【ZM025】手机充电器外壳注塑模具设计【RW+答辩】[点浇口]
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济源职业技术学院 毕 业 设 计 题目 手 机充电器外壳的成形模具设计 系别 机 电 系 专业 模 具 设 计 与 制 造 班级 模 具 0401 班 姓名 柳 欢 欢 学号 200412046 指导教师 李 秀 副 日期 2006 年 12 月 济源职业技术学院 毕 业 设 计 题目 手机充电器外壳的成形模具设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 设计任务书 设计题目 ： 手机外壳充电器 设计要求 ： 1. 设计一个手机充电器外壳； 2. 了解所要生产塑料制品所用的设备； 3. 设计的思路要清晰、明确； 4. 正确分析并描绘塑件的工艺，材料的正确性及一些相关参数； 5. 选材要注意经济性、实用性等； 设计进度 ： 11月 26日 11 月 30日 收集资料； 12月 1 日 5日 整理设计思路 并计算； 12月 6日 14日 模具的总体设计； 12月 15日 22日 校核模具的相关参数； 12月 23日 25日 打印并上缴论文； 12月 26日 31日 论文答辩 。 指导教师（签名）： 济源职业技术学院 机电系 2*届毕业生毕业设计答辩记录 姓 名 专 业 模具设计与 制造 班 级 答辩时间 答辩地点 设计题目 手机外壳充电器 塑料件 模具 的设计应怎样选材？ 答： 塑料件的选材 应从工件的弹性、 强度、刚度、耐热 、 耐磨损 、耐冲击、耐电弧、绝缘性、气味性、塑件的经济价性、制造方法的经济性和材料费用 等 方面来考虑 。 塑料件 模具 的设计中尺寸的选用？ 答： 模具结构大致是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、导柱、导套、推件杆、推料杆、回程杆、斜导柱、滑块和各种螺钉等组成 ,其各部分相互配合完成工作 ：长度、宽度、厚度、材料等。 模具设计中怎样确定进料口的位置？ 答： 注射与压注成型的塑件，都必须决定进料口的位置。去处进料口在塑件 上残留的痕迹，应当用磨削或抛光消除。进料口位置应根据材料的特性和塑件结构决定，有时为了容易去处进料口的痕迹或不影响外观，对进料口位置可进行调整。进料口应尽可能在塑件上看不见的表面。如果必须在塑件外表上开进料口时，则应把它设置在凸台处，以便于切除、磨削或抛光。用热塑性树脂成型的塑件，进料口应尽可能设计成可折断的或采用金属切断的结构形式。 热塑性塑料制品常表现的缺陷。 答： 2塑件四周飞边过长。 3塑件有气泡。 4塑件凹陷。 5塑件尺寸不稳定。 6熔接痕 7 塑件表面出现波纹。 8塑件翘曲变形 9塑件分层脱皮。 分型面设计原则。 答： 1、分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。 2、分型面的选取应有利于塑件的留模方式，便于塑件的脱模。 3、保证塑件的尺寸精度。 4、满足塑件外观的要求。 5、便于模具的制造。 6、减小成形面积。 7、增强排气效果。 记录教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计 4 4 目录 摘要 . 6 前言 . 7 一、塑件工艺分析 . 8 件设计要求 . 8 件生产批量要求 . 8 件的成型要求 . 8 丁二烯 . 9 . 9 二、基本结构 . 12 具的成形方法 . 12 腔的布置 . 12 择浇注系统 . 13 冷却系统的设计 . 15 . 17 抽芯机构 . 17 . 18 三、模具设计的有关计算 . 18 . 18 具成形尺寸设计计算 . 19 四、注塑机参数校核 . 20 . 20 模力校核 . 21 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 21 具闭合高度校核 . 21 模行程校核 . 22 寸的设计计算 . 22 . 22 . 23 . 23 . 24 . 25 . 26 . 26 五、塑料注射模具技术要求及总装技术要求 . 28 . 28 . 28 结 论 . 31 济源职业技术学院毕业设计 5 5 致 谢 . 32 参考文献 . 33 济源职业技术学院毕业设计 6 6 摘要 这套设计共花我 4周的时间从图书馆查资料、和同学们讨论、分析和整理成文，决定做手机充电器外壳的设计。设计中从材料的选取，工艺分析等来设计的。另外该 套模具巧妙的设计了拉料杆，保证了凝料在第一次分型时留在凹模板一侧，顶杆推动推杆固定板时凝料自动脱落，实现了从泣射到塑件被顶出的全自动化，提高了生产效率。滑块上的导轨既起导向功能，出便于安装在凸模板上。由于塑件是壁厚较薄而均匀的塑 件，而且，凸模部分有许多孔和凸台，有较大的包紧力，为保正塑件的推出，故设计了 多 根推杆水平衡推出力。经过生产实践证明，该副模具的开合模动作完全符合设计要求，适于大批量生产 。 关键词 ： 分流道、 注射、模具 济源职业技术学院毕业设计 7 7 前言 在兴华模具厂实习期间，使我对模具制造行业有了一定的了解和认识，故在这次做毕业论文选择课题时，我最终选择设计关于以塑模为课题的设计，体现塑模在兴华模具厂的实际操作及应用。 现代 经济 的飞速发展 和工业产品技术的不断 提升 ，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。期间其发展重点应该是既能满足大量需要， 又 具 有较高 的 技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。 而 且应该 是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。 