模具畢業(yè)設(shè)計(jì)-電位器盒注塑模具設(shè)計(jì)

0 電位器盒注塑模具設(shè)計(jì)聲明本人所呈交的電位器盒模具設(shè)計(jì)，是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名： 日期：2014年3月20日摘要本課題是針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的普通電位器盒的模具加工設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、形狀和材料的分析,最終設(shè)計(jì)出能投入生產(chǎn)的一副簡(jiǎn)單的注塑模具。本課題首先是從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析出發(fā)，然后設(shè)計(jì)模具澆注系統(tǒng)、分型面、模具成型工藝系統(tǒng)、推出系統(tǒng)和冷卻排氣系統(tǒng)，同時(shí)并簡(jiǎn)單的編制了模具的加工工藝。本課題最主要任務(wù)就是設(shè)計(jì)出滿足產(chǎn)品要求的一副注塑模具，來(lái)實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品自動(dòng)化大批量地生產(chǎn)。希望通過(guò)全部的設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)說(shuō)明該注塑模具是有可行性的并且是滿足該產(chǎn)品的所有加工質(zhì)量要求的?！娟P(guān)鍵詞】：注塑模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品要求目錄弓I言?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、塑件成型設(shè)備 2（一）成型設(shè)備校核 2二、塑件成型工藝分析 2（一）塑件產(chǎn)品成型特征 2（二） 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 3三、分型面和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4（一） 分 型 面 的 設(shè)計(jì) 4（二）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5四、成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7（一）型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7（二）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8五、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8（一）導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 9（二）推出機(jī)構(gòu) 9六、冷卻機(jī)構(gòu)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9（一）冷卻機(jī)構(gòu) 9（二）排氣系統(tǒng) 10七、開(kāi)模合模過(guò)程 10八、模具裝配圖 ,,,”,,”,,”,,,,,,,?11\o"CurrentDocument"總結(jié) 12\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 13\o"CurrentDocument"謝詞 14引言塑料制品的許多優(yōu)良特點(diǎn)是不言而喻的，所以也被廣泛地應(yīng)用。更讓人驚喜的是，隨著現(xiàn)代塑料成形工藝的進(jìn)一步提高，塑料成型模具的再發(fā)展戰(zhàn)略也逐步得到實(shí)施。隨著生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步地提高，電器類(lèi)的模具應(yīng)用也變得越來(lái)越普遍，所以相關(guān)企業(yè)現(xiàn)在面臨的重要問(wèn)題是如何更好地開(kāi)發(fā)和利用電位器盒模具，來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。本人所在的實(shí)習(xí)單位是一家專(zhuān)門(mén)制造各種塑料產(chǎn)品的公司，其中電位器盒是最主要的產(chǎn)品，所以選了電位器盒注塑模具來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。我運(yùn)用了學(xué)校學(xué)的UG和CAD輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)更好地完成對(duì)電位器盒的結(jié)構(gòu)分析和模具設(shè)計(jì)。分析了該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀等所有加工工藝特點(diǎn)，簡(jiǎn)述了該注塑模具的各個(gè)部分選用和裝配。