遥控器下盖注塑模设计

1、河南职业技术学院毕业设计（论文）题 目 遥控器下盖注塑模 系（分院） 机电系 学生姓名 王超 学 号 09116083 专业名称 模具设计与制造 指导教师 唐志祥 2012 年 04 月 10 日河南职业技术学院 机电 系（分院）毕业设计（论文）任务书姓 名王超专 业模具设计与制造班 级093毕业设计（论文）题 目遥控器下盖注塑模毕业设计（论文）选题的目的与意义注塑成型的塑料制品在生活中应用广泛，注塑模具的结构和组成具有一定的规律性，通过对一个典型的塑料件成型过程的研究和总结，对注塑成型模具可以有一个总体的了解，对此类的模具设计具有指导和借鉴意义。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料

2、）1史铁梁：模具设计指导，机械工业出版社，2003年8月；2 屈华昌：塑料成型工艺与模具设计，高等教育出版社，2006年7月； 3 夏江梅：塑料成型模具与设备，机械工业出版社，2005年4月；4 孙凤勤、阎亚林冲压与塑压成型设备，高等教育出版社，2003年12月； 5 何冰强、高汉华：塑料模具设计指导与资料汇编，大连理工大学出版社，2009年7月。毕业设计（论文）工作进度计划2011年10月20日到2011年11月13日进行设计前资料收集及内容准备2011年11月15日进行毕业论文编写2012年2月10日交给老师审查，修改2012年4月5日进行最终审定修改2012年 4月10日打印论文交给老师

3、评定接受任务日期 2011 年11月06 日要求完成日期 2012 年04 月10日学生签名： 2012 年 04 月10日指导教师签名：年 月 日 系（分院）主任（院长）签名：年 月 日毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓 名王超学 号09116083性 别男专 业模具设计与制造班 级模具093毕业设计（论文）题 目遥控器下盖注塑模评阅意见成绩指导教师签名年 月 日毕业设计（论文）答辩意见表姓 名王超学 号09116083性 别男专 业模具设计与制造班 级模具093毕业设计（论文）题 目遥控器下盖注塑模答辩时间地 点答辩小组成员姓 名职 称学 历从事专业组 长成 员秘 书答辩小组意见 答 辩

4、 成 绩：答辩小组组长签名：年 月 日遥控器下盖注塑模王超摘要: 毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。其主要目的：1、综合运用所学专业课程的理论和生产实践知识，进行注塑模设计的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。2、巩固与扩充“注塑模工艺与设计”课程内容，掌握其设计的方法和步骤。3、掌握注塑模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册；熟悉模具标准及其它有关的标准和规范，并在模具设计中加以贯彻。关键词: 加工工艺；成型零部件；浇口及主流道；冷却系统一、塑件的结构工艺性分析（一）、塑件的几何形状分析图1 遥控器下盖产品图熟读塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件

5、三维形状，复杂的塑件可以通过计算机三维建模或橡皮泥制模等手段帮助理解其几何形状。（二）、塑件原材料的成型特性分析ABS是聚苯乙烯的改性产品，是目前产量最大、应用最广的工程塑料。ABS是不透明的非结晶性聚合物，无毒、无味，密度为1.021.05/。ABS具有突出的力学性能，坚固、坚硬、坚韧；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，成形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，热变形温度温度为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。ABS可采用注射、

6、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。（三）、ABS成型性能如下：1、易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件要长时间预热干燥。2、流动性中等，溢边值为0.04左右。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、预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，模具设计时应该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，模具温度应控制在50

7、60;而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080。二、塑件的结构工艺性分析（一）、塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸均为未标注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差，表1所列为塑件主要尺寸的公差要求。表1 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570.47孔尺寸3.20.12560.475.50.1253.70.47140.19157.70.82160.191600.8220.108.50.241.50.1075.70.53孔间距尺寸420.32780.53830.50内形尺寸520.47650.37740.53150.191540.8280.146.50.24460.

8、32 （二）、塑件的表面质量分析该塑件内外表面均无特殊要求。（三）、塑件的结构工艺性分析1、从图纸上看，该塑件外形为长方壳，有圆角过渡无尖角存在，壁厚大致均匀，且符合最小壁厚要求。2、塑件型腔深度较浅，但尺寸较大，对称分布有台阶孔5.5、3.2，符合最小孔径要求。3、塑件两端对称处各有两个深2mm的镶件，可采用中心定位。图2 定模镶件4、图纸要求脱模斜度15。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。（四）、塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具的结构、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

9、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。该塑件批量生产，采取了一模两腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具价格要适当控制。（五）、初选注射机1.计算体积或重量通过三维造型可获得塑件的体积V=48.2.ABS的密度为1.03/，所以塑件的质量为=V=49.6.2、根据图纸要求确定模具型腔数目为1，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便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ABS的成型性能，差有关资料初步确定该塑件的注射成型工艺参数，见表2。表2 塑件的注射成型工艺参数4、确定

10、模具温度及冷却方式ABS为非结晶性塑料，流动性中等，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6080 。5、确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，使用一模一腔分布，一次可计算出一次注射成型过程中所使用的塑料重为：W=2w+w废料=149.6+49.620%=59.52克。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、生产批量及注射成型工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选SZY-300型螺杆式注射机（经后面第六节中的注射机的校核，SZY-300型螺杆式注射机能满足锁模力

