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1、河南職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 題 目 遙控器下蓋注塑模 系（分院） 機電系 學生姓名 王超 學 號 09116083 專業(yè)名稱 模具設計與制造 指導教師 唐志祥 2012 年 04月 10 日 河南職業(yè)技術學院 機電 系（分院） 畢業(yè)設計（論文）任務書 姓名 王超 專業(yè) 模具設計與制造 班級 093 畢業(yè)設亍 題 卜（論文） 目 遙控器卜蓋注塑模 畢業(yè)設計（論文）選題的目的與意義 注塑成型的塑料制品在生活中應用廣泛，注塑模具的結構和組成具有一定的規(guī)律 性，通過對一個典型的塑料件成型過程的研究和總結，對注塑成型模具可以有一個總 體的了解，對此類的

2、模具設計具有指導和借鑒意義。 畢業(yè)設計（論文）的資料收集情況（含指定參考資料） 1史鐵梁：《模具設計指導》，機械工業(yè)出版社，2003年8月； 2屈華昌：《塑料成型工藝與模具設計》,高等教育出版社，2006年7月； 3夏江梅：《塑料成型模具與設備》，機械工業(yè)出版社，2005年4月； 4孫鳳勤、閻亞林《沖壓與塑壓成型設備》，高等教育出版社，2003年12月； 5何冰強、高漢華：《塑料模具設計指導與資料匯編》，大連理工大學出版社，2009 年7月。 畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃 2011年10月20日到2011年11月13日進行設計前資料收集及內容準備 2011年11月15日進

3、行畢業(yè)論文編寫 2012年2月10日父給老師審查，修改 2012年4月5日進行最終審定修改 2012年4月10日打印論文交給老師評定 接受任務日期2011年11月06日 要求完成日期2012年04月10日 學生簽名： 2012年04月10日 指導教師簽名： 年 月 日 系（分院） 主任（院長）簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱意見表 姓名 王超 學號 09116083 性 別 男 專業(yè) 模具設計與制造 班級 模具093 畢業(yè)設計（論文） 題目 遙控器下蓋注塑模 評 閱 息 見 成績 指導教師簽名 年

4、月 日  畢業(yè)設計（論文）答辯意見表 姓名 王超 學號 09116083 性 田 別 男 專業(yè) 模具設計與制造 班級 模具093 畢業(yè)設計（論文） 題目 遙控器下蓋注塑模 答辯時間 地 占 八、、 答 -kA上 辯 小 組 成 員 姓名 職稱 學 歷 從事專業(yè) 組長 成員 秘 書 答 -kA上 辯 小 組 息 見 答 辯 成為 答辯小組組長簽監(jiān) : 7 : 三 月 日  遙控器下蓋注塑模 王超

5、 摘要：畢業(yè)設計是專業(yè)課程的理論學習和實踐之后的最后一個教學環(huán)節(jié)。其主 要目的：1、綜合運用所學專業(yè)課程的理論和生產實踐知識，進行注塑模設計的實 際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作的能力。2、鞏固與擴充“四1模工藝與設計’ 課程內容，掌握其設計的方法和步驟。3、掌握注塑模具設計的基本技能，如計算、 繪圖、查閱設計資料和手冊；熟悉模具標準及其它有關的標準和規(guī)范，并在模具設 計中加以貫徹。 關鍵詞：加工工藝；成型零部件；澆口及主流道；冷卻系統(tǒng) 、塑件的結構工藝性分析 （一）、塑件的幾何形狀分析 圖1遙控器下蓋產品圖 熟讀塑件的圖樣，在頭腦中建立清晰的塑件三維形狀，復雜的塑件可 以通

