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保护盖塑料模设计【图纸8张.】【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】【开题+文献+任务书】

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关键词：: 保护维护塑料模设计图纸全套 cad 毕业论文原创资料开题文献任务书

资源描述：

保护盖塑料模设计

摘要：本次毕业设计的课题为保护盖注塑模具设计，主要在对塑件进行成型分析的基础上从原材料分析、成型特性、分型面的选择、浇注系统的设计、冷却系统的设计、型芯和型腔的结构设计、推出复位结构设计、侧向抽芯机构的设计和导向机构的设计等多方面详细阐述了端盖注塑模具的设计过程。同时通过合理地选择注射机并对注塑压力、最大注塑量、锁模力、开模行程等相关方面进行校核，进一步保证设计的合理型，并设计温度调节系统和阐述模具装配等方面。本课题最大的特点是模具侧抽成型部分由左右侧滑块组成，设计的模具结构合理，加工方便，工艺性好，能较好地运用于实际生产。

同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。

关键词：保护盖注塑模具；侧向抽芯；分型面；注塑模具；注射机

Protection cover plastic mold design

Abstract: the graduation design topic for the protection of the mould design for the cover, mainly in the plastic parts for forming on the basis of analysis from raw material analysis, forming characteristics, the selection of parting surface, gating system design, cooling system design, the core and cavity structure design, structure design, launch reset side core pulling mechanism design and guide mechanism design and other aspects elaborated the end cap injection mold design process. At the same time, through the rational selection of the injection machine and check the injection pressure, injection volume, maximum clamping force, mold opening stroke and other related areas, to further ensure the reasonable design, and design the temperature control system and elaborated the mold assembly. This project is the biggest characteristic of mold side core pulling molding part is composed of left and right side of the slider, the die structure design is reasonable, convenient processing, good technology, and can be well applied to the practical production.

At the same time, in the design process, through the consult massive materials, manuals, standards, etc., with the textbook knowledge of injection mold structure (molding parts, injection system, guiding system, pushing mechanism, mold temperature control system) with system knowledge, broaden their horizons, enrich the knowledge, to future independently mold design and accumulated some experience.

Keywords: protective cover injection mold,;side core pulling; parting surface,;injection mold,;injection molding machine

绪论

1.1模具在加工工业中的作用

模具是利用其特定的形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用者各种模具。据统计，在现代工业生产中，60%~90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术学会的预测，21世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成。因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并且取得了显著地经济效益。不论在经济繁荣时期还是在经济萧条时期，模具工业都不可或缺。经济发展快时产品畅销，自然要求模具能跟上；而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然千方百计开发新产品，这样同样会对模具带来强劲需求。因此，模具工业别称为不衰的工业。

目前，世界模具市场仍供不应求，近几年，世界模具市场总量已超过700亿美元，其中美国、日本、法国、瑞士的够一年出口模具约占本国模具总产值的1/3。因此研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有这特别重要的意义。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本吧模具誉为“进入富裕社会的原动力”，德国则冠之为“加工工业中的帝王“，在欧美其他一些发达国家，模具被称为“磁力工业”。由此可见模具工业在各国国民经济中的重要地位。

1.2塑料模具在模具行业中的重要性

塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一点的方式呈现塑料制品的工艺设备或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具因素约占80%。然而模具的质量还坏有直接与模具的设计与制造有很大的关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大，产品的更新换代俞来愈短，用户对塑件的质量要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。

1.3 塑料模的现状及发展趋势

在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、幼稚的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优良的的注射模模具可以成型上百万次，这与上述因素有很大的关系。

中国塑料膜工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了很大的提高，在大型模具方面已能生产48″（约3050px）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险扛个整体仪表盘等塑料模具，精密塑料模方面，已能生产照相机塑料件模具，多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的点加工和数控加工技术，快速成型与快速制造急速，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。

从塑料成型模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势：

（1）推广塑料膜CAD/CAE/CAM技术的集成化

21世纪模具CAD/CAM的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计及制造周期。降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户的需求。下图是CAD/CAE/CAM集成化的工作流程图：

