模具设计与制造专业毕业设计防护罩注塑模设计

1、毕业设计说明书题 目 防护罩注塑模设计 专 业 模具设计与制造 班 级 模 具 1102 学生姓名 万 荣 煌 指 导教师 李 有 才老师 2011年10月15日25摘 要：根据设计任务书的要求,本设计说明书针对防护罩注射模进行设计说明。 主要内容包括模具结构形式的制定、浇注系统的设计、成型零件的设计、推出机构的设计、模架的选用。根据生产批量和产品结构的要求，拟定了方案，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量。关键词：防护罩、注射模、模具结构、推出机构、浇注系统、成型零件、加工工艺目 录绪论.第一章 塑件的工艺分析61.1塑件的成型工艺性分析

2、61.1.1 塑件材料ps的使用性能71.1.2 塑件材料ps的加工特性71.2 塑件的成型工艺参数确定8第二章 模具的基本结构及模架选择92.1 模具的基本结构102.1.1 确定成型方法102.1.2 型腔布置102.1.3 确定分型面112.1.4 选择浇注系统112.1.5 确定推出方式112.1.6 侧向抽芯机构122.1.7 模具的结构形式122.1.8 选择成型设备122.2 选择模架132.2.1 模架的结构132.2.2 模架安装尺寸校核13第三章 模具结构、尺寸的设计计算143.1 模具结构设计计算143.1.1 型腔结构153.1.2 型芯结构153.1.3斜滑块结构15

3、3.1.4 模具的导向结构163.1.5 结构强度计算173.2 模具成型尺寸设计计算173.2.1 型腔径向尺寸183.2.2 型腔深度尺寸183.2.3 型芯径向尺寸183.2.4 型芯高度尺寸183.3 模具加热、冷却系统的计算193.3.1 模具加热193.3.2 模具冷却20第四章. 模具主要零件图及加工工艺规程204.1 模具型腔板零件图及加工工艺规程214.2 模具斜滑块零件图及加工工艺规程214.3 模具型芯零件图及加工工艺规程21第五章 模具总装图及模具的装配、试模225.1 模具总装图225.2 模具的安装试模235.2.1 试模前的准备245.2.2 模具的安装及调试24

4、5.2.3 试模255.2.4 检验25第一章. 塑件的工艺分析1.1塑件的成型工艺性分析塑件如图1所示。图1 塑件图产品名称：防护罩产品材料：abs产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图1所示塑件重量：15克1.1.1 塑件材料abs的使用性能可参考塑料成型工艺与模具结构p2911. 综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好；2. 与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理；3. 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；4. 流动性比hips差一点，比pmma、pc等好，柔韧性好；5. 适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。1.1.2 塑件

5、材料abs的加工特性可参考简明塑料模具设计手册p32表1-14 abs具有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。abs树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和经类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代经中。塑料abs树酯是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将pb，pan，ps的各种性能。机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。 1.2 塑件的成型工艺参数确定可参考简明塑料模具设计手册p54表1-18查手册得到ps塑料的成型工艺参数：适用注射机类型 螺杆式密度 1.01 1.07 g/cm3；收缩

6、率 0.3 0.8 % ； 预热温度 80c 85c，预热时间 2 3 h ； 料筒温度 后段150c170c，中段165c180c，前段180c200c； 喷嘴温度 170c 180c；模具温度 50c 80c； 注射压力 60 100 mpa ； 成型时间 注射时间20 90s ，保压时间0 5s ，冷却时间20 120s 。第二章 模具的基本结构及模架选择2.1 模具的基本结构2.1.1 确定成型方法塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模。2.1.2 型腔布置塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面

7、有10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模四腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。其布置如图2所示。图2 型腔布置2.1.3 确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图3所示。图3（a）的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。同时这种分型面也使侧向抽芯困难；图3（b）的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。因此塑件选择如图3（b）所示的分型面。 （a） （b）

8、图3 分型面选择2.1.4 选择浇注系统塑件采用点浇口成型，其浇注系统如图4所示。点浇口直径为0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球r1.52 mm。分流道采用半圆截面流道，其半径r为3 3.5mm。主流道为圆锥形，锥角为3，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径6 8 mm。2.1.5 确定推出方式由于塑件形状为壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。2.1.6 侧向抽芯机构塑件的侧面有10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以斜滑块外抽

9、芯机构。分型动作靠斜滑块在模套的导滑槽内进行斜向运动来实现，导滑槽的方向与斜滑块的斜面平行。斜滑块侧向分型的同时，塑件从动模型芯上由推板推出。 2.1.7 模具的结构形式 模具结构为双分型面注射模。2.1.8 选择成型设备“注射机的选用”可参考塑料模具设计指导p233表13-1 1、按预选的型腔数目来确定注射机（1）模具所需要的塑料熔体注射量、注射压力 m=nm1+m2=1.6nm1 =1.6x4x15 =96g n-初定型腔数目 m1-单个塑件质量（2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需要的锁模力 a=na1+ a2 fm=(na1+ a2) p型a1-单个塑件在分型面上的投影面积 a

