电热茶壶底的注塑模具设计【塑料注射模】

充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸电热茶壶底的注塑模具设计摘要通模具按制造的产品分类，可以分为塑料模具（又分为注塑模具、铸压模具和吹塑模具）、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据的比重大。过对电器支架工艺的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。详细的叙述了模具成型零件包括型腔、型芯等设计，重要零件的工艺参数的选择与计算，浇注系统、冷却系统以及其它结构的设计过程，模架的选择原则。并利用PRO/E中的PLASTICADVISOR塑料顾问对设计完成的塑料模具进行了塑料流动分析。关键词注塑模具；PRO/E；CAD充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸ABSTRACTDIEBYMANUFACTURINGTHEPRODUCTCATEGORY,CANBEDIVIDEDINTOPLASTICMOLDSALSODIVIDEDINTOINJECTIONMOLD,PRESSUREDIECASTINGANDBLOWMOULD,STAMPINGDIES,DIECASTING,RUBBERMOLDSANDMOLD,ANDOTHERGLASSAMONGTHEM,ESPECIALLYINJECTIONMOLDSANDSTAMPINGDIEUSE,TECHNOLOGICALMATURITY,WHICHHOLDTHEMAJORITYASETOFMOULDWITHONEMODULEANDONECAVITIESHADBEENDESIGNEDTHROUGHTHECORRECTANALYSISOFTHETECHNOLOGYOFATOYSTOPCRUSTINTHEGRADUATEDESIGNTHEDESIGNANDMACHININGTECHNOLOGYPROCESSOFITSMOLDINGPARTINCLUDINGTHECONCAVEMOULDINGPLATE、THEPROTRUDEMOULDINGPLATE、THEMOVEINGMOULDPLATE、THEFIXMOULDPLATE、THEMOULDINGSEAT，THECHOICEANDCALCULATIONOFTECHNOLOGYPARAMETERSOFTHEIMPORTENTPART，THEDESIGNPROCESSOFEXTRUSIONOUTFIT，INJECTSYSTEMANDOTHERMAKEUPWERESPECIFIEDINDETAIL，MODECHOICEPRINCIPLESTHEPLASTICMATERIALFLOWANALYSISWASALSODONEUSINGPLASTICADIVISOROFPROEKEYWORDSINJEETIONMOULD；PROE；CAD充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸目录第一章绪论311塑料成形模具在加工工业中的地位312塑料模具的发展趋势413CDA/CAE/CAM在塑料模具中的运用4第三章设计方案及参数的确定931注塑机的确定932浇注系统设计10321主浇道设计11322冷料穴的设计12323分流道的设计13324浇口的设计1334排气系统的设计1535冷却系统的设计16第四章模具的结构设计1641成型零件的设计1642动、定模的工作尺寸计算17421型芯设计17422型腔设计18423粗糙度设计18424X综合修正系数设计19425形体尺寸公差设计1943机构的设技20431推出机构的设计20432推杆（复位杆）的设计20433导向机构的设计21434拉料杆的设计2244注射模标准模架的设计23441模架设计23442动模板的设计24443定模板的设计24444定模座板设计25445动模座板设计26446垫块设计26447推杆固定板设计27448推板的设计2945模具的整体设计29充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸参考文献31致谢32充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸第一章绪论随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用，在工业生产中模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备。特别是在工信部装备工业司印发的了我国模行业“十二五”发展规划后，必将引导广大具行业企业和我国整个模具行业的发展。虽然我国的经济发展速度虽然放缓，但考虑到我国模具在国际上很有优势，预计2013年依旧有10的增长，为我国模具行业在2020年进入世界模具强国奠定坚实的基础。根据模具行业的发展趋势，此次毕业设计在杨红飞老师的指导下进行，通过对茶壶底壳的设计，运用以往学过的CAD和PRO/E了解注塑模设计方法，生产原理，为今后的学习工作打下更深厚的基础11塑料成形模具在加工工业中的地位模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国以经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力”。