微调旋钮毕业设计

1、目录第一章微调旋钮塑件产品研发分析1.1设计任务的提出1.1.1塑件基本信息描述1.1.2塑件二维图、三维图显示1.2塑件工艺性分析1.2.1塑件原材料分析1.2.2塑件原材料成型性能分析1.2.3塑件尺寸精度分析1.2.4塑件表面质量分析1.2.5塑件的结构公艺性分析第二章塑件的相关计算2.1塑件数据的相关计算2.1.1计算塑件的体积和质量以及最大投影面积2.1.2确定注射机成型设备及参数2.1.3塑件模塑工艺卡的填写2.2型腔的布置2.2.1型腔布置方案 2.2.2塑件分型面的确定第三章浇注系统的设计3.1主流道的设计3.2分流道的设计3.3分流道浇口的设计3.4浇口套、定位圈的设计第四章

2、成型零件的设计4.1成型零件的设计4.1.1型腔的结构设计4.1.2型腔的结构二维图、三维图显示4.1.3型芯的结构设计4.1.4型芯结构二维图、三维图显示4.2成型零件尺寸计算4.2.1影响因素4.2.2型腔、型芯部分尺寸计算第五章推出机构的设计5.1推出机构的概述5.2所选推出机构类型第六章侧向分型与抽芯机构的设计6.1侧向分型与抽芯机构的典型结构显示6.2斜导柱、滑块、楔紧块的尺寸设计6.3斜导柱、滑块、楔紧块的二维、三维图显示第七章标准模架的选择7.1基本模架组合型式7.2所选定模架类型及组合尺寸第八章注射机的校核8.1注射机有关工艺参数的校核8.1.1最大注射量的校核8.1.2锁模力

3、的校核8.1.3装模高度的校核8.1.4开模行程的校核8.1.5顶出装置的校核第九章温控系统的设计9.1温控系统的概述9.2冷却系统的设计9.3型腔、型芯的冷却第十章模具装配图10.1模具装配图10.2模具装配过程10.3塑件注射成型工艺卡第十一章模具成型零件数控加工工艺规程11.1型腔的数控加工工艺规程11.2型芯的数控加工工艺规程第十二章模具装配、调试、日常维护第十三章结论参考文献致谢第一章微调旋钮塑件产品研发分析1.1设计任务的提出微调旋钮塑件如图1-1所示，设计要求如下：材料为abs，生产批量为大批量，未注公差为mt5级精度，塑件的外表面为使用工作面，不允许有熔接痕等表面缺陷。要求按要

4、求完成微调旋钮模塑注射工艺设计，绘制微调旋钮模具总装配图及非标准模具零件图，编制微调旋钮注射模具成型零件加工工艺，阐述微调旋钮二板式侧抽芯注射模具装配过程。1.1.1塑件基本信息描述塑件为回转体零件、结构简单;塑件总体为一锥型凸台形状，故外形脱模可以不考虑脱模斜度；塑件下部分壁厚均匀，均为2mm，较薄；上部分壁厚为3mm，也较薄；塑件外表面有一4的单面通孔，为保证孔的特征，故必须设计斜导柱侧抽芯机构；塑件无螺纹，故不涉及螺纹成型及螺纹脱模的问题；塑件为mt5级精度，总体要求精度不高。1.1.2塑件二维图、三维图显示 图1-1微调旋钮二维图 图1-2微调旋钮三维图1.2塑件工艺性分析1.2.1塑

5、件原材料分析原材料的选择名称：abs类型：热塑性塑料结构特点：线性结构非结晶型使用温度：70化学稳定性：良好性能特点：机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差，吸水性较大主要用途：电器外壳、汽车仪表盘、日用品等1.2.2塑件原材料成型性能分析流动性：中等收缩性：成型收缩，收缩率0.40.7冷却速度：由于浇注成型时温度较高，故而塑件冷却速度较慢，必须充分冷却为保证塑件成型这要求注射模具必须具有冷却水道系统。1.2.3塑件尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均按要求mt5查取公差，其主要尺寸公差标注如图表1-3：表1-3塑件主要尺寸精度基本尺寸尺寸公差塑件外形尺寸43430-0.642

