插排外壳上盖论文

毕 业 设 计课题名称 插排外壳上盖模具设计姓 名 学 号 所 在 系 机电工程学院 专业年级 模具 指导教师 职 称 讲 师 二 O 一三 年五 月二十五 日目录摘 要 1第一章 绪论 国内外发展现状 21.1 模具工业概况 21.2 我国模具工业发展和技术现状 21.3 我国模具工业存在问题和主要差距 4第二章 塑件产品的分析 62.1 塑件产品的结构 62.2 产品的塑件品种及特性 72.3 塑件产品的质量要求 72.4 塑件产品的质量及成型的投影面积 7第三章 模具结构总体布局 83.1 模具型腔的模腔数 83.2 产品位置 83.3 分型面的确定 83.4 浇注系统的形式（分流道及浇口的形式） 83.5 其他结构 9第四章模具结构设计 104.1 型腔外形尺寸设计 104.2 凸模结构尺寸设计 104.3 垫块尺寸的确定 104.4 顶出板尺寸的确定 104.5 动 定模固定板尺寸确定 114.6 模具的总外形尺寸确定 11第五章注射机规格参数校核及注射机的确定 125.1 最大注塑量校核 125.2 塑化量校核 125.3 锁模力校核 125.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 12第六章模具主要成型零件设计 146.1 型腔设计 146.2 型芯设计 146.3 型芯的工作尺寸计算 15第七章模具其他零件尺设计 167.1 浇口套的选择 167.2 定位压圈尺寸 167.3 冷却水路布置 16结 论 17致 谢 18参考文献 19山东职业学院毕业设计论文第 1 页 共 19 页装订线摘 要模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%、精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。我国模具行业近年来均增长速度为 21%。今后一段时期，对模具的需求主要集中在四个行业：汽车行业、家用电器行业、电子及通讯行业和建材行业。模具是“效益放大器” ，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。因此这次我们的毕业设计要求设计一副模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固，根据对塑件的综合分析，在这次设计中我设计的模具是插排外壳上盖，主要介绍的是对塑件分析，模具结构设计、分型面、型芯，型腔设计、浇口、流道、推出机构的设计等。希望能够灵活运用所学的专业知识和技能，圆满完成此次的毕业设计关键词：设计、分析、型芯、型腔、流道、浇口、分型面山东职业学院毕业设计论文第 2 页 共 19 页装订线第一章 绪论 国内外发展现状1.1 模具工业概况首先让我们对模具有一个整体性的认识什么是模具，模具是就能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具，也就是通常人们说的模子。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母” ，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为 “模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密” ，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11% 。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。山东职业学院毕业设计论文第 3 页 共 19 页装订线1.2 我国模具工业发展和技术现状模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到 20 世纪80 年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。据不完全统计，近 10 年全国（未含港、澳、台统计数字，下同）模具生产及进出口发展情况表 11、表 12表 11 中国历史模具产值表表 12 中国历年模具进出口情况由表可见，虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到10%,与国外的5080%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG II、美国 Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA 塑模分析软件等等。这些系统和软件的山东职业学院毕业设计论文第 4 页 共 19 页装订线引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中科技大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。限制我国模具工业发展的因素还有模具钢材等附属因素。对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。技术比较见表13：13国内外塑料模具技术比较表项目 国内 国外注塑模型腔精度 0. 0050. 01mm 0.020.05mm型腔表面粗糙度 Ra0.010. 05 um Ra0.20 um非淬火钢模具寿命 10-60万次 1030万次淬火钢模具寿命 160300万次 50100万次热流道模具使用率 80%以上 总体不足10%标准化程度 7080% 小于30%中型塑料模生产周期一个月左右 24个月目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。1.3 我国模具工业存在问题和主要差距虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面： 总量供不应求国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。 企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂） ，自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全” 、山东职业学院毕业设计论文第 5 页 共 19 页装订线“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专” 、 “小而精” 。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.7：1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。 模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。 开发能力较差，经济效益欠佳我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是1520万美元，有的高达2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。造成上述差距的原因很多，除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视，以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外，还有下列几个原因：（1）国家对模具工业的政策支持力度还不够（2）人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少（3）工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低（4）专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差（5）模具材料及模具相关技术落后山东职业学院毕业设计论文第 6 页 共 19 页装订线第二章 塑件产品的分析2.1 塑件产品的结构本文所提供的产品为电源线板外壳上盖塑件，属于日常用品其产品结构尺寸通过实测测得如图纸，21 产品零件图在现代模具设计中广泛应用三维软件本次采用 UG7.5 进行产品的实体造型这样使外观更美观。造型如图 2-2 所示：山东职业学院毕业设计论文第 7 页 共 19 页装订线22 三维造型本产品的结构中有一个双插座孔和两个三插座孔，断开开关及指示灯右下角上留一缺口与与接线板座构成可供连接的电源线通过，故需要有四组插孔的通孔，开关和指示灯孔。2.2 产品的塑件品种及特性接线板使用时，由于插拔或电源开关开启可能会产生火花，因而对产品有一定的阻燃要求，大多采用阻燃的 ABS，本接线板采用电源开关进行开启、关闭，又采取触点式接通方式，减少了插拔摩擦起电现象。为了降低成本，采用HIPS 塑料。2.3 塑件产品的质量要求（1）产品外观要求。本产品外观总体上无特殊要求，外表面上应无明显的缺陷即可。由于本产品为不透明件，内表面的外观不作具体要求。外表面无明显的缺痕主要指无明显的缩痕，整体上无明显的拼缝线，插孔允许尖角或较小的飞边，电源线缺口允许较小的竖飞边。（2）产品精度要求。掩口与接线板座有配合要求。通过电源线的缺口应与底座对应，为了与底座安装有六个螺丝孔。其余的尺寸精度为自由公差。2.4 塑件产品的质量及成型的投影面积接线板的外形尺寸(长 X 宽 X 高)：170mmX55mmX12mm为了节约加工费用，建议使用一模两出，因此产品在注塑时的投影面积应为两个型腔的投影面积加上浇注系统的流道投影面积，为了简化计算，流道面积占总面积的 5%以下，故忽略不计。浇注系统的体积和重量都近似按 8%计算。塑件产品成型的投影面积计算如下：成型的投影面积217055=18700mm根据