6、過計算機三維建?；蛳鹌つ嘀颇５仁侄螏椭斫馄鋷缀涡螤?。 （二）、塑件原材料的成型特性分析 ABS是聚苯乙烯的改性產品，是目前產量最大、應用最廣的工程塑料。 ABS是不透明的非結晶性聚合物，無毒、無味，密度為1.02~1.05 g/cm3。 ABS具有突出的力學性能，堅固、堅硬、堅韌；具有一定的化學穩(wěn)定性和 良好的介電性能；具有較好的尺寸穩(wěn)定性，易于成型和機械加工，成形塑 件表面有較好的光澤，經過調色可配成任何顏色，表面可鍍銘。其缺點是 耐熱性差，連續(xù)工作溫度為70 c左右，熱變形溫度溫度為93 c左右，但熱 變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高；耐候性差，在紫外線作用 下易變硬發(fā)脆。A

7、BS可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、 焊接及表面涂飾等多種成型加工方法。 （三）、ABS成型性能如下： 1、易吸水，成型加工前應進行干燥處理，表面光澤要求高的塑件要長 時間預熱干燥。 2、流動性中等，溢邊值為0.04 mm左右。 3、壁厚和熔料溫度對收縮率影響極小，塑件尺寸精度高。 4、比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 5、表觀黏度對剪切速率的依賴性很強，因此模具設計中大都采用點澆 口形式。 6、預出力過大或機械加工時塑件表面會留下白色痕跡，脫模斜度宜取 2以上。 7、易產生熔接痕，模具設計時應該注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻 力。 8、宜采用高料

8、溫、高模溫、高注射壓力成型。在要求塑件精度高時， 模具溫度應控制在50?60C ;而在強調塑件光澤和耐熱時，模具溫度應控 制在60?80 c 0 二、塑件的結構工藝性分析 （一）、塑件的尺寸精度分析 該塑件的尺寸均為未標注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差，表1 所列為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 57 0.47 孔尺寸 ?3.2 0.12 56 0.47 ?5.5 0.12 53.7 0.47 ?14 0.19 157.7 0.82 16 0.19

9、 160 0.82 2 0.10 8.5 0.24 1.5 0.10 75.7 0.53 孔間距尺寸 42 0.32 78 0.53 83 0.50 內形尺寸 52 0.47 65 0.37 74 0.53 15 0.19 154 0.82 8 士 0.14 6.5 0.24 46 0.32 （二）、塑件的表面質量分析 該塑件內外表面均無特殊要求。 （三）、塑件的結構工藝性分析 1、從圖紙上看，該塑件外形為長方殼，有圓角過渡無尖角存在，壁厚 大致均勻，且符合最小壁厚要求。 2、塑件型腔深度較淺

10、，但尺寸較大，對稱分布有臺階孔？5.5、？3.2, 符合最小孔徑要求 3、塑件兩端對稱處各有兩個深2mm的鑲件，可采用中心定位 圖2 定模鑲件 4、圖紙要求脫模斜度15。 綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 （四）、塑件的生產批量 塑件的生產類型對注射模具的結構、注射模具材料使用均有重要的影 響。在大批量生產中，由于注射模具價格在整個生產費用中所占比例較小, 提高生產率和注射模具壽命問題比較突出，所以可以考慮使用自動化程度 較高、結構復雜、精度壽命高的模具，如果是小批量生產，則應盡量采用 結構簡單、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。該塑件批量生 產，采取了一模兩

11、腔、快速脫模以及成型周期不宜太長的模具，同時模具 價格要適當控制。 （五）、初選注射機 1.計算體積或重量 通過三維造型可獲得塑件的體積V=48.2 cm3.ABS的密度為1.03 g/cm3, 所以塑件的質量為⑴=p V=49.6 g . 2、根據圖紙要求確定模具型腔數(shù)目為1 ,型腔平衡布置在型腔板兩側， 以方便澆口排列和模具的平衡。 3、確定注射成型的工藝參數(shù) 根據該塑件的結構特點和ABS的成型性能，差有關資料初步確定該塑 件的注射成型工藝參數(shù)，見表2。 表2塑件的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內容 1 工藝參數(shù) 內容 預熱與干燥 溫度80~90C 成型時間/s