如 ： 塑料模具占我国模具总量的比 例 正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展 。 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求 ，每年进口几亿美元。 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。 济源职业技术学院毕业设计 8 8 一、塑件工艺分析 件设计要求 该产品用于手机充电器外壳上 ,要求具有绝缘性的作用。该产品精度及表面粗糙度要求为一般精度 ,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。 件生产批量要求 该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件 要求批量大，所以模具采用一模二腔的结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。 件的成型要求 化学性能稳定，绝缘性好，宜于成形加工等，闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。 不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此为了确定塑料的工艺性能、成形特征，并在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。 如下表塑料种类与模具设计关系 塑料 特征 注 意事项 丙烯腈 苯乙烯共聚物 （ 1， 直接浇口处易产生定向应力，以致使塑料变形 2， 冷却速度快 3， 流动性好具有铰链性能 1， 尽量采用直接浇口，尤其是成形较大面积的扁平体 2， 浇注系统散热面积要小，以降低冷却速度，保证塑料顺利充填型腔 济源职业技术学院毕业设计 9 9 二、选用塑料 烯腈 苯乙烯共聚物（ 性能 :丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用最广的工程塑料之一。 味，为呈微黄色或白色不透明粒料，成型的塑件有较好的光泽，密度为 . 二烯、苯乙烯三种单体的共聚物 ,故它有 3种组分的综合力学性能，而每一组分又在其中其着固有的作用。具有良好的表面硬度、耐热性、耐化学腐蚀、坚韧、成型加工性和着色性能。 3. 热变形温度比 高，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能，经过调色可配成任何颜色。 4根据 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。 5耐冲击用：有高抗冲击强度，电绝缘，防霉，防湿，耐水性能。 6自然放霉，耐湿，耐 酸特性及具有高度防湿，防霉，耐高频特性。 用途： 仪表壳 ,纺织机械零件、矿灯零件 ,旋纽灯头 ,开关 ,插座等日用电器零件 耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件 ,交通电工器材及无线电零件 高绝缘试验仪器 ,无线电 ,雷达 ,电子管灯座等电器零件 耐水 ,防霉 ,防腐的各种电器零件 ,用于船舶 ,湿热带气候条件时 或用于防霉 ,防湿 ,防震场合时作真空管插座 ,电磁开关座 ,蓄电池箱盖 ,通讯机外壳 蓄电池零件 ,人造纤维工业用零件 ,卫生医药用具 ,有酸 ,蒸气侵蚀的工作条件时零件以及湿度大 ,频率高 ,电压高的电器 ,机械零件 织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机外壳、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。 济源职业技术学院毕业设计 10 10 方案一： 1模 2腔，购塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。浇口设在零件的上表面，使用定距拉杆加导柱和弹簧，矾保第一次分型面在定模座板和中间板之间分开，凝料先被拉断。第二次分型而在动模板和中间板之间分开，以便取出制品。这样分型有利 于模具加工、注射、排气、脱模，同时使得操作简单方便。 方案二： 1 模 2 腔，两塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。浇口设在零件的下表面，浇口道从推杆旁边进去，即做成潜伏浇口。但由于制品较高，流道太长，容易有浇注不足的现象发生。使用定距拉板分型自动脱落凝料和制品。但制品是壳体，下表面有台阶，而且多加两块推板使得本来就很长的流道加长，浇注不足的可能性就更大。 方案三： 1 模 2 腔，两塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。仪用热流道，可以消除废料的产生，但流道过长加热较复杂，而且 料流动性较好易产生涎 流现象，改用仅塑性能不能满足制件功能要求，而且增加生产成本。 结合塑件注射可行性和经济性，对比以上 3个方案，本次设计选择方案一。 成形条件 : 注射成形机类型 :螺杆式 密 度 (g/算收缩率 (%):热 :温度 ( )80 100 时间： (h)3 5 料筒温度 ( ):后段 160 170 中段 170 180 前段 180 190 喷嘴温度 ( ):170 180 模具温度 ( ):90 120 注射压力 (0 130 成形时间 (s):注射时间 20 90 高压时间 0 9 冷却时间 20 60 总周期 60 适用注射机类型 :螺杆式 济源职业技术学院毕业设计 11 11 后处理 :方法 红外线灯、烘箱 温度 ( ) 140 145 时间 (h) 4 济源职业技术学院毕业设计 12 12 二、基本结构 具的成形方法 塑件采用注射成形法生产 使用点浇口成形 ,因此模具应为双分形面注射模 . 