畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-鏡頭蓋注塑模模具設(shè)計(jì)[抽芯]【全套圖紙】.doc

題目： 鏡頭蓋注塑模模具設(shè)計(jì) 全套圖紙，加153893706 目錄摘要4關(guān)鍵詞.40 緒論40.1來(lái)源背景.40.2目的40.3要求40.4實(shí)際意義.4 原始資料.51.1塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求.61.2塑料品種牌號(hào).61.3 塑料制品成型性能.61.4制品圖樣.72 基本參數(shù)82.1 注射機(jī)選擇82.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算.92.3 模架選擇103 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu).113.1聚苯依稀的收縮率（S）.113.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).113.3 側(cè)型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.4 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).144 模具結(jié)構(gòu)174.1 制品小孔成型結(jié)構(gòu)174.1.1 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).184.1.2 抽芯距離的確定184.1.3 抽芯力的計(jì)算184.2 澆注系統(tǒng).204.2.1 概述.204.2.2主流道的設(shè)計(jì).204.2.3 分流道設(shè)計(jì).214.3 推出機(jī)構(gòu)224.4 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu).234.5 冷卻系統(tǒng) .234.6 模具結(jié)構(gòu)圖.245 模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核.245.1制品及流道體積245.2注射機(jī)的校核.255.3 鎖模力校核.265.4 拉桿間距的校核.275.5 開(kāi)模行程的校核.275.6 模具厚度的校核27參考文獻(xiàn)27鏡頭蓋（SMBS-09）注射模模具設(shè)計(jì)摘要：本論文的資料大多是編寫(xiě)者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識(shí)完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過(guò)查手冊(cè)所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。關(guān)鍵詞：兩板式、一模兩腔、側(cè)澆口、側(cè)抽芯0 緒論0.1來(lái)源背景鏡頭蓋（SMBS-09） 為ABS塑料制品，采用注塑模成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但具有側(cè)孔結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計(jì)的注重考慮這一問(wèn)題。0.2目的通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程及綜合性的掌握本專業(yè)知識(shí)，能夠掌握Pro/E、CAD、Word等軟件的操作方法。0.3要求設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識(shí)的同時(shí)，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來(lái)，還要有一定的使用價(jià)值。0.4實(shí)際意義通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，定會(huì)遇到許多以前沒(méi)有遇到的問(wèn)題，有問(wèn)題就會(huì)促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識(shí)。把整個(gè)設(shè)計(jì)做完之后，就會(huì)對(duì)知識(shí)有個(gè)系統(tǒng)的了解。另外，通過(guò)對(duì)CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對(duì)我以后的人生將是一筆大財(cái)富。0.5主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題的餓設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)，流注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，側(cè)向抽芯與側(cè)向分型的設(shè)計(jì)，導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計(jì)，推出復(fù)位部分的設(shè)計(jì)，緊固件的設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，工藝過(guò)程的編導(dǎo)。1 原始資料1.1塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要能達(dá)到制品的各種要求。1.2塑料品種牌號(hào)ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。特點(diǎn)： 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件. ABS工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。1.3 塑料制品成型性能1.無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?4、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。1.4制品圖樣1.4.1具體尺寸及要求如圖1.1 圖 1.11.4.2根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析1.4.2.1 尺寸及公差從制品所給的尺寸及公差查塑料模塑成型技術(shù)表3-7為8級(jí)精度等級(jí)，查表3-8得8級(jí)精度等級(jí)為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時(shí)模具精度等級(jí)也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級(jí)。1.4.2.2 塑料制品的形狀如圖2.1，此制品為圓形制品，具有兩小側(cè)孔，所以在設(shè)計(jì)時(shí)著重是側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。1.4.2.3 塑料制品的壁厚由圖2.1可知，此制品壁厚為1mm3mm。拐角處壁厚不均勻，它會(huì)固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。1.4.2.4脫模斜度所設(shè)計(jì)的制品沒(méi)有脫模斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對(duì)型心的包緊力大，脫模時(shí)較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時(shí)可噴涂脫模劑。