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本科畢業(yè)論文 設(shè)計 題目 手機殼模具設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計 作者 學院 機械工程學院 專業(yè) 料成型與控制工程 學號 指導教師 二 一六年二月二十二日 摘 要 本次設(shè)計就是將手機殼作為設(shè)計模型 將注塑模具的相關(guān)知識作為依據(jù) 闡述塑 料注塑模具的整體設(shè)計過程 該畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是手機殼的注塑模具 材料為 PC 根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特點以及通 過對手機殼成型工藝的正確分析 確定型腔的總體布局 選擇分型面 確定脫模方式 設(shè)計澆注系統(tǒng)等 同時本文對注塑模具進行簡要介紹 對注塑模具中的主要零件進行 設(shè)計計算 在設(shè)計過程中著重考慮其生產(chǎn)實際中的經(jīng)濟性和合理性 關(guān)鍵詞 注塑模具 注射成型 分型面 Abstract This design is the air refreshing agent box as a design model the injection mold related knowledge as the basis elaborated the whole design process of plastic injection mould The content of graduation design is the injection mold of air refreshing agent box the material is PC according to the structure characteristics and the correct analysis of the air refreshing agent box molding process to determine the overall layout of the ca vity the choice of parting surface gating system design to determine the stripping me thod etc at the same time this paper gives a brief introduction about the injection m ould the main parts of injection mold design and calculation in the design process fo cuses on the actual production in the economy and rationality Keywords The plastic mold the parametrization divides the profile 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1 1 模具介紹 3 1 2 模具在加工工業(yè)中的地位 3 1 3 模具的發(fā)展趨勢 3 第二章 該塑件材料分析和工藝性分析 4 2 1 材料分析 6 2 2 工藝分析 7 2 2 1 尺寸及精度 8 2 2 2 表面粗糙度 9 2 2 3 形狀 9 2 2 4 斜度 9 第三章 擬定成型工藝 10 3 1 制件成型方法 10 3 2 制件的成型參數(shù) 10 3 3 確定型腔數(shù)目 11 3 3 1 計算制品的體積和重量 11 3 3 2 型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點來確定 12 3 3 3 模具型腔數(shù)目的確定 12 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 12 4 1 制件在模具中的位置 12 4 1 1 型腔的布置 13 4 1 2 分型面的選擇 13 4 2 確定澆口形式及位置 14 4 3 主流道的設(shè)計 14 4 4 流道的設(shè)計 14 4 5 冷料穴的設(shè)計 15 第五章 成型零部件的設(shè)計 15 5 1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 5 2 成型零部件工作尺寸計算 15 5 3 成型零部件的強度與剛度計算 16 第六章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 17 6 1 選用標準注射模架 17 6 2 定模板與動模板的設(shè)計 