风扇调速器上盖注射模设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要本塑件是风扇调速器上盖，为盒类结构，较为简单。内表面为哑光，生产批量大，为了保证生产批量，提高生产效率以及降低生产成本，采用一模两腔成型结构。该模具的设计特点是为了满足中小型塑件的成型要求，采用了侧浇口浇注系统、一模两腔的结构，为了保证塑件的质量，两腔均衡地布置在两侧。采用一次分型，一次推出推杆推出机构，使模具结构得到简化。利用PRO/E、AUTOCAD等计算机辅助设计软件对塑件进行三维建模，初步模具设计，以及绘画装配图和零件图，简化了模具设计的过程。关键词风扇调速器、模具设计、侧浇口、一模两腔买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IABSTRACTTHISPLASTICPARTISFANGOVERNORCOVER,STRUCTURE,RELATIVELYSIMPLETHEINNERSURFACEOFMATTE,MASSPRODUCTION,INORDERTOENSUREPRODUCTIONVOLUME,IMPROVEPRODUCTIONEFFICIENCYANDREDUCEPRODUCTIONCOST,USINGAMOLDTWOCAVITYFORMINGSTRUCTURETHEMOLDDESIGNFEATURESINORDERTOMEETTHENEEDSOFMEDIUMSIZEDPLASTICMOLDING,USINGASIDEGATEGATINGSYSTEM,ONEMOLDTWOCAVITYSTRUCTURE,INORDERTOGUARANTEETHEQUALITYOFPLASTICPARTS,THETWOCAVITYBALANCEDLAYOUTONBOTHSIDESUSINGONETYPE,APUSHRODPUSHINGMECHANISM,MAKETHEMOLDSTRUCTUREBESIMPLIFIEDUSINGPRO/E,AUTOCADCOMPUTERAIDEDDESIGNSOFTWAREINPLASTICPARTSFOR3DMODELING,PRELIMINARYMOLDDESIGNANDDRAWTHEASSEMBLYDRAWINGANDPARTSDRAWING,SIMPLIFIESTHEPROCESSOFMOLDDESIGNKEYWORDSFANGOVERNORMOLDDESIGNSIDEGATEAMOLDTWOCAVITY买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985II目录摘要IABSTRACTII第一章绪论511引言512风扇调速器上盖注塑模具设计的意义613风扇调速器上盖注塑模具设计的特点6第二章塑件成型工艺性分析721塑件的分析7211外形尺寸7212精度等级7213脱模斜度722材料的选择823PP的性能分析8231成型性能8232使用性能8233主要用途924PP的注射成型工艺过程及工艺参数9241注射成型过程9242注射工艺参数9第三章模具结构形式和注射机型号的拟定1131分型面的确定11311分型面的定义11312分型面位置的确定1132模具结构形式的确定12321型腔数量的确定12322型腔排列形式的确定12323模具结构形式的确定1233注射机的选用原则1234注射机的选择13341注射量的计算13342浇注系统凝料体积的初步计算13343选择注射机1335注射机的相关参数的校核13351注射压力校核13352锁模力校核14第四章浇注系统的设计1541主流道的设计15411主流道尺寸15412主流道的凝料体积15413主流道当量半径15买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985III42分流道的设计16421分流道的布置形式16422分流道的长度16423分流道的当量直径17424分流道截面形状17425分流道截面尺寸17426凝料体积17427校核剪切速率18428分流道的表面粗糙度和脱模斜度1843浇口的设计18431侧浇口尺寸的确定1944主流道剪切速率的校核20441主流道的体积流量20442主流道的剪切速率2045冷料穴的设计20第五章成型零件的设计及模具相关计算2151成型零件的结构设计21511凹模的结构设计21512凸模的结构设计2252成型零件钢材的选用2353成型零件工作尺寸的计算23531凹模径向尺寸的计算24532凹模深度尺寸的计算24533型芯径向尺寸的计算24534型芯高度尺寸的计算2554成型零件尺寸及动模板底部厚度的计算25541凹模侧壁厚度的计算25542动模板底部厚度的计算2655模架的选取26551各模板尺寸的确定27552模架各尺寸的校核2756排气系统的设计2757脱模推出机构的设计28571脱模机构的设计原则28572推出方式的确定28573脱模力的计算28574推杆的直径及数量2958冷却系统的设计30581冷却系统的计算3059导向结构的设计31结论32致谢33参考文献33附件一34买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854第一章绪论11引言模具是工业生产的重要基础装备，是高新技术产业的一个组成部分，用模具生产的产品价值往往是模具自身价值的几十倍到上百倍。