扩音器盒盖注射模设计

1、摘要模具按制造的产品分类，可以分为塑料模具（又分为注塑模具、铸压模具和吹塑模具）、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据的比重大。塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具、生活用品等方面获得大量应用。如各种受力不大的壳体、支架、机座、结构件、装饰件等；建筑用各种塑料管材、板材和门窗异型材；塑料中空容器和各种生活用塑料制品等。塑料制件的主要加工方法是塑料成型加工。塑料成型是将各种形态的塑料原料（粉状、粒状、熔体或分散体）熔融塑化或加热达到要求的塑

2、性状态，在一定压力下经过要求形状模具或填充到要求模具模腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸几性能塑料制件的生产过程。常用的塑料成型工艺有注射成型、压缩成型、中空成型等，注射成型是塑料模塑成型的一种主要成型方法。注射成型技术出现了许多新的工艺方法，如无流道凝料注射成型、热固性塑料注射成型、排气注射成型、反应注射成型以及多品种塑料的共注射成型。关键词：塑料模具；塑料制件；注塑成型AbstractMouldbymanufacturingtheproductcategory,canbedividedintoplasticmolds(alsodividedintoinjectionmold,press

3、urediecastingandblowmould),stampingdies,diecasting,rubbermoldsandmold,andotherglass.Amongthem,especiallyinjectionmoldsandstampingdie-use,technologicalmaturity,whichholdthemajority.Plasticmoldingplasticproductsisthemainstructuralmaterialobtainedbyformingproducts,alsoknownasplasticparts,plasticpartsfo

4、rshort.Plasticmoldingproductsarewidelyused,especiallyintheelectronicinstruments,electricalequipment,communicationtools,dailynecessities,suchasalargenumberofapplicationsreceived.suchasalargeshell,frame,base,structuralparts,decorativeparts;allkindsofplasticpipeusedinconstruction,sheetmetalandprofilewi

5、ndowsanddoors;hollowplasticcontainersandplasticproductssuchaslife.Themainprocessingofplasticpartsaremadeofplasticprocessingmethod.Plasticmoldingistovarioustypesofplasticrawmaterials(powder,granular,meltordispersion)plasticsmeltorheatingplastictomeettherequirementsofstate,toacertainshapeunderpressure

6、afterarequesttotherequirementsofmoldormold-filledcavity,stereotypestobecoolingafterithasbeenrequestedtheshape,size,numberofpropertiesofplasticpartsoftheproductionprocess.Commontypeofplasticmoldingprocessesareinjectionmolding,compressionmolding,BlowMoldingandsoon,plasticinjectionmoldingisamoldingmeth

7、odofformingamajor.Injectionmoldingtechnologytherearemanynewtechnicalmethods,suchasmaterialnon-condensateflowinjectionmolding,thermosetplasticinjectionmolding,theexhaustinjectionmolding,reactioninjectionmolding,aswellasthetotalnumberofvarietiesofplasticinjectionmolding.Keywords:theplasticmold；theplas

8、ticparts；plasticinjectionmolding摘要Abstract目录4TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 第一部分设计内容及设计目的6设计内容6设计目的6 HYPERLINK l bookmark12 第二部分模具设计7产品工艺性分析7材料性能7结构工艺性7成型特性7ABS成型条件7 HYPERLINK l bookmark14 注射机的选择8注射量9注射压力校核9锁模力校核9模板安装尺寸10模具厚度10确定模具基本结构10模具结构设计10确定型腔数目及配置10选择分型面10浇注系统设计11排溢系统设计13确定型腔、型芯的结构及固定方式

9、14型腔、型芯工作尺寸的计算15型腔壁厚计算17确定顶出机构类型18导向机构的设计18冷却系统设计19 HYPERLINK l bookmark22 2.5模具整体设计19总结21 HYPERLINK l bookmark26 参考文献2223致谢躊1凹模AutoCAD團形198KB1产品.AutoCAD閤形DW();125冏定模板AutoCAD團形80KB定模座板AutoCAI图形84KB凸模AutoCAD图形97KB推流道板AutoCAI图形107KB动模複AutoCAD105KB推板.AutoCAD68KBAutoCAIi87KB图形閤形图形动模座懐AutoCAD图形70KB推杆固走板A