6、1210-0.4415150-0.3842420-0.64塑件内形尺寸3939+0.5603737+0.56099+0.28044+0.24066+0.28022+0.2007.57.5+0.28033+0.2001.2.4塑件表面质量分析该塑件要求“外表面为使用工作面，不允许有熔接痕等表面缺陷”而塑件内部没有较高的表面要求。根据塑件的一般要求，塑件外表面粗糙度可取ra0.8um。1.2.5塑件的结构公艺性分析该塑件适合采用注射成型方法加工；根据塑件结构特点适合采用侧浇口，推件板推出的两板式模具结构；考虑到塑件单边通孔的特征，故采用斜导柱侧抽芯机构成型孔特征；考虑到塑件为mt5级精度，总体要求

7、精度不高，又是大批量生产，故设计时采用一模四腔的模具结构，以提高生产效率；推出机构采用简单的推板推出机构。塑件台阶表面上有一4的单面通孔，故设计到斜导柱侧抽芯分型结构的模具。第二章塑件的相关计算2.1塑件数据的相关计算2.1.1计算塑件的体积和质量以及最大投影面积计算塑件的体积：根据零件的三维pro/e模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积为：v1=8230.34mm3 其塑件所需浇注系统的体积为：v2=19752.816mm3则一次注射所需的塑料总体积为：v=4v1+v2=52674.176mm3计算塑件的质量：查手册（常用塑料性能）则取密度=1.16g/cm3由公式计算塑件的质量：m1=

8、 v1=9.55g浇注系统与塑件的总质量：m= v=61.1g最大投影面积：塑件二维投影为一43的圆，故最大投影面积s=r2=1451.465mm22.1.2确定注射机成型设备及参数由塑件的体积v1=8230.34mm3其塑件所需浇注系统的体积为：v2=19752.816mm3则一次注射所需的塑料总体积为：v=4v1+v2=52674.176mm3则由公式v2+nv10.8m可得:m65842.72 mm3查国产常用注塑机表，则选择螺杆式注射机xs-zy-125，其主要参数见下表2-1：表2-1螺杆式注射机xs-zy-125主要技术参数公称注射量（cm3/g）125模具最大厚度（mm）300螺

9、杆直径（mm）42模具最小厚度（mm）200注射压力（mpa）120拉杆间距（mmmm）260290注射时间（s）1.6合模方式液压机械注射方式螺杆式定模板定位孔直径（mm）100合模力900喷嘴球直径（mm）12最大成型面积（cm3）320喷嘴孔直径（mm）4模板最大行程（mm）300顶出型式中心机械顶出2.1.3塑件模塑工艺卡的填写模塑工艺卡2-2如下（单位名称）塑料注射成型工艺卡片资料编号第001号车间注塑车间共1页第1页零件名称微调旋钮材料牌号abs设备型号xs-zy-125装配图号材料定额每模件数4零件图号单件重量约38.2g工装号零件草图材料干燥设备螺杆式温度/8085时间/h23

10、料筒温度（）后段/150170中段/165180前段/180200喷嘴温度/170180模具温度/5080时间注射/s2090保压/s05冷却/s20120压力注射压力/mpa60100背压/mpa后处理温度70时间定额辅助/min时间24单件/min检验2.2型腔的布置2.2.1型腔布置方案型腔布置：采用一模四腔的型腔布置方案;理由：1 塑件为回转体零件、结构简单;2 塑件尺寸精度要求不高，为mt5级塑件要求大批量生产，故设计时采用一模四腔的模具结构，以提高生产效率；型腔的排列方式应遵循平衡式原则；故而型腔布置如图2-3所示：图2-3型腔布置图2.2.2塑件分型面的确定分型面的确定原则：1