2 基本參數(shù)2.1 注射機(jī)選擇根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇立式注射機(jī)，查表塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)0.10初步選用SZ-100/60立式注射機(jī)，主要參數(shù)如表3.1 表 3.1參數(shù)SZ-100/60結(jié)構(gòu)類型立式注射機(jī)理論注射容量/cm360螺桿直徑/mm30注射壓力/MPa150瑣模力/KN400拉桿內(nèi)間距/mm295185移模行程/mm260最大模具厚度/mm340最小模具厚度/mm10噴嘴球半徑/mm12噴嘴口直徑/mm4模具定位孔直徑/mm502.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算2.2.1 計(jì)算原理通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80，即 V實(shí) = Vmax80 (3-1)式中 V實(shí) - 制品實(shí)際所需注射量，單位cm3。 Vmax - 注射機(jī)最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=60cm3所以 V實(shí)=48cm32.2.2 制品體積制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積如下式計(jì)算，V制=2827.5-2721.5-25262621-2421 = 18463.2-3433.59-11775+2122.64-1808.64 = 3568.61 mm3= 3.57 cm32.2.3 型腔數(shù)目確定制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進(jìn)行計(jì)算， n= V實(shí)/V制=48/3.57=13.44通過(guò)計(jì)算可以設(shè)計(jì)12個(gè)型腔。因此制品為小批量生產(chǎn)，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為兩個(gè)。 2.3 模架選擇型腔數(shù)目為四個(gè)，設(shè)計(jì)為四方布排，根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)表6-15初步選用300300模架具體結(jié)構(gòu)如圖2.1、2.2。 圖2.1 圖2.23 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)3.1聚苯依稀的收縮率（S） 查塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)表2 ABS的收縮率范圍為0.4-0.7，換算成平均收縮率ScpScp=(0.4+0.7)/2=0.55 3.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 3.13.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 制品的基本尺寸為：50,54 將數(shù)值代入計(jì)算 得 DM=50（1+0.55%）+0.28 =50.49 DM=54（1+0.55%）+0.32 =54.543.2.2 型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 制品尺寸為：1.5 ,5.5 零件尺寸為5.5 mm,查表公差為0.18將數(shù)值代入計(jì)算Hm = 1.5(1+0.55%)+0.12 =1.59Hm= 5.5(1+0.55%)+0.18 =5.653.3 側(cè)型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 側(cè)型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 制品尺寸為： 10 mm , 2 mm查表公差為0.15, 0.10 將數(shù)值代入計(jì)算 LM=10（1+0.55%）+0.15 =10.17LM=2（1+0.55%）+0.10 =2.013.3.2 側(cè)型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 零件尺寸為3mm,查表公差為0.16 將數(shù)值代入計(jì)算Hm= 3(1+0.55%)+0.16 =3.123.4 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.4.1 型腔徑向尺寸，利用公式 DM=ls(1+Scp)- 制品尺寸為：56mm,52mm查表公差為0.34,0.30 將數(shù)值代入計(jì)算 DM=56(1+0.55)- 0.34 =56.06DM=52(1+0.55)- 0.30 =52.073.4.2 型腔深度尺寸，利用公式 Hm = Hs(1+Scp%)- 制品尺寸為8.5mm,7.5mm 查表公差為0.14, 0.12 將數(shù)值代入計(jì)算 Hm = 8.5(1+0.05%)-0.14 = 8.45Hm = 7.5(1+0.05%)-0.12 = 7.463.4.3 型腔內(nèi)凸臺(tái)尺寸，徑向尺寸計(jì)算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 制品的基本尺寸為：48查表公差為0.26 將數(shù)值代入計(jì)算 得 DM=48（1+0.55%）+0.26 =48.453.4.4 型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用整體式凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就加工在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 3.4.5 型腔底厚、壁厚計(jì)算 3.4.4.1 按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r （4-8） 代入計(jì)算得 t=1.23 mm 3.4.4.2 按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式 t=r( 代入計(jì)算 t= 2.03 mm 取較大值2.03mm。 3.4.5 底厚計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算利用公式H= = =2.88mm4 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、側(cè)向分型及抽芯部分、支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設(shè)計(jì)的制品結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，主要是側(cè)孔的成型與脫出。4.1 制品小孔成型結(jié)構(gòu)4.1.1 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具中，制品側(cè)壁上有與開(kāi)模方向不同的側(cè)向孔，阻礙制品成型結(jié)構(gòu)的直接脫模，因此需將成型側(cè)孔的成型零件做側(cè)向運(yùn)動(dòng)，需做成側(cè)型芯，然后在再?gòu)哪＞咧型瞥鲋破?，完成?cè)型芯的抽芯與復(fù)位的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。