模具技术涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用，是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，是冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何加工制造方法所不及的。由此可见，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。当前，我国的模具工业正处于从传统作业模式向现代化生产进行跨越的关键阶段，认清我国模具工业的发展现状与现代模具技术发展趋势必将有利于寻求适合我国国情的模具工业发展思路。所谓模具，是用来限定生产对象的形状和尺寸的装置。也就是说，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。冲压模有模柄、卸料板、定位销等零件构成；注塑模有推杆、拉料杆、浇口套等零件构成；还有一种比较少听说的模具叫PU模（PU即聚氨酯），属于压缩模具的一种，结构比较简单，只有上下模和锁紧装置。模具种类还有合金模具、钣金模具、铸造模具、锻造模具、挤出模具等等。当然，这些只是工业上所用到的模具，但是在别的领域里也有模具的存在。像每年中秋节都少不了的月饼，它的外形是用模具做出来的。注塑成型是制造塑件产品的一种比较常用的方法，用途是众多方法中最为广泛的。而本课题所所涉及到的成型方法正是这注塑成型。现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展，这些技术包括微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。就目前模具工业情况来看，随着工业生产的不断发展，模具工业在国民经济中的地位将日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985512风扇调速器上盖注塑模具设计的意义随着社会的发展和科技的不断进步，空调的出现使得电风扇的作用有点鸡肋，再加上空调的价格不断电的跳水，基本上已经普及开了。很多人认为电风扇产业已经是“夕阳产业”了。但在我国，目前还是发展中国家，空调也只是在比较发达的大城市里普及，在很多经济水平较差的地方还是用不上的，所以电风扇在我国要被淘汰还需要一段比较长的时间，那么本课题就有了研究的意义了。一把电风扇只要匹配了合格的调速器,就能得到满意的调速效果,亦即能根据使用者的需要,调节电风扇的转速。但有些劣质调速器,各档阻抗差异甚微,转速调节很不灵敏,只能当一个开关使用,致使电风扇转速过快。当使用者睡眠以后,随着电网电压的升高,电风扇转速更快,这时就会感到很难受，特别是老、弱、病残者就更吃不消。此时，使用者只能逼于无奈再买一个新的，但在市面上的调速器产品质量良莠不齐，往往钱花了效果还是一样。这里说一下，影响调速器质量的主要原因是里面的电器元件，像线圈、电容等。但是外观还是有一点影响的。所以生产出质量好的调速器上盖也是很有必要的。本设计是一件注塑件产品，在日常生活中经常看到和用到。通过对塑件的分析，包括外形、材料性质、性能等等，结合自己所学的都知识，把该塑件的模具设计出来。本设计涉及到得知识面广泛，而且它的制作工艺流程所牵涉到得内容很多，有分型面的设计，推出方式的设计等等。在模具设计中，还考验到学生收集资料的能力、专业设计软件的应用能力、专业英语的水平、分析问题的能力等等。该课题源于生产实际，要求学生多去动手，了解整个工艺流程、设备结构等，从而培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力。13风扇调速器上盖注塑模具设计的特点设计对象为风扇调速器上盖，是普通家用电器配件的一种。在质量上要求表面光滑平整，不允许有飞边、毛刺及其他外观上明显的缺陷，色泽均匀协调，不允许有气泡、划痕、缩孔和裂纹等缺陷。在材料上选用聚丙烯，实现批量生产。模具设计要求考虑到生产成本，而且结构合理、操作简单、动作可靠，并要求模具具有较长使用寿命。根据其外形及使用对象和生产成本，采用注塑模注射成型。从塑料注射成型的成型物料、成型设备、成型工艺、成型模具几个方面，进行注射模成型设计。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856第二章塑件成型工艺性分析21塑件的分析211外形尺寸该塑件为风扇调速器上盖，结构较简单，外观要求不高，同时外观尺寸不大，壁厚为15MM，适合注射成型，其外形结构如图21和图22所示。图21塑件外表面图图22塑件内表面图212精度等级由于本设计塑件尺寸没有给出，所得数据皆由自己参考实物设计；又因这塑件尺寸精度要求不高，所以将选用一般精度。现选择4级精度作为精度等级，无公差值者，按8级精度取值。213脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上，因此，为了便于脱模，以及防止塑件表面在脱模时出现顶白、顶伤、划伤等现象，在设计时，应该为塑件表面设计出合适的脱模斜度。脱模斜度的大小与其性质、摩擦因数、几何形状、收缩率以及塑件壁厚有关。由查表21可知聚丙烯的脱模斜度，由于脱模后塑件要保持在型芯的一边，因此塑件的内表面的脱模斜度要选比外表面大的。现取聚丙烯的脱模斜度为凹模30，型芯40。