10、utoCAD團形87KB支承块AutoCAD图形68KB设计说明书(谄文)MicrosoftWurd9.541KB旷晋器盒盖注射複设计乞旳压缩ZIP文件圏总装图AutoCAD團形&WG1如瑶、灯A前言模具是工业生产中使用极为广泛的重要工艺装备，采用模具生产制品及零件，具有市场效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，是现代工业生产的重要手段和主要发展方向。塑料制品已进入到人们生活的各个领域，电器的很大部分都采用塑料制品。塑料以其密度小、机械性能好等优点独领风骚，未来的世界必将是塑料的世界，而模具是塑料工业的基石。本次毕业设计，在蒋育华老师的精心指导下，通过对扩音器盒盖注射模的设计，深

11、入学习了Proe,掌握了注射模具设计的一般方法、模具制造的专用设备及注射机的工作原理，为今后工作打下了坚实的基础。本次设计历时5周，进程如下：第一周、在指导老师的带领下去工厂参观，了解产品的注塑过程和模具的制造方法，初步知道在设计过程中所需注意的问题；第二周、彻底弄清自己的具体工作，设计所要达到的要求。计算数据，确定每个零件用什么材料、热处理。第三周、用Proe对产品进行开模，完成三维造型。第四周，对各个零件出工程图，整理资料并编写设计说明书；第五周、交指导教师审阅，并作修改，最后定稿。最后，由于水平有限，加之经验不足，疏漏和错误之处在所难免，恳请各位老师指正。1第一部分设计内容及设计目的1.

12、1设计内容：扩音器盒盖注射模具，对产品（图1）设计一副注射模具。图11.2设计目的：1、掌握注射模设计的一般方法。2、了解注射机的工作原理。3、了解模具加工方法。4、进一步掌握设计的一般方法，熟练设计的一般过程5、基本掌握proe和cad机械绘图软件。2第二部分模具设计产品工艺性分析材料性能所设计产品采用的材料为ABS,全称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名全称Acrylonitrile-butadiene-styreneABS为热塑性材料，其密度为1.031.07g/cm3，抗拉强度3050Mpa,抗弯强度4176Mpa，收缩率为0.30.8%，常取0.5%。该材料综合性能好，冲击强度高

13、，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性能也较好，并有良好的耐寒性。结构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚1.5mm，根据pro/e模拟分析，注射成型时不会发生填充不足现象。成型特性1）其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，其含水量应小于0.3%。2）流动性中等，溢边值0.04mm。3）塑料的加热温度读塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为250C）。成型是宜采用较高的加热温度（模温5080C）和较高的注射压力。ABS成型条件注射机类型：柱塞式、螺杆均可密度：1.031.05g/cm3收缩率：0.0030.008预热：8085C料筒温度：前段150170C中段165

14、180C后段180200C喷嘴温度：170180C模具温度：5080C注射压力：60100Mpa成型时间：注射时间：2090s高压时间：05s冷却时间：20120s总周期：50220s2.2注射机的选择该产品的材料为ABS，查手册可知其密度1.03I.07g/cm3，收缩率为：0.4%0.7%,计算出其平均密度为1.05g/cm3,平均收缩率为0.5%.使用PRO/E软件计算出图形的体积，可以得出塑件的体积为V=34.08cm3件根据塑件的密度可以计算出塑件的质量M二pxV二1.05x34.08二35.784g36g件件一个产品的质量为36克,根据以下公式，选择注射机的最大注射量：KG2NG+

15、G公件废式中K=0.8N为型腔数量G为注射机公称注射量公G为产品重量件G为各部分冷料的质量废由于根据设计要求和加工的经济性取N=1,通过proe得到G=15.62g废G$(36+15.62)X1.25=64.525(g)公也就是说注射机的注射量要大于64.525克。参照模具设计与制造简明手册选择公称注射量为100cm3的注射机，机型为SZ-100/80,也就是说这台注射机的公称注射量为大约为100克。SZ-100/80注射机参数如下：注射容量为：100cm3注射压力为：170Mpa锁模力为：800KN最大成型面积为：1000cm2模具最大厚度为：300mm模具最小厚度为：170mm最大开（合）

