B34天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)(論文)課題 ： 盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 12模具設(shè)計(jì)與制造二班 學(xué)生姓名 張玉軒 學(xué)生學(xué)號(hào) 12 指導(dǎo)教師 趙秀文 郭卉 提交日期 成績 答辯日期 2015.4.25 答辯成績 答辯教師 總評(píng)成績 課題設(shè)計(jì)要求一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、 設(shè)計(jì)盒上蓋注塑模具一套， 并繪制出模具的裝配圖一張及所成型的塑料制品的工作圖一張(注：塑料制品圖可見附頁)、模具成型零件的工作圖（型腔板、型芯等）及其它需要補(bǔ)充加工的模具零件的工作圖若干張。2、編寫設(shè)計(jì)說明書一份，正文部分文字不少于3000字，并按封皮、課題設(shè)計(jì)要求、評(píng)語、內(nèi)容摘要、關(guān)鍵字、目錄、正文、致謝、參考文獻(xiàn)的順序裝訂。具體格式及排版為：一級(jí)標(biāo)題：宋體小二號(hào)、加粗字體（段前12磅，段后12磅，）二級(jí)標(biāo)題：宋體四號(hào)、加粗字體（段前6磅，段后6磅，）三級(jí)標(biāo)題：宋體小四號(hào)、加粗字體（段前6磅，段后6磅，）正文：宋體小四號(hào)，有頁眉和頁腳（頁眉頁腳均為宋體五號(hào)，居中）頁邊距：上下2.5厘米，左3.0厘米，右2.5厘米行間距：25磅圖或表標(biāo)題、內(nèi)容宋體五號(hào)，盡量圖文混排。3、塑料制品所用材料為：ABS。4、生產(chǎn)條件：大批量生產(chǎn)。二、課題設(shè)計(jì)要求1、裝配圖和零件圖的繪制要符合國家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)表達(dá)要合理、正確，尺寸標(biāo)注要全面、清晰。2、模具的設(shè)計(jì)要求：（1） 要保證所成型的制品滿足使用要求和精度尺寸要求；（2） 模具結(jié)構(gòu)要求合理，操作要安全可靠、使用方便；（3） 模具零件要便于加工制造，成本盡可能低。（4） 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架和國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的零部件。設(shè)計(jì)題目盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師綜合閱評(píng)意見平時(shí)成績020材料成績040指導(dǎo)教師趙秀文 郭卉摘 要從分析塑料零件注塑模具設(shè)計(jì)的全過程，并從其加工工藝性出發(fā)，選取了較為合理的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)工藝計(jì)算并初步確定模具結(jié)構(gòu)方案，最后進(jìn)行模具各個(gè)部分零件的設(shè)計(jì)。模具采用的是一模兩腔的設(shè)計(jì)，通過對(duì)抽芯機(jī)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，同時(shí)把握模具相關(guān)運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)，其中包括定位零件和成型零件尺寸的計(jì)算和校核。該模具采用了一次分型，使制件的主流道凝料和分流道凝料從模具的成型板中脫出，最后利用推桿推出作用，使制件脫離型芯，達(dá)到制件的生產(chǎn)。同時(shí)，本模具的亮點(diǎn)和難點(diǎn)在于有兩個(gè)帶角度的內(nèi)側(cè)抽芯和其型芯型腔的加工復(fù)雜性上，但通過比較合理的斜頂裝置可以很完善的達(dá)到內(nèi)抽的效果，并且該機(jī)構(gòu)制造相對(duì)簡單，可降低模具成本。在一些零件的選用上也是盡量選取標(biāo)準(zhǔn)件以降低模具造價(jià)，型芯和型腔都采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)，同時(shí)運(yùn)用直通式冷卻水道，降低加工難度和成本。關(guān)鍵詞：注塑模 分型面 型芯 型腔 澆注系統(tǒng) 目 錄第一章 塑件的原始資料6第二章 型腔數(shù)目的決定及排布7第三章 注射機(jī)的選擇8第四章 模具設(shè)計(jì)94.1分型面確定9 4.2模架的選擇10 4.3型腔的內(nèi)徑計(jì)算11 4.4型腔的深度尺寸計(jì)算11 4.5型芯的計(jì)算12 4.6澆注系統(tǒng)的初步計(jì)算13 4.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13 4.8推出機(jī)構(gòu)的組成14 第五章 注塑機(jī)與模具型腔型芯強(qiáng)度校核 15 參考文獻(xiàn)16 總結(jié)17 致 謝1818天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院2011級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 塑件的原始資料 塑件名稱：盒上蓋，如圖1.1材料：ABS產(chǎn)量：中等批量生產(chǎn)如圖1-1所示 圖1.1塑件塑件的工作條件對(duì)精度要求一般，因?yàn)樗芗D中未注公差，所以根據(jù)ABS能可選擇其塑件的精度等級(jí)為7級(jí)精度。第二章 型腔數(shù)目的決定及排布已知的體積V塑或質(zhì)量W塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的型號(hào)選擇，初步確定采用一模二腔對(duì)稱性排布。分流道直徑可選1.59.5mm。本設(shè)計(jì)取值4mm。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用潛澆口，排布圖如下圖示：圖2.1型腔數(shù)目及排布天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院12級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第三章 注射機(jī)的選擇由于采取的是一模二腔的方案，故其注射總體積及質(zhì)量就是塑件的體積及質(zhì)量的二倍：假設(shè)：，由注射機(jī)最大注射量公式得： （3.1）其中：注射機(jī)的公稱質(zhì)量注射量；K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.3；塑件的總質(zhì)量；澆注系統(tǒng)廢料的質(zhì)量。