（2）加强塑料模标准化应用

模具标准化程度及标准零件的制造规模与范围，常可标志一个国家的工业化程度。使用标准模架及标准零件，可节省金属材料30%降低成本25%对于模具工业的发展具有十分重要的战略意义。

（3）大力发展快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。

（4）发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术，优质的模具材料和先进的表面处理技术的使用可以有效的提高模具的使用寿命、塑料制件成型质量和降低加工成本等。

第一章塑件的结构工艺性分析

塑件的成型工艺性与模具设计有直接的关系，只有塑件的设计能适应成型工艺性的要求，才能设计出合理的模具结构，才能保证塑件顺利成型，从而达到提升产品性能、提高生产效率、降低生产成本的目的。评价一个塑件设计的好坏，不仅在于其是否能够满足使用性能，其结构工艺性也是一个很重要的评价标准。为了保证在生产过程中制造出理想的塑件，除应合理选用塑件材料外，还必须分析塑件的结构工艺性分析。

1.1 塑件的几何形状分析

熟读保护盖塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，保护盖三维图如图1所示。

图片1.jpg

内容简介：: 无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号 8002 零（部）件图号 8002产品名称冲孔模零（部）件名称凸模共页第页材料牌号胚种类棒料毛胚外形尺寸 17 40毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 1 备料将毛坯锻成 17 40造车间锻压机 2 热处理热处理退火热处理车间热处理炉 3 车台阶车台阶，保证尺寸和垂直度，各面留余量具车间车床三爪夹头 4 平磨磨上下平面，留磨削余量模具车间平面磨床 5 热处理热处理保证硬度 5862处理车间 6 平磨磨上下端面，粗糙度达具车间平面磨床 7 外圆磨磨刃口圆柱面粗糙度达合圆柱面达具车间外圆磨床 8 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）王强 08 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称内镶块共 6 页第 1 页材料牌号胚种类板料毛胚外形尺寸 69毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 铣削粗铣外形模具车间数控铣床通用夹具 20 铣粗精铣外形到尺寸要求模具车间数控铣床通用夹具 30 铣铣型腔模具车间数控铣床通用夹具 40 钻、攻丝钻孔并攻模具车间钻床台虎钳 50 热处理热处理保证硬度 5055处理车间 60 磨削磨成型表面，表面达到具车间仿形磨床吸盘 70 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称动模固定板共 6 页第 4 页材料牌号 45 毛胚种类板料毛胚外形尺寸 350毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 备料购买 350 20 铣 1、粗精铣内形到尺寸要求 2、铣出内形的台阶及型芯配合孔模具车间数控铣床通用夹具 30 钻镗孔 1、钻铰孔 45到尺寸要求 2、扩 45孔到尺寸要求，保证深度 3、钻 64、攻 5、钻 40的孔 6、钻 9的孔模具车间立式镗床压板螺钉 40 钳工划线划出斜孔模具车间钻钻削出斜孔模具车间钻床 40 热处理正火 183235处理车间 50 磨削磨六面模具车间磨床 60 磨削磨八个个孔 70 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签名日期日期海徐14期）批准（日期）签名干燥时间 8小时85100 4编制（日期）审核（日期）底图总号翻料时间 3小时/次冷却方式产品冷却到室温按质量要求检测干燥温度3清理毛刺，不得划伤产品外表面料筒实际温度达到设定值后开始注塑，旧底图总号原料干燥处理使用设备烘箱加热时间盛料高度 50温时间保温温度装模，调机注射机2料筒中加入原料，以85烘干，热温度工艺装备工时准终单件1热处理方式型芯 2 零件成形后处理工序内容螺杆转速r/0 加料刻度脱模剂螺杆类型嵌件图号名称数量型芯 4压力射顶出高 40 保压 804670 模温 20 70冷却 20启模 2总时间保压 20附件第四段 160180第五段模具编号二段 180 200型腔数量 2 第三段 180 200总高 256闭模 2注射 2设备 0注射成形工艺料筒温度注射成形时间80 200喷嘴 70 90每台件数 2零件净重 41g 零件毛重 41g 消耗定额材料名称牌号 751H 材料颜色象牙色产品名称保护盖零部件名称注射模共1页第1页无锡职业技术学院塑料零件注射工艺卡片产品型号无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称大型芯共 6 页第 3 页材料牌号胚种类板料毛胚外形尺寸 78毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 铣削六面加工模具车间数控机床通用夹具 20 铣粗精铣外形到尺寸要求模具车间数控机床通用夹具 30 钻、铰孔钻、铰 2的孔达到图纸要求模具车间钻床台虎钳 40 钻钻潜伏式浇口孔模具车间钻床 50 热处理热处理保证硬度 5055处理车间 60 线切割割出滑块槽电加工车间快走丝机床压块 70 磨削磨成型表面，表面达到具车间仿形磨床吸盘 80 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称定模固定板共 6 页第 6 页材料牌号 45 毛胚种类板料毛胚外形尺寸 350毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 备料购买 350 20 铣粗精铣内腔到尺寸要求模具车间数控铣床通用夹具 30 钻镗孔 1. 