10、-塑件及流道凝料在分型面上的投影面积 a2-流道凝料在分型面上的投影面积 fm所需锁模力p型-塑料对型腔的平均压力 fm=(41x41x4+0.35x41x41x4)x25 =(6724+2353.4)x25 =226935n （3）选择注射机型号 最大注射量gm/=15/0.85=17.6 额定锁模力ffm=226935 所以可以选择的注射机有xs-z-30、xs-z-60、xs-zy-125、xs-zy-2502、按预选的注射机来确定型腔的数目预选注射机为xs-zy-125（1） 由注射机料筒的塑化速度确定模具型腔数目n n(kmt/3600-m2) m1 (0.8x16.8x43600/

11、3600-36)/15=7.68(2)按注射机的最大注射量确定型腔数目 n(kg-m2) m1 (0.8x250)/15=13.3(3)按注射机的最大的锁模力确定型腔数目n n(f- p型 a2)/ p型 a1 (900000-25x0.35x41x41x4)/25x41x41=20.1综合（1）（2）（3）取n=4满足条件3、校核注射机参数 （1）注射压力的校核 k=125-1.4 p0查表 pkp0 p=1.5x80=120p额=150 所以满足要求（2） 锁模力的校核 注射机锁模力该模具的胀型力 即fk0a p型 a=na1= a2 f1.1xax25 1.1x9077.4x25=250

12、000n f=250000f合模力=900000 所以满足要求（3） 注射机安装模具部分相关尺寸的校核 选用xs-zy-125型注射机，其有关参数为：额定注射量 104106125 cm3 ；注射压力 150mpa ；合模力 900 kn ；最大成型面积 360cm2 ；模具厚度200 300 mm ；最大开合模行程 300 mm ；喷嘴球半径 12 mm ；喷嘴孔直径 4 mm ；拉杆间距：260360mm 。2.2 选择模架2.2.1 模架的结2.2.2 模架安装尺寸校核 模具外型尺寸为，长250 mm、宽200 mm、高275 mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射

13、机上。第三章 模具结构、尺寸的设计计算3.1 模具结构设计计算3.1.1 型腔结构见装配图所示，型腔由定模板、定模镶件和滑块共三部分组成。定模板和滑块构成塑件的侧壁，定模镶件成型塑件的顶部，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。3.1.2 型芯结构见装配图所示，型芯由动模板上的孔固定。推件板与动模板配合，保证配合紧密，。同时斜滑块参与成型部分，由于采用滑块和滑轨进行侧抽芯，所以滑轨部门与动模板采用螺钉进行固定，型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。3.1.3 斜滑块、滑轨的结构 滑轨与型芯板采用螺钉固定，第一次分型由定距拉杆进行，在滑轨上打一个孔来定位定距

14、拉杆。斜滑块沿着滑轨运动进行侧抽芯。具体结构见装配图。3.1.4 模具的导向结构为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱和导套导向定位。推出时，导套在导柱上运动，保证了推件板的运动精度。3.2 模具成型尺寸设计计算可参考简明塑料模具设计手册p110表2-55取ps的平均成型收缩率为0.6 %，塑件未注公差按照sj1372中5级精度公差值选取。塑件尺寸如图1所示。3.2.1 型腔径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。 (1） 41-0.20(hm1)0+=(1+s)hs1-x0+ =1+0.641-0.75x0.20+0.

15、07 =41.1460+0.07 (2) r25+0.94 r25.94-0.94 3.2.2 型腔深度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。(1) 50-0.640(hm1)0+=(1+s)hs1-x0+ =(1+0.6)50-0.75x0.640+0.21 =49.980+0.21 (2) 45+1.2 46.2-1.2 3.2.3 型芯径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。1）38+0.26 38+0.26 (ls1)-z0=(1+s)ls1+x-z0=(1+0.6)38+0.75x0.

16、26-0.090=38.42-0.0902）10+0.52 10+0.523)1.50+0.2(ls3)-0=1+sls3+x-0 =1+0.6%x1.5+0.75x0.2-0.070 =1.659-0.0703.2.4 型芯高度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。1）48.4+1.2 48.4+1.2 2）15+0.68 15+0.68 3.3 模具加热、冷却系统的计算3.3.1 模具加热一般生产abs材料塑件的注射模具不需要外加热。3.3.2 模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却是由在定模板上的

17、两条10mm的冷却水道完成。第四章 模具主要零件图及加工工艺规程 4.1 模具型腔板零件图及加工工艺规程（1）以基准角定位，加工41.1460+0.07mm的型腔孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。（2）以基准角定位，装配侧滑块孔，可以采用铣床或加工中心完成。（3）以基准角定位，加工宽47mm、长90mm、深50mm的斜滑块和滑轨空间，可以采用铣床和钻床完成。（4）钳工研配侧滑块和滑轨。（5）将侧滑块装入型芯板侧滑块孔内锁紧固定，可以采用铣床或钻床完成。（6）以基准角定位，加工4-16mm孔，可以采用钻床或铣床完成。4.2 模具斜滑块零件图及加工工艺规程斜滑块加工工艺如下：（1）加工外形尺寸，

18、由铣床或加工中心完成。（2）钳工研配，首先与滑轨研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无晃动间隙；其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射成型时不产生飞边；最后研配斜楔，要求在注射成型时锁紧侧滑块。4.3 模具型芯零件图及加工工艺规程型芯加工工艺如下：（1）以基准角定位，加工44mm和38mm的型芯固定孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。（3）钳工装配型芯。第五章 模具总装图及模具的装配、试模5.1 模具总装图5.2 模具的安装试模试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。5.2.1 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。5.2.2