18 第七章 推出機構(gòu)的設(shè)計 18 第八章 抽芯機構(gòu)設(shè)計 19 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 19 第十章 排氣系統(tǒng)設(shè)計 19 第十一章 注塑機參數(shù)校核 20 11 1 最大注射量 鎖模力 注射壓力 模具厚度的校核 20 11 2 開模行程的校核 20 11 3 模具與注射機安裝相關(guān)部分尺寸校核 21 第十二章 繪制圖紙并編寫技術(shù)文件 21 12 1 繪制各非標準零件圖紙 23 12 2 編寫加工工藝和裝配技術(shù) 24 12 3 加工要求 25 12 4 裝配要求 26 結(jié)論 27 參考文獻 28 致 謝 29 第一章 緒論 1 1 模具介紹 當今社會 模具工業(yè)無所不在 各種各樣的的產(chǎn)品都需要模具來生產(chǎn) 因為使用 模具生產(chǎn) 可以大大地提高生產(chǎn)效率和制造成本 同時 產(chǎn)品的加工精度等等都能夠 得到保證 在各個行業(yè)應用模具的場合非常廣泛 例如飛機 輪船 以及一個機械零 部件等各個領(lǐng)域都有用到 人類社會工業(yè)的發(fā)展離不開模具這樣一個重要的生產(chǎn)工具 隨著社會的進步 工業(yè)的發(fā)展 模具工業(yè)同樣會日新月異 隨著時間的推移 相信會 迎來一個新的革新時期 1 2 模具在加工工業(yè)中的地位 在當今社會 工業(yè)越來越發(fā)達 模具產(chǎn)業(yè)也在不斷地飛速發(fā)展著 隨著科技的發(fā) 展 模具工業(yè)的進步 模具在當今工業(yè)化大生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用 因為有 了模具 使工業(yè)產(chǎn)品的加工精度和效率得到了保障 大大減少了人工繁雜的勞動強度 提高了工業(yè)的發(fā)展進程 1 3 模具的發(fā)展趨勢 隨著工業(yè)的發(fā)展 模具工業(yè)也在飛速發(fā)展著 針對當今社會的工業(yè)發(fā)展狀況 模 具的發(fā)展主要體現(xiàn)在一下幾個方面 1 模具的加工與制造的自動化程度將會繼續(xù)提高 2 結(jié)構(gòu)零部件的材料的制造費用將會慢慢下降 同時加工結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)備的精度將 會提高很多 3 模具的樣式將會越來越多 從單工序模具到復合模具 一次性成型復雜工件的模具 將會越來越多地被應用和生產(chǎn) 4 熱流道模具在模具工業(yè)中的位置和作用將會越來越突出 應用的領(lǐng)域也將會越來越 廣泛 5 工業(yè)的發(fā)展將會引領(lǐng)高壓鑄模具也不斷地發(fā)展 模具生產(chǎn)工藝和加工工藝也會逐漸 走向自動化 6 模具的結(jié)構(gòu)領(lǐng)部件將會更多地利用標準零件來代替非標零部件 這樣就增加了模具 之間的互換性 同時 也可以更好地保證模具加工出來的產(chǎn)品的精度 維修和使用也 更加方便快捷 7 隨著社會的發(fā)展和工業(yè)的進步 車輛的不斷增多 所以壓鑄模具 沖壓模具也將會 越來越普遍地應用到各個生產(chǎn)加工領(lǐng)域 從單工序模到復合模的過渡是模具發(fā)展的必 然趨勢 第二章 該塑件材料分析和工藝性分析 2 1 材料分析 手機殼的零件圖如下圖所示 該塑件的材料為 PC 我們知道 PC 材料的表面光 澤度較好 且沒有毒 顏色呈淡黃色 沒有氣味 非常適合成為人們?nèi)粘Ｐ枰?jīng)常接 觸到的產(chǎn)品的材料 從相關(guān)資料可知 PC 材料輕盈 密度小 所以操作起來很方便 不費力 隨著模具工業(yè)的發(fā)展 PC 材料在模具產(chǎn)品的制造中占有不可替代的地位 相 信不久的將來 塑料工業(yè)的發(fā)展也會帶來 PC 材料的進一步發(fā)展 包括它的力學性能 表面光澤度等等各個方面 圖 2 1 產(chǎn)品圖 2 2 工藝分析 本次設(shè)計的工件是手機殼 根據(jù)圖 2 1 我們可以知道 該塑件比較復雜 所以我 們要盡可能保證設(shè)計出的模具能夠注塑出無裂痕 劃傷 缺陷等等因素的合適的產(chǎn)品 出來 2 2 1 尺寸及精度 從零件圖可知 手機殼不大 材料為 PC 密度較小 所以采用一般精度等級來制 造該產(chǎn)品 具體的技術(shù)指標和工藝參數(shù)件一下表格 表 2 1 PC 主 要 技 術(shù) 指 標 和 工 藝 參 數(shù) 密 度 3 1 02 1 16 注 射 機 類 型 螺 桿 式 比 容 3 0 86 0 98 預 熱 度 80 95 吸 水 率 0 2 0 4 干 燥 時 間 4 5 糾 縮 率 0 4 0 7 后 段 150 170 