12、 注射時間 3~5 時間2h 保壓時間 15 ?30 料筒溫度/C 后段 180-200 冷卻時間 15-30 中段 210~230 總時間 40 ?70 前段 200-210 后處理 .噴嘴溫度/C 180—190 方法 紅外線燈烘箱 模具溫度/C 60To 溫度，C 70 注射壓力/ 70-90 時間/h 2~4 4、確定模具溫度及冷卻方式 ABS為非結晶性塑料，流動性中等，壁厚一般，因此在保證順利脫模 的前提下應盡可能降低模溫，以縮短冷卻時間，從而提高生產效率。所以 模具應考慮采用適當?shù)难h(huán)水冷卻，成型模具溫

13、度控制在60?80c 。 5、確定成型設備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模一腔分布，一次可計算出一次注 射成型過程中所使用 的塑料重為：W=2w+觸料=1 X 49.6+49.6 X 20%=59.52 克。 根據以上一次注射量的分析，以及考慮到塑料品種、塑件結構、生產 批量及注射成型工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設計手冊，初 選SZY-300型螺桿式注射機（經后面第六節(jié)中的注射機的校核，SZY-300 型螺桿式注射機能滿足鎖模力，安裝尺寸與開模行程等各項要求，故最終 選定SZY-300型螺桿式注射機）。記錄下SZY-300型螺桿式注射機的主要技 術參數(shù)，見表3. 表3 S

14、ZY-300 型注射機的主要技術參數(shù) 序號 主要技術參數(shù)項目 參數(shù)數(shù)值 1 最美注射量冷僦 320 2 注射壓力/Mpa 125 3 物模力/kN 1400 4 動，定模板取長女親尺寸/ CmmicrTOTi） 520X620 5 最大模具厚度/皿 355 6 F 最小模具厚度 130 7 最大并橫行程/mm 340 8 噴嘴前端球面半徑/加 12 9 噴嘴孔直徑,皿 4 . 10 定位圈直徑/加 125 三、分型面及澆注系統(tǒng)的設計 （一）、分型面的選擇 該塑件為遙控器下蓋，外形表面質量要求較高。在選擇分型面時，根 據

15、分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量、便于清除毛刺及飛邊、 有利于排除模具型腔內的氣體、分模后塑件留在動模一側及便于取出塑件 等因素，分型面應選擇在塑件外形輪廓的最大處。 另外，為了提高自動化程度和生產率，減少ABS的取向變形以及保證 塑件表面質量，決定采用點澆口。 （二）、主流道和定位圈的設計 主流道與注射機的高溫噴嘴反復接觸碰撞，故應設計成獨立可拆卸更 換的澆口套，采用優(yōu)質鋼材制作，并經熱處理提高硬度，定位圈與澆口套 分開設計。 查資料得到SZY-300型注射機與噴嘴的有關尺寸：噴嘴前端球面半徑 SR=12mm ,噴嘴孔直徑d=4mn）定位圈直徑為？125mm 為保證模具主流

16、道 與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關系為：SR=SR+（1? 2）,d=d+0.5 o因此，取 主流 道球面半徑SR=14mm主 流道小端直徑d=4.5mm。 圖3 澆口套 為了便于將凝料從主流道中拔出，應將主流道設計成圓錐形，其斜度 為2。?4。，計算其大端直徑約為？7mm為避免模內的高壓塑料產生過大 的壓力，配合段直徑D不宜過大，取D=15mm；同時為了使熔料順利進入分 流道，在主流道出料端設計R2的圓弧過渡；為補償在注射機噴嘴沖擊力 作用下澆口套的變形，將澆口套的長度設計得比模板短0.02mm ;澆口套外 圓盤軸間轉角半徑R宜大一些，取R=3,以免淬火開裂和應力

17、集中。 定位圈是安裝模具時做定位用的，查資料得SZY-300型螺桿式注射機 的定位圈直徑為？125mm 一般定位圈的厚度為10?15mm 由于澆口套與定位圈均屬于注射模具的通用件，設計時可以使用推薦 尺寸。澆口套與模板間的配合采用H7/m6的過渡配合，與定位圈采用H9/f9 的配合。澆口套與定位圈的詳細設計見后面介紹的零件圖。 圖4 定位圈 四、模具設計方案論證 （一）、型腔布置 對于一模一件的模具型腔布置，在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模 具結構緊湊、模具能正常工作的前提下，盡可能使用模具型腔取件方便。 （二）、成型零件的結構確定 成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它

