毕业设计说明书—

常州机电职业技术学院设计说明书 1 第一章第一章 塑件的工艺分析塑件的工艺分析 1 1 塑件如图 1 1 所示 图 1 1 产品图 名称 计算器后盖 材料 ABS 塑料 抗冲击 数量 较大批量生产 质量 4 37g 颜色 灰黑色 要求 塑件表面光滑 塑件允许最大的脱模角度为 0 5 度 1 11 1 塑件材料特性塑件材料特性 ABS 塑料 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 是在聚苯乙烯分子中导入了丙 烯腈 丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物 也可称改性聚苯乙烯 具有聚苯 乙烯更好的使用性能和工艺性能 ABS 塑料是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程塑料 它具有的良好的机械强度 特别是抗冲击强度 具有一定的耐磨 性 耐寒性 耐水性 耐油性 化学稳定性和电性能 一般为无定型料 不透明 无毒 无味 成型塑件的表面有较好的光泽 其缺点是耐热性不高 并且耐气候 1 常州机电职业技术学院设计说明书 2 性较差 在紫外线作用下易变硬发脆 1 21 2 塑件材料成型性能 塑件材料成型性能 使用 ABS 注射成型塑件时 由于其熔点黏度高 所需的注射成型压力较高 因此塑件对型芯的包紧力较大 故塑件应采用较大的脱模斜度 另外熔体黏度高 使 ABS 塑件易产生焊接痕 所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻 力 ABS 易吸水 成型加工前应干燥处理 在正常成型条件下 ABS 塑件的尺寸 稳定性较好 塑件成型工艺参数的确定 查相关手册得到查相关手册得到 ABSABS 抗冲 塑料成型工艺参数 抗冲 塑料成型工艺参数 密度 1 0 1 04 收缩率 0 3 0 8 预热温度 80 85 预热时间 2 3 料筒温度 后段 150 170 中段 165 180 前端 180 200 喷嘴温度 170 180 模具温度 50 80 注射压力 60 100 成型时间 注射时间 20 90 保压时间 0 5 冷却时间 20 第二章第二章 成型零件的设计成型零件的设计 2 12 1 成型零件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸的计算 取 ABS 塑料的平均收缩率为 0 55 塑件未注公差按照 SJ1372 种的 8 级精度 公差选取 根据计算公式得凹模 型芯工作尺寸 尺寸结果如图 2 1 常州机电职业技术学院设计说明书 3 1 图 2 1 产品尺寸 1 型腔尺寸 长度尺寸 L L LS M111cp 4 3 Z 25 0 0 74 0 75 0 0055 0 75 15875 158 25 0 0 71 159 宽度尺寸 L L L S M222cp 4 3 Z 09 0 0 09 0 0 04 97 77 28 0 75 0 0055 0 51 7751 77 深度尺寸 H H H S M111cp 3 2 Z 07 0 0 07 0 0 21 2 22 0 67 0 0055 0 0 22 0 2 型芯尺寸 长度尺寸 l l l S M111cp 4 3 Z 常州机电职业技术学院设计说明书 4 0 25 0 0 25 0 03 50 74 0 75 0 0055 0 5050 宽度尺寸 l l l S M222cp 4 3 Z 0 09 0 0 09 0 45 40 28 0 75 0 0055 0 4040 高度尺寸 h h h S M111cp 3 2 Z 7ul 式中 L 塑料外型长度基本尺寸的最大尺寸 mm M l 塑件内型长度基本尺寸的最小尺寸 mm M H 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸 mm M h 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸 mm M 塑件中心距的平均尺寸 S C 塑件的公差 mm 模具制造公差 取 1 3 1 4 z 由于现代模具企业都是应用电脑自动编程技术对模具的型芯型腔进行加工 UG proe 等 这样不仅可以保证模具的精度较高而且加工方便 大缩短了模 具的制造周期 所以其它的一些尺寸可不予算出 2 22 2 成型零件结构设计 成型零件结构设计 凹模和型芯的结构设计凹模采用整体式结构 这样的结构可以保证塑件的外 表面的质量 并且有利于塑件的抛光 第三章第三章 浇注系统的设计浇注系统的设计 塑件采用注射成型生产 并采用侧浇口浇注系统形式 常州机电职业技术学院设计说明书 5 浇口尺寸 3 13 1 确定型腔数目及布置 确定型腔数目及布置 注塑模的型腔数目 可以是一模一腔 也可以是一模多腔 在型腔数目的确定 时主要考虑以下几个有关因素 1 塑件的尺寸精度 2 模具制造成本 3 注塑成型的生产效益 4 模具制造难度 考虑到该塑件是一般常用制品 查手册得塑件的经济精度推荐 4 级 塑件形 状较简单 质量较小 生产批量大 所以应使用多型腔注射模具 考虑到塑件侧 壁有凹进去的地方 需侧向抽芯 所以模具采用一模一腔 型腔布置如图 3 1 所 常州机电职业技术学院设计说明书 6 示 图 3 1 型腔数目 3 23 2 选择分型面 选择分型面 分型面位置选择的总体原则 是能保证塑件的质量 便于塑件脱模及简 化模具的结构 分型面受到塑件在模具中的成型位置 浇注系统设计 塑件 