腔的布置 塑件形状简单 ,质量较小 ,生产批量大 考虑到塑件的侧面有矩形孔 (7需侧向抽芯 ,所以模具采用一模二腔 (计算方法如下 ),平衡布置 具尺寸较小 ,制造加工方便 ,生产效率高 ,塑件成本较低 型 腔图 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求 ,塑件的分型面有多种选择 ,图如下 ,分型面选择在轴线上 ,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹 ,影响塑件表面质量 假如分型面选择在下端面 ,这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型 ,塑件大部分外表面光滑 ,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹 而且塑件脱模方便 没有较大的浇口痕迹 浇注系统有分流道 ,即要实现分流道脱模 ,又要实现塑件脱模 ,所以应该济源职业技术学院毕业设计 13 13 应用双分型面 . 图 2 分型面 择浇注系统 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道 1）主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴开始到分流道的流通通道 . 主流道衬套的材料常用 处理后硬度为 50 55流道衬套与定模板采用 H7/流道衬套与定位圈采用 H9/于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠其结构形式如下图。 济源职业技术学院毕业设计 14 14 2)分流道的设计 分流道的截面形状有：圆形、梯形、 圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；分流道的表面粗糙度为 熔融型料在型腔内的压力（ 70 100 80 A 塑件 和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 9782机F 注塑机的额定锁模力 故 锁机F 8 x 9782=665（ 所以选定的注塑机为： 900（ 满足条件 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即 模具长 杆间距 模具的长宽为 200塑机拉杆间距 260具闭合高度校核 模具实际 厚度 H 模 =245塑机最小闭合厚度 H 最小 =200 源职业技术学院毕业设计 22 22 即 H 模 H 最小 故满足要求 模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： 最小模机 0521 因为 最小模机 200245300 61101253510521 推出距离 单位 2 包括注射系统在内的塑件高度 单位 机 注射机最大开模行程 故 满足要求 寸的设计计算 模具结构是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、导柱、导套、推件杆、推料杆、回程杆、斜导柱、滑块和各种螺钉组成 ,其各部分相互配合完成工作 . 计算型腔数目 1)注射机的可塑化能力与每一模所需注入的熔体量 从保证塑件内在质量上考虑 ,每次注射所送出的熔体容量以 占注射机的可塑化能力的 80%为宜 974标准 ,公称注射两为 1000注射机 ,其塑化能力为 125kg/应按密度计算 ,公式如下 : V C (h) h) h) g/ 结晶性塑料 c 源职业技术学院毕业设计 23 23 非结晶性塑料 c 用公称注射量为 1000注射机 ,注射容积 40 件 ,计算模具可能制作的型 腔数 . 125Kg/h=125000g/h Q= =94339 94000 h=每一注射循环时间为 20秒 ,则 3=533 一件塑件为 40上浇道容积约为 10 计 40+10=50 33 50 10(腔 ) 2)从注射机的锁模力、开模距离考虑 根据塑件的尺寸 ,投影面积为 28 ,材料为 工具书查表求注射压力 . 壁厚 2浇口中 心进料时 ,最长流程为 130+38 270. 有工具书查表 , 壁厚 2 ,L/t=70,c=取射压力 P P=29(10腔的总投影面积为 : A=2880(所需锁模力为 : F=122(开模距离 :塑件长约 63动模上取下时 ,模板开距不应小于其长的二倍 ,即 126 00大模具厚度为 600 但从开模距离来考虑 ,可以选用 500 模板行程为 300但锁模力为 3500能作成一模 10腔 ,只能作成 4腔 腔时 ,估计模板尺寸约为 250 200 所以型腔板是由滑块、 4个凹模、 4个导柱孔、 1个推料杆和分流道及点浇口组成 。 型芯板是由 2个凸模、 16个推件孔、 4个导柱孔、 4个回程杆孔和一个推料杆孔以及 4个螺纹孔组成 济源职业技术学院毕业设计 24 24 当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动 定模合拢时的导向机构 合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构主要由导柱和导套组成 1）导柱 1 2）导柱 2 4 5 济源职业技术学院毕业设计 25 25 对于大塑件而言，因为其内型腔有两个圆孔，所以使用一般的推 杆推出机构、推板推出机构等满足不了塑件脱模的要求，为此大塑件的脱模方式采用侧陷槽脱出机构，侧陷槽是指塑件在非开模方向上的凸出或凹进部位，这些部位在脱模时必须采用特殊的方法，推出侧凹陷机构分为用成形嵌件推出，用内倾滑块脱出，用内斜销及滑块脱出等多中方式。根据本模具的成型特点考虑，使用内倾滑块脱出机构，因为其可用滑动的倾斜推杆推出。在大塑件的另一端用一个推杆将其推出，而对于小塑件来说，将设置四个推杆，其中两两相同各在一侧，这样可以平衡其受了力，更好的将塑件推出。