型零件尺寸计算成型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算。查有关手册得 PC 的收缩率为，故平均收缩率为，根据塑件尺%7 . 0%5 . 0Q006. 0%6 . 02/%7 . 05 . 0）（cpS寸公差要求，模具的制造公差取。成型零件尺寸计算见表 5。4/z表 5 型腔、型芯主要工作尺寸计算已知条件，平均收缩率；模具的制造公差取mmScp006. 04/Z类别零件图号模具零件名称塑件尺寸计算公式型腔或型芯工作尺寸086. 06922. 0077.68小端对应的型腔086. 070zcpssmSLLL0)4/3%(22. 0078.6914. 10114029. 054.115件 25导滑板（型腔 1）内凸对应的型芯28. 101210)4/3%(zcpssmSlll032. 068.122028. 112732. 008 .126028. 112932. 008 .128028. 113732. 0086.13606 . 1170zcpssmSllL0)4/3%(4 . 0082.169型腔的计算件 22型腔板大端对应的型腔028. 080)3/2%(zcpssmShhh07. 0086. 7 毕业设计13028. 113332. 0094.13274. 0063018. 09 .6374. 0064018. 09 .6428. 10123032. 069.12428. 10131032. 074.132件 7 型芯大型芯6 . 101640)4/3%(zcpssmSlll04 . 01662.002005. 016. 224.005006. 021. 528.0012007. 028.1228.0010007. 027.1024. 005 . 40)4/3%(zcpssmSlll24. 007 . 424.005006. 021. 5型芯的计算件 11 型芯()件 6 型芯2()件 7 型5芯()12件 24 型芯()105.4小型芯2 . 0025. 20)3/2%(zcpssmShhh004. 039. 228. 034035. 020.3450. 096062. 058.96孔距型孔之间的中心距57. 01508/%)(zcpssmSCCC071. 09 .1505.25.2 确定抽芯机构零件尺寸计算确定抽芯机构零件尺寸计算 抽芯距的计算mmhS65 . 22/ )114121()32(抽其中：h 为凸台高度， （23）mm 为抽芯安全系数。 滑块倾角的确定。斜滑块倾角是抽芯机构的主要技术数据之一，它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接的关系。此抽芯距较小，选择。10 确定斜滑块尺寸。斜滑块在件 25 导滑板（型腔 1）中导滑，根据塑件尺寸要求，件 25 导滑板（型腔 1）的高度设计为 85mm，斜滑块在件 25 导滑板（型腔 1）中能导滑的行程 40mm（考虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程） ，见图 16，校核实际抽芯距抽实S 满足抽芯距要求。抽抽实SmmS04. 740176. 04010tan40tan斜滑块尺寸见图 17。5.35.3 注射模具零件设计注射模具零件设计 注射模具零件设计图如图 5图 25 所示。 毕业设计142-28 大型芯 毕业设计152-29 固定板 毕业设计162-30 压板 毕业设计172-31 脱浇口板 毕业设计182-32 定模版 毕业设计192-33 浇口套 毕业设计202-34 限位杆 毕业设计212-35 定位圈 毕业设计222-36 镶圈 毕业设计232-37 拉料杆 毕业设计242-38型腔板 毕业设计252-39 导滑板 毕业设计262-40 滑块 毕业设计272-41 支撑板 毕业设计282-42 推杆固定板 毕业设计292-43推板 毕业设计302-44推杆 毕业设计312-45模足 毕业设计322-46复位杆 毕业设计332-47型芯 毕业设计342-48 隔水板 毕业设计35第第 6 6 章章 注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核6.16.1 模具闭合高度的确定和校核模具闭合高度的确定和校核 模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板。mmH45定 压板，型芯固定板，型腔板，凹模镶块mmH25压mmH25固mmH93型，垫板，模脚。mmH65凹mmH35垫mmH200模模具闭合高度： 定流固型导动足闭HHHHHHHH mmmmmmmmmmmmmm45252593653585 mm3736.26.2 模具安装部分的校核模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为，XS-ZY-250 型注射机模mmmm315365板最大安装尺寸为，故能满足模具安装要求。520598由于 XS-ZY-250 型注射机所允许模具的最小厚度为，最大厚度mmH165min，即模具闭合高度不满足的安装条件。mmH350maxmaxminHHH所以，另选注射机 XS-ZY-250 型，即可满足模具安装要求。6.36.3 模具开模行程校核模具开模行程校核 经查资料注射机 XS-ZY-250 型的最大开模行程，满足mms500下式计算所需的出件要求。mmmmaHHs27579513340)105(21此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模距离，注射机的开模行程足够，经验证明，XS-ZY-250 型注射机能满足使用要求，故可以采用。根据校核结论，将 XS-ZY-250 填入表 3 模型工艺卡。 毕业设计36第第 7 7 章章 注射模主要零件加工工艺规程的编制注射模主要零件加工工艺规程的编制 在此仅对型腔板、型芯的加工工艺进行分析。7.17.1 型腔板的加工工艺过程型腔板的加工工艺过程 见表 6。表 6 型腔板加工工艺过程(图号 22)序号工序名称工序内容0备料棒料1锻造320mm320mm98mm2热处理退火3铣铣六面至尺寸 315.5mm315.5mm93.5mm、对角尺4平磨磨六面至尺寸 315mm315mm93mm，保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为 0.01mm/10mm、对角尺5钳以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线6车（镗）车（镗）型腔孔，并按图纸要求加工出、mm82.169mm86.136、的孔（留 0.05mm 的磨量）mm8 .128mm8 .1267钻钻绞孔，锪两沉头孔，留 0.5mm 的精加工余量92152用深孔钻钻的孔，冷却水孔到满足要求148钳与件 2，19，21，25 配作，钻绞的孔，锪的沉头孔到满足304364要求，并留出 0.5mm 的精加工余量与件 2，3，19，21，25 配合钻绞的孔到满足要求8 .164与件 25，26，14 配合钻绞的孔，同时按图上要求加工出的144154孔，留出 0.5mm 的精加工余量配钻 8-M12 螺纹底孔，并攻丝到满足要求按拉块位置钻 2-M10 螺纹底孔，并攻丝到满足要求9淬火淬火回火达 3035HRC10平磨磨上下面11磨磨，mm82.16992144，mm86.136mm8.1288 .126各孔到满足要求15212电化学处理研型腔并镀铬抛光mRa1 . 07.27.2 型芯的加工工艺过程型芯的加工工艺过程 见表 7。 毕业设计37表 7 型芯的加工工艺过程（图号 7）序号工序名称工序内容1下料2锻锻造成mmmm 1681473热处理退火4车粗车型芯顶部端面，粗车外圆面至尺寸，2 . 35 .125 .5965，5 .311255 .57133掉头粗车型芯底部至mm139半精车型芯顶部至，倒 R2 圆角，车锥面达小端，03. 0315.1264大端，长，车锥面，达小端，大端，长6505. 0609 .1229 .124，车锥面，达大端为，长，车外圆达，车05. 0329 .13205. 0305 .133底端达 5 . 55 .138钻的圆孔的预孔及底锥孔，镗圆孔留磨量 0.5，孔深 80，804080留磨量 0.2mm切槽达图纸要求，小径，深 2.4mm1005钳工画各装配孔中心线6钻钻、绞孔，留研磨量 0.01mm22钻、绞孔，留研磨量 0.01mm547热处理淬火、回火，达到 3035HRC8磨磨型芯各端面及外圆和的孔，其中外圆与工作端面，即的表076.0080mRa2 . 0面，留钳工研磨量 0.02mm（按图纸