18、的質量直接影響塑件的質量。 該塑件的材料為ABS工程塑料，對表面粗糙度和精度有一定要求，因此要 求成型零件有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，應選用優(yōu)質模具鋼制作, 還應進行熱處理以使其具備50?60HRC的硬度。 1、凹模（型腔）設計 采用整體嵌入凹模，放在定模板一側，主要是從節(jié)省優(yōu)質模具鋼材料、 方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮的。 注意：凹模鑲塊的尺寸大小設計除了考慮壁厚的剛度和強度校核外， 還要留有足夠的冷卻水道位置 2、凸模（型芯）設計 成型塑件內壁的大型芯裝在動模板上，成型？14和?3.2空的小型芯裝 在定模上，方便型芯的制作安裝、塑件的飛邊去除以及塑件內部冷卻水道

19、 的排布。 3、導向定位機構設計 由于塑件結構對稱且無單向側壓力，所以采用直導柱導向即可滿足合 模導向及閉模后的定位。 注意：導柱要比主型芯高出6?8mm 4、推出機構設計 根據遙控器下蓋的形狀特點，其推出機構可采用推件板推出或推桿推 出。其中推件板推出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量，；推 桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，但推出時會在塑件內部型腔上留下頂出 痕跡，影響塑件外觀，所以采用推板推出機構。 圖5 推件板 5、冷卻系統(tǒng)設計 采用冷卻水冷卻，由于塑件尺寸不大，塑件無特殊要求，所以冷卻水 道的開設采用環(huán)繞型腔（或型芯）的單層式冷卻水路。冷卻水道的開設要 避開

20、塑件的成型部位。 6、冷料穴的設計 采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，將其設置在主流道的末端，既起到冷 料穴的作用，又兼起開模分型時將凝料從主流道中拉出留在動模一側，稍 做側向移動便可取出凝料的作用。 在設計方案論證的過程中，在腦海中逐步勾勒出大致模具機構的實現(xiàn) 情況，可以徒手草繪出模具裝配總裝草圖，繪制竹模具各機構的工作原理, 考慮好模具各機構的表達方法，待后續(xù)主要零部件的尺寸計算和成型設備 的校核完成后，即可根據該草圖思路，清晰地繪制出正是模具總裝配圖 五、主要零件的設計計算 （一）、成型零件的成型尺寸 該塑件的成型零件尺寸均按平均值計算法計算,查有關手冊得ABS的 收 縮率為 0

21、.4% ?0.7%,故平均 收縮率 Scp= （0.4+0.7 ） %/2=0.55%=0.0055 , 根據塑件尺寸公差要求，模具制造公差取6z= A/3 ,成型零件尺寸計算見 表4。 表4 成型零件尺寸計算 類型 y莫具零件名稱 塑件尺寸 計算公式 工作尺寸 型碎計算 定模攆件 16+0.19 (Cm)= (1+Scp) Is (Cs) 6 z/2 16 0.065 157. 7 0. 82 157. 34 0.028 53. 7 0. 452 53. 29 0.15 內鑲塊1 ：56 圭 0.452 55. 60 0.15 20,10 2, 3

22、3 0. 08 內鑲塊2 6. 5 0. 24 61 0.08 觀 4 0.19 14. 36 0. 065 大型芯 154 0. S2 156.08 0.225 74 0. 53 75. 20 0.175 小型芯1 03.240.12 03. 40 0.02 014 0.19 014. 36 0. 065 小型芯2 05. 5 0.12 05^71 C. 02 1.50.10 L660 02 中心距計笄 定模懼件 83+1.00 83. 46+ C. 17 （二）、推出機構的設計 采用推板推出機構，由于型腔深度很淺，所