的结构工艺性及精度 嵌件位置形状以及推出方法 模具的制造 排气 操 作工艺等多种因素的影响 因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从 以下方面进行选择 a 便于塑件顺利脱模 尽量使塑件开模时留在动模一边 b 保证塑件的精度要求 c 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 d 满足塑件的外观质量要求 e 便于模具加工制造 f 对成型面积的影响 g 对排气效果的影响 h 对侧向抽芯的影响 本塑件的分型面位置如图 3 2 所示 图 3 2 所示的分型面选择在塑件下端的 最大分型面上 这样的选择使塑件外表面可以在整体凹模型腔内成型 塑件外表 常州机电职业技术学院设计说明书 7 面光滑 同时侧向抽型容易 而且塑件脱模方便 如果分型面选择在其他位置 会在分型面处留下痕迹 则会影响塑件表面的质量 同时会使侧向抽芯困难 所 以选择如图 3 2 所示的分型面位置 图 3 2 分型面 3 33 3 确定浇注系统 确定浇注系统 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体 的流动通道 它由主流道 分流道 冷料穴和浇口组成 它向型腔中的传质 传 热 传压情况决定着塑件的内在和外表质量 它的布置和安排影响着成型的难易 程度和模具设计及加工的复杂程度 所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一 3 3 13 3 1 主流道的设计主流道的设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触 可看作是喷嘴的通道在模具中的延续 另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道 其设计要点 a 主流道设计成圆锥形 其锥角可取 2 6 流道壁表面粗糙度取 0 Ra 0 63 m 且加工时应沿道轴向抛光 b 主流道如端凹坑球面半径 R2 比注射机的 喷嘴球半径 R1 大 1 2 mm 球面凹坑深度 3 5mm 主流道始端入口直径 d 比注射机的喷嘴孔直径大 0 5 1mm 一般 d 2 5 5mm c 主流道末端呈圆无须过渡 圆角半径 r 1 3mm d 主流道长度 L 以小于 60mm 为佳 最长不宜超过 95mm 根据上面得出的注塑机 XS ZY 125 型喷嘴有关尺寸如下 常州机电职业技术学院设计说明书 8 喷嘴前端孔径 d0 4mm 喷嘴前端球面半径 R 12mm 为了使凝料能顺利拔出 主流道的小端直径 d 应稍大于注射 喷嘴直径 d 根据设计要点 c 可以得出 小端直径 d d0 0 5 1 mm 4 1 5mm 锥度取 2 内表面粗糙度 Ra 0 4 主流道大端与分流道相接处有过 m 渡圆角 通常 r 取 1 3mm 以减少料流转时的阻力 即 r 2 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触 属易损件 对材料要求较严 因 而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式 俗称浇口套 这边称 唧咀 以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理 唧咀都是标准件 只 需去买就行了 常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种 有托唧咀用于配装定位 圈 唧咀的规格有 13 16 20 等几种 由于注射机的喷嘴半径为 12 查 塑料模具设计手册 应比喷嘴头半径大 1 2mm 所以唧咀的为 SR R 2 3 10 1 11mm L 60 如图 3 3 图 3 3 浇口衬套 查中国设计大典得定位圈直径为 定位圈高度取 H 15mm 等 其尺寸如图 3 4100 常州机电职业技术学院设计说明书 9 图 3 4 定位环 材料为 T8 碳素工具钢 经正火处理 硬度为 183 235HBS 3 3 23 3 2 分流道的设计分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道 一般开设在分型面上 起分流和转向作 用 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置 分流道的设计应尽可 能短 以减少压力损失 热量损失和流道凝料 a 分流道的截面形状和尺寸 分流道的截面形状有圆形 矩形 梯形 U 形 和六角形 要减少流道内的压力损失 希望流道的截面积大 表面积小 以减小 传热损失 因此 可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率 其中圆 形和正方形的效率最高 但正方形的流道凝料脱模困难 所以这里选择圆形截面 查 塑料模具设计手册 得出 R 5mm b 分流道的长度 分流道要尽可能短 且少弯折 便于注射成型过程中最经 济地使用原料和注射机的能耗 减少压力损失和热量损失 将分流道设计成 30mm c 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却 只 有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想 因面分流道的内表面粗糙度 Ra 并 不要求很低 一般取 1 6 m 左右既可 这样表面稍不光滑 