事实上，在仪表仪器、家用电器、交通、通讯和轻工业等各行业的产品零件中，有70以上是采用模具加工而成的。工业先进的发达国家，其模具工业年产值早已超过机床行业的产值。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视，1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在后果点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸12塑料模具的发展趋势1模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。2模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。3模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。4大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行，变被动为主动。以及“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。5随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说“模具是一种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配“的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提高。6高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展。13CDA/CAE/CAM在塑料模具中的运用随着塑料工业的飞速发展，塑料注射模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。实践表明，缩短模具设计与制造周期提高塑料制造精度与性能的正确途径之一是采用CAD/CAE/CAM技术。80年代以来，注射模CAD/CAM技术已从实验室研究阶段进入了实用化阶段，并在生产中取得了明显的经济效益。21世纪已进入通讯时代，像手机这样的高端通讯产品，更新换代的周期越来越充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸短，对产品外观、功能要求越来越苛刻，相应地对模具设计制造的周期、质量、成本的要求也越来越高，因此应用CAD/CAE/CAM技术必将带来巨大的经济效益。在国外，70年代末期CAD技术就大量的应用在塑料机械工业中。首先是在模具设计和制造部门。目前国外的模具CAD/CAM/CAE技术已经达到相当高的水平。据前西德联邦贸易部在1981年的报导，西德25的模具是采用CAD/CAM技术设计和生产的。美国塑料行业的CAD/CAM技术的发展也极为迅速，其CAD软件销售量以每年30的增长率上升。英国67的塑料模具是用CAD技术设计的。MOLDFLOW软件是世界上第一套塑料模具CAD软件，是澳大利亚MOLDFLOW公司于1976年推出的。目前MOLDFLOW已经发展得比较完善，实现了对注塑过程的模拟、设计原理的应用和精确计算，并逐步优化模拟过程，使设计工程师在产品设计阶段可以在计算机上“制造”塑料产品，并能灵活地适应市场需求的变化。塑料模具CAD/CAE/CAM的应用带来了巨大的社会效益，据报导，美国PROTETYPEPLASTICMOLD公司采用了COMPUTOOL公司的CAD/CAE/CAM系统后，一年内生产效率提高了一倍，节省了35的准备时间，制造周期平均缩短了30，材料节省了10，模具成本降低了1030。国内部分科研单位、大专院校也在塑料行业开展了CAD/CAE/CAM技术的研制和开发工作。华中理工大学国家重点实验室研制成功了“实用化注塑模CAD/CAE/CAM微机系统HSC11”；北京化工学院进行了注塑冲模过程计算机仿真；其他部分企业科研单位也做了一些探讨工作，并且收到了一定的经济效益。近年来，随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，CAD/CAM技术的发展和应用越来越普遍，出现了很多可以用于注塑模具设计和制造的软件，其中PRO/ENGINEER技术近年来在中国应用的最广泛的模具设计软件之一。由于模具和制造之间的关系密切，可以说，制造是设计的延续。而采用人工设计方法比较迟缓，不可能实现模具设计与制造一体化，也不可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAM技术是当代最合理的模具生产方式。模具生产也将可以实现高度标准化、通用化和系统化，有利于采用先进设计与制造技术，使模具越做越精，同时，有利于缩短生产周期，降低生产费用。为了适应市场激烈竞争的需要，不断提高模具设计计制造的质量，进而改善注塑产品的外观品质、充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸尺寸精度，降低成本，缩短交货期，提高效率，CAD/CAE/CAM技术的进展正是适应这种需要而得以不断完善和发展，必将在塑料注塑模具的领域内得到更加广泛的应用。