复位零件，为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在 设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。 拉料杆可分为球形拉料杆、 据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用 尺寸就及形状如下图： 济源职业技术学院毕业设计 26 26 塑件在 模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 济源职业技术学院毕业设计 27 27 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。 济源职业技术学院毕业设计 28 28 五、塑料注射模具技术要求及总装技术要求 件的技术要求 塑料注射模具应优先按 90和 11选用标准模架和标准件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数如表（ 11 零件名称 模具材料 热处理硬度 牌号 标准号 腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件 45 16 260 40 45 416 260 40 45 4016 260 40 45 3预硬状态 35 45 446 280 45 55 346 280 45 55 总装技术要求如表（ 11 条目编号 条目内容 1 定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面的 平行度按 B/2 导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装 面）的垂直度按 B/ 模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有 歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动 4 塑件的嵌件或机外脱模的成形零件在模具上安放位 置应定位准确、安放可靠，具有防止错位措施 5 流道转接处应光滑圆弧连接、镶拼处应密合，浇注系 统表面粗糙度为 源职业技术学院毕业设计 29 29 6 热流道模具，其浇注系统不允许有树脂泄露现象 7 滑块运动应平稳，合模后镶块应压紧，接触面积不少 于 3/4，开模后定位准确可靠 8 合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合 处应紧密贴合，其间隙应小于塑料的额最大不落料间 隙，其值应符合如下规定： 塑料流动性 好 一般 较差 塑料间隙 / 冷却加热（不包括电加热）系统应畅通，不应有泄漏 现象 10 气动式液压系统应畅通，不应有泄漏现象 11 电气系统应绝缘可靠，不允许有漏电式短路现象。 12 在模具上装有吊环螺钉时，应用符号 规定。 13 分型面上应尽可能避免有螺钉式销钉的穿孔，以免积 存溢料。 济源职业技术学院毕业设计 30 30 1111112441614222221114推料杆定模座板定模板推 杆推件杆下模座螺 钉推 板推杆固定板型腔板动模板螺 钉螺 钉导 套导 套导 柱导 柱浇口套螺 钉分流道主流道1 ：2柳欢欢序 号 名 称 数 量数 量名 称序 号济源职业技术学院模 具 0 4 0 1第 1 张共 1 张质 量比 例审 核制 图装 配 图122120191817161514131110987654321431256789101112 131415161819201721济源职业技术学院毕业设计 31 31 结 论 这次的毕业设计是大学 3年中的最后一个环节，是对 3年的学习生活中所学知识的一个汇总和概括，使我们每个人都能了解自己学到了什么，理解多少，会运用多少，还有多少知识不了解，需要进一步加深理解。 在校期间，开设有机械制图及 机械设计、机械制造、液压传动、数控机床及编程、 课程，这些课程对我们搞好这次毕业设计有很大的帮助，综合运用好这些课程，加之我们平时的知识积累和老师的极大帮助和指导，为这次毕业设计提供了非常有利的保障。 即将毕业的我，在以后的工作中 难免会遇到一些问题或麻烦，如机器损坏或零件老化等一系列问题时，这时就要靠自己以前所学的知识和积累的经验去解决它。随着科学技术的高度发达，一些质量 优、性能好、效率高、能耗低、价格低廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设计能力的培养；善于利用各种信息资源，扩展知识面和能力；培养严谨、科学、创新与创业、艰苦奋斗的企业精神，加强环境保护意识，做到清洁生产和文明生产，以最大限度的获得企业效益和社会效益。 所以，在以后的工作中，需要继续学习和加深对知识的了 解。在此我非常感谢任艳霞老师在设计过程中对我的指导和帮助，在此向任老师致以诚挚的谢意！ 因水平有限，设计中必然有许多不足之处，还望老师批评指正。 济源职业技术学院毕业设计 32 32 致 谢 三年的学习生活转眼即逝，在外求学经历的坎坷使我慢慢成熟，对在过去的日子里曾给予过我鼓励、帮助的人们我满怀感激，时刻没有忘记。所经历的一切将让我倍加珍惜未来的生活。 整整一个月的时间我们的毕业设计作品终于完成了。 此次毕业设计的顺利完成 ,我要大力感谢我们的指导老师 李秀副老师，他 严谨细致治学态度 、一丝不苟的 工作 作风 、 渊博的学术知识 、和蔼大度的学者风范 一直是我工作、学习中的榜样； 他 循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。 我们对李老师耐心细致的讲解、给我们提供相关的材料表示大力的感谢。可以说 ,没有李老师这位负责的指导老师 ,我们的毕业设计也不可能这样顺利的完成。