2017畢業(yè)論文-外罩塑料模設(shè)計.doc

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1、福建信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)實習（論文、設(shè)計）外罩塑料模設(shè)計系別：機電工程系 專業(yè)：工模具設(shè)計與制造 班級：模具0522 姓名： XXX前 言模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟中的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進步，對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。 1、計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用領(lǐng)域 塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計師模具設(shè)計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力

2、來完成，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術(shù)的運用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： (1)塑料制品的設(shè)計：基于特征的三維造型軟件為設(shè)計者提供了方便的設(shè)計平臺，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設(shè)計和分析打下了良妤的基礎(chǔ)。 (2)結(jié)構(gòu)分析：利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應(yīng)力等進行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 (3)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計軟件會提供相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇計算公

3、式以及標準模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。 (4)模具開合模運動仿真：運用CAD技術(shù)可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真，從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理處，并及時更正，以減少修模時間。 (5)注射過程數(shù)值分析：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導意義，同時還可檢驗?zāi)＞叩膭偠群蛷姸?、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。 大專兩年學習即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。在完成大專兩年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基

4、礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過三個月的畢業(yè)實習，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，將有一定的困

5、難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。目 錄1、 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 11.1產(chǎn)品模型與簡介11.2塑件精度及表面質(zhì)量11.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定21.4注射機型號的確定21.5分型面位置的確定22、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計32.1主流道設(shè)計32.1.1主流道尺寸32.1.2主流道襯套的形式32.1.3主流道襯套的固定3 2.2分流道設(shè)計32.2.1主分流道的形狀及尺寸32.2.2主分流道長度42.2.3分流道的表面粗糙度4 2.3澆口的設(shè)計52.3.1澆口的選用52.3.2澆口位置的選擇53、 確定

6、模具結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸64、 成型零件的設(shè)計64.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計74.1定模的設(shè)計74.2導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計84.2.1滑塊的設(shè)計94.3成型零件加工工藝94.3.1定模的加工工藝9 4.3.2滑塊的加工工藝9結(jié)束語11參考文獻12 外罩塑料模設(shè)計福建信息職業(yè)技術(shù)學院機電工程系模具0522班 XXX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)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計和斜頂機構(gòu)的設(shè)計。關(guān)鍵詞: 側(cè)向分型 抽芯機構(gòu) 斜頂機構(gòu) 一模一位 ABS ：1擬定模具結(jié)構(gòu)形式1.1產(chǎn)品模型與簡介：(1) 名稱：塑料端蓋(2) 二維如下

7、圖所示：圖(1)制件的二維圖(3) 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單位合成，每種單體都有不同特性；丙烯腈有高強度，熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強度。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，成形前必須充燥。特別對于表面要求光澤的塑件要經(jīng)過長時間的預(yù)熱干燥。

8、ABS的表觀黏度對剪切速率的依賴性強。ABS的比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短。1.2 塑件精度及表面質(zhì)量：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，表面要光滑。因此在設(shè)計模具時應(yīng)加以考慮。1.3 塑件的形狀 壁厚： 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。1.4擬定型腔數(shù)量及排列方式型腔的數(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)量和注射機型號。模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，又考慮到單分型面的成

9、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。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1.5分型面位置的確定如何確定分型面，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、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：a型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。c保證塑件的精度要求。d滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。e便于模具加工制造。f對

10、成型面積的影響。g對排氣效果的影響。h對側(cè)向抽芯的影響。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當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，以選擇接近理想的分型面。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。圖（4）分型面2.澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(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

11、寸的確定。2.1主流道設(shè)計2.1.1主流道尺寸主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，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。2.1.2主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，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，這邊稱唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。唧咀都是標準件，只需去買就行了2.1.3主流道襯套的固定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。定位圈也是標準件，外徑為100mm，內(nèi)徑70mm。2.2分流道設(shè)計2.2.1主分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料脫模，分流道大

12、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：（式1）（式2）式中B梯形大底邊的寬度（mm）m塑件的重量（g）L分流道的長度（mm）H梯形的高度（mm）梯形的側(cè)面斜角a常取515，在應(yīng)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3.29.5mm范圍內(nèi)才合理。2.22主分流道長度分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。2.2.3分流道的表面粗糙度由于分流道

13、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1.6m左右既可。 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，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。） 2.3澆口的設(shè)計澆口亦稱進料口，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

