遥控器盒盖的塑料模具设计[三维PROE]【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 本科毕业设计 (论文 ) 题目： 遥控器盒盖的塑料模具设计 系 别 ： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 05 月 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 I 遥控器盒盖的塑料模具设计 摘要 塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中， 60%零部件，都要依靠模具成形。它不仅直接影响工业产品的水平，也是一个国家工业化程度和机械制造工业技术水平的综合体现。 本文详细介绍了遥控器盒盖的塑料模具设计，主要包括：塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；模具结构的设计；成型零件的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；侧向分型与抽芯机构的设计等。本次设计为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料 浇口形式选用了侧浇口。通过以下计算和设计是可行的，并可以应用到实际生产中。 通过本设计，可以对注塑 模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对 学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。 关键词： 注塑模具；导向机构；脱模机构 ；遥控器 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 is in 60%to on of It of is a of of of of is of i. e. a By is be to to to a in of to 文档就送全套 纸 交流资料 14951605 要符号表 公 0大注射量 S 收缩率 锁紧块的斜角 斜导柱倾斜角 模行程 S 模具制造公差 z模具制造公差 c模具磨损量 3 d 斜导柱直径 芯距 材料的许用应力 P 导滑槽施加的压力 具型腔的总热量 A 塑件包紧型芯的侧面积 L 斜导柱的有效工作长度 0 抽拔阻力 p 塑件对型芯产生的单位正压力 为脱模板中心允许的最大变形量 12买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 I 目 录 1 绪论 . 1 述 . 1 目国内外相关研究情况 . 1 料模具的发展趋势 . 2 究本课题的意义 . 3 2 塑件材料分析和工艺分析 . 4 件的工艺分析 . 4 件的材料 . 4 成型性能 . 4 件的基本特性 . 5 乙烯 丙烯腈（ 注射成型工艺参数 . 5 件的成型工艺及原理 . 6 件的结构设计 . 6 件的尺寸及精度 . 7 件的尺寸及精度 . 7 件的体积和质量 . 7 塑模的机构组成 . 7 具的方案选择 . 7 3 注塑机的选择 . 9 腔数目的确定 . 9 口种类确定 . 9 择注射机及注射机的主要参数 . 9 射机的类型 . 9 射机成型工艺分析 . 10 塑机的校核 . 11 件在分型面上的投影 面积和锁模力的核 . 12 具与注射机安装模具部分相关尺寸核 . . 12 4 模具结构的设计 . 14 注系统 . 17 注系统的作用 . 17 注系统布置 . 17 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 注系统设计 . 14 注系统的组成 . 14 注系统的设计原则 . 15 流道的设计 . 15 流道的设计 . 16 口的设计 . 16 料穴的设计 . 16 口的位置设计 . 17 5 成型零件设计 . 18 型面的设计 . 18 型零件应具备的性能 . 229 型零件的结构设计 . 19 模（型腔）结构设计 . 19 芯的结构设计 . 20 型零件工作尺寸计算 . 24 响塑件尺寸和精度的因素 . 22 型零件工作尺寸的计算 . 22 形型腔壁厚的计算 . 25 架的选择 . 24 6 导向机构的设计 . 28 向机构的作用 . 28 柱导向机构 . 28 向机构的总体设计 . 28 柱的设计 . 29 套的设计 . 29 7 脱模机构的设计 . 33 模机构的结构组成 . 34 模机构的设计原则 . 34 模机构的结构 . 34 模机构的分类 . 34 模力的计算 . 35 模机构 . 31 杆机构的设计 . 31 8 侧向分型与抽芯机构设计 . 37 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 向分型与抽芯机构的分类 . 37 压油缸侧向抽芯机构设计 . 32 滑槽设计 . 33 块定位装置设计 . 33 紧块设计 . 33 芯的计算 . 33 芯距的计算 . 33 芯力的计算 . 33 9 排气系统的设计 . 35 10 温度调节系统的设计 . 36 度调节系统的作用 . 36 度调节系统的要求 . 36 度调节系统对塑件质量的影响 . 36 却系统的机构 . 37 具冷却系统的设计原则 . 37 具冷却系统的结构 . 38 11 塑料模具用钢 . 39 12 模具可行性分析 . 40 模具的特点 . 40 场效益及经济效益分析 . 40 具爆炸图 . 40 具装配图 . 41 13 总结 . 46 致谢 . 48 参考文献 . 49 毕业设计（论文）知识产权声明 . 46 毕业设计（论文）独创性声明 . 47 附录 . 48 1 绪论 1 1 绪论 2 1 绪论 3 1 绪论 4 1 绪论 1 绪论 5 述 塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备。振兴和 发展我国的模具工业 ,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中， 60%部件，都要依靠模具成形。用模具生产制作所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是 “效率放大器 ”，用模具生产的最终产品的价值 ,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，塑料模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是质量、技术和能力等方面都 有了很大的进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低挡塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中高档塑料模具也有供过于求的趋势。 