熔 點 130 160 中 段 165 180 0 45MPa 90 108 料 簡 溫 度 前 段 180 200熱 變 形 溫 度 1 8MPa 83 103 噴 嘴 溫 度 170 180 抗 拉 屈 服 強 度 MPa 50 模 具 溫 度 50 80 拉 伸 彈 性 模 量 MPa 1 8 103 注 射 壓 力 MP 60 100 彎 曲 強 度 MP 80 高 壓 時 間 0 5 硬 度 HB 9 7 保 壓 時 間 15 30 方 法 紅外線燈 烘箱 冷 卻 時 間 15 30 溫 度 70 成 型 時 間 S 成 型 周 期 40 70 后 處 理 時 間 2 4 螺 桿 轉(zhuǎn) 速 min 0 4 0 7 2 2 2 表面粗糙度 塑件的外觀要求越高 表面粗糙度應越低 一般模具表面粗糙度 要比塑件的要求 低 1 2 級 塑件的表面粗糙度一般為 Ra 0 8 0 2 m 2 2 3 形狀 產(chǎn)品外形尺寸為 140 70 10 塑件的內(nèi)外表面形狀應盡可能保證有利于成型 2 2 4 斜度 為了便于從塑件中抽出型心或從型腔中脫出塑件 防止脫模時拉傷塑件 在設(shè)計 時必須使塑件內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的斜度 PC 在升溫時粘度增高 所以成型 壓力較高 故塑件上的脫模斜度宜稍大 要有足夠的脫模斜度 防止頂角 5 第 3 章 擬定成型工藝 3 1 制件成型方法 根據(jù)工件的特征以及所使用的材料 我們選擇注射成型來加工這個產(chǎn)品 3 2 制件的成型參數(shù) 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點及選定的原料 PC 可擬定如下工藝參數(shù) 塑料名稱 PC 密度 g cm 1 02 1 05 計算收縮率 0 5 模具溫度 50 60 注射壓力 MPa 60 100 適應注射機類型 柱塞式 料筒溫度 噴嘴溫度 模具溫度 注射壓力 MPa 注射機類 型 后 中 前 180 19 0 50 70 70 90 螺桿式 150 1 70 180 190 200 2 10 成 型 時 間 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) r min 注射時間 s 保壓時間 s 冷卻時間 s 成型周期 s3 5 5 15 5 15 15 40 30 60 后 處 理 備 注方 法 溫度 時間 h 紅外線烤箱 70 0 3 1 原材料應干燥 0 5h以 3 3 確定型腔數(shù)目 3 3 1 計算制品的體積和重量 通過三維制圖 UG 軟件測量得 單件塑件投影面積 S 5541 26 2 單件塑件體 V 19381 67 3 查有關(guān)資料可知 PC 的密度為 1 02 1 05g cm 3 則單件塑件重量 m 20 06g 3 3 2 模具型腔數(shù)目的確定 1 由于該工件較小 然后考慮到注射機的成型鎖模力 我們采用一模兩腔的設(shè)計 思路來設(shè)計該模具 2 同時考慮到注射機的額定注射量以及產(chǎn)品的制作精度 模具的型腔數(shù)不能太多 所以在這里綜合以上因素 決定采用一模兩腔來制作該產(chǎn)品 故模具的型腔數(shù)目為兩 個 3 3 3 模具型腔數(shù)目的確定 一模兩腔的模具所需要的鎖模力和注射量都在注射機額定的范圍內(nèi) 且制作出來 的產(chǎn)品精度比較容易控制 外形不易變形 所以采用一模兩腔來制作加工手機殼這個 產(chǎn)品 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 1 制件在模具中的位置 4 1 1 型腔的布置 主要考慮制件在分型后能保留在動模上以便脫模 并結(jié)合制件的結(jié)構(gòu)特征應將型 腔設(shè)置在定模側(cè) 型芯設(shè)置在動模側(cè) 4 1 2 分型面的選擇 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 塑件結(jié)構(gòu)工藝性及 尺寸精度 嵌件的位置 塑件的推出 排氣等多種因素的影響 因此在選擇分型面時 應綜合分析 應遵循以下幾項的設(shè)計原則 1 分型面應選擇在塑件外形最大輪廓處 2 分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模 3 分型面的選擇應保證塑件的精度要求 4 分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 5 分型面的選擇要便于模具的加工制造 6 分型面的選擇應有利于排氣 從以上幾條分型原則可知 我們應該選擇最大的投影面積來作為分型面 同時還 要考慮到模具所制造出來產(chǎn)品的加工精度以及外形尺寸 本次設(shè)計的是手機殼 通過 該工件的零件圖可知 