11、，安装尺寸与开模行程等各项要求，故最终选定SZY-300型螺杆式注射机）。记录下SZY-300型螺杆式注射机的主要技术参数，见表3.表3 SZY-300 型注射机的主要技术参数三、分型面及浇注系统的设计（一）、分型面的选择该塑件为遥控器下盖，外形表面质量要求较高。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、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处。另外，为了提高自动化程度和生产率，减少ABS的取向变形以及保证塑件表面质量，决定采用点浇口。 （二）、主流道和定位圈的设计主流道与注射机的高温喷

12、嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计。查资料得到SZY-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径SR=12mm ，喷嘴孔直径d=4mm，定位圈直径为125mm。为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：SR=SR+(12),d=d+0.5。因此，取主流道球面半径SR=14mm，主流道小端直径d=4.5mm。图3 浇口套为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为24，计算其大端直径约为7mm；为避免模内的高压塑料产生过大的压力，配合段直径D不宜过大，取D=15mm；同时为

13、了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计R2 的圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板短0.02mm；浇口套外圆盘轴间转角半径R宜大一些，取R=3，以免淬火开裂和应力集中。定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SZY-300型螺杆式注射机的定位圈直径为125mm，一般定位圈的厚度为1015mm。由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，设计时可以使用推荐尺寸。浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，与定位圈采用H9/f9的配合。浇口套与定位圈的详细设计见后面介绍的零件图。图4 定位圈四、模具设计方案论证（一）、型腔布置对于一模一件的模具型腔布置

14、，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，尽可能使用模具型腔取件方便。（二）、成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ABS工程塑料，对表面粗糙度和精度有一定要求，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理以使其具备5060HRC的硬度。1、凹模（型腔）设计采用整体嵌入凹模，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等方面考虑的。注意：凹模镶块的尺寸大小设计除了考虑壁厚的刚度和强度校核外，还要留有足够的冷却水道位置。2、凸模（型芯）设计成

15、型塑件内壁的大型芯装在动模板上，成型14和3.2空的小型芯装在定模上，方便型芯的制作安装、塑件的飞边去除以及塑件内部冷却水道的排布。3、导向定位机构设计由于塑件结构对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向即可满足合模导向及闭模后的定位。注意：导柱要比主型芯高出68mm。4、推出机构设计根据遥控器下盖的形状特点，其推出机构可采用推件板推出或推杆推出。其中推件板推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，但推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹，影响塑件外观，所以采用推板推出机构。图5 推件板5、冷却系统设计采用冷却水冷却，由于塑件尺寸不大，塑件无特殊要求，所以冷

16、却水道的开设采用环绕型腔（或型芯）的单层式冷却水路。冷却水道的开设要避开塑件的成型部位。6、冷料穴的设计采用带Z形头拉料杆的冷料穴，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。在设计方案论证的过程中，在脑海中逐步勾勒出大致模具机构的实现情况，可以徒手草绘出模具装配总装草图，绘制竹模具各机构的工作原理，考虑好模具各机构的表达方法，待后续主要零部件的尺寸计算和成型设备的校核完成后，即可根据该草图思路，清晰地绘制出正是模具总装配图。五、主要零件的设计计算（一）、成型零件的成型尺寸该塑件的成型零件尺寸均按平均值计算法计算

17、，查有关手册得ABS的收缩率为0.4%0.7%，故平均收缩率Scp=（0.4+0.7）%/2=0.55%=0.0055，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取z=/3，成型零件尺寸计算见表4。表4 成型零件尺寸计算（二）、推出机构的设计采用推板推出机构，由于型腔深度很浅，所以该塑件的脱模力不是很大，推杆的布置空间足够，无须用繁琐的计算方法确定推杆的尺寸大小，可以根据经验选取d=8mm的国标推杆（GB/T4169.1-2006），注意保证推出距离略大于型芯的突出长度23mm，即推出距离大于12mm。（三）、标准模架的确定综合考虑本塑件采用一模一腔平衡布置、点浇口一次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺

18、寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，查塑料模具设计指导与资料汇编表8-27，选取标准模板的尺寸为230mm300mm35mm，选用点浇口基本型标准模架。六、成型设备的校核计算（一）、锁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FkpA式中 F-注射机锁模力，查SZY-300型螺杆式注射机的锁模力为1400KN； K-压力损耗系数，一般取1.11.2； P-型腔内熔体压力，取p=30MPa； A-塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本塑件A=160.8计算得KpA=1.230160.8=460.8KNF=1400KN故注射

19、机的锁模力足够，满足锁模要求。（二）、安装尺寸的校核本模具采用的是点浇口的标准模架，模具的外形尺寸为230mm300mm，模具闭合高度为H=30+A+B+C=20+35+25=295mm，查资料得SZY-300型注射机动、定模模板最大安装尺寸为520mm620mm，允许模具的最小厚度Hmin=130mm，最大高度Hmax=355mm，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HminHHmax的安装条件，故该模具满足SZY-300型螺杆式注射机的安装要求。（三）、开模行程的校核注射机的开模行程是有限制的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模行程距离，本模具为单分型面注射模具，SZY-300型螺杆式注射机