第二章塑料的成型特性21、注塑件实体图21塑件实体图（1）充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图22塑件实体图（2）由以上两图可知塑件的最大外形尺寸是115MM，可见注塑件较大，为保证产品质量，以及节约资本，选用一模一腔结构。图23塑件主视图充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图23塑件俯视图22、材料的成型特性该材料采用聚丙烯PP塑料。其具有流动性好，冷却速度快，塑料壁厚须均匀,化学稳定性很好。PP吸水率小于02，因此具有高频绝缘性能，故成型前可不进行干燥处理。PP在100以上进行杀菌灭毒，熔点在164到170，最高使用温度在150。抗疲劳强度特别高，具有良好的成型性能为此，本毕业设计选用PP作为塑件材料PP具有许多优良的特性，因此常用他来制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶片、汽车零件、也可作为盖和箱壳绝缘材料23、PP材料的成型工艺参数参数取值范围选取数值密度090091G/CM090G/CM收缩率S102515喷嘴170190180料筒200220210温度/模具408060注射7012080压力MPA保压506060注射053保压206040冷却155030时间/S总计4012060充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸第三章设计方案及参数的确定31注塑机的确定该产品的材料为PP，查手册可知其密度090091G/CM，收缩率为1O25，计算出其平均密度为090G/CM，平均收缩率为2。使用PRO/E软件计算出图形的体积，可以得出塑件的体积为。214VCM件根据塑件的密度可以计算出塑件的量。由0914230MVG件件于是一模一腔，所以塑件的总质量为130G。浇注系统内的凝料的体积计算大约为可以计算出浇注系统内凝3CM注料的质量为0981MVG注注由此可以得出所需塑料的总体积和总质量138总注件根据所需塑料的总体积查表可以选择注射机的型号为G54S200/400注射机的参数为注射容量为200400CM3注射压力为109MPA螺杆直径55CM注射行程160CM注射方式螺杆式最大成型面积为645CM2最大开（合）模行程260MM模具最大厚度为406MM模具最小厚度为165MM动定模固定板尺寸532643MM喷嘴的直径为4MM喷嘴球半径为18MM1）、最大注射量的校核注射机的额定注射量为200400CM充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸塑件体积144CM，每次成型1个塑件。浇道凝料为9CM。实际注射量1449153CM180200050074100200225056082110225250062090120250280068100130280315074110140315355082120150（1）型腔的尺寸计算根据公式可计算出型腔的各径向尺寸040410523512385ML型腔深度尺寸计算公式040410521/32975MH充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸取值为1/3X（2）型芯的尺寸计算根据公式计算型芯各径向尺寸00044105231/2385ZML根据型芯高度尺寸计算公式004410521/3257MH取值为1/3X43机构的设技431推出机构的设计注射模的推出机构有推杆、推管、推件板三种形式。根据塑件的形状，构造，设计中选择推件版推出的形式，机构简单可靠，又因为零件尺寸大，为防止零件变形，故采用推件板和推管联合推出机构。如图41所示，顶杆的尺寸、形状如图42所示图42推管推杆材料选用碳素结构钢T10A号钢，淬火处理，低温回火，HRC5055表面粗糙度RA16，与型芯的配合为间隙配合。432推杆（复位杆）的设计在推件板推出机构中，推杆也起复位作用，为防止推件板从动模导柱充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸和型芯上脱落，推杆可以用螺纹与推件连接以防推件板从导柱上脱落。复位杆的设计如图44所示图44复位杆二维图复位杆的直径选25MM，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取160MM。复位杆材料选用T10A号钢，淬火处理，低温回火，HRC5055,表面粗糙度RA08，与动模板的配合为间隙配合。433导向机构的设计导向机构主要包括导柱（如图45）、导套（如图46），主要作用是在动模与定模合模时保证型芯与型腔的精确定位，以便合模后保持模具型腔的正确形状；合模时引导动模按顺序闭合，防止损坏凹凸、模。导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，与防止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具，一般采用2到4根导柱。在此设计中采用了4根导柱。加工4个导柱、导套孔时，应将定模板、定模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在定模板，动模板上加工沉头孔。