有助于塑料熔体的 外层冷却皮层固定 从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差 以保证熔体 流动时具有适宜的剪切速率和剪切热 3 3 33 3 3 浇口的设计 浇口亦称进料口 是连接分流道与型腔的通道 除直接浇口外 它是浇注系 常州机电职业技术学院设计说明书 10 统中截面最小的部分 但却是浇注系统的关键部分 浇口的位置 形状及尺寸对 塑件性能和质量的影响很大 他的基本作用是使从分流道来的熔体产生加速 以 快速充满型腔 塑件采用侧浇口成型 其浇注系统如图 3 6 所示 潜伏式浇口的厚度 a 1 2mm 宽度 b 3 6mm 长度 L 1 5mm 分流道截面采用梯形截面 各个部分的尺 寸如图 2 4 所示 主流道为圆锥形 主流道的锥角为 2 6 内壁的表面粗糙 度为 m 小端直径 d 为 4 长度 L 44 53 为了防止主流道与注射机的喷嘴处8 0 a R 产生溢料 图 3 6 浇口凝料 3 43 4 冷料穴与拉料杆的设计 冷料穴与拉料杆的设计 冷料穴是用来储藏注射间隙期间喷嘴所产生的冷凝料头和最先射入模具浇注 系统的温度较低的部分熔体 防止这些冷料进入型腔而影响制品质量 并使熔体 顺利充满型腔 冷料穴的宽度和分流道相等 其长度根据经验可以取值为宽度的 1 5 2 倍 所以冷料穴的长度为取为 8mm 拉料杆是为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出 所以要设置拉料 杆 选择带钩形拉料杆 如图 3 7 常州机电职业技术学院设计说明书 11 3 7 拉料杆 第四章第四章 选用模架选用模架 4 14 1 制品的计算 制品的计算 4 1 14 1 1 粗略计算制品的体积和质量粗略计算制品的体积和质量 体积 2125 7672mm 3 面积 5501 5225mm 2 质量 0 00437 kg 4 1 24 1 2 粗略计算浇注系统的体积和质量粗略计算浇注系统的体积和质量 体积 198 56mm 3 面积 212 12 mm 2 质量 0 00132kg 4 1 34 1 3 总体积和总质量的计算总体积和总质量的计算 总体积 4 57 cm 浇注系统塑件 V 3 常州机电职业技术学院设计说明书 12 总重量 5 69gM 聚苯乙烯的密度为 1 054g cm ABS 塑料密度为 1 02 1 16g cm 33 满注射量 08 0 塑件机 VV 式中 额定注射量 cm 机 V 3 塑件与浇注系统凝料体积和 cm 塑件 V 3 33 71 5 80 0 57 4 80 0 cmcm V 塑件 或满足注射量 8 0 1 1 塑件机 VV 式中 额定注射量 g 机 M 塑件与浇注系统凝料的重量和 g 塑件 M 聚苯乙烯的密度 1 塑件采用塑料的密度 2 gg V 29 6 8 0054 1 16 1 57 4 8 0 1 2 塑件 注射压力 查 模设计指导 表 6 5 ABS 塑料成型时的注射压力为 70 到 90 兆帕 所模力 pFF 锁模力 式中 塑料成型时型腔压力 ABS 塑料的型腔压力p 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和 F 2 mm 面的属性 面积 2874 6573mm 2 周长 1484 79428 mm 上面为用 CAE 对如图 4 2 制品连同浇注系统进行简单分析测得塑件及浇注系统在 分型面上的投影面积为 16453 2 mm 各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积 常州机电职业技术学院设计说明书 13 取 27548F 2 mm kN44 8262754830 pF 4 24 2 标准模架的选择 标准模架的选择 4 2 14 2 1 型腔强度和刚度的计算型腔强度和刚度的计算 为了保证塑料制品精度和便于制品脱模 其型腔为整体式 因此型腔的强度 和刚度按整体式进行计算 由于型腔的壁厚计算比较麻烦 也可以参考经验数据 查书本表 6 16 型芯侧壁厚 板 S 28 1 型腔底板厚度的计算 H 50 4 2 24 2 2 注射机的选用注射机的选用 根据以上分析 计算 查表可以得到初选注射机的型号为 XS Z 125 注射机 XS Z 125 的有关技术参数如下 特性内容特性内容 额定注射量 cm 3 125 喷嘴孔直径 mm 4 注射方式螺杆式推出形式两侧设有顶杆 机械顶出 中 心距230mm 螺杆 柱塞 直径 mm 42 动 定模固定板尺寸 mm mm 428 458 注射压力 MPa 120 拉杆空间 mm 260 290 注射行程 mm 115 合模方式液压 机械 流量 L min 100 12锁模力 kN 900 液压泵 压力 MPa 6 5 最大注射面积 cm 3 320 电动机功率 kW 10 常州机电职业技术学院设计说明书 14 模板最大行程 mm 300 螺杆驱动功率 kW 4 模具最大厚度 mm 300 加热功率 kW 5 模具最小厚度 mm 200 机器外形尺寸 mm mm mm 3340 750 15 00 喷嘴圆弧半径 mm 12 喷嘴移动距离 mm 210 其他总力280kN 开 模力8T 顶杆最 大距离190mm 4 2 34 2 3 选用标准模架选用标准模架 选择标准型中小模架 它有 A1 A2 A3 A4 四个品种 根据以上分析 计算以上分析 计算以及型腔尺寸及位置可以确定模架的结构形 式和规格 查 塑料模具设计手册 表选用 板 A2 250 300 05 Z2 GB T12556 