钻铰孔 45到尺寸要求 2. 扩 45孔到尺寸要求，保证深度 3钻 64. 攻模具车间立式镗床压板螺钉 40 热处理正火 183235处理车间 50 磨削磨六面模具车间磨床 60 磨削磨四个孔 70 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称小型芯共 6 页第 2 页材料牌号胚种类棒料毛胚外形尺寸 20 50毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 备料将毛坯锻成 20 50造车间锻压机 20 线切割线切割，保证尺寸和垂直度电加工车间快走丝机床吸盘 30 平磨磨上下平面，留磨削余量模具车间平面磨床 40 热处理热处理保证硬度 5055处理车间 50 平磨磨上下端面，达到指定长度模具车间平面磨床 60 外圆磨磨成型表面，表面达到具车间外圆磨床 70 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期无锡职业技术学院模具零件加工工艺过程卡片产品型号（部）件图号产品名称保护盖零（部）件名称定模模仁共 6 页第 5 页材料牌号胚种类板料毛胚外形尺寸 230毛胚可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 10 铣削六面加工模具车间数控铣床通用夹具 20 铣粗精铣外形到尺寸要求模具车间数控铣床通用夹具 30 铣 1、铣型腔、流道达到图纸要求 2、铣出与型芯配合部分的孔和台阶模具车间数控铣床通用夹具 40 钻、铰 1、钻、铰 2水道 2、钻、铰 16中心孔模具车间摇臂钻床压板 50 热处理热处理保证硬度 5055处理车间 60 磨削磨成型表面，表面达到具车间仿形磨床吸盘 70 检验符合图纸要求检验室编制（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）海徐 14 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号 1030113205 班级模具11132 所属院系专业模具设计与制造指导教师职称助教所在部门机械技术学院毕业设计（论文）题目保护盖塑料模设计题目类型工程设计（项目）论文类作品设计类其他一、选题简介、意义 1、在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模设计对制品质量与产量，就具有决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺才、表面租脸皮、分型面、进与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品 (或型材 )尺寸精度和状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的彤响，除简易模具外般说来制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。 2、本课题主要研究掌握模具设计的方法及工序，巩固和加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献和资料自我设计的能力，培养和提升我们的创新能力，增强我们独立思考问题和解决问题的能力。在对模具设备的结构设计和理论计算上，掌握模具设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数。从而能根据成型的生产要求，模具结构等因素，经济、有效的使用设备，合理的选择工艺，正确的设计模具，保证成型生产能够经济、合理的进行，提高自身在成型工艺和模具方面的综合着机水平，提高自身解决实际问题的能力。二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）一、课题研究任务根据课题任务书要求，运用件技术对塑件进行造型并分析其结构，设计合理的注射成型模具。二、课题研究内容，步骤，方法及措施 1、塑件分析应用模软件对所给零件进行造型，分析其结构特征并计算制件体积和质量 2、模具结构形式设计确定分型面：塑件最大投影面积处；确定型腔排布：选用一模两腔；设计浇注系统：潜伏式浇口；成型零件结构设计计算脱模机构，冷却水道，定位机构的设计 3、模具的校核计算，论证设计方案可行性 4、绘制模具总装配图和零件图三、要解决的问题型腔的布局推出机构的确定抽芯机构的确定冷却系统的设计论证四、预期目标利用件顺利分析得到恰当的数据；设计出优化后合理的塑料注射成型模具；对此塑件的设计分析方法扩展到类似的设计中。三、设计（论文）体系、结构（大纲）绪论具在加工工业中的作用料模具在模具行业中的重要性料模的现状及发展趋势第一章塑件的结构工艺性分析件的几何形状分析件原材料的成型特性分析件的结构工艺性分析件的生产批量选注塑机第二章保护盖模具结构的设计型面的选择注系统的设计腔布置型零件的结构确定向定位机构设计出机构设计芯机构的确定却系统设计第三章主要零部件的设计计算型零件的成型尺寸具型腔壁厚的确定芯机构的设计计算出机构的设计准模架的选用型设备的校核计算指导教师意见：签字：年月日院（系）审批意见：签章：年月日第 1 页共 27 页保护盖塑料模设计摘要：本次毕业设计的课题为保护盖注塑模具设计，主要在对塑件进行成型分析的基础上从原材料分析、成型特性、分型面的选择、浇注系统的设计、冷却系统的设计、型芯和型腔的结构设计、推出复位结构设计、侧向抽芯机构的设计和导向机构的设计等多方面详细阐述了端盖注塑模具的设计过程。