导柱、导套的材料均选用碳素工具钢T10A淬火处理HRC4548。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图45导柱图46导套434拉料杆的设计拉料杆的作用主要是在开模时打开分型面。为塑件的顶出作好准备。本设计中，采用Z字形拉料杆，工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套，推出时，推出机构带动拉料杆将主流道凝料推出模外，推出后由于钩子的方向性而不能自动脱落，需人工取出。拉料杆的直径选为4MM，长度由模板的厚度和开模行程的大小决定，选为220MM如图47所示。拉杆的材料选用碳素工具钢T10A淬火处理HRC5055。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图47拉料杆44注射模标准模架的设计441模架设计选用标准模架应设计的内容1选择标准模架型号；2确定模架的长度和宽度；3确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。4设计动定模板和座板。本设计中选取标准模架型号为S45050，其结构示意图为48所示该模架的的参数为450MMX450MMX360MM充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图48S4050模架示意图442动模板的设计动模板设计尺寸为400MMX450MMX360MM材料为45钢。定模板如图49所示图49定模板443定模板的设计定模板的设计尺寸为400MMX450MMX360MM，材料为45钢。成型表面直接在铣床上进行铣削加工，加工误差为003，粗糙度为08，加工后表面进行渗氮处理，设计图如图410所示充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图410定模板444定模座板设计定模座板设计尺寸为450MMX450MMX360MM，材料为45号钢，设计图如图411所示图411定模板445动模座板设计定模座板设计尺寸为450MMX450MMX360MM，材料为45号钢，设计充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图如图412所示图412动模座板446垫块设计垫块设计尺寸为68MMX450MMX120MM，材料为45号钢，设计图如图413所示图413垫块447推杆固定板设计顶杆固定板的设计尺寸为400MMX450MMX360MM，材料为45钢，设计图如图414所示充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图414推杆固定板448推板的设计推板的设计尺寸为400MMX450MMX360MM，材料为45钢，设计图如图415所示图415推板45模具的整体设计模具的整体设计图如图416所示充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸图416模具整体图模具由以下部份组成成型零部件，合模导向机构，浇注系统，推出机构，加热和冷却系统，排气系统，要保证生产出合格的产品，各组成部份都应满足设计的技术要求。为了保证塑件的质量与模具的寿命要求，各组成部分应满足以下技术要求成型部位及分型面型面粗糙度及尺寸形状，型腔与型空间尺寸，脱模斜度必须达到设计的要求；分型面光滑平整，棱边清晰；镶件组合等符合质量要求，固定结合部分配合严密，不得有间隙；凹凸模组合后应保持间隙一致，塑件同一表面由上下模或两半模成型时错位应在允许的范围内。顶出系统顶出时动作灵活轻松，顶出行程满足要求，各顶出件无晃动，窜动；顶出杆等在塑件上残留的痕迹应在塑件要求范围内一般允许高出型面01MM；复位可靠正确，复位杆卅复位系统装配正确，一般应低于型面002005MM。导向系统导柱，导套垂直度为100MM002MM，导套内外孔同轴度001MM；滑动灵活，无松动及吸死现象；保证导向部位和各零件相对位置；导柱，导套轴线对模板垂直度公差为100MM002MM。浇注系统主浇道，分浇道，进料口的尺寸、形状、糙度等均应符合要求；充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸流道平直，圆滑连接，无死角，缝隙，坑；浇口套的主流道，加工粗糙度，加工痕迹应有利于塑料流动及浇注系统脱模；不得有与注射横喷嘴R吻合的侧坑，进料端口孔不得有影响脱模的倒锥。模具各零部件的加工应保证精度要求，导柱、导套应保证同轴度要求；加工导柱，导套孔时应同时加工，以保证同轴度要求，其它有同轴度要求的孔都采用同时加工的方法。模具在装配时应保证各零件的准确位置精度，模具上、下平面的平行度误差不大于005MM；相邻零件或相邻单元之间的配合与连接均需按装配工艺确定的装配基准进行定位与固定，以保证其间的配合精度和位置精度。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸参考文献1高军、李熹平注塑模成型工艺分析及模具设计指导北京化学工业出版社，20092屈华昌塑料成型工艺与模具设计北京高等教育出版社，20063申树义、高济塑料模具设计北京机械工业出版社，2