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857表21常用塑件的脱模斜度脱模斜度塑料名称凹模型芯聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚25452045硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35403050聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛351303040热固性塑料2540205022材料的选择风扇调速器是平常百姓家都会出现的一个物品。从物理性质来看，用料一定要有一定的强度，质量轻为宜，表面尽量有有光洁度。从化学性质来看，需要有抗腐蚀性、耐老化，因为这调速器一般安装了就尽量不要多番拆卸下来，这会影响它的工作性能。还有需要耐高温，因为它是包住一个线圈的，在工作时，线圈会发热，如果耐热性不好的会很容易发生意外的。所以综合各方面的信息，最后选择聚丙烯（PP）为塑件的材料。PP的特性有抗腐蚀性、耐高温性、耐老化、表面光洁度极好、价格便宜，真是既经济又实惠。23PP的性能分析231成型性能1结晶料，吸湿性小，易发生熔体破裂，长期与热金属接触易分解。2流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。3冷却速度快，浇注系统及冷却系统缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低时方向性明显，低温高压时尤其明显。模具温度低于50摄氏度时，塑件不光滑，易产生熔接不良、留痕；90摄氏度以上易发生翘曲变形。4塑料壁厚需均匀，避免缺胶、尖角，以防应力集中。232使用性能PP无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100摄氏度左右使用，具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆、不耐磨、易老化，适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。其性能指标见表22。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858表22PP性能指标密度/3GCM090091屈服强度/MPA37比体积/1110111拉伸强度/MPA3039吸水率001083拉伸弹性模量/GPA1116熔点/C170176抗弯强度/MPA4256计算收缩率12抗压强度/MPA3956比热容/JKG1900弯曲弹性模量/GPA1216233主要用途PP主要制品有汽车工业方面的挡泥板、通风管、风扇等，有机械方面的洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等，日用消费品方面的剪草机和喷水器等。24PP的注射成型工艺过程及工艺参数241注射成型过程1注射前的准备为了使注射成型顺利进行，保证塑件质量，在注射前要进行原料预处理、清洗料桶、预热嵌件和选择脱模剂等准备工作。在PP注射前需要做的准备是检查其色泽、颗粒大小、均匀度。PP的吸湿性较少，一般不需要预热干燥，但为求安全起见，应该要进行干燥。2注射过程PP原料会在注射机的料筒内被加热、塑化，达到粘流状态后，被挤压通过浇注系统进入到模具型腔里，在型腔里面经过充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段，最后开模由退出系统把塑件推理型芯。3制件的后处理塑件取出后需要进行去除浇注系统凝料和去毛刺的处理。242注射工艺参数买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859表23PP注射工艺参数温度/C80100转速/RMIN13060干燥处理时间/H34螺杆结构形式突变型后部/160180压力/MPA5060中部/180200保压时间/S2050料筒温度前部/200230降温固化时间/1530温度/C180190成型周期/4090喷嘴结构直通式模具温度/C4080压力/MPA70120注射机类型螺杆式注射时间/S15买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510第三章模具结构形式和注射机型号的拟定31分型面的确定311分型面的定义模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面叫做分型面。一般地讲，分型面是模具的定模型腔板与动模型腔板的结合面，具有取出塑件和排气的作用。但是，也存在因注射压力而使之涨开的可能性。分型面的选取是模具设计的最基本和最重要的一环。确定分型面时，应遵循以下原则1选取塑件最大水平投影截面做分型面；2选取在模具开启时，不会影响形成侧向凹凸面的位置、3选取在模具开启时，塑件可以附在动模一侧的位置、4选取分型线不明显、易于加工的位置；5选取平面的或能贯通加工的分型面形状。选择分型面还要考虑到塑件的形状、尺寸和壁厚；塑料性能及填充条件；浇注系统的布局；成型效率及成型操作；排气等。一般在分型面凹模一侧开设一条深001003MM宽35MM的排气槽。亦可以利用顶杆，型腔，型芯镶块排气。312分型面位置的确定如图31所示，红色线围成的区域就是分型面。图31塑件分型面图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851132模具结构形式的确定321型腔数量的确定该塑件采用的精度为4级，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模两腔结构形式。