同时通过合理地选择注射机并对注塑压力、最大注塑量、锁模力、开模行程等相关方面进行校核，进一步保证设计的合理型，并设计温度调节系统和阐述模具装配等方面。本课题最大的特点是模具侧抽成型部分由左右侧滑块组成，设计的模具结构合理，加工方便，工艺性好，能较好地运用于实际生产。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。关键词：保护盖注塑模具；侧向抽芯；分型面；注塑模具；注射机第 2 页共 27 页 of in on of of At of to is of is of of is be to At in of to 录第 3 页共 27 页绪论 . 5 具在加工工业中的作用 . 5 料模具在模具行业中的重要性 . 5 料模的现状及发展趋势 . 6 第一章塑件的结构工艺性分析 . 8 件的几何形状分析 . 8 件原材料的成型特性分析 . 8 件的结构工艺性分析 . 9 件的尺寸精度分析 . 9 件的表面质量分析 . 10 件的结构工艺分析 . 10 件的生产批量 . 10 选注塑机 . 10 章小结 . 12 第二章保护盖模具结构的设计 . 12 型面的选择 . 12 注系统的设计 . 13 流道和定位圈的设计 . 14 流道的设计 . 14 口的设计 . 15 料穴的设计 . 15 腔布置 . 16 型零件的结构确定 . 16 模设计 . 16 模设计 . 17 向定位机构设计 . 17 出机构设计 . 18 芯机构的确定 . 18 却系统设计 . 18 章小结 . 18 第三章主要零部件的设计计算 . 19 型零件的成型尺寸 . 19 具型腔壁厚的确定 . 20 芯机构的设计计算 . 21 出机构的设计 . 22 准模架的选用 . 22 型设备的校核计算 . 22 模力的校核 . 22 装尺寸的校核 . 22 出机构的校核 . 23 模行程的校核 . 23 章小结 . 24 回顾总结 . 24 致谢 . 25 第 4 页共 27 页参考文献 . 26 第 5 页共 27 页绪论具在加工工业中的作用模具是利用其特定的形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用者各种模具。据统计，在现代工业生产中， 60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术学会的预测， 21 世纪机械制造工业的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都将依靠模具完成。因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并且取得了显著地经济效益。不论在经济繁荣时期还是在经济萧条时期，模具工业都不可或缺。经济发展快时产品畅销，自然要求模具能跟上；而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然千方百计开发新产品，这样同样会对模具带来强劲需求。因此，模具工业别称为不衰的工业。目前，世界模具市场仍供不应求，近几年，世界模具市场总量已超过 700亿美元，其中美国、日本、法国、瑞士的够一年出口模具约占本国模具总产值的 1/3。因此研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有这特别重要的意义。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本吧模具誉为“进入富裕社会的原动力”，德国则冠之为“加工工业中的帝王“，在欧美其他一些发达国家，模具被称为“磁力工业”。由此可见模具工业在各国国民经济中的重要地位。料模具在模具行业中的重要性塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一点的方式呈现塑料制品的工艺设备或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具因素约占 80%。然而模具的质量还坏有直接与模具的设计与制造有很大的关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大，产品的更新换代俞来愈短，用户对塑件的质量要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更第 6 页共 27 页高的要求，这就促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。料模的现状及发展趋势在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、幼稚的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优良的的注射模模具可以成型上百万次，这与上述因素有很大的关系。中国塑料膜工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了很大的提高，在大型模具方面已能生产 48 （约 122屏幕彩电塑壳注射模具，密塑料模方面，已能生产照相机塑料件模具，多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具术，模具的点加工和数控加工技术，快速成型与快速制造急速，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。