11、选取所要成型零件最大轮廓处;2 保证塑件能够顺利脱模；3 保证塑件外观质量；4 保证塑件精度要求；5 使分型面容易加工；6 有利于排气;故根据以上原则则确定该塑件易采用水平分型方式进行分型;如上图分型面应选择哪一个呢？说明理由。根据分型面的选择原则，分型面一般选择塑件最大轮廓处；能够使型芯与型腔容易分开；能够保证塑件精度要求；还要有利于排气;而右面aa分型面保证不了塑件表面质量，同时对同轴度有一定的影响，故选择左面aa水平分型面。第三章浇注系统的设计3.1主流道的设计模具主流道的设计尺寸:根据手册查得xs-zy-125型注塑机喷嘴的有关尺寸如下：喷嘴球半径r0=12mm;喷嘴孔直径d0=4mm

12、；则根据模具主流道与喷嘴的关系可得：d=4+1=5mm;h=5mm;l=15mm;r=12+2=14mm;r=0.72mm;为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为24 ，经换算的主流道大端直径d=7.19mm;其主流道如3-1所示:图3-1主流道图3.2分流道的设计该塑件由于采用大批量生产，故采用工字型平衡式的分流道布置较合适，这种布置能够达到各种型腔能均衡地进料，同时充满各型腔，保证注塑要求；分流道截面采用半圆形截面，则表面积/体积比最小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小。进料流道中心冷凝慢，有利于保压；3 分流道设计如图3-2；图3-2分流道图设计3.3分流道浇口的设计

13、由于塑件为abs，不宜用直接进料口，同时塑件要防止翘曲变形及其他表面缺陷。故而综合对塑件成型性能和浇口的分析比较，确定成型该塑件的模具采用侧浇口。图3-3侧浇口图3.4浇口套、定位圈的设计根据所成型塑件所需标准模架的选择以及查标准件表，得以确定所选浇口套、定位圈的尺寸；浇口套、定位圈具体尺寸如下图3-4；图3-4浇口套、定位圈二维、三维图第四章成型零件的设计4.1成型零件的设计4.1.1型腔的结构设计塑件结构分析如下:2 塑件为回转体零件、结构简单;塑件总体为一锥型凸台形状;塑件为mt5级精度，总体要求精度不高；由塑件以上结构分析可知，再从模具零件加工工艺性方面考虑，型腔结构设计选择整体安装式

14、凹模，整体安装式凹模型腔适用于小型且形状简单的塑件成型。4.1.2型腔的结构二维图、三维图显示型腔二维及三维布置图如4-1所示：图4-1型腔二维、三维布置图4.1.3型芯的结构设计型芯是成型塑件的内表面的成型零件，然而该塑件：型芯为回转体零件、结构简单;塑件尺寸公差为mt5级精度，总体要求精度不高;为了节约贵重磨具钢材和便于加工，通常把模板与型芯采用不同材料制成，然后连接起来；一般采用台阶连接，连接牢固可靠;由以上分析可知型芯选择组合式型芯。4.1.4型芯结构二维图、三维图显示型芯二维及三维布置图如4-2所示：图4-2型芯二维、三维布置图4.2成型零件尺寸计算4.2.1影响因素收缩率s；s=(

15、smax+smin)/2100%=(0.7%+0.4%) /2100%=0.0055制造误差az；az=/34.2.2型腔、型芯部分尺寸计算引入公式4-3；lm=【ls（1-s）-3/4】0+dz;hm=【hs（1-s）-2/3】0+dz;lm=【ls（1+s）3/4】0-dz;hm=【hs（1+s）2/3】0-dz;图4-3引入公式4.2.2型腔、型芯部分尺寸计算表4-4所示型腔、型芯尺寸型腔430-0.64210-0.44150-0.38100-0.28200-0.44120-0.32110-0.32对应42.76+0.213020.79+0.147014.80+0.12709.87+0.