内外模具的相关情况 外塑料发展已经有一百多年的历史了，伦敦科学博物馆纪念塑料合成问世百年的展览取名为 “ 可塑性 ” 。早在 1926 年 3 月，美国塑料杂志对塑料也有这样的定义：一种物质的性质，使他成为任何想要的形状，而不像非塑料物质那样需要切凿。 目前，国外在塑料以及模具方面有了以下几个注重： (1)重于塑料的改性。 (2)增强高分子的性能。 (3)多种以上原材料合金。在 21 世纪，国外塑料的领域也是十分广泛：汽车工业，机械工业，电子电器工业，塑料包装工业，航空航天工业，建材工业，农业等。20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。 加大了用于技术进步的投 入力度， 将技术进步作为企业发展的重要动力。 此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。 模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。塑料机械工业的发展趋势与其他工业基本相同，今后主要朝着精密，高质，高性能，节材，低噪与可持续发展的方向发展。其发展的核心和本质上精密技术和高深技术的发展，它的发展驱动力是国民经济对塑料制品在产量上，质量上合品质上的增长需求。产品与技术的发展趋势主要有微型化与大型规格装备的开发，个性化与规模经营的相辅相成，自动化与智能化。 毕业设计（论文 ） 6 料模具的发展趋势 塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广 ： （ 1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展 ； （ 2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展 ； （ 3 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 T 技术将得到快速发展 ； （ 4）模具设计、加工及各种管理将向数字化 、信息化、网络化方向发展 ； （ 5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用 ； （ 6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法 ； （ 7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展 ； （ 8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展 ； （ 9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展 ； （ 10）模具标准化程度将不断提高。 在可持续发展和绿色产品被日 益重视的今天， “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向 2。 近年来，港资、台资、外资在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能进入上述统计之中。在科技发展中，人是第一要素，因此我们特别注意人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体 与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来 3。 毕业设计（论文 ） 7 究本课题的意义 本次毕业设计的内容是遥控器盒盖的塑料模具设计。塑料是一种天然合成或者用天然材料改性而得到的，以高分子化合物为基体的固体材料。遥控器盒盖带当今社会是不可缺少的一种塑件。用量大。遥控器在人们的生活中已经随处可见，所以完善遥控器的设计是时不我待的，美观，简洁，方便，环保已经是现代的时尚，遥控器盒盖也将成为一个大市 场，在我国相关政策的引导下，塑料模具行业也会得到更大的发展。有利于经济的发展。遥控器盒盖在现代生活中应用广泛。有利于当代人的舒适生活。有很好的市场前景。 随着科学技术的发展，塑料成型方法不断改革和完善，对塑料工业的发展提供了强大的支持，也为现代工业提供了更多的选择空间。模具制造业是我国国民经济基础，也是关键工业。我国处于经济建设快速发展时期，塑料模具表面光滑，耐水性好，可塑性强，操作简单，模具可以反复使用。而塑料制品是近年来在我国飞速发展的一类加工材料，广泛运用于国民经济的各个领域，模具是制造业 的一种基本工艺装备， 它的作用是控制和限制材料 （固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以 其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标 志，它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。 振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 、 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分， 又是高新技术产业 化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车， 纺织，航空，航天 等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水 平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加 工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。 研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展 有着特别重要的意义。2 塑料模具的材料分析和工艺分析 件的工艺分 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、 精度等级和2 塑料模具的材料分析和工艺 8 表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。遥控器壳如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 图 控器盒盖塑件 件的材料 此塑件的材料为 基本特性 遥控器盒盖是日常生活中常见的生活用品。