我們選擇手機殼最大的投影面作為分型面 其中分型線如圖 4 1 紅色線所示 圖 4 1 分型面的確定 4 2 確定澆口形式及位置 對澆注系統(tǒng)進行設(shè)計時 一般應遵循如下基本原則 1 了解塑料的成型性能 2 盡量避免或減少熔接痕 3 有利于型腔中氣體排出 4 防止型芯的變形和嵌件的位移 5 盡量采用較短的流程充滿型腔 6 流動距離比和流動面積比的校核 為了提高成型效率和綜合考慮以上的基本設(shè)計原則并結(jié)合制件質(zhì)量要求 本模具 應采用潛伏澆口 由產(chǎn)品底部進料 澆口位置如圖 4 2 所示 澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗公式計算 d 0 14 0 20 24A 式中 d 澆口直徑 mm 塑件在澆口處的壁厚 mm A 型腔的表面積 2 d 0 14 0 20 20303 8 1 0mm 41 5 澆口直徑也可根據(jù)經(jīng)驗值取 d 1 0mm 澆口錐角取 03 澆口傾斜角取 圖 4 2 流道設(shè)計 4 3 主流道的設(shè)計 主流道是連接注射機噴嘴與流道的一段通道 通常和注射機噴嘴在同一軸線上 斷面為圓形 帶有一定錐度 1 主流道設(shè)計成圓錐型 其錐角為 1 6 內(nèi)壁粗糙度 Ra 取 0 4um 2 主流道大端成圓角 半徑 r 1 3mm 以減小料轉(zhuǎn)向過度時的阻力 3 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下 主流道盡可能短 一般小于 100mm 過長則會影 響流體的順利充型 4 對于小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式 但在大多數(shù)情況下將主 流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件 主流道襯套與定模板采用 H7 m6 過度配合與定位 圈的配合采用 H9 f9 間隙配合 根據(jù)系統(tǒng)工況 我們決定使模具與澆口套的配合公差為 H9 f9 的配合 定位圈在 模具安裝調(diào)試時應插入注射機定模板的定位孔內(nèi) 用于模具與注射機的安裝定位 定 位圈外徑比注射機定模板上的定位孔徑小 0 2mm 以下 澆口套與模板的配合為 H7 m6 4 4 流道設(shè)計 流道設(shè)計時應注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失 4 4 1 流道的形狀與尺寸 該注塑模的流道的形狀與尺寸和所需要注塑產(chǎn)品的大小有直接關(guān)系 如果需要加 工出來的產(chǎn)品很大的話 流道的截面就要大 相反地 如果需要注塑出來的產(chǎn)品很小 的話 流道的截面就要窄 可以說 流道的大小與產(chǎn)品的大小 以及注射機的注射量 鎖模力等等各個方面都有著密切的關(guān)系 這需要根據(jù)產(chǎn)品的具體形狀尺寸來確定 4 4 2 流道的長度 具體尺寸根據(jù)型腔的太小而定 4 4 3 流道的表面粗糙度 流道是注塑模具中影響到產(chǎn)品外觀以及結(jié)構(gòu)的重要因素 可以說流道系統(tǒng)的設(shè)計 的好與壞直接關(guān)系到該模具加工出來的產(chǎn)品的好與壞 所以設(shè)計出合理的流道是一個 優(yōu)秀模具必須具備的 設(shè)計流道的過程中 需要考慮到流道的散熱性能 以及塑料的 流動性能等等多方面的因素 4 4 4 流道在分型面的布置形式 流道在分型面的布置形式如上圖 4 2 根據(jù)以上設(shè)計參數(shù)校核流動比 iLt 式中 流動比距離 Li 模具中各段料流通道及各段型腔的長度 mm ti 模具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度 mm 60 3 5 37 5 4 5 5 2 2 140 2 98mm3 因為影響流動比的因素主要是塑料的流動性 PC 塑料的流動性為中等 經(jīng)查有關(guān) 資料可知 PC 允許的流動比 210 110 所以 4 5 冷料穴設(shè)計 通常情況下 冷料穴位于該注塑模的動模板上面 這樣更近地接近工件 當塑料 被注射進型腔后 冷料穴就開始發(fā)揮作用了 可以使注塑出的塑件很快冷卻 從而起 到了冷卻塑件 保證其力學性能的作用 流道冷料穴當流道較長時 可將流道的盡頭 沿料流前進方向延長作為流道冷料穴 以貯存前鋒冷料 其長度為流道直徑的 1 5 2 倍 本模具采用 Z 形拉料桿 具體設(shè)計的圖 4 3 所示 圖 4 5 拉料桿 第五章 成型零部件的設(shè)計 5 1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件是注塑模具設(shè)計中起到?jīng)Q定因素的一部分 產(chǎn)品的外觀 綜合力學性 能 精度 表面光潔度等等方面都是依靠成型零部件的精度來控制的 例如型腔 型 芯 凹模板 墊板等等都屬于成型零部件 在注塑模的設(shè)計中 成型零部件的作用非 常重要 把握好成型零部件之間的配合 精度等等因素是決定一副模具好與壞的根本 所在 其中 成型零部件的設(shè)計主要包括以下幾個方面 5 1 1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)課題我們知道 型腔的結(jié)構(gòu)形式就決定了手機殼外部的結(jié)構(gòu)形式 通過分析 手機殼這個產(chǎn)品 我們可以選擇整體鑲?cè)胧叫颓?