16、093019.82+0.147011.85+0.107010.85+0.1070型芯39+0.056017+0.3809+0.2808+0.28020+0.44014+0.032010+0.280对应38.790-0.18716.810-0.1278.840-0.0938.230-0.09320.400-0.14714.290-0.10710.290-0.107第五章推出机构的设计5.1推出机构的概述在注射成型的每一循环中，都必须使塑件由模具型腔中脱出，模具中脱出塑件的机构称为推出机构，或称脱模机构。推出过程：包括开模、推出、取件、闭模、推出机构复位等过程。推出零件有推杆、复位杆、推杆固定板、

17、和推板等。推杆将塑件从型芯中推出；复位杆在闭模过程中使推杆复位；推杆固定板和推板连接，固定所有推杆和复位杆，传递推出力并使整个推出机构能协调运动。推出机构的驱动方式：手动推出机构；机动推出机构；液压推出机构；气动推出机构；5.2所选推出机构类型根据以上推出机构的设计原理，该塑件为壳类零件，表面不允许留有推出痕迹，所以采用推件板推出方式；驱动方式采用液压机械驱动。推件板推出结构如5-1所示：图5-1推件板推出机构第六章侧向分型与抽芯机构的设计6.1侧向分型与抽芯机构的典型结构显示塑件上具有内外孔或内、外侧凹，塑件不能直接从模具中脱出，此时需要将成型塑件侧孔或侧凹等的模具零件做成活动的，这种零件称

18、为侧型芯。在塑件脱模前先将侧型芯从塑件上抽出，然后再从模具中推出塑件。完成侧型芯抽出和复位的机构就叫做侧向分型与抽芯机构。侧向分型与抽芯机构典型结构见6-1图；图6-1侧向分型与抽芯机构典型结构6.2斜导柱、滑块、楔紧块的尺寸设计确定抽芯距：s=侧孔深度+3mm=2mm+3mm=5mm斜导柱的设计：直径d应侧孔形状较小、深度不深且形状简单，故斜导柱直径按经验值12mm取。模具所需抽芯距不大，所以斜导柱斜角设计为25。3 斜导柱有效长度l=s/sina=5/sin25=10mm斜导柱其他部分的长度加载模型以后直接在图上量取。斜导柱安装在定模板上固定。滑块的设计、楔紧块的设计：1 因侧孔形状简单、

19、深度较浅，所以将滑块和侧型芯设计成整体式。楔紧块与滑块配合的斜面的斜角为20，使用挂台安装在定模板上。6.3斜导柱、滑块、楔紧块的二维、三维图显示图6-2斜导柱、滑块、楔紧块的二维、三维图第七章标准模架的选择7.1基本模架组合型式模架是设计、制造塑料注射模的基础部件。标准模架如图7-1所示：图7-1标准模架7.2所选定模架类型及组合尺寸根据所成型塑件的设计要求，则选取单分型面的二板式注射模;选择侧浇口模架。所选标准模架b型如图7-2所示：图7-2标准模架b型最后选定模架规格为150150的模架；a、b、c板分别为50mm、20mm、60mm,才能满足微调旋钮注射模的需要。标准模架1515组合尺

20、寸如表7-3所示：表7-3所示为1515模架组合尺寸lw1w2w3abch1h2h3h4h5h61502002890502060203020251315w4w5w6w7l1l2l3l4d1d2m1m248721141201321145611416124m104m6第八章注射机的校核8.1注射机有关工艺参数的校核8.1.1最大注射量的校核为了保证注射成型正常进行，注射机的最大注射量应大于塑件的质量或体积。由公式k利v公v校核;即塑件的体积为：v1=8230.34mm3其塑件所需浇注系统的体积为：v2=19752.816mm3则一次注射所需的塑料总体积为：v=4v1+v2=52.674176cm3