1 1990 定模板厚度 A 55mm 动模板厚度 B 70mm 垫块厚度 C 75mm 模具厚度 50 A B C 50 55 70 75 5 250mm 如图所示 3 9 模 H 常州机电职业技术学院设计说明书 15 3 9 总装图 4 34 3 注射机的效核 注射机的效核 4 3 14 3 1 注射量 锁模力 注射压力 模具厚度的校核注射量 锁模力 注射压力 模具厚度的校核 由于在初选注射机和选用模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素 选用的 所以注射量 锁模力 注射压力 模具厚度不必进行校核 已符合所选 注射机要求 4 3 24 3 2 开模行程的校核开模行程的校核 注射机最大开模行程 S 浇件 1052 hhS 常州机电职业技术学院设计说明书 16 式中 塑料制品的高度 mm 件 h 浇注系统的高度 mm 浇 h 2 5 10 2 26 87 65 5 10 130 件 h 浇 h 故 满足要求 4 2 34 2 3 模具在注射机上的安装模具在注射机上的安装 从标准模架外型尺寸看小于注射机拉杆空间 并采用压板固定模具 所以所 选注射机规格满足要求 第五章第五章 塑件脱模结构的设计塑件脱模结构的设计 把塑料制品从凹模或凸模上脱出来的机构即为推出机构或脱模机构 它是塑 料注塑模具的重要组成部分 推出机构的形式和推出方式与塑料制品的形状 结构和塑料性能有关 本课 题制品内部有两处倒扣对称分布在两侧 故有限考虑使用斜顶 倒扣量为 3 0mm 设计斜顶时采用 8 0 的斜插角 具体结构如下图 5 1 图 5 1 斜顶布局 常州机电职业技术学院设计说明书 17 5 15 1 对推出机构设计的要求 对推出机构设计的要求 1 塑料制品脱模后 不能使塑料制品变形 推力分布均匀 推力面积要大 推杆尽量靠近凸模 但也不要距离太近 2 塑料制品在推出时 不能造成碎裂 推力应作用在塑料制品承受力大的 部位 如塑料制品的肋部 凸缘及壳体壁等 3 不要损坏塑料制品的外观美 4 推出机构应准确 动作可靠 制造方便 更换容易 推出机构的零件包括 推杆 推板和推管等 5 25 2 推件力的计算 推件力的计算 推件力 1 sincos qAApFt 式中 A 塑件包络型芯的面积 2 mm 塑件对型芯面积上的包紧力 取 0 8 1 2 Pa pp 7 10 7 10 脱模斜度 大气压力 0 09Mpa q 塑件对刚的摩擦系数 约为 0 1 0 3 制件垂直于脱模方向的投影面积 1 A 2 mm 面的属性 面积 26742 476101923 mm 2 周长 6915 016685210 mm 上面为用 CAE 对制件垂直于脱模方向投影面积简单分析测得其面积为 12721 42 2 mm A 26742 5 2 mm 26742 5 1 2 0 3COS40 sin40 t F 7 10 0 09 194 45 6 10 常州机电职业技术学院设计说明书 18 97058 7N 5 3 5 3 确定顶出方式确定顶出方式 根据制品结构特点 在塑件长边的中间设有 4 根顶杆 并都是普通的圆顶杆 对于流道的固化塑料也设置拉料杆和顶出杆 顶杆的位置如图 5 2 所示 5 2 拉料杆和顶出杆位置 图 5 2 普通的圆形顶杆按 GB4169 1 1984 选用 均可满足顶杆刚度要求 查表 7 13 选用8 mm 98mm 型号的圆杆顶杆 4 根 已完全可以将制品推出 第六章第六章 冷却系统的设计冷却系统的设计 确定模温调节系统 一般生产 ABS 材料塑件的注射模具 不需要加热 此模 具采用四条冷却水道 若要详细指导 请见总装配图 斜顶 线 顶针 常州机电职业技术学院设计说明书 19 水路 第七章第七章 排气系统的设计排气系统的设计 确定排气方式 由于制品的尺寸比较小 利用分型面和推杆的配合间隙排气 即可 型芯制造工艺卡片型芯制造工艺卡片 工序 号 工序名称工序内容设备 1 备料下料 200 x100 x25mm锯床 2 热处理调质 HRC20 40 3 铣平面195 6x95 6x21 0 mm 棱边倒角 1 5x1 5x45 铣床 4 平磨平磨六个面 单边留精磨量 0 5 0 1mm 保证垂直度小于 0 01 磨床 5 钳工依据图纸划线 加工各类孔 常州机电职业技术学院设计说明书 20 6 铣削粗铣至要求 保证淬火 精磨余量 CNC 7 热处理防止脱碳或氧化 HRC60 55 变形量 不大于 0 01mm 8 精磨以原平面自为基准 精磨六个面 保 证垂直 保证尺寸 磨床 9 铣削精铣至要求 保证模具的配模余量 CNC 10 电加工拉正垂直面 找正中心 EDM 蚀除料 位圆角 电火花机器 11 钳工修研 抛光凹模内行 保证图纸要求 和粗糙度的要求 型腔制造工艺卡片型腔制造工艺卡片 工序 号 工序名称工序内容设备 1 备料下料 200 x100 x32mm锯床 2 热处理调质 HRC20 40 3 铣平面195 6x90 6x29 0 棱边倒角 1 5x1 5x45 铣床 4 平磨平磨六面 单边留精磨量 0 5 0 1mm 保证垂直度小于 0 01 磨床 5 钳工划线加工各孔 螺纹孔 保证图纸要 求 6 铣削粗铣至要求 保证淬火 精磨余量 CNC 7 热处理防止脱碳或氧化 HRC60 55 变形量 不大于 0 01mm 8 精磨以原平面自为基准 精磨六个面 保 证垂直 保证尺寸 磨床 9 铣削精铣至要求 保证模具的配模余量 CNC 常州机电职业技术学院设计说明书 21 10 电加工拉正垂直面 找正中心 线切割加工 浇口套孔 EDM 蚀除料位圆角保证图 