从塑料成型模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势：（ 1）推广塑料膜 21世纪模具能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计及制造周期。降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户的需求。下图是成化的工作流程图：（ 2）加强塑料模标准化应用模具标准化程度及标准零件的制造规模与范围，常可标志一个国家的工业化程度。使用标准模架及标准零件，可节省金属材料 30%降低成本 25%对于模具工业的发展具有十分重要的战略意义。（ 3）大力发展快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不第 7 页共 27 页断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。（ 4）发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术，优质的模具材料和先进的表面处理技术的使用可以有效的提高模具的使用寿命、塑料制件成型质量和降低加工成本等。第 8 页共 27 页第一章塑件的结构工艺性分析塑件的成型工艺性与模具设计有直接的关系，只有塑件的设计能适应成型工艺性的要求，才能设计出合理的模具结构，才能保证塑件顺利成型，从而达到提升产品性能、提高生产效率、降低生产成本的目的。评价一个塑件设计的好坏，不仅在于其是否能够满足使用性能，其结构工艺性也是一个很重要的评价标准。为了保证在生产过程中制造出理想的塑件，除应合理选用塑件材料外，还必须分析塑件的结构工艺性分析。件的几何形状分析熟读保护盖塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，保护盖三维图如图 1所示。图 1 件原材料的成型特性分析目前产量最大、应用最广的工程塑料。固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好的尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好的光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀铬。其缺点是耐热性差，连续工作温度为 70左右，热变形温度第 9 页共 27 页为 93左右，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型计算加工方法。（ 1）易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面要求高的塑件应厂时间预热干燥。（ 2）流动性中等，溢边值为（ 3）壁厚和熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。（ 4）比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（ 5）表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。（ 6）顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取 2以上。（ 7）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。（ 8）宜采用高料温、高模温、高注射压力成型。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060；而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 6080。件的结构工艺性分析件的尺寸精度分析该塑件未注公差尺寸，可按所为塑件主要尺寸的公差要求。部位尺寸尺寸公差部位尺寸尺寸公差外形尺寸 80 内形尺寸 16 50 19 0440 6 74 45 25 12 75 1 孔间距 62 孔间距 7 第 10 页共 27 页件的表面质量分析该塑件要求表面五明显缺陷， m，内表面无特殊要求。件的结构工艺分析塑件制品形状要力求简单，尽量减少侧抽芯，简化模具，以便于模塑。（ 1）从图纸上看，该塑件外形为半圆柱盒盖，壁厚符合最小壁厚要求。（ 2）在塑件内两侧有长 18宽 2的长条，要考虑侧向分型抽芯装置。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高，结构复杂，精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单，制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。由于该塑件属于中批量生产，可以考虑采用一模多腔，快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。该塑件批量定位中批量生产。选注塑机（ 1）计算塑件体积或重量通过三维造型可获得保护盖的体积 V= 以塑件的质量 = V= （ 2）根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目由于该塑件有侧凸起，加上塑件尺寸有一般精度要求，外表有无缺陷要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便侧抽实现、浇口排列和模具的平衡。（ 3）确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，如表所示。表塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容第 11 页共 27 页预热和干燥温度 8090 成型时间 /s 注射时间 2090 时间 2h 保压时间 05 料桶温度 / 后段 150170 冷却时间 20120 中段 165180 总周期 50220 前段 180200 螺杆转速/(r/30 喷嘴温度 / 170180 后处理方法红外线灯烘箱模具温度 / 5080 温度 / 70 注射压力/090 时间 /h 24 （ 4）确定模具温度及冷却方式动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产效率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在 60 （ 5）确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为： W=2 +废料 = 根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选螺杆式注射机 (经后面中注射机的校核，装尺寸与开模行程等各项要求，故最终选定。主要参数如下。序号主要技术参数项目参数数值 1 最大注射量 /125 2 注射压力 /20 3 锁模力 /00 4 动、定模板最大安装尺寸（ mm* 428*458 5 最大模具厚度 /00 6 最小模具厚度 /00 7 最大开模行程 /00 8 喷嘴前端球面半径 /2 第 12 页共 27 页 9 喷嘴孔直径 / 10 定位圈直径 /00 章小结本章主要对保护盖塑件零件进行了成型工艺性分析。成型工艺分析首先应该从零件的形状开始，确定所有尺寸及其精度，其次分析后计算塑件质量，初选注塑机。得出了如下结论。（ 1）分析塑件的形状，可以初步确定模具的大概结构。（ 2）对塑件的尺寸精度、表面质量和生产批量等分析，便于进一步确定模具结构和精度；对塑件三维造型，计算塑件质量，初选注塑机。第二章保护盖模具结构的设计型面的选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面第 13 页共 27 页分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。为保证塑件能够顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。本塑件分型面如图 2所示：图 2 注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。考虑到塑件的外观要求和一模两腔的布置，口采用方便加工修整，凝料去除容易且不会再塑件外壁留下痕迹的潜伏式浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。浇注系统的设计如图 3所示：第 14 页共 27 页图 3 流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图 4所示：图 4 查资料得到注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前球面半径 2嘴孔直径位圈直径为 100保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为： (1 d=此，取主流道球面半径 4流道小端直径 d= 为了便于姜凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为 2 4，计算其大端直径约为 8避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径 D=16时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得 00般定位圈高出定模座板表面 5 流道的设计本次设计采用 U 形断面分流道，在一块模板上加工方便，且比表面积不大，热量损失和阻力损失不大，查有关经验表格得分流道推荐直径为第 15 页共 27 页 8,此，该模具的分流道的设计如图 5所示：图 5 口的设计根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图所示的潜伏式浇口，熔料通过推杆的端部注入型腔，因而塑件表面不受损伤，图 6 潜伏式浇口的锥角取 10 倾斜角为 45 本设计中取 7，取 50，推杆上端进料宽度为 1 料穴的设计采用图 7所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍做侧向移动便可取出凝料的作用。第 16 页共 27 页图 7 腔布置对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。本次模具采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧。型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为表面粗糙度和精度要求较高，因此要求成型零件具有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理使其具备 50硬度。模设计型腔采用整体嵌入式，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具钢材料、方便热处理、方便日后的更换维修方面考虑的。模仁示意图如图 8所示：第 17 页共 27 页图 8 模设计型芯结构设计采用组合式，可节省贵重的模具钢，减少加工工作量。