一、塑件成型設(shè)備（一）成型設(shè)備校核計(jì)算.注射量的校核公式：（0.8?0.85）W公三W注W公：注射機(jī)的公稱注射量。單位：cm?W注：澆注系統(tǒng)中的塑料和所有型腔內(nèi)塑料體積量之和。單位：cm?已知澆注系統(tǒng)和所有型腔塑料的總體積為74.14cm?,所以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)理論注射量634cm?所以是滿足該注塑機(jī)的要求。.注射壓力的校核公式：PmaxNK'P0Pmax——額定注射壓力（注塑機(jī)） 單位：MPaP0——所需要的注射壓力（注射成型時(shí)） 單位：MPaK'——安全系數(shù)將數(shù)據(jù)代入公式得：K'p0=1.3X90=117（MPa）WPmax=150MPa故滿足要求。.鎖模力的校核公式：FNKAPmF——額定鎖模力（注塑機(jī)） 單位：KNA——流道、塑件在該模具分型面上投影面積總和單位：cm?Pm——型腔的平均壓力 單位：MPaK——安全系數(shù) 通常K取1.1?1.2將數(shù)據(jù)代入公式得：KApm=1.15X25X11.304=324.99（kN）F=3500kN>324.99KN故滿足要求。二、塑件成型工藝的分析（一）塑件產(chǎn)品成型特征圖2-1該塑件材料為聚苯乙烯（PS）0PS的電器性能、光學(xué)性能和著色性都是比較不錯(cuò)的且易于被加工成型。所以，PS成為了現(xiàn)在最新型材料，而被廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)。聚苯乙烯（PS）是通用熱塑性塑料品種。玻璃化溫度為80℃?90℃,密度為1.054g/加3,熔融狀態(tài)下溫度為240℃,電阻率1020?1022Q/cm。導(dǎo)熱系數(shù)為30℃時(shí)是0.116瓦/（米?開(kāi)）。通常情況下PS是非晶態(tài)無(wú)規(guī)則聚合物，但容易導(dǎo)致開(kāi)裂。塑件工藝性分析：該塑件外殼為矩形，各個(gè)面圓滑連接，沒(méi)有連接痕跡。而PS流動(dòng)性較好，能夠運(yùn)用于大型薄壁制品，成型時(shí)注射壓力是70MP到130MP,高壓力會(huì)導(dǎo)致殘余應(yīng)力增加；注射速度應(yīng)適當(dāng)快些，但應(yīng)防止出現(xiàn)飛邊；由于吸濕性小，所以原料是不有必要干燥處理的；又因?yàn)樗鼰崤蛎浵禂?shù)大，所以容易產(chǎn)生開(kāi)裂。該塑件的外形輪廓簡(jiǎn)單，各面壁厚比較均勻，底面上有4個(gè)小孔和2個(gè)大孔。因?yàn)樵撍芗Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所以采用的是單分型面的注塑模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)。（二）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性99_^^9997圖2-2塑件圖1.塑件的尺寸精度分析看圖2-2該產(chǎn)品的尺寸精度不高且沒(méi)有什么特殊的要求。PS可采取建議精度5級(jí)，按MT5精度來(lái)查取公差。塑件上主要尺寸的公差見(jiàn)表2-3。表2-3塑件標(biāo)注尺寸塑件尺寸公差外形尺寸580-0.7497010300052.50.5 %r2 內(nèi)形尺寸45八+0.6484：.1.0孔尺寸3+0.106.5+0.14孔間距尺寸36±0.289+0.142.塑件的表面質(zhì)量分析(1)因?yàn)樵摦a(chǎn)品是電器盒外殼，所以表面必須明亮干凈、色彩均勻，絕對(duì)不能夠出現(xiàn)斑點(diǎn)、坑坑洼洼和熔接痕跡，Ra為0.4口m,其它沒(méi)有什么特殊要求。(2)該塑件的要求表面沒(méi)有缺陷、毛刺，因?yàn)殡娢黄骱幸?jīng)常與人的手接觸，所以表面必須光滑，最好自然形成圓角3.塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析(1)從圖2-1上來(lái)看可以知道該產(chǎn)品的外形輪廓為矩形，各面圓滑連接，且產(chǎn)品各面的薄壁厚度均勻，因此該產(chǎn)品是完全符合最小壁厚要求的。(2)圓角的校核：R Rmin〉1/3-t=0.83在產(chǎn)品底部有兩個(gè)尺寸不同的孔，大孔為“6.5有2個(gè)、小孔為“3有4個(gè)，它們均符合最小孔徑的要求。綜上所述，該產(chǎn)品符合注射成型加工的全部要求。三、分型面和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(一)分型面的設(shè)計(jì).分型面的選擇分型面的選擇應(yīng)遵循以下要求：(1)分型面必須放在在塑件外形的最大輪廓處。(2)要滿足塑件的外觀質(zhì)量要求：分型面盡量不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響了塑件的外觀。(3)應(yīng)有利于塑件順利脫模：脫模機(jī)構(gòu)通常是在動(dòng)模一側(cè)的，使塑件能夠留在動(dòng)模一側(cè)。(4)應(yīng)有利于空氣和廢氣的排放。(5)分型面的數(shù)目和形狀：理論上是只使用一個(gè)與模具開(kāi)模方向相互垂直的分型面。