纸上下偏差和粗糙度的要求 线切割机器 电火花机床 11 钳工修研 抛光凹模内行 保证图纸要求 和粗糙度的要求 第八章第八章 结论结论 8 18 1 设计要点 设计要点 1 了解塑料熔体的流动状态 确定塑料在流道和型腔各处流动阻力 流动 速率 并校验最大流动长度 根据塑料在模内充模顺序 考虑塑料在模内重新熔 合和型腔内空气排气问题 2 考虑冷却过程中塑料收缩及补缩问题 3 确定控制塑件在模内结晶 取向和改善塑件内应力的措施 4 进浇点和分型面的选择 确定塑件的横向分型及推出方式与结构 考虑 模具的冷却和加热系统设计 5 进行模具与注射机相关工艺参数的校核 包括与注射机的最大注射量 锁模力 装模部分尺寸关系等 6 模具的总体结构和零件形状需简单合理 并具有合适的精度 表面粗糙 度 强度和刚度 应易于制造和装配 2 2 设计程序 设计程序 1 分析塑件工艺性和工艺条件 首先了解塑件的用途 使用情况及工作要求 对于塑件图上提出的塑件 形状 尺寸精度 表面粗糙度等进行工艺分析 即从成形工艺 塑件的设计原则 模具结构合理性等方面进行综合分析 常州机电职业技术学院设计说明书 22 8 2 8 2 确定塑件成型工艺及设备确定塑件成型工艺及设备 1 确定成型工艺条件 包括注射温度 模具和冷却介质的温度 注射压 力 注射速度和注射循环周期等 2 根据塑料形状尺寸 估算塑件体积和重量 确定型腔数 3 初步选择设备型号规格 并校核与模具有关的技术参数 包括额定注 射量 注射压力 锁模力 最大 最小模厚 开模行程 推出装置及装模部分的 尺寸 模板尺寸 拉杆空间 定位孔直径 喷嘴定位半径等 8 3 8 3 确定模具总体结构方案确定模具总体结构方案 1 选择成型位置 确定分型面 脱模方式 侧孔 侧凹的成型方式 浇 注系统形式 浇口开设位置等 2 选择合适的标准模架 确定模具成型零件的材料及加工方法 3 通常需构思几种模具结构方案 采用容易制造 便于操作 确保成型 塑件质量的模具结构 8 4 8 4 绘制模具装配图绘制模具装配图 1 首先确定模具中心线及模具主视及侧视图外形线 确定动模与定模的 分型面 确保塑件留在动模一侧 画出塑件位置及定模 动模型芯 画出流道及 浇口 2 在动模投影平面图上画出塑件位置 动模型芯 流道 冷却水道 布 置导向孔 复位杆孔 固定螺钉孔 推杆孔等各孔位置 并在主视图上表示各零 件之间的装配关系 3 画出所有零件的引线 并顺序标出件号 画出所有标准件的引线 并 标明序号 4 填写标题栏 明细表内容 包括件号 名称 材料 件数及标准件规 格 数量等 5 编写技术要求 包括装配要求及试模要求 注明注射机规格及标准模 架代号 常州机电职业技术学院设计说明书 23 8 58 5 对模具各部分进行受力分析对模具各部分进行受力分析 对模具进行必要的强度及刚度计算 对薄弱部分在结构上进行加强 8 6 8 6 成型零件成型尺寸的计算成型零件成型尺寸的计算 8 7 8 7 加工零件工作图的绘制及其加工工艺加工零件工作图的绘制及其加工工艺 按装配图测绘成型零件及所需加工零件的工作图 同时考虑零件的加工工艺 注意选择合理的三面投影图 断面 剖视图 标注尺寸公差及表面粗糙度 材料 及热处理要求等 并编写零件的技术要求 8 8 8 8 完成设计 制图 校对或审核签字后进行复制完成设计 制图 校对或审核签字后进行复制 毕业设计心得体会毕业设计心得体会 大学三年的专科学习即将结束 毕业设计是其中最后一个环节 是对以前所 学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验 随着我国经济的迅速发展 采用模 具的生产技术得到愈来愈广泛的应用 在完成大学三年的课程学习和课程 生产实习 我熟练地掌握了机械制图 机械设计 机械原理等专业基础课和专业课方面的知识 对机械制造 加工的工 艺有了一个系统 全面的理解 达到了学习的目的 对模具设计这个实践性非常 强的设计课题 我们进行了一年的实习 经过在常州新科注塑厂单位的生产实习 我对模具 特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识 丰富了各种模具的 结构和动作过程方面的知识 而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破 经过这次的毕业设计 我进一步了解注射塑料模具的设计过程 使得在书 本和课堂上学到的知识能与实践相结合 加强了我的模具设计知识 我对模具设 常州机电职业技术学院设计说明书 24 计生产产生更浓厚的兴趣 使个人的模具设计的能力得到综合运用 做到设计理 论论据充分 设计方案求合理 增强对模具设计的独立工作能力 以严谨的科学 态度和正确的设计思想完成设计 为今后的学习和工作打好基础 我运用模具设 计与制造的知识完成本次设计 训练绘图 看图的基本功 学会绘制标准工程图 熟练应用PRO E CAD设计软件 使个人熟练应用参考资料 设计手册 设计应规 范化 掌握国家有关标准和部门颁发标准 但从这次毕业设计中我同时意识到自己知识的缺乏 还未达到成熟的设计 水平 在指导老师的协助下和讲解下 明确了模具的一般工作原理 制造 加工 工艺 并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍 设计中 将充分利用和查阅各种 资料 尽最大努力搞好本次毕业设计 思索将来 在这充满挑战 充满竞争的社 会中 我要更加努力学习 来迎接挑战 挑战自我 战胜自我 跨越自我 参考文献参考文献 1 申树义 高济编 塑料模具设计 北京 机械工业出版社 1999 2 