因為整體鑲?cè)胧叫颓豢梢杂行У毓?jié) 約成型零部件的制作成本 并且其力學性能滿足工況要求 更換方便快捷 5 1 2 型芯及鑲件結(jié)構(gòu)設(shè)計 我們知道 型芯和鑲件主要是用來成型手機殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成型零部件 通過分析手 機殼這個產(chǎn)品 我們知道 其內(nèi)部凸臺較多 所以我們可以選擇把凸臺做成較大的鑲 件來減少模具鋼的使用率 從而進一步來節(jié)省原材料 降低成本 5 2 成型零部件工作尺寸計算 5 2 1 成型零部件性能 成型由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸 它必須有以一些性能 1 必須具有足夠的強度 剛度 以承受塑料熔體的高壓 2 有足夠的硬度和耐磨性 以承受料流的摩擦和磨損 3 通常進行熱處理 使其硬度達到 HRC45 以上 4 切削加工性能好 熱處理變形小 可淬性良好 5 熔焊性能要好 以便修理 5 2 2 型腔 型芯工作部位尺寸計算 經(jīng)查有關(guān)資料可知 PC 塑料的收縮率是 0 3 0 8 平均收縮率為 S 0 3 0 8 2 0 55 型腔工作部位的尺寸 型腔徑向尺寸 001zzmsLSL 型腔深度尺寸 H 型芯徑向尺寸 z zsll 型芯高度尺寸 00mhh 中心距尺寸 2 1 2zszCSC 式中 L 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸 mm l 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 mm H 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸 mm h 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 mm C 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸 mm x 修正系數(shù) 取 0 5 0 75 塑件公差 mm 模具制造公差 取 1 3 1 4 各工作部位尺寸計算結(jié)果詳見相應零件圖紙所標明 5 3 成型零部件的強度與剛度計算 為了方便加工和熱處理 其型芯整體鑲嵌式 型腔為整體鑲嵌式 因此 型腔的 強度和剛度按型腔整體式計算 由于型腔壁厚計算比較麻煩 也可參考經(jīng)驗推薦數(shù)據(jù) 5 3 1 強度 剛度計算 設(shè)計好一套模具 必須考慮到它的強度和剛度方面 因為模具是在高溫下面作業(yè) 的 并且高壓 所以校核各個結(jié)構(gòu)零部件的強度和剛度是必須的 只有這樣 才能更 好地使模具應用的時間長 使用方便 維修少 1 塑件成型過程中不產(chǎn)生溢料 粘度特性 塑料品種 允許變形值 中粘度塑料 PC 0 05 2 保證塑件的尺寸精度 塑件尺寸 經(jīng)驗公式 10 50 i 3 1 i 50 200 i 5 1 i 3 保證塑件順利脫模 tS 1 4 0 8 0 0112 式中 保證塑件順利脫模的型腔允許彈性變形量 t 塑件壁厚 mm S 塑件的收縮率 5 3 2 型腔的側(cè)壁和底板厚度的計算 組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算 對于小尺寸的模具型腔 在發(fā)生大的彈性變形前 其內(nèi)應力往往超過了模具材料 的許多應力 因此 強度不夠是主要矛盾 設(shè)計型腔側(cè)壁厚應以強度為準 max pH l4 32Ehs3 s 12 7mm 設(shè)允許最大變形量為 max 其壁厚按剛度條件的計算式為 s 32 41 HElP s 25mm 2 組合式矩形型腔底板厚度的計算 按強度條件 型腔底板厚度計算式為 h BLbP43 2 式中 h 矩形底板的厚度 mm B 底板總寬度 mm L 雙支腳間距 mm P 型腔內(nèi)塑料熔體壓力 MPa 模具材料的許用應力 MPa h 25 mm 第六章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 