老师不仅从一开始就非常关注我们的设计 ,而且在他很忙的情况下还帮我们指导 ,我们对此衷心的感谢 !同时还要感谢三年当中对我进行教育的各位老师 ,没有他们的培养也不可能有今天的我们顺利完成。通过三年课程的认真学习，我们在此基础上利用所学东西顺利进行并完成了设计。在此，对李老师以及三年 当中对我进行教育的各位老师，表示我最真诚的尊敬和最诚挚的感谢。 在 此，感谢我们的指导老师 李秀副老师 在百忙之中给予我们作品的悉心指点与帮助。感谢 他 为我们指点迷律、出谋划策。同时，也感谢我们的这组的成员在这次设计中给予我的帮助！谢谢！ 并向本文所参考的文献的作者们表示我最真诚的谢意。 向在百忙之中评阅本方案并提出宝贵意见的各位评委老师表示最诚挚的谢意，同时向所有关心、帮助和支持我的老师和同学表示衷心的感谢，祝他们工作顺利，万事如意！ 由于本人的学识水平、时间和精力有限，文中肯定有许多不尽人意和不完善之处， 我将在以后的工作、学习中不断以思考和完善。 最后向三年来教过我、帮助我的所有老师和关心我的同学表示我最真诚的谢意！ 济源职业技术学院毕业设计 33 33 参考文献 1 塑料模设计手册编写组编著 械工业出版社， 1994 2 塑料模具设计与制造 齐卫东主编 .等教育出版社， 2004 3 塑料模具技术手册 塑料模具技术手册 编委会主编 .械工业出版社， 1997（轻工模具手册） 4 模具设计与制造简明手册冯炳尧等编 海科学技术出版社， 1985 5 李秦蕊 主编 安工业大学出版社， 1988 6 塑料成型模具设计 李德群等编 .中理工大学出版社， 1990 7 塑料注射成型与模具 张如彦等译 .国铁道出版社， 1987 8 塑料注射模具机构与结构设计 航空工业部塑料模具编制组 9 塑料模具图册阎亚林编著。北京：高等教育出版社， 2004。 10 实用模具技术手册陈锡栋 、周小玉编著。北京：机械工业出版社 2002。 11 塑料成形工艺与模具设计屈华昌编著。北京：高等育出版社， 2001。 12 模具标准应用手册许发樾编著。北京：机械工业出版社， 1994 13 刀量模具设计简明手册叶伟昌编著。北京：机械工业出版社， 1995 14 冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料虞传宝编著。北京：机械工业出版社， 1993 15 模具常用机械设计模具设计与制造技术教育丛书编委会编著。北京：机械工业出版社， 2003 16塑料模具设计刘昌祺主编 机械工业出版社出版 1998 济源职业技术学院毕业设计 34 34 附件图纸 零件图 济源职业技术学院毕业设计 35 35 济源职业技术学院毕业设计 36 36 济源职业技术学院毕业设计 37 37 济源职业技术学院毕业设计 38 38 济源职业技术学院毕业设计 39 39 冷料穴 济源职业技术学院毕业设计 40 40 模架 济源职业技术学院毕业设计 41 41 济源职业技术学院毕业设计 42 42 济源职业技术学院毕业设计 43 43 济源职业技术学院毕业设计 44 44 济源职业技术学院 机电系 2007 届毕业生毕业设计答辩记录 姓 名 柳欢欢 专 业 模具设计与 制造 班 级 0401 答辩时间 答辩地点 设计题目 手机外壳充电器 塑料件 模具 的设计应怎样选材？ 答： 塑料件的选材应从工件的弹性、 强度、刚度、耐热 、 耐磨损 、耐冲击、耐电弧、绝缘性、气味性、塑件的经济价性、制造方法的经济性和材料费用 等 方面来考虑 。 塑料件 模具 的设计中尺寸的选用？ 答： 模具结构大致是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、导柱、导套、推件杆、推料杆、回程杆、斜导柱 、滑块和各种螺钉等组成 ,其各部分相互配合完成工作 ：长度、宽度、厚度、材料等。 模具设计中怎样确定进料口的位置？ 答： 注射与压注成型的塑件，都必须决定进料口的位置。去处进料口在塑件上残留的痕迹，应当用磨削或抛光消除。进料口位置应根据材料的特性和塑件结构决定，有时为了容易去处进料口的痕迹或不影响外观，对进料口位置可进行调整。进料口应尽可能在塑件上看不见的表面。如果必须在塑件外表上开进料口时，则应把它设置在凸台处，以便于切除、磨削或抛光。用热塑性树脂成型的塑件，进 料口应尽可能设计成可折断的或采用金属切断的结构形式。 热塑性塑料制品常表现的缺陷。 答： 2塑件四周飞边过长。 3塑件有气泡。 4塑件凹陷。 5塑件尺寸不稳定。 6熔接痕 7塑件表面出现波纹。 8塑件翘曲变形 9塑件分层脱皮。 分型面设计原则。 答： 1、分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。 2、分型面的选取应有利于塑件的留模方式，便于塑件的脱模。 3、保证塑件的尺寸精度。 4、满足塑件外观的要求。 5、便于模具的制造。 6、减小成形面积。 7、增强排气效果。 记录教师（签名）： 设计任务书 设计题目 ： 手机外壳充电器 设计要求 ： 1. 设计一个手机充电器外壳； 2. 了解所要生产塑料制品所用的设备； 3. 设计的思路要清晰、明确； 4. 正确分析并描绘塑件的工艺，材料的正确性及一些相关参数； 5. 选材要注意经济性、实用性等； 设计进度 ： 11 月 26 日 11 月 30 日 收集资料； 12 月 1 日 5 日 整理设计思路并计算； 12 月 6 日 14 日 模具的总体设计； 12 月 15 日 22 日 校核模具的相关参数； 12 月 23 日 25 日 打印并上缴论文； 12 月 26 日 31 日 论文答辩 。 指导教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计 1 1 目录 摘要 . 3 前言 . 4 一、塑件工艺分析 . 5 件设计要求 . 5 件生产批量要求 . 5 件的成型要求 . 5 腈 苯乙烯共聚物（ . 6 . 7 二、基本结构 . 