【《笤帚柄塑件注塑模具设计》8800字】

㎡/s表2-2ABS的注射工艺参数注射剂类型螺杆式螺杆转速30～60r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度180～190℃模具温度50～70℃注射压力60～100Mpa保压压力5～10Mpa冷却时间5～15s周期15～30s后处理方法红外线烘箱温度70℃时间0.3～1h备注原材料应预热干燥0.5h以上如上表所示，ABS材料的熔点在180-160℃，所以即使在夏天暴晒，笤帚把也不会因为过热融化变形。ABS的密度低，只有1.03-1.05，所以用它做成的笤帚把足够轻便由于ABS材料在-40℃以上都会保持良好的性能，所以低温下的性能也满足要求2.2笤帚把塑件的建模我先用UG绘制出笤帚把的三维建模，然后再导出二维图。2.2.1笤帚把塑件的三维图我设计的笤帚把的三维造型如下图2-2笤帚把塑件三维图2.2.2笤帚把塑件的二维图我设计的笤帚把塑件的塑件二维图如图2-1所示：图2-1笤帚把塑件二维图我的设计理念是，为了方便摆放，所以我将他的头不设计成一个圆孔洞，让它适应更多情况的挂钩，可以将笤帚挂在墙面上，减少占地的同时也方便摆放。其次，我在它主体部分加上了条状纹路，增强它与手部的摩擦，这样一来，即使手部出汗了，也可以抓牢，不影响正常使用，在美观的同时又很实用。2.2.3本章小结笤帚把作为日场生活常用的小物件，它必须具备轻便，美观和实用的优点。

3模具型腔结构一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一3.1型腔数量与型腔布局我们在设计型腔布局时一般会考虑这些要素，塑件的大小，各型腔到主流道的位置，在条件允许时，各型腔之间距离尽可能大，方便设置推杆和冷却水道。我这次设计的笤帚把精度要求不高，塑件也小，所以设计成一模多腔的形式。型腔的布局问题：因为主流道到分流道的距离要一致，因为要使用瓣合模机构，导致制件需要竖放，这样导致的结果就是，只能做成一模四腔。如下图所示。图3-1型腔排列方式3.2笤帚把的模具本次设计的零件为尺寸精度要求不高的小型塑件，采用的双分型面的三板模设计结构,点进胶的浇口,留下的痕迹比较小,有利于保证产品的外观。分型面的位置应在截面积最大处，分型面位置图如下图所示：图3-2分型面位置图3.3本章小结4成型零件的设计一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一笤帚把模具的成型零件有型芯、型腔、滑块。这些零件的设计都要根据塑件的形状来确定。它们需要有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性，4.1成型零件的结构设计4.1.1型腔结构设计型腔与制品是互补的，型腔需要根据制品的形状来设计。我设计的是组合镶拼式的型腔。由于组合式的型腔被拆分成了多个部分，所以加工起来更容易，而且各部分的材料可以不同，从而减少好的材料的使用。由于它的各部分是拆分开的，所以在成型过程中更有利于排气。还有就是，不会因为整体虽坏而报废，它的个别部分损坏后只需要替换那一部分就可以，极大程度减少了损耗。如下图所示,图4-1型腔结构图4.1.2型芯结构设计如下图所示,具体尺寸详见cad图纸.图4-2型芯结构图4.2成型零件工作尺寸计算根据公式：LM==105mm,LM=105.53=39mm,LM=39.2=10mm,LM=10.05=15mm,LM=15.07=1.5mm,LM=1.51=22mm,LM=22.11=19mm,LM=19.1=20.85mm,LM=20.95式中：s——Abs塑料的平均收缩率，ABS为0.55%；——塑件外径尺寸（取22mm）；——修正系数（取0.80）；——塑件尺寸公差；——模具制造误差，当尺寸小于1.84mm时，；当塑件尺寸大于1.84mm时，。