21、k利一般取k利=0.8；又知所选注射机为螺杆式注射机xs-zy-125，故v公=125cm3；有0.812552.674176，故而满足要求。8.1.2锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模装置对模具施加的最大夹紧力。为了防止分型面处产生溢料现象，保证塑件在高度方向上的尺寸精度，注射机的额定锁模力必须大于胀模力，即：f锁qa分查表f锁=900kn；q=34,3mpa;即：90034.38.649，故而满足要求。8.1.3装模高度的校核注射机xs-zy-125要求模具最大厚度为300mm,模具最小厚度为200mm；而微调旋钮设计闭合厚度为220mm,介于两者之间，符合注射机要求。微调旋钮模具定位圈尺

22、寸、浇口套设计均按注射机喷嘴尺寸参数设计，符合注射机要求。8.1.4开模行程的校核注射机xs-zy-125为“液压机械“合模方式，因此注射机最大开模行程与模具厚度无关，对于该塑件的单分型面注塑模具；开模行程可按下式校核：sh1+h2+(510)其中制品推出距离为30mm，制品总高度h2为42mm,即s=30+42+10=82mm,s小于模板最大行程300mm,故注射机满足开模要求。8.1.5顶出装置的校核制品的推出距离要求为30mm, 微调旋钮注射模设计垫块高60mm，推板厚28mm.因此模具的推出距离实际为60-28=32mm30mm,故满足塑件推出要求。第九章温控系统的设计9.1温控系统的

23、概述塑件成型工艺过程中，模具温度会直接影响塑件的充模、塑件的定型、成型周期和塑件质量。模温过低，熔体流动性差，塑件成型性能差，塑件轮廓不清晰，表面产生明显的银丝、云丝，甚至充不满型腔或形成熔接痕，塑件表面不光泽，缺陷多，机械强度降低。模温过高，成型收缩率大，脱模后塑件变形大，并且易造成溢料和粘膜。模具温度不均匀，型芯和型腔温度差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，影响塑件的形状及尺寸精度。因此，为保证塑件质量，模温必须适当、稳定、均匀。多数情况下，由于模具不断地被注入的熔融塑料加热，模温升高，靠模具自身的散热不能使模具保持较低的温度，一般应加设冷却装置。模具设置的温控系统应使型腔和型芯保持

24、在规定的温度范围之内，并使模温均匀，以便成型工艺得以顺利进行，保证塑件尺寸稳定、变形小、表面质量好、物理和机械性能良好。9.2冷却系统的设计模具冷却概述模具的冷却就是将熔融塑料传给模具的热量尽可能迅速地全部带走，以缩短成型周期，并获得最佳的塑件质量。模具的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却等，常用的是水冷却方法。冷却形式一般是在型腔、型芯等部位合理地设置冷却通道，并通过调节冷却水流量及流速来控制模温。冷却水一般为室温冷水，必要时也可以采用低温水来满足需要。冷却通道的设计原则冷却通道离凹模型腔壁不易太远或太近，以免影响冷却效果和模具的强度。塑件壁厚基本均匀时，冷却通道的孔径尽量大，冷却回路的数量

25、尽量多，这样冷却会愈均匀。冷却系统应防止漏水，特别是不能渗透到成型部位冷却通道内不应有存水和产生回流的部位，应畅通无阻。冷却通道要避免接近塑件的熔融部位，以免使塑件产生熔接痕，降低塑件强度。进出口冷却水温差不宜过大，避免造成模具表面冷却不均匀。冷却通道的设置应考虑节水原则，应设冷却水的循环供应系统。冷却装置的形式沟槽式冷却管道式冷却隔板式冷却套管式冷却间接式冷却9.3型腔、型芯的冷却根据以上冷却系统设计原则以及冷却装置形式，得以确定所选塑件的型腔选择管道式冷却、型芯选择隔板式冷却。型腔、型芯冷却图见9-1所示：图9-1型腔、型芯冷却图第十章模具装配图10.1模具装配图图10-1模具装配图图10

