模具設(shè)計制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計--外罩塑料模設(shè)計

1、<p><b>　　*******大學(xué)</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　題 目：外罩塑料模設(shè)計</p><p>　　系（分院） 機(jī)械電子工程系 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué)

2、 號 </p><p>　　專業(yè)名稱 模具設(shè)計與制造 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2008年 12月 15日</p><p>　　********機(jī)電系</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　畢

3、業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱意見表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯意見表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　擬定模具結(jié)構(gòu)形式 ……………………………………………………………1</p><p>　　1.1產(chǎn)品模型與簡介……………………………………………………………1</p&g

4、t;<p>　　1.2塑件精度及表面質(zhì)量…………………………………………………1</p><p>　　1.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定………………………………………………………2</p><p>　　1.4注射機(jī)型號的確定…………………………………………………………2</p><p>　　1.5分型面位置的確定…………………………………………………………2&l

5、t;/p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計……………………………………………………………3</p><p>　　2.1主流道設(shè)計……………………………………………………………………3</p><p>　　2.1.1主流道尺寸………………………………………………………………3</p><p>　　2.1.2主流道襯套的形式…………………………………………

6、……………3</p><p>　　2.1.3主流道襯套的固定………………………………………………………3</p><p>　　2.2分流道設(shè)計……………………………………………………………………3</p><p>　　2.2.1主分流道的形狀及尺寸…………………………………………………3</p><p>　　2.2.2主分流道長度………………

7、……………………………………………4</p><p>　　2.2.3分流道的表面粗糙度……………………………………………………4</p><p>　　2.3澆口的設(shè)計……………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.1澆口的選用………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.2

8、澆口位置的選擇…………………………………………………………5</p><p>　　3、 確定模具結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸…………………………………………………………6</p><p>　　4、 成型零件的設(shè)計…………………………………………………………………………6</p><p>　　4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………7</p&g

9、t;<p>　　4.1定模的設(shè)計………………………………………………………………7</p><p>　　4.2導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計……………………………………………………………8</p><p>　　4.2.1滑塊的設(shè)計…………………………………………………………………9</p><p>　　4.3成型零件加工工藝…………………………………………………

10、…………9</p><p>　　4.3.1定模的加工工藝………………………………………………………9</p><p>　　4.3.2滑塊的加工工藝……………………………………………………………9</p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………………………………11</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………

11、……………………………………………………12</p><p><b>　　外罩塑料模設(shè)計</b></p><p>　　***********大學(xué)機(jī)電工程系模具062 ***</p><p>　　摘要: 本產(chǎn)品名稱外罩，選材料為ABS，因為產(chǎn)品的需求，我們選擇采用一模一腔的排列方式，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，我們應(yīng)用了側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計和斜頂機(jī)構(gòu)

12、的設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 側(cè)向分型 抽芯機(jī)構(gòu) 斜頂機(jī)構(gòu) 一模一位 ABS </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　1擬定模具結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　1.1產(chǎn)品模型與簡介：</p><p><b>

13、;　　名稱：塑料端蓋</b></p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　圖(1)</b></p><p>　　材料：塑件材料采用ABS， ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成，每種單體都有不同特性；丙烯腈有高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性，抗沖

14、擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯—丙烯腈的連</p><p>　　續(xù)相，另一個是聚丁二烯膠分散相。這就決定了ABS材料的耐高溫性、抗沖擊性及易加工性等多種特性。ABS的流動性中等，較易成形，收縮率為0.4%~~~0.7%，取平均值0.55%，變化范圍大，吸濕性強(qiáng)，成形前必須充燥。特別對于表面要求光澤的塑件要經(jīng)過長時間

15、的預(yù)熱干燥。ABS的表觀黏度對剪切速率的依賴性強(qiáng)。ABS的比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短。</p><p>　　1.2 塑件精度及表面質(zhì)量：</p><p>　　塑件對表面的精度要求較高，根據(jù)經(jīng)驗，ABS可取一般精度為3級精度，表面要光</p><p>　　滑。因此在設(shè)計模具時應(yīng)加以考慮。</p><p>　　1.3 塑件的形狀

16、 壁厚：</p><p>　　從圖可知，塑件形狀為一殼類塑件，其壁厚均勻，但是形狀比較復(fù)雜，且需要雙面抽芯加斜頂機(jī)構(gòu)，給模具設(shè)計制造和加工成形工藝的確定都帶來了不小的麻煩。</p><p>　　1.4擬定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　型腔的數(shù)量是由于制件形狀復(fù)雜,兩側(cè)需斜倒柱側(cè)抽芯，為“一出一”即一模一位,主要考慮了本產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量和注射機(jī)型號。模具成型

17、零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，又考慮到單分型面的成本相對較低，結(jié)構(gòu)也較為簡單，故初步設(shè)計為單分型面環(huán)行式澆口。</p><p>　　由于塑件形狀復(fù)雜，重量一般，生產(chǎn)批量較大。為了提高產(chǎn)品的效率，采用一模一位</p><p>　　1.5分型面位置的確定</p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。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、