5注射设备的选择一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一5.1注射成型工艺条件5.1.1笤帚把所需塑料熔体注射量所需塑料总体积为：质量M=ρV=12.3g。5.1.2锁模力塑件和流道凝料在分型面上的投影面积：式中B1——为单个扫把头塑件在分型面上的投影面积；B2——此模具流道凝料在分型面上的投影面积。所需锁模力：式中P型——扫把头塑料熔体对模具型腔的平均压力（取36MPa）。5.2注射机经查阅，选择如下注射机图5-3HTF160X注塑机5.3模架如下图：图5-1塑件模架5.4注射机校核5.4.1最大注射量根据注射机最大注射量要大于塑件所需最大注射量的要求。所以我用的注射机要满足下面的要求：式中V机——253cm3V塑——V浇——故由此可得注射机的注射容量满足塑件注塑量的要求。6浇注系统一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一浇注系统主要包括主流道、分流道、浇口和冷料井，是从喷嘴到型腔的部分。主要设计要求有：分流道到主流道的距离要相等，这样才能保证熔料同时到各个型腔，主流道要垂直于分型面，6.1主流道的设计主流道的设计如下：图6-1主流道结构5.4.2锁模力为了保证在注塑过程中，塑件不会变形，我们的锁模力要大于塑件注塑过程中的膨胀力。即：故，HTF160X注塑机的的压力为160KN，满足这个模具的要求。

6.2主流道衬套的设计主流道衬套与定位环的固定方式如下图所示：图6-2主流道衬套的结构6.3分流道的设计1.确定分流道截面尺寸： m=43.2g，≈6mm ≈4mm 所以最终分流道设计成如下的一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一图6-3分流道因为要求主流道到每个分流道的距离相同，所以设计成S形确保到每个分流道的距离相同，以保证同时进胶图6-4主流道与分流道6.4浇口的选择一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一6.4.1浇口位置的确定1、因为笤帚把使用时要与手紧密接触，为了不影响触感，因此熔接痕要小，我决定使用点浇口；2、因为不能影响正常使用，浇口位置我选择在了塑件顶部，就不会影响到正常使用。3、点浇口在最后成型后，会自动断开。所以最终确定浇口位置如下图所示：图6-5浇口位置6.4.3排气系统排气系统是很重要的一部分，如果设计不好，塑件会因为型腔内有气体导致轮廓不明显。笤帚把的轮廓对它的重要性非同一般，所以排气系统要好好的设计。我决定用分型面来排气，我增加了分型面的粗糙度，以便于气体顺利排出。7脱模机构的设计一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一7.1脱模方式的选择笤帚把属于薄壁神腔制件，在塑件上不应留有顶针痕迹，脱模的时候要注意不能使其发生形变，所以我选择使用推板推出。推板推出的优点：因为推板推着制件的整个接触面，所以它推出时的推力更均匀，脱模更平稳，制件也不容易发生变形。7.2推板设计7.2.1推板的形状推板结构如下图所示(具体尺寸参考cad)：图8-1推板图7.2.2推板的位置和布局1.推板的设计要在推动塑件的情况下,保证推动平稳。2.为了使塑件的外观不变形，所以推出时受力一定要均匀，平衡的推出。如果塑件各处的脱模阻力较为均匀时屯干应当均匀分布，如果塑件的某处的脱模阻力较大时就应当在脱模阻力较大处设计增加推板的数目。3.顶杆一般要设计在塑件的最大壁厚处，刚度和硬度最大处。如果当有特殊要求，必须设在壁薄处时，要采用盘状的推板来增大受力面积。4.推板位置的设计不能影响凸模的使用寿命和强度,方便拆卸。5.推板干的设计要便于模腔内的气体排出，所以要设计在模内排气困难的部位。6.本次设计的笤帚把塑件是外观塑件，所以必须要保证塑件的外观，所以在设计推板时，推板推出塑件不能出现痕迹，因此要在塑件的外侧设计溢料槽，塑件的推出时靠推板推动溢料槽上的凝料从而推动塑件。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一