該塑件模具分型面如圖3-1。（二）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因?yàn)樵摦a(chǎn)品的外觀要求較高，所以表面上是不可以出現(xiàn)斑點(diǎn)和熔接痕，不然就是報(bào)廢了。而殼體塑件是矩形，適合中心點(diǎn)澆口進(jìn)料。圓弧相連接澆口和塑件，避免去除澆口時(shí)，損害到塑件。（1）主流道的設(shè)計(jì)二—— /e--1~■一VxVxVl-,頂模板 2.澆口套.注射機(jī)噴嘴流道形狀及其與

注射機(jī)噴嘴的關(guān)系圖3-2該塑件主流道如圖3-2把主流道設(shè)計(jì)成圓錐形是為了讓主流道中凝料能順利地從澆口套中拔出來(lái)，而小端的直徑d設(shè)計(jì)的應(yīng)比注射機(jī)噴嘴的直徑D大0.5mm。因?yàn)樾《说那懊嫘螤顬榍蛎?，所以凹下的深度約為3mm。由于注射機(jī)噴嘴的球面是與模具相貼合接觸，所以主流道球面半徑應(yīng)大于噴嘴球面半徑約1mm。流道的表面粗糙度Ra<0.8um。（2）分流道的設(shè)計(jì)圖3-3分流道截面圖看圖3-3為圓形截面優(yōu)點(diǎn)：流道形狀效率較高流道長(zhǎng)度不能過(guò)短也不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)榱鞯肋^(guò)長(zhǎng)會(huì)造成壓力損失，不利于生產(chǎn)，也浪費(fèi)材料；但過(guò)短的話，又會(huì)增大產(chǎn)品的殘余應(yīng)力，這樣更容易產(chǎn)生毛邊。（4）澆口的設(shè)計(jì)

圖3-4澆口與分流道連接處截面圖因?yàn)楫a(chǎn)品的外觀質(zhì)量必須沒(méi)有瑕疵，所以澆口的位置和大小必須以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提而設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)該盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不復(fù)雜。根據(jù)圖3-1的分型面位置，選了如圖3-4所示側(cè)澆口進(jìn)料。進(jìn)料口設(shè)計(jì)在了塑件的頂部，是根據(jù)型腔的安放方式。四、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：型腔有3種結(jié)構(gòu)形式：整體式、組合式、拼塊組合式。從各個(gè)方面分析我最終選擇了整體式型腔，因?yàn)檎w式型腔有比較高的強(qiáng)度和剛度，在使用的過(guò)程中不容易發(fā)生變形，能使用較長(zhǎng)時(shí)間。因?yàn)樵摦a(chǎn)品結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，精度不高且為中心對(duì)稱，型腔加工容易實(shí)現(xiàn)，所以為整體式結(jié)構(gòu)。如圖3-5所示：III圖3-5

III圖3-5（二）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用40Cr來(lái)制作型芯，熱處理后使它表面硬度必須達(dá)到HRC45?50之間，表面粗糙度約為0.25um,配合面為0.8um,需要進(jìn)行鍍鉻并且進(jìn)行拋光處理。如圖3-6所示：J.圖3-6五、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：如圖3-8導(dǎo)柱（如圖3-7）：長(zhǎng)度導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)高于凸模端面的高度約為8cm，避免出現(xiàn)導(dǎo)柱還末導(dǎo)正方向時(shí)，型芯先進(jìn)入型腔的情況。形狀導(dǎo)柱前端要倒圓角，這樣才能使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。與亞百苞暨生柱立體藥導(dǎo)建立奉期