18、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。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：</p><p>　　a型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。</p><p>　　b便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。</p><p>　　c保證塑件的精度要求。

19、</p><p>　　d滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。</p><p>　　e便于模具加工制造。</p><p>　　f對成型面積的影響。</p><p>　　g對排氣效果的影響。</p><p>　　h對側(cè)向抽芯的影響。</p><p>　　綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫

20、模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當(dāng)選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。</p><p>　　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.但由于本塑件形狀復(fù)雜, 不適合平直分型面,因此改用階梯式分型分型面開設(shè)在底面位置最為合理。這樣選取的塑件的外表面可以在整體的定模型腔內(nèi)成型，表面質(zhì)量好。</p><p

21、><b>　　圖（4）分型面</b></p><p><b>　　2.澆注系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計包括主流道的選擇、分流道截面形狀及尺寸的確定、澆口的位置的選擇、澆口形式及澆口截面尺寸的確定。</p><p><b>　　2.1主流道設(shè)計</b></p>

22、<p>　　2.1.1主流道尺寸</p><p>　　主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為3mm。</p><p>　　2.1.2主流道襯套的形式</p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套，這邊

23、稱唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。唧咀都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需去買就行了</p><p>　　2.1.3主流道襯套的固定</p><p>　　因為采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ100mm，內(nèi)徑Φ70mm。</p><p><b>　　2.2分流道設(shè)計</b></p>&l

24、t;p>　　2.2.1主分流道的形狀及尺寸</p><p>　　為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形U形半圓形及矩形等，工程設(shè)計中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸：</p><p><b>　?。ㄊ?）</b></p><p>

25、<b>　?。ㄊ?）</b></p><p>　　式中B―梯形大底邊的寬度（mm）</p><p>　　m―塑件的重量（g）</p><p>　　L―分流道的長度（mm）</p><p>　　H―梯形的高度（mm）</p><p>　　梯形的側(cè)面斜角a常取5°－15°，在應(yīng)

26、用式（式1）時應(yīng)注意它的適用范圍，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且計算結(jié)果在3.2－9.5mm范圍內(nèi)才合理。</p><p>　　2.22主分流道長度</p><p>　　分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。</p><p>　　2.2.3分流道的表面粗糙度</p>&l

27、t;p>　　由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可。 </p><p>　　實際加工時，用銑床銑出流道后，為了省拋光量，拋掉加工紋理就行了。（拋模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的拋光人員，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）</p&g

28、t;<p><b>　　2.3澆口的設(shè)計</b></p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。當(dāng)利用環(huán)行式澆口時，為了確保分流道的脫落還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計、脫澆裝置澆口機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.3.1澆口位置

29、的選擇</p><p>　　在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，首先是選擇澆口的位置。澆口位置選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品成型質(zhì)量及注射過程的順利進(jìn)行,通常要考慮以下幾項原則：</p><p>　　a盡量縮短流動距離。</p><p>　　b澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。</p><p>　　c必須盡量減少熔接痕。</p><p>　　d應(yīng)有利于型

30、腔中氣體排出。</p><p>　　e考慮分子定向影響。</p><p>　　f避免產(chǎn)生噴射和蠕動。</p><p>　　g澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　h注意對外觀質(zhì)量的影響。</p><p>　　2.3.2澆口形狀結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示：</p><p><b>

31、　　圖（5）澆口</b></p><p>　　3、確定模具結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸：</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)為單分型面注射模，如圖所示。模具的開模距離應(yīng)大于70mm，方便取出塑件和澆口。 </p><p>　　選擇模架為國標(biāo)中小型模架（GB/T12556.1-1990），選擇基本型的A2型，模具的外形尺寸160×160mm ，其各板料厚度如圖6

32、所示：。</p><p><b>　　圖(6)</b></p><p><b>　　4.成型零件的設(shè)計</b></p><p>　　模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括型腔、型芯、動定模板,動定模鑲塊、滑塊,斜頂?shù)取?lt;/p><p>　　成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓

33、、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。</p><p>　　設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)</p><p>　　構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成

34、型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。</p><p>　　4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　4.1定模的設(shè)計</b></p><p>　　定?？傮w上就是凹形，底面是平的，其面積至少要能蓋住一個型腔，由于有一個型腔，定模受的壓力不大，據(jù)經(jīng)驗厚度需設(shè)計厚點，另外還要考慮到固定定模的螺絲孔的

35、位置、斜導(dǎo)柱從定模穿過的斜孔以及定模固定到定?？蛑械墓潭ㄐ问降?。設(shè)計定模為160×160×65 </p><p><b>　　定模設(shè)計圖如下：</b></p><p><b>　　圖（7）定模</b></p><p>　　4.2 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　1．斜

36、導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成形塊，使之產(chǎn)生側(cè)向運動完成抽芯與分型動作。</p><p>　　這類側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作安全可靠、加工制造方便，是設(shè)計和制造注射抽芯時最常用的機(jī)構(gòu)，但它的抽芯力和抽芯距受到模具結(jié)構(gòu)的限制，一般適用于抽芯力不大及抽芯距小于60~80mm的場合。 </p><p&g