由塑料模具技術(shù)手冊查得注射機(jī)的型號(hào)為XS-ZY-125國產(chǎn)注塑機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：結(jié)構(gòu)型式：臥式理論注射容量：125cm3螺桿直徑：42mm注射壓力：150MPa注射速率：60g/S塑化能力：11.8g/s螺桿轉(zhuǎn)速：14200r/min鎖模力：900KN拉桿內(nèi)間距：370320mm移模行程：270mm最大模具厚度：300mm最小模具厚度：200mm鎖模型式：雙曲肘式模具定位孔直徑：100mm第四章 模具設(shè)計(jì)4.1分型面確定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案13。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處；（2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊；（3）保證塑件的精度要求，保證制件相關(guān)部位的同心度；（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；（5）便于模具加工制造；（6）考慮對(duì)成型面積的影響；（7）考慮對(duì)排氣效果的影響；（8）考慮將抽芯或分型距離長的一邊放在動(dòng)、定模開模的方向上。其中最重要的是第2、第5和第8點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。如下圖4.1所示，采用這樣一個(gè)平直的分型面，由于制件的使用要求一般，精度要求不高，因此只設(shè)計(jì)一個(gè)分型面，即模具具有唯一分型面。如圖4-1所示圖4.1分型面4.2模架的選擇1、型腔壁厚的計(jì)算對(duì)小尺寸型腔，強(qiáng)度不足是主要問題，應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算，得型腔側(cè)壁最小厚度：（3.2）其中：r凹模型腔內(nèi)孔或凸型芯外圓的半徑；材料許用應(yīng)力；模腔壓力。成型零件材料選T12，淬火，低溫回火，硬度大于55HRC，其為700Mpa2、凹模型腔底部高度3、模架的選擇由前面對(duì)型腔的最小壁厚和底部厚度可以估算得型腔的最小外形尺寸：最小寬度為：20+3.6643=23.6643mm以還要考慮導(dǎo)柱導(dǎo)套的安放位置，且查得標(biāo)準(zhǔn)值，再由于塑件采取推件板推出，因此選擇模架為基本類型中的A3的派生模架，為了方便分型時(shí)定位，增加了限位桿。設(shè)置推件板推出機(jī)構(gòu)，它適合于薄壁殼體型塑件，脫模力大以及塑件表面不允最小厚度為：36+14.79=50.79mm但是考慮到加工方便，采用組合式凹模，所許留有頂出痕跡的注射成型模。選擇模架規(guī)格為：A3-200200-33-Z2，GB/T12556-90具體尺寸如下如下：定模坐板厚度：A=43mm中間板厚度：B=24mm模板：直徑=150mm推板：直徑=142.2mm，高度=32mm型心固定板：高度=48mm動(dòng)模座板：厚度=69mm模具閉合厚度：H=517導(dǎo)柱：d=20mm導(dǎo)套：d1=20mm限位桿：d=20mm4.3型腔的內(nèi)徑計(jì)算 （4.1）其中：型腔內(nèi)形尺寸；塑件外徑基本尺寸；塑件公差；塑件的平均收縮率，取0.4%；x綜合修正系數(shù)，取x=0.50.75；模具制造公差，取。因?yàn)橹萍D樣上未注公差尺寸的允許偏差，所以采用7級(jí)公差精度，查表得，所以：4.4型腔的深度尺寸計(jì)算 （4.2）其中：型腔深度尺寸；塑件高度其本尺寸；塑件公差；塑料平均收縮率，取0.4%；x綜合修正系數(shù)，取x=0.50.75；模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差。查表得，所以H=58mm4.5型芯的計(jì)算1、型芯的外徑計(jì)算如圖4-2所示為型芯結(jié)構(gòu)圖。圖4.2型芯的結(jié)構(gòu)圖 （4.3）式中：型芯外形尺寸；塑件內(nèi)徑基本尺寸；塑件的公差；塑料平均收縮率0.4%；x綜合修正系數(shù)，取x=0.50.75；模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差，取。查表得：，2、型芯的高度計(jì)算 （4.4）式中：凸模高度尺寸；塑件內(nèi)形深度基本尺寸；塑件公差；塑料平均收縮率0.4%；x綜合修正系數(shù)，取x=0.50.75；模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差，。查表得：，所以4.6澆注系統(tǒng)的初步計(jì)算澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成14。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。根據(jù)塑件的形狀采用推板推出。由于本塑件是圓筒狀制品所以盡可能采取中心進(jìn)料，所以選擇潛澆口，單分型面，分流道采用半圓形截面，分流道開設(shè)在定模板上，在澆道板上采用澆口套,設(shè)置冷料穴和拉料桿。如圖4-3所示圖4.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素，初步取值如下：d=5mm，D=8mm，R=16mm，h=5mm，d1=0.2mm，H1=4mm，l=50mm，L=43mm，a=，a1=，L1=36mm，Ra=0.63m主流道呈圓角半徑r=2mm，以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)渡時(shí)的阻力。主流襯套選用45#制造，表面淬火大于55HRC。天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院2011級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用（1）定位件用：模具閉合后，保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整15。（2）導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。（3）承受一定的側(cè)向壓力。2、導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇一般在注射模中，動(dòng)、定模之間的導(dǎo)柱既可設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，視具體情況而定，通常設(shè)置在型芯凸出分型面最長的那一側(cè)。