9 具的成形方法 . 9 腔的布置 . 9 择浇注系统 . 10 冷却系统的设计 . 12 . 14 . 15 . 15 三、模具设计的有关计算 . 16 . 16 具成形尺寸设计计算 . 16 四、注塑 机参数校核 . 18 . 18 模力校核 . 18 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 18 具闭合高度校核 . 19 模行程校核 . 19 寸的设计计算 . 19 . 19 . 21 . 21 . 22 . 23 . 23 . 24 五、塑料注射模具技术要求及总装技术要求 . 26 . 26 . 26 结 论 . 29 济源职业技术学院毕业设计 2 2 致 谢 . 30 参考文献 . 31 济源职业技术学院毕业设计 3 3 摘要 这套设计共花我 4周的时间从图书馆查资 料、和同学们讨论、分析和整理成文，决定做手机充电器外壳的设计。设计中从材料的选取，工艺分析等来设计的。另外该 套模具巧妙的设计了拉料杆，保证了凝料在第一次分型时留在凹模板一侧，顶杆推动推杆固定板时凝料自动脱落，实现了从泣射到塑件被顶出的全自动化，提高了生产效率。滑块上的导轨既起导向功能，出便于安装在凸模板上。由于塑件是壁厚较薄而均匀的塑件，而且，凸模部分有许多孔和凸台，有较大的包紧力，为保正塑件的推出，故设计了 多 根推杆水平衡推出力。经过生产实践证明，该副模具的开合模动作完全符合设计要求，适于大批量生产 。 关键 词 ： 分流道、 注射、模具 济源职业技术学院毕业设计 4 4 前言 在兴华模具厂实习期间，使我对模具制造行业有了一定的了解和认识，故在这次做毕业论文选择课题时，我最终选择设计关于以塑模为课题的设计，体现塑模在兴华模具厂的实际操作及应用。 现代 经济 的飞速发展 和工业产品技术的不断 提升 ，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又具 有较高 的 技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的 发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。 而 且应该 是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。 如： 塑料模具占我国模具总量的比 例 正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口 几亿美元。 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展 。 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大 力发展。 济源职业技术学院毕业设计 5 5 一、塑件工艺分析 件设计要求 该产品用于手机充电器外壳上 ,要求具有绝缘性的作用。该产品精度及表面粗糙度要求为一般精度 ,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。 件生产批量要求 该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模二腔的结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。 件的成型要求 化学性能稳定，绝缘性好，宜于成形加工等，闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。 不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此为了确定塑料的工艺性能、成形特征，并在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。 如下表塑料种类与模具设计关系 塑料 特征 注意事项 丙烯腈 苯乙烯共聚物 （ 1， 直接浇口处易产生定向应力，以致使塑料变形 2， 冷却速度快 3， 流动性好具有铰链性能 1， 尽量采用直接浇口，尤其是成形较大面积的扁平体 2， 浇 注系统散热面积要小，以降低冷却速度，保证塑料顺利充填型腔 济源职业技术学院毕业设计 6 6 二、选用塑料 烯腈 苯乙烯共聚物（ 性能 : 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用最广的工程塑料之一。 味，为呈微黄色或白色不透明粒料，成型的塑件有较好的光泽，密度为 . 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚物 ,故它有 3 种组分的综合力学性能，而每一组分又在其中其着固有的作用。具有良好的表面硬度、耐热性、耐化学腐蚀、坚韧、成 型加工性和着色性能。 3. S、 寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能，经过调色可配成任何颜色。 4根据 性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。 5耐冲击用：有高抗冲击强度，电绝缘，防霉，防湿，耐水性能。 6自然放霉，耐湿，耐酸特性及具有高度防湿，防霉，耐高频特性。 用途： 仪表壳 ,纺织机械零件、矿灯零件 ,旋纽灯头 ,开关 ,插座等日用电器零件 耐水性要求较高的电器 仪表及电讯工业零件 ,交通电工器材及无线电零件 高绝缘试验仪器 ,无线电 ,雷达 ,电子管灯座等电器零件 耐水 ,防霉 ,防腐的各种电器零件 ,用于船舶 ,湿热带气候条件时 或用于防霉 ,防湿 ,防震场合时作真空管插座 ,电磁开关座 ,蓄电池箱盖 ,通讯机外壳 人造纤维工业用零件 ,卫生医药用具 ,有酸 ,蒸气侵蚀的工作条件时零件以及湿度大 ,频率高 ,电压高的电器 ,机械零件 可制作成水表客、纺织器材、电器零件、文教体育用品 、玩具、电子琴及收录机外壳、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。 