16、模行程：305mm动定模固定板拉杆尺寸为：320 x320mm喷嘴的孔径为：5mm喷嘴球半径为：R二10mm定位孔的直径为：100mm下面校核各部分参数：2.2.1注射量KG=0.8X100公=80（g）NG+G=1X36+15.62件废=51.62（g）很明显KGNG+G，符合条件公件废注射压力校核产品要求注射压力P注在70100MPa之间P公=170MPa注射机的注射压力满足要求。锁模力校核FKPAm式中F注射机额定锁模力（KN）P型腔的平均计算压力（MPa）mK安全系数，取1.11.2A塑件及浇注系统等在分型面上的投影面积Cm通过计算得A=6738mm2=67.38CmF=800KNAB

17、S塑料的注射压力为7090MPa,取80MPaKPA=1.2X80X106X6738X106=646848Nm所以FKPA符合条件m，模板安装尺寸320X320的最大安装尺寸完全可以安装300X300的模具模具厚度所设计的模具厚度为290mm,小于模具的最大厚度300mmo因上面五个方面校核都满足要求，选用SZ-100/80型注射机合适。确定模具基本结构经分析，该零件成型是无须采用底面斜顶抽芯，而该零件为外壳类零件，要求外表面光滑，无明细痕迹，可选用的浇口形式有点浇口、轮辐式浇口和潜伏浇口。点浇口去除浇口留下的痕迹在制品外表面，产品为后盖可以接受。可以采用双分型面注射模。综上，选择双分型面注射

18、模具，点浇口进料，推杆脱模，并设计有推板导柱和导套，推杆一次顶出。模具结构设计确定型腔数目及配置本产品从最大注射量和经济性考虑，宜采用单型腔。该产品成型面积较大，形状复杂，为了使产品每个部分得到稳定相同的压力，因此应该让型腔与流道之间的距离尽可能短，使塑料熔体快速均匀充满每个部分，使模具整体达到平衡稳定。选择分型面塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接角的面称为主分型面。分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制造都有很大的影响。通常遵循以下原则：（1）分型面不仅应选择在制品外观没有影响的位置，

19、而且还必须考虑如何能比较方便的清除分型而产生地溢料飞边。同时，还应避免分型而产生飞边。分型面一般选择在塑件的尺寸的最大处。（2）分型面的选择应有利于制品脱模。否则，模具结构便会变得比较复杂，通常分型面的选择应尽可能使制品在开模厚滞留在动模一侧。分型面不影响制品的形状和尺寸精度。（3）分型面应尽量与最后填充溶体的型腔表面重合，以利于排气。（4）选择分型面时，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异。（5）分型面的选择应便于模具加工。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面或易于加工的分型面。分型面如下图浇注系统设计浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流经的一段路程的

20、总称。浇注系统的设计原则：（1）型腔的布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象（2）型腔和浇口的排列要尽可能减小模具外形尺寸（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当；尽可能减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平衡式布置。1）主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流道通道。由于选的是卧式注塑机，主流道垂直于分型面。（如图2）图22）浇口设计浇口亦称进料口，是连接主流道与型腔的通道，根据该产品的结构特点，产品为外壳产品，对外表面光洁度有要

21、求，采用点浇口。如图3所示为进料结构形式。适用于成型腔壳类零件，浇口一般设在型腔底部这样排气顺畅，成型良好。由于进料口小，故去浇口后残留余量小，塑件上不易留有痕迹。在图中设置有倒锥，可以使浇口在拉断时不会拉伤产品。图3为了塑件熔体能快速地充满型腔，浇口表面粗糙度很小，一般为Ra0.4以下,现取Ra0.4作为浇口的表面粗糙度。这样不致产生较大的摩擦阻力，有利于充型。3）定位圈及浇口套根据注射机定模板中心孔尺寸，选取定位圈直径为90mm，浇口套公称直径为35mm。如下图所示浇口套。排溢系统设计排溢是指排出充模冷料中的前锋冷料和模具内的气体等。广义的注射模排溢系统应包括浇注系统部分的排溢和成型部分的