6 1 選用標準注射模架 6 1 1 初選注射機 1 注射量 該塑料制件單件重量 m 20 06g 澆注系統(tǒng)重量的計算可以根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積 V 1 888 3cm 粗略計算澆注系統(tǒng)重量為 1 888 1 035 1 95gjjV 總體積 V 塑件 19 38 1 95 21 33 3 總重量 M 21 33 1 035 22 08g 聚苯乙烯的密度為 1 054g cm3 PC 的密度為 1 02 1 05g 3cm 滿足注射量 V 機 V 塑件 0 80 式中 V 機 額定注射量 3cm V 塑件 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和 3c 26 6621 0 8V 塑 件 3 或滿足注射量 M 機 M 塑件 12 0 8 式中 M 機 額定注射量 g M 塑件 塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和 g 聚苯乙烯的密度 g cm3 1 塑件采用塑料的密度 g cm 3 2 g21 081527 4 塑 件 2 注射壓力 P 注 P 成型 經(jīng)查有關(guān)資料可知 PC 塑料成型時的注射壓力 P 成型 70 90MPa 3 鎖模力 P 鎖模力 1 3pF 式中 p 塑料成型時型腔的壓力 PC 塑料的型腔壓力 p 30MPa F 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和 2m 各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積 F 5541 26 2m PF 1 3 30 5541 26 216109 14K 根據(jù)以上的分析 計算 查相關(guān)資料初選注射機型號為 XS Z 30 其有關(guān)技術(shù)參 數(shù)如下 理論注射容量 cm 30 螺桿直徑 mm 48 注射壓力 MPa 319 注射行程 330 注射方式 注塞式 鎖模力 KN 650 拉桿內(nèi)向距 mm 550 移模行程 mm 200 最大模具厚度 mm 600 最小模具厚度 mm 250 噴嘴圓弧半徑 mm 12 噴嘴孔直徑 mm 3 5 最大開合模行程 mm 160 動 定模板尺寸 320 301 拉桿空間 435 6 1 2 選標準模架 根據(jù)以上分析 計算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格 通過調(diào) 用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架選用 定模板厚度 A 25 動模板厚度 B 40 墊塊厚度 C 61 模具厚度 H 模 282 模具外形尺寸 320 301 282 6 2 定模板與動模板的設(shè)計 本模具的模架是 Auto CAD 的燕秀工具箱調(diào)出拉 已經(jīng)設(shè)計好動定各模板的相關(guān) 參數(shù) 具體看圖 6 1 模架參數(shù) 第七章 推出機構(gòu)的設(shè)計 注射成型每一循環(huán)中 塑件必須準確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮?完成脫 出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu) 也稱頂出機構(gòu) 本設(shè)計使用簡單的推桿脫模機構(gòu)和利用斜頂設(shè)計推出機構(gòu)的類型為一次推出機構(gòu) 因為該塑件的分型面簡單 結(jié)構(gòu)也不復雜 采用此類的脫模機構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu) 給制造和維護帶來方便 推出位置如圖 7 1所示 圖 7 1 頂出機構(gòu) 第八章 抽芯機構(gòu)設(shè)計 抽芯機構(gòu)在模具的應用中非常廣泛 主要用來加工塑件的突起或者凹下去的凸臺 或者孔等等特征 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置 型芯或滑塊所移動的距離稱為抽 芯距 一般來說 抽芯距等于脫模行程加 1mm 3mm 的安全距離 測得脫模行程最大 為 1 74mm 可取抽芯距為 2 5mm S軸 通常情況下 工件內(nèi)部的凸起或者凹進去的特征都是由斜頂頂出來的 這樣就可 以更方便地加工出合適的產(chǎn)品出來 如下圖 8 1 所示 斜頂參數(shù)設(shè)計參考圖 8 2 的設(shè)計標準 斜頂具體尺寸詳見零件圖 圖 8 1 斜 頂 計 算 參 數(shù) 圖 8 2 