模具畢業(yè)設(shè)計(jì)-

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1、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

2、 提交日期 成績(jī) 答辯日期 2015.4.25 答辯成績(jī) 答辯教師 總評(píng)成績(jī) 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

3、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

4、、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(guó)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(guó)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

5、 平時(shí)成績(jī)0~20 材料成績(jī)0~40 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，

6、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(jiǎn)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

7、8 第四章 模具設(shè)計(jì) 9 4.1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 18 18 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

8、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1.5~9.5mm。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：

9、 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(cè)》查得注射機(jī)的型號(hào)為XS-ZY-125國(guó)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

10、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：14~200r/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

11、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(zhǎng)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)

12、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700Mpa 2、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

13、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=20

14、mm 導(dǎo)套：d1=20mm 限位桿：d=20mm 4.3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=0.5~0.75； —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

15、公差； —塑料平均收縮率，取0.4%； x—綜合修正系數(shù)，取x=0.5~0.75； —模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差。 查表得，所以H=58mm 4.5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=0.5~0.75； —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

16、 （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=0.5~0.75； —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

17、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=0.63μm 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

18、動(dòng)定模或上下模位置正確，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?；蛏舷履?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(zhǎng)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

19、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。

20、 （4）鎖模力的校核 由， (8.2) 取k=1.1~1.2，得 即，符合要求。 （5）模具閉合厚度校核： 由Hmin≤H≤Hmax，得150≤291≤300 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(cè)編寫組編著.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 [2] 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

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24、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(guó)內(nèi)外的發(fā)現(xiàn)狀況及發(fā)展趨勢(shì)，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(jiǎn)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

25、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(cè)、圖冊(cè)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?。?！