14、置澆口機構(gòu)。2.3.1澆口位置的選擇在設(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行,通常要考慮以下幾項原則：a盡量縮短流動距離。b澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。c必須盡量減少熔接痕。d應(yīng)有利于型腔中氣體排出。e考慮分子定向影響。f避免產(chǎn)生噴射和蠕動。g澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。h注意對外觀質(zhì)量的影響。2.3.2澆口形狀結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示：圖（5）澆口3、確定模具結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸：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。 選擇模架為國標中小型模架（GB/T12556.1-1990），選擇基本型的A2

15、型，模具的外形尺寸160160mm ，其各板料厚度如圖6所示：。圖(6)4.成型零件的設(shè)計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)?。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、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，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。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)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、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，

16、計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1定模的設(shè)計定?？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位置、斜導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16016065 定模設(shè)計圖如下：圖（7）定模4.2 斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計1斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)是利用斜導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。 這類側(cè)抽芯機構(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

17、芯時最常用的機構(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6080mm的場合。 本模具抽芯距為12mm，所以采用斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)。具體如圖（8）所示。1 斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的組成斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)主要是由斜導柱、側(cè)型芯滑塊、導滑槽、緊楔塊和型芯滑塊定距限位裝置等組成2 斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的工作過程斜導信側(cè)抽芯機構(gòu)注射模的工作過程如圖（8）所示。圖（8）中的塑件有一側(cè)臺階，開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導柱驅(qū)動側(cè)型芯滑塊，迫使其在型芯固定板的導滑槽內(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，直到注射機頂桿與模具推板接觸

18、，推出機構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復(fù)位便推出機構(gòu)復(fù)位，斜導柱側(cè)型芯滑塊向內(nèi)移動復(fù)位，最后由緊楔塊鎖緊。圖（8）1-緊楔塊；2-滑塊；3-斜導柱；4.2.1 滑塊的設(shè)計1斜導柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計斜導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)大于斜導柱傾斜角，一般=+（23），以免端部錐臺也參與側(cè)抽芯，導致滑塊停留位置不符合原設(shè)計要求。2滑塊是斜導柱側(cè)抽芯機構(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。在本次的模具設(shè)

19、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。3 導滑槽的設(shè)計成形滑塊在側(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)計的模具用的導滑槽是T形槽導滑的整體式。4 楔緊塊的設(shè)計在注射成型過程中，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柱。而一般的斜導柱為一細長桿件，受力后容易變形，導致滑塊后移，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。4.4滑塊的設(shè)計(1) 個滑塊形狀設(shè)計成下圖所示的樣子，總長6

20、0.2mm總高48.5mm，這副模具有左右兩個滑塊，由于我們設(shè)計的斜導柱的傾斜角為15，所以行位的鎖緊角+2315+318。(2) 其他尺寸如下圖所示，其他的尺寸在看詳細的零件圖圖（9）滑塊4.5推出機構(gòu)的設(shè)計塑件的推出形式，有機械推出、液壓推出、氣動推出三大類，常用為機械推出。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)。因為此制品比不大且壁薄又加上有內(nèi)抽機構(gòu),相對來說推出機構(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

21、，所以我們的設(shè)計從整體全面的考慮推出機構(gòu)的設(shè)計，所以選擇斜頂推出機構(gòu)。斜頂如圖10圖(10)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）如圖(11)結(jié) 束 語歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。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，請教工廠中極具經(jīng)驗的模具設(shè)計人員和工人師傅以及各位老師有關(guān)模具方面的問題，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，對模具的認識有了一個質(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（如線切割、電火花加工

22、、CNC電腦數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當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。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為大專三年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)。在這次設(shè)計過程中得到了張老師的悉心指導，師傅以及許多同學的幫助，使我受益匪淺。在此，對關(guān)心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!參考文獻1、塑料成型工藝與模具設(shè)計. 高等教育出版社，20062、塑料模設(shè)計手冊. 機械工業(yè)出版社，1994 3、模具制造工藝. 機械工業(yè)出版社，19994、模具設(shè)計與制造簡明手冊. 上?？茖W技術(shù)出版社，19985、塑料模具設(shè)計與制造 齊衛(wèi)東 高等教育出版社 20046、課程設(shè)計指導書 張清輝 張伯楠11