22、排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。模具充型过程程中，除了型腔内原有的空气外，还有塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其是在高速注射成型时，必须考虑如何将多余的气体排出模外，否则被压缩的气体产生高温引起塑件局部炭化，或使塑件产生气泡的工艺缺陷。因此必要时可开设排气槽等办法.但是对于ABS这种材料,排气间隙不得高于0.05mm。该零件为小型零件，所以利用分型面间隙以及推杆之间的缝隙排气即可，不必单独考虑排气方式。确定型腔、型芯的结构及固定方式1）型芯、型腔的结构设计为了便于热处理和节约优质钢材，型芯和型腔都采用整体式结构。2）固定方式型芯和型腔均采用靠肩压板固定方式固定，型芯固定在支承板上

23、，型腔固定在推流道板上。型芯设计1）、型芯的尺寸计算a）、型芯的尺寸按以下公式计算D=1+sd+xAo11-8式中D型芯外径尺寸1d塑件内形尺寸1塑件公差s塑料平均收缩率8成形零件制造公差，取/2。型腔设计1）、型腔径向尺寸按以下公式计算D=1+SdxA+8220式中D型腔的内形尺寸2d塑件外形基本尺寸2塑件公差s塑料平均收缩率8成形零件制造公差，取/2。、型腔深度尺寸按以下公式计算H=(H+Hs+xA)+8M0式中H型腔深度MH塑件外形高度尺寸塑件公差s塑料平均收缩率8成形零件制造公差，取A/3由于该产品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。不需要经过其它的特殊加工。考虑模具的修模

24、以及型芯的磨损，在精度范围内，型芯尺寸尽量取大值。而型腔则取大值，型腔的表面粗糟将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求较高，一般取Ra0.80.4。在本次设计中，型腔取Ra0.8。X综合修正系数(考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨损等因素)，塑件精度低、批量较小时，X取1/2；塑件精度高、批量比较大，X取3/4,根据设计要求取X为0.5。型腔、型芯工作尺寸的计算要计算型芯、型腔的工作尺寸，必先确定塑件的公差及模具的制造公差。根据要求塑件精度取五级精度。根据塑料制件公差数值表(SJ137278)塑件在五级精度下，基本尺寸对应的尺寸公差如下：基本尺寸血公差mm基本尺寸m公差mmV30.

25、16360.186100.2010140.2214180.2418240.2824300.3230400.3640500.4050650.4665800.52801000.601001200.681、型腔：1)宽度方向dl=90；取S=0.5%(以下收缩率都取0.5%)D1=(1+0.005)X900.5X0.40+-2=92.25+-2002)长度方向d2=120;D2=(1+0.005)X1200.5X0.60+.3=120.3+.32、型腔深度：H=24.7;X=0.6H=(1+0.005)X24.7+0.6X0.36=25.04M-.18-.183、型芯：1)宽度方向d3=90D3=(

26、1+0.005)X90+0.5X0.40+2=90.65+22)长度方向d4=120D4=(1+0.005)X120+0.5X0.60+.3=120.9+经过计算选定的型芯和型腔如下图所示型腔型芯型腔壁厚计算型腔的强度及刚度要求塑料模具型腔的侧壁和底壁厚度计算是模具设计中经常遇到的问题，尤其对大型模具更为突出。目前常用的计算方法有按强度条件计算和按刚度条件计算两类，但塑料模具要求既不许因强度不足而发生明显变形，甚至破坏，也不许刚度不足而变形过大的情况，因此要求对强度和刚度加以考虑。对于型腔主要受到的力是塑料熔体的压力，在塑料熔体的压力作用下，型腔将产生内应力及变形。如果型腔侧壁和底壁厚度不够。

27、当型腔中产生的内应力超过材料的许用应力时，型腔发生强度破坏，与此同时，刚度不足则发生弹性变形，从而产生溢料现象，将影响塑件成型质量，所以模具对强度和刚度都有要求。但是，实践证明，模具对强度和刚度的要求并非同时兼顾，对大型腔，按刚度条件，对小型腔则按强度条件计算即可。（在本设计中按强度条件来计算）1）对长方形型腔壁厚和底板厚度的计算a、型腔底板厚度:3pbL2：4Bb式中p型腔内塑料熔体的压力（MPa）,般取2545MPaL型腔侧壁边长（mm）b型腔宽度（mm）B凹模宽度（mm）a材料的许用应力，一般取lOOMpaL型腔侧壁长边尺寸（mm）由于根据标准模架查得定模板的厚度为45mm，综合各方面考