26、-2模具二维装配图10.2模具装配过程表10-3模具装配过程1.将定模板放在等高块上2.将定模座板放在定模板上3.装入浇口套4.在定模扳和定模座板之间装入销钉和连接螺钉5.安装定位圈并拧上连接螺钉6.将支撑板放在等高垫块上7.将动模板放在支撑板上8.在动模板上装入导柱导套9.将型芯装入动模板：10.将组合件反面11.按规定方向放上推杆固定板12.在推杆固定板中装入复位杆13.再放上推板14.在推杆和推杆固定板之间安装连接螺钉并拧紧15.将装配的组件翻面，并放上垫块16.放上定模座板并装上螺钉，拧紧17.放上推件板，并轻轻敲下18.动定模合在一起10.3塑件注射成型工艺卡表10-4塑件注射成型工

27、艺卡（单位名称）塑料注射成型工艺卡片资料编号第001号车间注塑车间共1页第1页零件名称微调旋钮材料牌号abs设备型号xs-zy-125装配图号材料定额每模件数4零件图号单件重量约38.2g工装号零件草图材料干燥设备螺杆式温度/8085时间/h23 料筒温度（）后段/150170中段/165180前段/180200模具温度/5080时间注射/s2090保压/s05冷却/s20120压力注射压力/mpa60100背压/mpa后处理温度70时间定额辅助/min时间24单件/min检验第十一章模具成型零件数控加工工艺规程11.1型腔的数控加工工艺规程图11-1模具型腔结构图11-2型腔机加工工艺过程卡

28、机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号共1页微调旋钮定模板第1页工件材料t12a毛坯种类或材料规格15015050（标准模板）总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车车间量具工时定额10备料采购标准模板（15015050模板）20划线确定各需要加工型腔孔的中心平板、划针30钻预孔钻44的预孔加工中心40铣加工铣443、437、421、415的孔和槽纹到尺寸加工中心50精铣按图上要求到尺寸加工中心60热处理淬回火5055hrc加热炉70坐标磨坐标磨以上孔到尺寸精度坐标磨床80修整去毛刺什锦锉90检验按照零件图要求检验小组成员签名指导老师日期编制审核批准（单位名称）cnc数控加工编

29、程如下:(铣床铣型腔孔)子程序： o200;g90g54g97g99;g00z150;g00x0y0;g00z2f100;g01g41x25y30d01;z-10f100;x21.5y0z-10f120;g01g03x-21.5y0r21.5f80;x21.5;g01x25y30;z-18f100;x10.5y0z-18f120;g01g03x-10.5y0r10.5f80;x10.5;g01x25y30;z-14f100;x7.5y0f120;g01g03x-7.5y0r7.5f80;x7.5;g00x25y30;z100;g00g40x0y0;m05;m30;主程序:o0001;g90g5

30、4g00x0y0z100;s1000m03;m98p200;g51.1x0;g50.1;g51.1x0y0;m98p200;g50.1;g51.1y0;m98p200;g50.1;g00x0y0;z100;m05;m30;11.2型芯的数控加工工艺规程图11-3模具型芯结构图11-4型芯机加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号共1页微调旋钮型芯第1 页工件材料t12a毛坯种类或材料规格4290棒料4件总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车间量具工时定额10备料4290棒料20车加工车40端面车床30车外圆至3982车床40车退刀槽32车床50精车39.86的端面

31、与外圆，留出磨削余量0.3；车床60铣加工铣出310的长方形凹槽铣床70热处理淬回火5055hrc加热炉80磨削外圆磨39.65符公差要求磨床90磨端面14.85符合公差要求磨床100检验按照零件图要求检验小组成员签名指导老师日期编制审核批准（单位名称）cnc数控加工编程如下:(粗、精车外圆) o0001；g40g97g99;s1000m03;t0101;g00x100z50;x45z3;g71u1.5r0.5;g71p10q20u0.3w0.1f0.06;n10g00x42;g01z0f0.1;x9;z-14;x15;g03x17z-15r1f0.05;g01z-34f0.03;x39;z-82f0.01;n20g00x45;g70p10q20;g00x100;z100;m05;m30;（车退刀槽与