孔。與亞百苞暨生柱立體藥導(dǎo)建立奉期圖3-7 圖3-8導(dǎo)套（如圖3-8）：材料與導(dǎo)柱相同，但硬度應(yīng)比導(dǎo)柱低，可以減輕磨損，防止拉毛。形狀導(dǎo)套前端要倒圓角。導(dǎo)向孔為通孔，能使孔內(nèi)的空氣順利排除。（二）推出機(jī)構(gòu)：推桿直接頂住塑件中心，等開(kāi)模后將塑件推出，順利脫模。圖3-9圖3-9.導(dǎo)套2.導(dǎo)柱3.彈簧4.支撐板5.推桿.推桿固定板7.推板六、冷卻機(jī)構(gòu)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）冷卻機(jī)構(gòu)：冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：①各個(gè)水孔之間距離相同且到型腔也相同。②冷卻水孔愈多，冷卻效果愈好。③澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻④避免冷卻水道干涉到其他的機(jī)構(gòu)。⑤合理選擇冷卻水道的形式⑥要降低溫差（進(jìn)水與出水）綜上所述，我決定采用水冷卻，環(huán)繞型腔布置兩層冷卻回路。

（二）排氣系統(tǒng)：排氣不良容易引起塑件燒焦，短射、填充不足、脫模不良、陰影、氣泡、色差、縮水、流紋、表面凹陷、不熔合等。適當(dāng)?shù)亻_(kāi)設(shè)排氣槽；可以有效地降低注射時(shí)間、注射壓力，鎖模壓力以及保壓時(shí)間，使塑件成型更為容易，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。此套模具我采用的是利用分型面及模具各個(gè)零部件之間配合間隙，使它能夠自然排氣。七、開(kāi)模合模過(guò)程見(jiàn)圖3-10外界動(dòng)力機(jī)構(gòu)

限位拉桿定模座板跟凝料推板分開(kāi)定距拉桿定\澆口塑件外界動(dòng)力機(jī)構(gòu)

限位拉桿定模座板跟凝料推板分開(kāi)定距拉桿定\澆口塑件位外界拉力/拉斷導(dǎo)柱導(dǎo)向

限位拉桿圖3-10八、模具裝配圖見(jiàn)圖3-11圖3-11總結(jié)一、對(duì)產(chǎn)品的外形輪廓為矩形并且底部有4個(gè)小孔和2個(gè)大孔，我設(shè)計(jì)出了單分型面，一模兩腔的模具。該模具結(jié)構(gòu)緊湊新穎模具工作可靠，操作方便，型腔填充良好，脫模順利。二、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我積極地利用了學(xué)校學(xué)的CAD/UG輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行電位器盒塑料模的設(shè)計(jì)。對(duì)得到的圖形進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)充修改，使設(shè)計(jì)內(nèi)容更加豐富具體。三、從設(shè)計(jì)角度看，我的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不復(fù)雜；從經(jīng)濟(jì)角度看，該模架比較實(shí)用耐磨可以長(zhǎng)期投入生產(chǎn)，可以大幅度地減少投入成本。由此說(shuō)明此次設(shè)計(jì)的可行性。在指導(dǎo)老師黃洪根老師的細(xì)心指導(dǎo)修改下，我學(xué)到了很多的以前沒(méi)學(xué)過(guò)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，提高我對(duì)學(xué)校所學(xué)的CAD/UG輔助軟件運(yùn)用的能力。在模具設(shè)計(jì)方面，我從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中充分明白了，要學(xué)好設(shè)計(jì)必須要全方位地了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和所有可行性的操作。希望這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程更能鼓勵(lì)我不斷地去研究，學(xué)習(xí)。11參考文獻(xiàn)1梁士紅主編.UG注塑模具設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.12唐建生主編.工程材料與成形工藝（第2版）.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，20113洪如瑾編譯.UGNX6CAD快速入門(mén)指導(dǎo)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.14史立峰主編.CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)