斜頂設(shè)計參數(shù) 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 通常情況下 注塑機注射到型腔里的溫度通常在 200 度左右 而注射完成的工件 的溫度在 60 度左右 所以設(shè)計冷卻水道是必須要的 特別在工件比較大的情況下 在 設(shè)計冷卻水道的過程中 我們必須注意一下幾個方面 冷卻水道盡量多 截面尺寸應盡量大 冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等 澆口處加強冷卻 冷卻水道出入中溫差盡量小 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設(shè)置 第十章 排氣系統(tǒng)設(shè)計 由于本次設(shè)計的手機殼比較小 我們可以通過在分型面上面設(shè)置排氣槽排氣 此 次我們設(shè)計的分型面排氣槽與型腔的距離為 5 6 深度為 0 03 利用間隙排氣 其配合間隙一般為 0 03 0 005 在這里 我們選擇 0 06mm 第十一章 注塑機參數(shù)校核 11 1 最大注射量 鎖模力 注射壓力 模具厚度的校核 注塑模具的設(shè)計步驟已經(jīng)在上述部分有計算 校核 所以根據(jù)工況 注塑機是符合 系統(tǒng)要求的 11 2 開模行程的校核 注射機最大的開模行程 S S h 件 h 澆 5 10 116 160 式中 h 件 塑料制品高度 mm h 澆 澆注系統(tǒng)高度 故滿足要求 11 3 模具與注射機安裝相關(guān)部分尺寸校核 根據(jù)工況可知 模具與注射機的相關(guān)部分都能夠滿足要求 并且操作起來也很方 便 快捷 第十二章 繪制圖紙并編寫技術(shù)文件 12 1 繪制各非標準零件圖紙 詳見裝配圖紙和非標準零件圖紙 附本模具的工作原理 開模時 動模部分向后移 這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移 直至注射機頂 桿與模具推板接觸 推出機構(gòu)開始工作 此時斜頂作用于內(nèi)側(cè)抽芯滑塊 完成內(nèi)側(cè)抽 芯動作 推桿將塑件從型芯上推出 合模時 復位桿使推出機構(gòu)復位 12 2 編寫加工工藝和裝配技術(shù) 模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一 為了保證模具精度 塑料模具 制造時應達到以下技術(shù)要求 a 組成塑料模具的所有零件 在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應符合相應 圖樣的要求 b 組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求 裝配成套的模架應活動自如 并達到 規(guī)定的平行度和垂直度要求 c 模具的功能必須達到設(shè)計要求 d 為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量 裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模 并根據(jù)試 模存在問題進行修整 直至試出合格的成型件為止 12 2 1 加工要求 1 模具分型面及組合件的結(jié)合面應很好貼合 局部間隙不大于 0 02mm 2 模具成型表面的內(nèi)外銳角 尖邊 圖樣上未注明圓角時允許不大于 0 5mm 圓 角 分型面及結(jié)合面除外 當不允許有圓角時 應在圖樣上注明 3 圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按 GB1804 標準即孔按 H13 軸按 h13 長度按 J14 來加工 4 模具中各承壓板 模板 的兩承壓面的平行度公差按 GB1184 附錄一的 5 級 5 導柱 導套孔對模板平面的垂直度公差按 GB1184 附錄一的 4 級 導柱 導套 之間的配合按 H8 f8 6 模具中安裝鏍釘 鏍栓 之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm 或相應 各孔配作 7 導柱 直導柱 臺肩導柱 其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差 t 按 GB1184 附錄一的 5 級 8 導套 直導套 帶頭導套 外圓與內(nèi)孔的同軸度公差 t 按 GB1184 附錄一的 5 級 9 主流道襯套的中心錐孔應研磨拋光 不得有影響脫澆口的各種缺陷 10 成型零部件 為了保證導向作用 動 定模的導柱 導套孔的孔距精度應控 制在 0 01mm 以內(nèi) 因此 必須用坐標鏜床對動 定模鏜孔 在缺少坐標鏜床的情況 下 較普遍采用的方法是將動 定模合在一起 在車床 銑床或鏜床上進行鏜孔 成 