济源职业技术学院毕业设计 7 7 料的确定及相关参数 方案一： 1 模 2 腔，购塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。浇口设在零件的上表面，使用定距拉杆加导柱和弹簧，矾保第一次分型面在定模座板和中间板之间分开，凝料先被拉断。第二次分型而在动模板和中间板之间分开，以便取出制品。这样分型有利于模具加工、注射、排气、脱模，同时使得操作简单方便。 方案二： 1 模 2 腔，两塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。浇口设在零件的下表面，浇口道从推杆旁边进去，即做成潜伏浇口。但由 于制品较高，流道太长，容易有浇注不足的现象发生。使用定距拉板分型自动脱落凝料和制品。但制品是壳体，下表面有台阶，而且多加两块推板使得本来就很长的流道加长，浇注不足的可能性就更大。 方案三： 1 模 2 腔，两塑件平行放置，方向相反以便侧向抽芯。仪用热流道，可以消除废料的产生，但流道过长加热较复杂，而且 用 其它符合热流道的塑料，不仅塑性能不能满足制件功能要求，而且增加生产成本。 结合塑件注射可行性和经济性，对比以上 3 个方案，本次设计选择方案一。 成形条 件 : 注射成形机类型 :螺杆式 密 度 (g/算收缩率 (%):热 :温度 ( )80 100 时间： (h)3 5 料筒温度 ( ):后段 160 170 中段 170 180 前段 180 190 喷嘴温度 ( ):170 180 模具温度 ( ):90 120 注射压力 (0 130 成形时间 (s):注射时间 20 90 济源职业技术学院毕业设计 8 8 高压时间 0 9 冷却时间 20 60 总周期 60 适用注射机类型 :螺杆式 后处理 :方法 红外线灯、烘箱 温度 ( ) 140 145 时间 (h) 4 济源职业技术学院毕业设计 9 9 二、基本结构 具的成形方法 塑件采用注射成形法生产 使用点浇口成形 ,因此模具应为双分形面注射模 . 腔的布置 塑件形状简单 ,质量较小 ,生产批量大 考虑到塑件的侧面有矩形孔 (7需侧向抽芯 ,所以模具采用一模二腔 (计算方法如下 ),平衡布置 制造加工方便 ,生产效率高 ,塑件成本较低 型 腔图 塑 件分型面的选择应保证塑件的质量要求 ,塑件 的分 型 面有多种选择 ,图如下 ,分型面选择在轴线上 ,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹 ,影响塑件表面质量 假如分型面选择在下端面 ,这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型 ,塑件大部分外表面光滑 ,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹 而且塑件脱模方便 10 10 注射成型塑件表面平整、没有较大的浇口痕迹 浇注系统有分流道 ,即要实现分流道脱模 ,又要实现塑件脱模 ,所以应该应用双分型面 . 图 2 分 型 面 择浇注系统 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道 1）主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴开始到分流道的流通通道 . 主流道衬套的材料常用 处理后硬度为 50 55流道衬套与定模板采用 H7/流道衬套与定位圈采用 H9/于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠其结构形式如下图。 济源职业技术学院毕业设计 11 11 2)分流道的设计 分流道的截面形状有：圆形、梯形、 u 形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；分流道的表面粗糙度为 熔融型料在型腔内的压力（ 70 100 80 A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 9782机F 注塑机的额定锁模力 故 锁机F 8 x 9782=665（ 所以选定的注塑机为： 900（ 满足条件 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 济源职业技术学院毕业设计 19 19 即 模具长 杆间距 模具的长宽为 200塑机拉杆间距 260具闭合高度校核 模具实际厚度 H 模 =245塑机最小闭合厚度 H 最小 =200 H 模 H 最小 故满足要求 模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机 的开模行程应满足下式： 最小模机 0521 因为 最小模机 200245300 61101253510521 推出距离 单位 2 包括注射系统在内的塑件高度 单位 机 注射机最大开模行程 故 满足 要求 具结构、尺寸的设计计算 模具结构是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、导柱、导套、推件杆、推料杆、回程杆、斜导柱、滑块和各种螺钉组成 ,其各部分相互配合完成工作 . 腔结构 计算型腔数目 1)注射机的可塑化能力与每一模所需注入的熔体量 从保证塑件内在质量上考虑 ,每次注射所送出的熔体容量以占注射机的可塑化能力的 80%为宜 974标准 ,公称注射两为 1000源职业技术学院毕业设计 20 20 的注射机 ,其塑化能力为 125kg/应按密度计算 ,公式如下 : V C (h) h) h) g/ 结晶性塑料 c 结晶性塑料 c 用公称注射量为 1000注射容积 40计算模具可能制作的型腔数 . 