8合模导向机构一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一塑料模动定模合模时为保证型腔形状和尺寸的准确性,不但位置和方向上不能弄错，而且要有很高的合模精度，所以必须设有导向定位机构。导柱导向机构设计要点：一般来说，像我设计的这种大小的模具，只需要4根导柱就够了。因为该模具对合模没有过多的要求，所以四根导柱采用对称，等径的方案。导套选择于导柱相匹配的即可。8.1导柱结构导柱如图7-1所示图7-1导柱图8.2导套结构导套如图7-2所示图7-2导套图

9温控系统温控系统是模具设计中不可或缺的一部分，温控系统对于模具的重要性就像是，我们人体的免疫系统，如果没有一个良好的温度控制系统，那么塑件基本是无法正常成型的，严重降低生产效率，提高生产成本。9.1模具加热系统的设计因为本次模具设计塑件的材料是ABS，它的熔融温度是200℃，而且它的流动性不好，属于中性，所以在成型过程中，需要对模具加热。我才用了电加热法对模具进行加热9.2冷却回路设计冷却系统是塑件加工过程极其重要的一环，它直接影响到塑件最后的成型结果。9.2.1冷却不完全的影响1、9.2.2冷却回路设计思路为了更好的冷却，我设计了多条冷却水路，来保证完全冷却。由于该制件属于薄壁制件，所以选用了6MM直径的冷却水孔。为了对浇口进行冷却，单独设置了一条冷却水路。制件是一个深腔制件，为了对制件完全冷却，我将冷却水路设计到了型芯镶件中，这样，对它的主体也能起到良好的冷却效果。为了使制件之间的冷却不互相影响，型芯镶件内的冷却水路都是独立的，不会影响彼此的冷切效果

结论本次设计即上文所述内容，本次设计在姚老师的指导和同学的互助下完成，虽然并不是很难，但是确实花费了不少时间。虽然本次设计难度上并不算太高，但是在设计过程中，我还是发现了自己的不足，经过老师的指导，慢慢的补足。如果不经过实践，总归是纸上学来终觉浅。经过这次对笤帚把的模具设计，让我对我所学知识又有了新的认识，对模具设计更加得心应手，并且强化了对UG、caxa的熟练度。本次设计对社会的影响：我本次设计的模具比较简单，但也是经典模具中的经典类型。模具一般价格不菲，但我的制件却很简单笤帚把，所以模具设计过程中重要的点在于，节约材料，控制成本。我们国家需要的正是能做到这些点的模具设计师，所以，我也会努力朝这个方向发展，成为国家需要的人才。本次设计对环境的影响：塑料制品对环境的影响是不容忽视的。所以我在选材上才会看中ABS。既然普通的塑料对环境的影响必不可免，所以，我们要将它降到最低，一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一

参考文献一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一[1]程明科.薄壁防水垫片注塑模具设计与注塑成型CAE分析[D].西京学院,2015.[2]胡明良.基于CAE技术的超声探头外壳注塑模具设计[D].成都理工大学,2015.[3]杜晓龙.杯框架系列产品与模具设计及其注塑成型工艺优化[D].陕西科技大学,2015.[4]张琰.仪表盖注塑模具CAD/CAE技术研究[D].辽宁工业大学,2015.[5]王新继.典型注塑模成型过程模拟与模具温度场分析[D].华南理工大学,2015.[6]韩莹.壳体注塑成型数值模拟及工艺研究[D].沈阳理工大学,2015.[7]沈亚东.基于整流器下盖的模具设计以及模流分析[D].中北大学,2014.[8]刘荣亮.薄壁注塑件成型工艺参数优化研究[D].中南林业科技大学,2014.[9]何政军.基于实例的注塑模具CAD/CAE/CAM技术研究与应用[D].华北电力大