型零部件采用優(yōu)質(zhì)模具鋼 強度高 耐磨性好 熱處理變形小 要求耐腐蝕 調(diào)質(zhì)淬 火低溫回火 55HRC 型芯的加工 把成型面的曲面圖通過計算機產(chǎn)生刀具加工路徑進行數(shù)控銑外形加 工 再銑小型芯孔和凹臺 鉆推桿孔 加工澆口 再用電火花加工成型 型腔的加工 把成型面的曲面圖通過計算機產(chǎn)生刀具加工路徑 留余量在數(shù)控銑 上加工成型 再用電火花加工成型 12 2 2 裝配要求 1 頂出制品的推桿的端面與所在的相應型面保持齊平 允許推桿端面 高出型面不大于 0 1mm 2 注射模的復位桿 其端面應與模具分型面齊平 允許低于分型面大 大于 0 03mm 3 型芯 凸模 鑲件等 其尾部高度尺寸未注明公差時 其端面應在 裝配后與其配合的零件齊平 制品同一表面的成型腔分布在上 下?；騼赡r 裝配后沿分型面的錯邊不 大于 0 05mm 并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸 5 凸模與凹模裝配后的配合間隙 應保持周圍均勻 6 需保持同軸的兩個以上零件 其同軸度必須保證裝配要求 使各配合零件 能順利裝卸 活動自如 7 模具導向件的導向部分 裝配后保證滑動靈活 無卡滯現(xiàn)象 8 模具中供兩次分型用的拉桿 拉板裝配后 各工作面應在同一平面內(nèi) 允許 其極限偏差為 0 1mm 9 模具裝配后兩安裝平面應保持平 其平行度公差按按 GB1184 附錄一的 6 級 12 2 3 綜合要求 1 模具 模架及其零件的工件表面 不應有碰傷 凹痕 裂紋 毛刺 銹蝕等缺 陷 2 經(jīng)熱處理后的零件 硬度應均勻 不允許有脫碳 軟點 氧化斑點及裂紋等缺 陷 熱處理后應清除氧化皮 臟物油污 3 配通用模架模具 裝配后兩側(cè)面應進行同時磨削加工 以保證模具能順利裝入 模架 4 模具的冷卻水道應保證暢通 總 結(jié) 在最近的一段時間的畢業(yè)設(shè)計 使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟 不僅復習所 學的知識 而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示 在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計 會遇到不清楚的作業(yè) 老師和學生都能給予及時的指導 確保設(shè)計進度 本文所設(shè)計 的是手機殼注塑模設(shè)計 通過初期的定稿 查資料和開始正式做畢設(shè) 讓我系統(tǒng)地了 解到了所學知識的重要性 從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易 需要不斷鉆 研 不斷進取才可要做的好 總之 本設(shè)計完成了老師和同學的幫助下 在大學研究 的最感謝幫助過我的老師和同學 是大家的幫助才使我的論文得以通過 致 謝 至此在論文完成之際 向我的導師表示由衷的感謝 真心的感謝我的導師這幾年 來對我的諄諄教導 感謝我敬愛的老師 您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導 同 時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解 給予我人生的啟迪 使我在順利地完 成大學階段的學業(yè)同時 也學到了很多有用的做人的道理 明確了人生目標 知道自 己想要什么了 不再是從前那個愛貪玩的我了 導師嚴謹求實的治學態(tài)度 銳意創(chuàng)新 的學術(shù)作風 認真加負責 公而忘私的敬業(yè)精神 豁達開朗的寬廣胸懷 平易近人 經(jīng)過近半年努力的設(shè)計與計算 查找了各類的模具設(shè)計資料 論文終于可以完成了 我的心里無比的激動和開心 雖然它不是最完美的 也不是最好的 但是在我心里 它是我最珍惜的 因為我自己已經(jīng)盡力的做了 它是我用心 用汗水成就的 也是我 在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn) 四年的學習和生活 不僅豐富了我的知識 而且鍛煉了我的個人能力 更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了 許多有用的知識 在此對所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意 謝謝各位同學老師 參考文獻 1 塑料模設(shè)計手冊編寫組編著 塑料模設(shè)計手冊 第 2 版 北京 機械工業(yè)出版社 2002 2 模具實用技術(shù)叢書編委會 塑料模具設(shè)計制造與應用實例 北京 機械工業(yè)出版社 2002 3 王文廣 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