37、t;　　本模具抽芯距為12mm，所以采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。具體如圖（8）所示。</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的組成</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要是由斜導(dǎo)柱、側(cè)型芯滑塊、導(dǎo)滑槽、緊楔塊和型芯滑塊定距限位裝置等組成</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的工作過程</p><p>　　斜導(dǎo)信側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)注射模的工作過程如圖（8）所

38、示。圖（8）中的塑件有一側(cè)臺階，開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導(dǎo)柱驅(qū)動側(cè)型芯滑塊，迫使其在型芯固定板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑動，直至滑塊與塑件完全脫開，完成側(cè)向抽芯動作。這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直到注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復(fù)位便推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，斜導(dǎo)柱側(cè)型芯滑塊向內(nèi)移動復(fù)位，最后由緊楔塊鎖緊。</p><p><b>　　圖（8）</b&g

39、t;</p><p>　　1-緊楔塊；2-滑塊；3-斜導(dǎo)柱；</p><p>　　4.2.1 滑塊的設(shè)計</p><p>　　1．斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　斜導(dǎo)柱其工作端的端部可以設(shè)計成錐臺形。設(shè)計成錐臺形時必須注意斜角應(yīng)＆大于斜導(dǎo)柱傾斜角ａ，一般＆=ａ+（2°~3°），以免端部錐臺也參與側(cè)抽芯，導(dǎo)致滑塊停留

40、位置不符合原設(shè)計要求。</p><p>　　2．滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中的一個重要零部件，它上面安裝有側(cè)向型芯或側(cè)身成形塊，注射成型時塑件尺寸的準(zhǔn)確性和移動的可靠性都需要靠它的運動精度保證?；瑝K的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)具體塑件和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計，它可分為整體式和組合式兩種。</p><p>　　在本次的模具設(shè)計中，用到的是整體式，這種結(jié)構(gòu)公適于形狀十分簡單的側(cè)向移動零件。</p>

41、<p><b>　　導(dǎo)滑槽的設(shè)計</b></p><p>　　成形滑塊在側(cè)向分型抽芯和復(fù)位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)移動，這一過程是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)模具上側(cè)型芯大小、形狀和要求不同，以及各工廠的具體使用情況也不同，所以本次設(shè)計的模具用的導(dǎo)滑槽是T形槽導(dǎo)滑的整體式。</p><p><b>　　楔緊塊的設(shè)計</b>&l

42、t;/p><p>　　在注射成型過程中，側(cè)向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱。而一般的斜導(dǎo)柱為一細(xì)長桿件，受力后容易變形，導(dǎo)致滑塊后移，因此必須設(shè)置楔緊塊，以便在全模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給于側(cè)向成形零件的推力。</p><p><b>　　4.4滑塊的設(shè)計</b></p><p>　　(1) 個滑塊形狀設(shè)計成下圖所示

43、的樣子，總長60.2mm總高48.5mm，這副模具有左右兩個滑塊，由于我們設(shè)計的斜導(dǎo)柱的傾斜角α為15º，所以行位的鎖緊角α‘＝α+2º～3º＝15º+3º＝18º。</p><p>　　(2) 其他尺寸如下圖所示，其他的尺寸在看詳細(xì)的零件圖</p><p><b>　　圖（9）滑塊</b></p&g

44、t;<p>　　4.5推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　塑件的推出形式，有機(jī)械推出、液壓推出、氣動推出三大類，常用為機(jī)械推出。它包括推桿推出、推管推出、推板推出、推塊推出及復(fù)合推出，推桿推出是最廣泛的應(yīng)用形式。制品推出是注射成型過程中最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此制品的推出是不可忽視的環(huán)節(jié)。</p><p>　　因為此制品比不大且壁薄又加上有內(nèi)抽機(jī)構(gòu)

45、,相對來說推出機(jī)構(gòu)設(shè)計就比較重要，如果沒做好容易產(chǎn)生毛邊和拉裂。那么對后加工來說會有一定難度，所以我們的設(shè)計從整體全面的考慮推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計，所以選擇斜頂推出機(jī)構(gòu)。斜頂如圖10</p><p><b>　　圖(10)</b></p><p>　　到此為止，本次塑料模具設(shè)計計算過程就完成了，下面就可以根據(jù)確定的各個零件尺寸繪制模具圖紙裝配圖繪制（圖11）</p>

46、;<p><b>　　如圖(11)</b></p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　這是我的畢業(yè)設(shè)計，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具

47、的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對塑料模具設(shè)計的各種成型方法，成型零件的設(shè)計，成型零件的加工工藝，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。</p><p>　　從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過這次努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為大專三年

48、生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次設(shè)計過程中得到了老師的悉心指導(dǎo)，以及許多同學(xué)的幫助，使我受益匪淺。在此，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、塑料成型工藝與模具設(shè)計. 高等教育出版社，2006</p&g

49、t;<p>　　2、塑料模設(shè)計手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 </p><p>　　3、模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　4、模具設(shè)計與制造簡明手冊. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998</p><p>　　5、塑料模具設(shè)計與制造 齊衛(wèi)東 高等教育出版社 2004</p><p>　　6、<