125Kg/h=125000g/h Q= =94339 94000 h=每一注射循环时间为 20秒 ,则 3=533 一件塑件为 40上浇道容积约为 10 计 40+10=50 33 50 10(腔 ) 2)从注射机的锁模力、开模距离考虑 根据塑件的尺寸 ,投影面积为 28 ,材料为 工具书查表求注射压力 . 壁厚 2浇口中心进料时 ,最长流程为 130+2 70. 有工具书查表 , 壁厚 2 ,L/t=70,c= ,取 射压力 P P=29(10腔的总投影面积为 : A=2880(所需锁模力为 : F=122(开模距离 :塑件长约 63动模上取下时 ,模板开距不应小于其长的二倍 ,即126 射机的模板行程为 700大模具厚度为 600 但从开模距离来考虑 ,可以选用 500 注射机 (模板行程为 300济源职业技术学院毕业设计 21 21 但锁模力为 3500能作成一模 10腔 ,只能作成 4腔 腔时 ,估计模板尺寸约为 250 200 所以型腔板是由滑块、 4 个凹模、 4 个导柱孔、 1 个推料杆和分流道及点浇口组成 。 芯结构 型芯板是由 2 个凸模、 16个推件孔、 4 个导柱孔、 4个回程杆孔和一个推料杆孔以及 4个螺纹孔组成 向机构 当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构 合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免 凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构主要由导柱和导套组成 1）导柱 1 2）导柱 2 济源职业技术学院毕业设计 22 22 4 5 对于大塑件而言，因为其内型腔有两个圆孔，所以使用一般的推杆推出机构、推板推出机构等满足不了塑件脱模的要求，为此大塑件的脱模方式采用侧陷槽脱出机构，侧陷槽是指塑件在非开模方向上的凸出或凹进部位，这些部位在脱模时必须采用特殊的方法，推出侧凹陷 机构分为用成形嵌件推出，用内倾滑块脱出，用内斜销及滑块脱出等多中方式。根据本模具的成型特点考虑，使用内倾滑块脱出机构，因为其可用滑动的倾斜推杆推出。在大塑件的另一端用一个推杆将其推出，而对于小塑件来说，将设置四个推杆，其中两两相同各在一侧，这样可以平衡其受了力，更好的将塑件推出。复位零件，为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构 。 济源职业技术学院毕业设计 23 23 拉料杆可分为球形拉料杆、 据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用 尺寸就及形状如下图： 济源职业技术学院毕业设计 24 24 塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件 推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。 济源职业技术学院毕业设计 25 25 济源职业技术学院毕业设计 26 26 五、塑料注射模具技术要求及总装技术要求 件的技术要求 塑料注射模具应优先按 90 和 11 选用标准模架和标准 件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数如表（ 11 零件名称 模具材料 热处理硬度 牌号 标准号 腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件 45 16 260 40 45 416 260 40 45 4016 260 40 45 3预硬状态 35 45 446 280 45 55 346 280 45 55 装技术要求 及装配图 总装技术要求如表（ 11 条目编号 条目内容 1 定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面的 平行度按 定 2 导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装 面）的垂直度按 B/ 模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有 歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动 4 塑件的嵌件或机外脱模的成形零件 在模具上安放位 济源职业技术学院毕业设计 27 27 置应定位准确、安放可靠，具有防止错位措施 5 流道转接处应光滑圆弧连接、镶拼处应密合，浇注系 统表面粗糙度为 热流道模具，其浇注系统不允许有树脂泄露现象 7 滑块运动应平稳，合模后镶块应压紧，接触面积不少 于 3/4，开模后定位准确可靠 8 合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合处应紧密贴合，其间隙应小于塑料的额最大不落料间 隙，其值应符合如下规定： 塑料流动性 好 一般 较差 塑料间隙/ 冷却加热（不包 括电加热）系统应畅通，不应有泄漏 现象 10 气动式液压系统应畅通，不应有泄漏现象 11 电气系统应绝缘可靠，不允许有漏电式短路现象。 12 在模具上装有吊环螺钉时，应用符号 规定。 13 分型面上应尽可能避免有螺钉式销钉的穿孔，以免积 存溢料。 济源职业技术学院毕业设计 28 28 1111112441614222221114推料杆定模座板定模板推 杆推件杆下模座螺 钉推 板推杆固定板型腔板动模板螺 钉螺 钉导 套导 套导 柱导 柱浇口套螺 钉分流道主流道1 ：2柳欢欢序 号 名 称 数
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