根据用途选取材料。 由丙烯、 丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 烯腈使 良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使 韧，苯乙烯使 良好的加工性和染色性能。 格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为 有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 乎没有影响， 溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。 面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， 一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 c 左右，热变形温度约为 93 c 耐气候性差，在紫外线作用下 变硬发脆。非结晶型塑料，品种牌号很多。各品种的机电性能和成型性能也各有差异，应按品种确定成型方法毕业设计（论文） 9 和成型射时间和冷却时间最重要，它们对塑件的质量均有决定性影响。注射时间中的 充模时间和充模速度成正比，在生产中，充模时间一般为 3s 5s。注射时间中的保压时间就是对型腔的压实时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般为 20s 25s，（特厚塑件可高达 5 10在熔料冻结浇口之前，保压时间的多少，将对塑件密度和尺寸精度产生影响。保压时间的长短不仅与塑件的结构尺寸有关，而且与料温、模温以及主流道和浇口的大小有关。如果主流道和浇口的尺寸合理、工艺条件正常，通常以塑件收缩率波动范围最小的压实时间为最佳值。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑件的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则，冷却时间一般在 30s 120s 之间。成型周期中的其他时间则与生产过程是否连续化和自动化，以及连续化和自动化的参与程度有关 4。 成型性能 ： 吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进 行干燥处理； 升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用侧浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 c ，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80 c 。热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 乙烯 丙烯腈（ 注射成型工艺参数 料性能指数如表 示 。 表 料性能 名称 单位 数值 密度 (g/ 点 c 130160 热变形温度 45N/598 弯曲强度 0 续表 名称 单位 数值 拉伸强度 549 拉伸弹性模量 度 6286 毕业设计（论文） 10 收缩率 % 口冲击强度 kJ/120 弯曲弹性模量 缩强度 6286 体积电阻系数 013 击穿电压 5 介电常数 60件的成型工艺及原理 件的结构设计 a. 脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。5，塑件材料 型腔脱模斜度为 1 30/ ，型芯脱模斜度为 1 。 b. 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本 密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。本次设计的塑件壁厚选取在3该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 3右。 c. 塑件的圆角 遥控器是生活用品，为了美观以及防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。 件的尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在毕业设计（论文） 11 一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸 玲珑小巧些。该塑件的材料为 动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 精度，未注采用精度 6。 件表面粗糙度 遥控器塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取 决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。 本次遥控器塑件确定外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为 m ，内部为 0.4 m 。 件的体积和质量 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ 密度为 ），即可以得出该塑件制品的体积为质量为 。 塑模的机构组成 注射模具主要包括动模和定模两部分，动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上。注射时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统，开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品 7。 具 的方案选择 方案一：该零件以侧面为分型面，使用液压机抽芯，采用顶杆推出，侧流道型浇口。优点是流程短，进料快，阻力小等；缺点去除浇口不便，不利于塑件脱模。浇口形状选用圆形。 方案二：该零件以底面为分型面，使用单向侧抽芯，采用顶杆推出，使用侧浇口，截面尺寸选用圆形。 毕业设计（论文） 12 方案三：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。 综合这三种方案的优缺点，确定最后方案完成设计如下。 3 注塑机的选择 13 3 注 塑机的选择 腔数目的确定 因为遥控器盒盖的塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度