陈万林等编 使用塑料注射模具设计与制造 北京 机械工业出版 社 2000 3 党根茂 骆志斌 李集仁编 模具设计与制造 西安 西安电子科技 大学出版社 2001 4 冯炳尧 韩泰荣 蒋文森编 模具设计与制造简明手册 上海 上海科学技术出版社 1999 5 马晓湘 钟均祥主编 画法几何及机械制图 第二版 华南理工 大学出版社 1998 6 周开勤主编 机械零件手册 第四版 高等教育出版社 1998 7 廖念钊 莫雨松 李硕根 杨兴骏编 互换性与技术测量 第四 版 中国计量出版社 2000 8 塑料模具设计手册编写组编 塑料模具设计手册 北京 机械工 业出版社 1984 9 王焕庭 徐善国主编 机械工程材料 大连 大连理工大学出版社 2000 常州机电职业技术学院设计说明书 25 附录 附录 英汉互译英汉互译 塑料压缩模塑料压缩模 在压缩成型过程中 塑料原料是以粉状或锭料形式放置在加热的金属模具型 腔中 因为分型面是水平面 上模就垂直下行 闭合模具后 预成型加压加热作 用一段时间 在压力为 2 3t in 和温度为华氏温度 350 的作用下 是塑料呈半液 态 充满模具型腔 虽然近年来开发的酚醛树脂可在 25S 内塑化 但塑料通常的 塑化需要 1 15min 最后开模取出塑件 如果零件中含有金属嵌件 应在注入塑 料前 讲嵌件放入型腔定位孔中 锭料在装入模腔前预热出去气体 增强流动性 以便于充满模具和缩短塑化时间 电介质加热时加热锭料的便利方法 因为塑料是直接加入模具型腔中的 所以压缩模比其他模塑料工艺的模具简 单 不需要浇道和浇口 可以节省原料 因为清理浇道和浇口 对热固性塑料来 说是极大的浪费 用于压缩模塑的压力机通常是垂直液压机 较大的压力机要求 操作者全神贯注地操作 然而 一个操作者可以同时操作几台小型压力机 因此 压力机要合理放置以便操作者能够方便你从一台到另一台进行操作 操作者要保 证当他再次绕道特定压力机前时 模具恰好准备开模 热固性塑料在加热和加压作用下固化 这个特性决定其适合压缩模和传递模 因为压缩模要交替的加热和冷却 所以热塑性塑料实际上不是用于压缩成型 为 了使热塑性塑料之间硬化并从型腔中顶出 就需要将塑件冷却 压缩模的类型 用于压缩的模具可分为四种基本类型 分别是 不溢式压缩 模 挡环不溢式压缩模 溢式压缩模和半溢式压缩模 在不溢式压缩模中 柱塞 式凸模随上模进入下模模腔成型 因为下模没有挡环或限位装置 柱塞式凸模继 续下行以全部压力施加在塑料上 这样就成产出具有良好电性能和物理性能的致 密塑件 加入模腔的塑料剂量须精确计量 以为其影响零件的壁厚 挡环不溢式 压缩模与不溢式压缩模类似 只是在预定点处增加了挡环 使柱塞式凸模在预定 点停止运动 在这种模具中挡环吸收了原应作用在零件上的部分压力 这种压缩 模可精确控制零件的壁厚 但是塑件密度的变化是相当大的 在溢式压缩模中 溢料会增加上下模的尺寸 当上模对塑料施压时 多余的塑料会从分型面处溢出 对溢料进一步施压 他就硬化最后在上模形成飞边 生产致密塑件通常需要使用 的计算量稍多的原料来增加压力 这种类型的模具之所以在生产中广泛采用 是 因为它想对比较容易制造 并能够控制塑件的厚度和致密度 使其更接近要求 半溢式压缩模是溢式压缩模和不溢式压缩模的组合类型 除了飞边外 采用的挡 环可限制上模的移动 注塑模重要性 1 塑料具有密度小 质量轻 比强度大 绝缘性好 介电损耗低 化学稳定 性强 成型生产率高和价格低廉等优点 在国民经济和人民日常生活的各个领域 得到了日益广泛的应用 早在二十世纪九十年代初 塑料的年产量按体积计算已 经超过钢铁和有色金属年产量的总和 在机电 如所谓的黑色家电 仪表 化 常州机电职业技术学院设计说明书 26 工 汽车和航天航空等领域 塑料已成为金属的良好代用材料 出现了金属材料 塑料化的趋势 2 以汽车工业为例 由于汽车轻量化 低能耗的发展要求 汽车零部件的材 料构成发生了明显的以塑代钢的变化 目前我国汽车塑料占汽车自重的 5 至 6 而国外已达 13 根据专家预测 汽车塑料的单车用量还将会进一步增加 在现代车辆上 无论是外装饰件 内装饰件 还是功能与结构件 都可以采用塑 料材料 外装饰件有保险杠 挡泥板 车轮罩 导流板等 内装饰件有仪表板 车门内板 副仪表板 杂物箱盖 座椅 后护板等 功能与结构件有油箱 散热 器水室 空滤器罩 风扇叶片等 据统计 我国 2000 年汽车产量 200 多万辆 车用塑料达 138 万吨 从国内外汽车塑料应用的情况看 汽车塑料的用量现已成 为衡量汽车生产技术水平的标志之一 3 作为塑料制件最有效的成型方法之一的注塑成型由于可以一次成型各种结构 复杂 尺寸精密和带有金属嵌件的制品 并且成型周期短 可以一模多腔 生产 率高 大批生产时成本低廉 易于实现自动化生产 因此在塑料加工行业中占有 非常重要的地位 据统计 塑料模具约占所有模具 包括金属模 的 38 2 塑 料制品总重量的大约 32 是用于注射成型的 80 以上的工程塑料制品都要采用注 射成型方式生产 4 根据海关统计 我国 2000 年共进口模具 9 77 亿美元 其中塑胶模具共 5 5 亿美元 占 56 3 2001 年共进口模具 11 12 亿美元 其中塑胶模具共 6 16 亿 美元 占 55 4 从品种上来说 进口量最大的是塑胶模具 Compression Molding for Plastics In compression molding the palstic material as powder or preforms is placed into a heated steel mold cavity