322型腔排列形式的确定多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列，如图32所示。图32型腔分布图323模具结构形式的确定从以上分析可知，本设计为一模两腔，直线对称排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用推杆推出的推出方式。设计浇注系统时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，从制品的侧面进浇，不影响制品外观，因此，只需一个分型面。在模具结构中有一个侧抽芯机构。33注射机的选用原则在模具设计中，注射机的选择是很重要的。正所谓“工欲善其事，必先利其器”，选择正确的注塑机就能生产出质量好的产品。从模具设计的角度考虑，需了解的注射机技术规范的主要项目有注射机的类型、最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸及开模行程等。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851234注射机的选择341注射量的计算根据模型的三维造型，利用三维软件直接求得，模型的体积为3CM50塑V模型的质量（3G62791塑塑1）式中参考表23可取091GCM3。342浇注系统凝料体积的初步计算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，可按塑件体积的05倍来估算，估一次注入模具型腔（一模两腔）塑料熔体的总体积为（333059125130251CMCV）（塑总2）式中，一副模具所需塑料的体积（CM3）。总343选择注射机根据以上计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量，并结合公式30591CV总33380/59180/MCV总公式中，注射机公称注射量（CM3）。公由此，初步选定公称注射量为140CM3，注射机型号为SZ125/630卧式注射机，其主要技术参数见下表31。表31注射机主要技术参数理论注射容量/3CM140移模行程/MM270螺杆直径/MM40最大模具厚度/MM300注射压力/MPA126最小模具厚度/MM150锁模力/KN630喷嘴口孔径/MM4拉杆内间距/MM320415喷嘴球半径/MM1535注射机的相关参数的校核351注射压力校核查表24得知PP所需注射压力为70120MPA，这里取95MPA，该注射机的公0P称注射压力126MPA，注射压力安全系数12514，现取13，则公P1K1K买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513（3公PPK51239015）所以，该注射机注射压力合格。352锁模力校核1塑件在分型面上的投影面积，则塑A（32227804M38490A塑6）2浇注系统在分型面上的投影面积，即流到凝料在分型面上的投影面积数浇A浇A值，是每个塑件在分型面上的投影面积的0205倍。由于本模具流道设计简浇塑单，因此流道凝料投影面积取为。塑浇303塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则总（3220291780431212MMAANA塑塑塑浇塑总7）4模具型腔内的胀型力胀F（3KNNPAF852527091模总胀8）是型腔的平均计算压力值。是模具型腔内的压力，通常取注射压力的模P模P2040，大致范围为2540MPA。PP有一定的粘度以及塑件有精度要求，故取模P25MPA。常用塑料注射时型腔的平均压力可见表32表32常用塑料注射时型腔的平均压力塑件特点举例型腔平均压力（MPA）容易成型塑件PE、PP、PS等薄厚均匀的日用品、容器类25一般塑件在模温较高下，成型壁薄容器类30中等粘度塑料及有精度要求的塑件ABS、POM等有精度要求的零件，如壳体等35高粘度塑料及高精度、难充型塑料高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等40查表31得该注射机的公称锁模力，锁模力安全系数1112，KNF630锁2K这里取12，则2K（3锁胀胀F2785219）所以，注射机锁模力合格。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515第四章浇注系统的设计所谓浇注系统，是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要浇注系统一般可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。41主流道的设计411主流道尺寸查表31可得，喷嘴孔径D04MM；喷嘴球面半径SR015MM。则有1在保证塑料良好成型的前提下，主流道L应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度确定，一般取L60MM。主流道长度由模板厚度与标准浇口套尺寸决定,由于本设计中定模扳较厚，现暂定L71MM。2为了防止主流道与喷嘴处溢料，主流道对接处紧密对接，主流道对接处应设计成球半形凹坑，其深度35MM，现取H4MM；其球面半径SR应比注射机喷嘴头球面半径SR0大12MM，现取SR16MM；主流道小端直径D应比注射机喷嘴直径D0大051MM，以防止主流道口部寄存凝料而影响脱模，现取D5MM。3主流道大端直径可用TANDD/2L求得，求出DD2LTAN87MM,式中3。412主流道的凝料体积