成型塑件内壁的大型芯装在动模板上，成型两边孔的小型芯安装在定模板上，方便型芯的安装，在型芯两侧边加凸台，既方便了型芯的加工又便于型芯的安装。大型芯小型芯向定位机构设计由于塑件对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模后的定位。第 18 页共 27 页出机构设计根据保护盖的形状特点及浇口的设计，其推出机构可采用推杆推出。推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内壁留下痕迹，但不影响塑件的外观质量，所以选择推杆推出。图 9 芯机构的确定塑件内壁两侧还有两条凸起的长条，考虑到内凸所用的抽拔力不大、抽芯距短，采用制造安装方便的圆柱形斜推杆内侧抽芯。侧滑块如图 10所示：图 10 却系统设计采用水冷却，凹模冷却水道采用平行型腔布置的两条水路，水道开设时注意避开安装在模仁上的小型芯，因考虑到塑件高度不高，故大型芯部分不布置冷却水道。章小结本章主要对电器外壳的塑件分析，对模具分型面、浇注口位置、主流道、分流道、第 19 页共 27 页浇口形式和冷料穴进行设计，结合产品生产批量，设计模具结构，对模具的成型零件和功能零件具体设计和布置。第三章主要零部件的设计计算型零件的成型尺寸该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册得故平均收缩率是据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取3/z ，成型零件尺寸计算见表：表型零件尺寸计算类别模具零件名称塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算定模镶件 ( ( (第 20 页共 27 页镶块 ( ( 芯计算小型芯 19 ( 大型芯 75 45 (心距计算滑块 7 2)1( 定模镶件 62 具型腔壁厚的确定塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式。可查模具型腔经验数值确定型腔的侧壁厚 S 和底板厚 T，查表得模具型腔侧壁厚 1S =202S =22腔底板厚度 T=20 第 21 页共 27 页图 11 芯机构的设计计算（ 1）抽芯距 S 的计算 431)32( hS 中 h 侧滑块成型部分的高度， h 为 1 （ 2）抽芯力的计算 s i s i s( ch N 式中 c 侧滑块成型部分截面平均周长， h 侧滑块成型部分高度， h 为 1 P 塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般模内冷却的塑件 p 为 812 10 塑料对模具钢的摩擦系数，为侧滑块的脱模斜度和倾斜角，该塑件为 0。（ 3）确定斜滑块的倾斜角此处的侧向抽芯距小，抽芯力不大，所以倾斜角取 7 第 22 页共 27 页出机构的设计采用推杆推出，由于该塑件的脱模力不是很大，推杆的布置空间足够，所以可以根据经验选取 d=6国际推杆。但是由于塑件采用的是潜伏式浇口且内壁为圆弧状，所以推杆上端应磨成圆弧状。注意保证推出距离略大于型芯的突出长度 23，即推出距离大于 25 准模架的选用综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、潜伏式浇口一次分型结构、型腔壁厚要求、塑件尺寸大小、侧向抽芯机构、冷却水道的布置等多种因素，估计型腔模板的概略尺寸，查表选取标准模板的尺寸为 50250 ，选用标准模架，标记为： 45 80 (12555 型设备的校核计算模力的校核锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。注射机锁模力的校核关系式为式中 F 注射机锁模力，查表得螺杆式注射机的锁模力为 900 k 压力磨损系数，一般取 P 型腔内熔体的压力，本塑件取 p=30 A 塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模具 221095.0 。计算得 p A 9 0 03 4 26 故注射机的锁模力足够，满足模具的锁模要求。装尺寸的校核本模具采用的是型号为 45 80 (12555标准模架，模具第 23 页共 27 页的外形尺寸为 50300 ，模具闭合高度568680454586 ，查资料得注射机动、定模板最大安装尺寸为 58428 ，允许模具的最小厚度 00 ，最大厚度00m ，即模具的外形尺寸不超过注射机动、定模模板最大安装尺寸，模具闭合高度满足m 的安装条件，故改模具满足螺杆式注射机的安装要求。出机构的校核在注射机上采用顶杆推出，在动模座板中心留下与之匹配的的中心孔，塑件实际推出距离为 405+10，满足推出距离要求。模行程的校核注射机的开模行程是有限的，去除制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为单分型面注射模具，螺杆式注射机的最大开模行程与模厚无关，校核关系为 )105(21 式中 S 注射机的最大开模行程，查表的螺杆式注射机的最大开模行程 S=300 1H 塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为 40 2H 塑件高度（不包括浇注系统高度），该塑件高度为 25 计算得 0 075102540)105(21 此外，由于侧抽芯距较短，无需通过增加开模距离来加大侧抽芯距，螺杆式注射机开模行程足够。以上分析证明，螺杆式注射机能满足要求，故可采用。根据校

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