Since the parting surface is in a horizontal plane the upper half of the mold descends vertically It closes the mold cavity and pressures for a predetermined period A pressure of from 2 to 3 tons square inch and a temperaure at approximately 350F converts the plastic to a semiliquid which flows to all parts of the mold cavity Usually from 1 to 15 minutes is required for curing altough a recently developed alkyd plastic will cure in less than 25 secends The mold is then opended and the molded part removed If metal insers are desired in the parts they should be placed in the mold cavity on pins or in the holes before the plastic is loaded Also the preforms should be preheated before loading into the mold cavity to eliminate gases inprove flow and decrease curing time Dieletric heating is a convenient method of heating the preforms Since the plastic material is placed directly into the mold cavity the mold itself can be simpler than those used for other molding precesses Gates and sprues are unnecessary This also results in a saving in material because trimmed off gates and sprues would be a complete loss of the thermosetting plastic The press require the full attention of one operator However several smaller presses can be 常州机电职业技术学院设计说明书 27 operated by one operator The presses are conveniently located so the operator can easilymove from one to the next By the time he gets around to a particular press again that mold will be ready to open the thermosetting plastics which harden under heat and pressure are suitable for compression molding and transfer molding It is not practical to moid shermoplastic materials by these methods since the molds would have to be alternately heated and cooled In order to harden and eject thermoplastic parts form the mold cooling would be necessary Types of molds for compression molding The molds used for compression molding are classified into four basic types namely positive molds landed positive mold flash type molds and semipositive molds In a positive mold the plunger on the upper mold enters the lower mold cavity since there are no lands or stops on the lower die the plunger completely trap the plastic material and descends with full pressure on the charge A dense part with good electrical and physical properties is produced The amount of plastic placed in the die cavity must be accurately measured since it determines