4.1.2 抽芯距離的確定 抽芯距離指的是側(cè)型芯從成型位置抽到不妨礙制品取出位置時(shí)，側(cè)型芯在抽拔方向所移動(dòng)的距離，抽芯距一般應(yīng)大于制品側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度23mm。即： S= h + (23) mm S抽芯距 h制品最大側(cè)孔深度 h=4 S= 3+ (23) =56mm4.1.3 抽芯力的計(jì)算塑料制品在冷凝收縮時(shí)，對(duì)側(cè)型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機(jī)構(gòu)所需的抽芯力，必須克服包緊力所引起的抽芯阻力及抽芯機(jī)構(gòu)機(jī)械滑動(dòng)時(shí)的摩擦力，才能把活動(dòng)型芯拔出。影響抽芯力的因素很多，且相當(dāng)復(fù)雜，精確抽芯是十分困難的，在設(shè)計(jì)抽芯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)全面分析，找出主要影響因素進(jìn)行粗略計(jì)算。如下圖所示側(cè)型芯受力分析：從圖中可知：摩擦力F=f（FFSin） （5-1）式中： F摩擦力 F由塑料制品收縮產(chǎn)生的對(duì)側(cè)型芯的包緊力造成的抽芯阻力。 f摩擦系數(shù)，一般取0.5-1.0，本設(shè)計(jì)中取0.5。依據(jù)受力圖可列出平衡方程式=0 即： FCos= FFSin （5-2） 將（5-1）代入（5-2）得 F(FFSin) Cos= FFSin F=PA 式中P塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，制品在模內(nèi)冷卻，P取19.6MPa。 A塑料制品包緊側(cè)型芯的側(cè)面積所以：F=12222 =120.3 120 N那么 F=1200.908 =117.6 N 4.2 澆注系統(tǒng)4.2.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開(kāi)始到型腔為止的流動(dòng)通道。對(duì)其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過(guò)程中，能充分的把壓力傳到各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品。可見(jiàn)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。4.2.2主流道的設(shè)計(jì)主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為26，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用3，小端直徑一般取36mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.51mm,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為4mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為4mm。主流道的長(zhǎng)度一般不超過(guò)60mm,本模具設(shè)計(jì)為45 mm。主流道大端倒角R3。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過(guò)兩塊板時(shí)，如果沒(méi)有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大12mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR14mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)。4.2.3 分流道設(shè)計(jì)在采用多型腔模具時(shí)，就應(yīng)該使用分流道，在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)情況的不同，采用不同的截面，不同的布置。4.2.3.1 分流道的截面形狀和尺寸 分流道的截面形狀有好幾種，包括圓形、U形、半圓形、正方形。在設(shè)計(jì)時(shí)一般常用的為梯形半圓形和U形。在此模具中，采用U形分流道。 4.2.3.2分流道的布置 在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品表面質(zhì)量和內(nèi)部性能差異不大，所以流道的布置要合適，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證制品質(zhì)量，采用平衡式布局。R=0.35 L=15mm. 4.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的基本作用是使分流道來(lái)的熔體產(chǎn)生加速以快速充滿型腔。4.2.4.1 澆口的形式及特點(diǎn)澆口在通常情況下有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等幾種形式。直接澆口適用與熱敏性塑料；中心澆口去除澆口方便一些，它適用與圓筒形、圓環(huán)形等中心帶孔的制品成型，側(cè)澆口是從制品側(cè)面進(jìn)料；點(diǎn)澆口截面積較小，熔體進(jìn)料時(shí)，產(chǎn)生很高的剪切速度，同時(shí)產(chǎn)生摩擦作用，提高熔體溫度；潛伏式澆口適用與表面質(zhì)量高的制品。在本模具的設(shè)計(jì)中，考慮使用的是多型腔，采用側(cè)口。澆口截面形狀、尺寸及位置本模具為兩板式，為了便于制品脫模和澆注方便，采用側(cè)澆口，a=2mm,b=0.5mm。4.3 推出機(jī)構(gòu) 4.3.1 概述 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了把制品從型芯型腔中推出來(lái)，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有：盡量使制品留在動(dòng)模上。保證制品不變形，不損壞。保證制品外觀良好。結(jié)構(gòu)要可靠。4.3.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，采用直推桿。 4.4 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu) 4.4.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質(zhì)量。另外，它還可以提高模具壽命。一般注射模采用的導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱導(dǎo)套，在設(shè)計(jì)時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)件，查表5-5 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)。4.4.2 支承零件在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、支撐板等。 4.4.3 緊固件及其他附件4.4.3.1 上模部分 固定定位圈螺釘選用M610。 固定型腔螺釘選用M615。 4.4.3.2 下模部分 固定下模的螺釘選用M1080。4.5 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時(shí)，應(yīng)對(duì)模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較小，可以通過(guò)模具自然冷卻來(lái)保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級(jí)為一般精度，故采用模