因?yàn)橄尬粭U已經(jīng)設(shè)置在定模上，所以導(dǎo)柱應(yīng)該設(shè)置在動(dòng)模上，而且這樣還可以保護(hù)型心不受損傷。如圖4-4所示。圖4.4導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)定端與模板間用H7/m6或H7/k6的過渡配合,導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院2011級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4.8推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、推出機(jī)構(gòu)的組成推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推板固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘16。第五章 注射機(jī)與模具型腔型芯強(qiáng)度校核1、注射機(jī)的校核（1）最大注射量校核： 由得： ，符合要求。（2）注射壓力的校核：由，符合要求。（3）注射速率的校核：由 ，可以用螺桿轉(zhuǎn)速來校核。（4）鎖模力的校核由， (8.2)取k=1.11.2，得 即，符合要求。（5）模具閉合厚度校核：由HminHHmax，得150291300符合要求。（6）開模行程的校核：由L開Lmax ，符合要求。2、型腔型芯的強(qiáng)度校核型腔實(shí)際側(cè)壁厚：，型腔底部實(shí)際厚度：因此符合要求。參考文獻(xiàn)1 塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組編著.塑料模設(shè)計(jì)手冊（第2版）M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20022 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20023 肖愛民,沈春根.塑料模具設(shè)計(jì)與制造完全自學(xué)手冊M.北京：兵器工業(yè)出版社2006.104 唐志玉.塑料模具設(shè)計(jì)師指南M.北京：國防工業(yè)出版社，19995 師商.沈陽模具產(chǎn)業(yè)前景廣闊全力打造世界一流“工業(yè)之母”中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)N 2009.11.23第 C05 版6 賈潤禮，程志遠(yuǎn).實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊M.北京：中國輕工業(yè)出版社，20007 李秦蕊.塑料模具設(shè)計(jì)M 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，20068 張中元.塑料注射模具設(shè)計(jì)：入門到精通M.北京：航空工業(yè)出版社，1999.19 宋滿倉，黃銀國，趙丹陽. 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)戰(zhàn)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.410 申開智.塑料成型模具M(jìn).北京：中國輕工業(yè)出版社，200211 高濟(jì).塑料模具設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199312 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付偉,陳碧龍.注塑模具設(shè)計(jì)：原則、要點(diǎn)及實(shí)例解析M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.7總結(jié)本文主要針對(duì)盒上蓋，對(duì)其進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)。本文介紹了注射模具國內(nèi)外的發(fā)現(xiàn)狀況及發(fā)展趨勢，介紹了注射成型原理和工藝過程；根據(jù)塑件要求選擇合適的注塑機(jī)，進(jìn)而選擇合適的澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)；通過計(jì)算，對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)和內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該模具的凹模采用整體式型腔，結(jié)構(gòu)簡單、合理，改善了模具加工的工藝性，降低了模具的生產(chǎn)成本。型芯采用斜滑塊導(dǎo)滑內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，解決了塑件內(nèi)壁四向凹口的成型問題，保證了模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠。分散了脫模力，使塑件能順利脫模，并有利于提高塑件的成型質(zhì)量。該模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，型芯采用組合式，降低了模具的制造成本。成型的殼體塑件質(zhì)量合格穩(wěn)定，使塑件質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和使用要求。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，讓我掌握了塑料模具設(shè)計(jì)的基本程序和方法，鞏固、深化和擴(kuò)展了我對(duì)所學(xué)的專業(yè)課程和專業(yè)知識(shí)，實(shí)例了我正確的工程設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)了我查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的能力。 致 謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大專生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師白老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是白老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)，我要感謝我的母校,是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí)。在此，我再說一次謝謝！謝謝大家！