23、以該塑件的脫模力不是很 大，推桿的布置空間足夠，無須用繁瑣的計算方法確定推桿的尺寸大小， 可以根據經驗選取d=8mm的國標推桿（GB/T4169.1-2006 ）,注意保證推出 距離略大于型芯的突出長度2?3mml即推出距離大于12mm, （三）、標準模架的確定 綜合考慮本塑件采用一模一腔平衡布置、點澆口一次分型結構、型腔 的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置等多項因素，估算型腔模板 的概略尺寸，查《塑料模具設計指導與資料匯編》表8-27 ,選取標準模板 的尺寸為230mmX 300mmX 35mm 選用點澆口基本型標準模架。 六、成型設備的校核計算 （一）、鎖模力的校核 鎖模力

24、是指注射機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力。注射機 鎖模力的校核關系式為 F> kpA 式中F--- 注射機鎖模力，查SZY-300型螺桿式注射機的鎖模力為 1400KN; K--- 壓力損耗系數(shù)，一般取1.1?1.2 ; P--- 型腔內熔體壓力，取p=30MPa； A--- 塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，本塑件 A=16X0.8 計算得 KpA=1.2 X 30 X 16 X 0.8=460.8KN < F=1400KN 故注射機的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。 （二）、安裝尺寸的校核 本模具采用的是點澆口的標準模架，模具的外形尺寸為230mmx 300mm

25、, 模具閉合高度為H=30+A+B+C=20+35+25=295mm ,查資料得SZY-300型注射 機動、定模模板最大安裝尺寸為520mmX 620mm,允許模具的最小厚度 Hmin=130mm,最大高度Hmax=355mn）即 模具的外形尺寸不超過注射 機動、 定模模板最大安裝尺寸，模具閉合高度滿足Hmin w H& Hmax的安裝條件， 故該模具滿足SZY-300型螺桿式注射機的安裝要求。 （三）、開模行程的校核 注射機的開模行程是有限制的，取出制品所需的開模距離必須小于注 射機的最大開模行程距離，本模具為單分型面注射模具，SZY-300型螺桿 式注射機的最大開模行程與模厚無關，校核

26、關系式為 S> H1+H2+(5 ?10) 式中S 一注射機的最大開模行程，查《沖壓與塑壓成形設備》表3-2 得SZY-300型螺桿式注射機的最大開模行程S=340; H1—塑件脫模所需要的推出距離，該塑件的脫模推出距離為60m成 H2一塑件的高度，為8.5mm； 計算得 H1+H2+(5 ?10)=60+8.5+10=78.5 < 220mm 綜上，SZY-300型螺桿式注射機的開模行程足夠，故可以采用。根據 校核結論，將SZY-300型螺桿式注射機填入塑件的成型工藝卡。 七、繪制模具裝配圖 圖6 模具裝配圖 結束語： 畢業(yè)設計是大學三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三

27、年學習的一個匯總和 概括，使我對注塑模具的設計流程有了一定的了解，而且對模具的裝配步 驟也有了進一步的掌握。 經過這次畢業(yè)論文的設計，我更加認識到，在以后的模具設計與加工 中，無論塑件形狀簡單與否，都要嚴格遵循模具設計準則，根據具體情況， 結合實際生產條件，綜合運用基本設計原理和正確的計算方法，以設計出 穩(wěn)定性好、結構合理的模具，從而實現(xiàn)材料的充分利用，產生更大的經濟 效益。 參考文獻 1 史鐵梁：《模具設計指導》，機械工業(yè)出版社，2003年8月； 2屈華昌：《塑料成型工藝與模具設計》，高等教育出版社，2006年7 月； 3夏江梅：《塑料成型模具與設備》，機械工業(yè)出版社,2005年4月； 4孫鳳勤、閻亞林《沖壓與塑壓成型設備》，高等教育出版社，2003 年12月； 5何冰強、高漢華：《塑料模具設計指導與資料匯編》，大連理工大學 出版社，2009年7月。 18