the thickness of the part A landed positive mold is similar to a positive mold except that lands are added to stop the travel of the plunger at predetermined point In this case the lands absorb some of the pressure that should be exerted on the parts The thickness of the parts will be accurately controlled but the density may vary cansideraby In a flash type mold flash redges are added ti the top and bottom molds As the upper mold exerts pressure on the plastic excess material is forced out between the flash ridges where it forms flash This flash is further compressed becomes hardened and finally stops the downard thavel of the upper mold A slight excess of the plastic material is always chared to ensure sufficient pressurs to produce a dense molded part This type of mold is widely used because it is comparatively easy to construct and it controls thickness and density within colse limits The semipositive mold is a combination od the flash type and landed posive molds In addition to the flash ridges a land is employed to restrict the travel of the upper mold 一 Injects the mold the importance 1 Plastics have the density small the quality light the specific tenacity big the insulating property good the dielectric loss low the chemical stability strong the formation productivity high and the price inexpensive and so on the merits obtained day by day the widespread application in the national economy and people s daily life each domain as early as in the beginning of 1990s the plastic annual output already surpassed the steel and iron and the non ferrous metal 常州机电职业技术学院设计说明书 28 annual output sum total according to the volume computation In mechanical and electrical for example so called black electrical appliances domains and so on measuring appliance chemical automobile and astronautics aviation the plastic has become the metal the good substitution material had the metal material plastic tendency 2 Take the automobile industry as the example as a result of the automobile lightweight the low energy consumption development request the automobile spare part material constitution occurred obviously has modelled the band steel the change at present our country automobile plastic accounts for 5 which the automobile was self possessed to 6 but overseas has reached 13 forecast according to the expert the automobile plastic bicycle amount used will