28、虑，现确定定模板厚为45mm，可以满足型腔的强度要求。b、确定型腔的壁厚型腔宽度镶拼式腔壁厚409405091050601011607011127080121380901314901001415确定顶出机构类型顶出机构的结构的基本要求是使塑件在顶出过程中不会损坏变形，本模具选用一次顶出机构。1）推杆数量及结构形式根据推杆布置许可空间，制品设12根推杆，其中8根推杆采用A型推杆，其公称直径为4mm，另外4根推杆的公称直径为6mm。推杆用推板固定板固定在推板上，推杆的工作部分与动模上的配合孔采用H8/f7的间隙配合，推杆的材料常用T8A、16Mn等碳素工具钢或65Mn弹簧钢。2）复位装置设计顶出机

29、构在完成塑件的顶出动作后，为了进行下一步循环必须回到其初始位置。所以必须设置复位装置，此处选用回城杆复位。本设计设有4根回城杆，其公称直径为20mm，回城杆也是用推板固定板固定在推板上，工作部分与动模上的配合孔采用H8/f7的间隙配合，采用T10A。3）顶出距离为了确保顶出时塑件能完全脱离动模，顶出距离不小于40mm。导向机构的设计注射模的导向机构与定位机构，主要用来保证动模与定模两大部分或模内其它零件之间的准确配合和可靠地分开，以避免模内各零件发生碰撞和干涉，并确保塑件的形状和尺寸精度。导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防

30、止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具一般使用4根导柱。在此设计中采用了4根导柱，导套用定模座板固定在定模上，导柱装在动模上。加工导柱、导套孔时，应将定模板、动模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在动、定模板上加工孔，导柱导套与动定模采用H7/m6的过渡配合。导柱导套采用H7/g6间隙配合，且在导柱导套上设有油槽，便于润滑，使用寿命长。冷却系统设计因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高容易分解，成型时要控制模温在5080C。考虑到模具的具体结构，安装冷却水通道是一个既实惠又简单的解决方法。2.5模具整体设计模具的整体设计也就是模具的综合设计，依据塑

31、件的性能要求，综合设计模具，以达到低成本、高效率、高效益的目的。而标准化设计可降低成本，根据塑料注射模中小型模架GB/T1255.612556.2-1990,选取定模板、动模板、定模座板、动模座板、垫块、顶杆固定板、推板、导柱、导套、复位杆、浇口套、顶杆、水嘴、定位销等标准件。塑件在脱模后应进行调湿处理，调湿处理是将刚脱模的制品放在热水中（6075C）,不仅可以隔绝空气进行防止氧化的退火处理，同时还可以加快达到吸湿平衡，一般处理1620min。该模具的总体结构如下图所示其中定模座板、动模座板及推板厚度都为25mm，动模板厚度为20mm，定模板厚度取45mm，流道板厚度取30mm，推杆固定板取2

32、0mm，支承板厚度取45mm,垫块的高度取100mm，可以保证产品能顺利的脱模。根据以上选取，模具的厚度H=50mm+100mm+65mm+75mm=290mmV300mm符合要求。总结经过这次毕业设计，我觉得自己学到了不少东西。归纳起来，主要有以下几点：八、1、大学四年的时间都是在学习机械理论基础知识，并未真正地去应用和实践。平时很少接触设计，加工，生产。但是在这次毕业设计，我在指导老师的带领下多次深入工厂了解产品的注塑方法和模具的加工过程。在参观学习中，发现了自己很多不足之处。我还体会到了所学理论知识的重要性：知识掌握得越多，设计得就更全面、更顺利、更好。2、了解进行一项设计必不可少的几个

33、阶段。毕业设计能够从理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面的培养学生的全面素质。我经过这次系统的毕业设计，熟悉了对模具进行设计、生产的详细过程。这些对我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助和启发。3、学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识不够全面，作为机械专业的学生，由于专业特点自己更要积极查阅资料吸取别的在设计，加工中的宝贵经验。一个人不可能什么都学过，什么都懂，因此，当你在设计过程中需要用一些不曾学过的东西时，就要去有针对性地查找资料，然后加以吸收利用，以提高自己应用的能力，而且还能增长自己见识，补充最新的专业知识。4、毕业设计对以前学过的理论知识起到了回顾作用，并对其加以进一步的消化和巩固，对机械也有了整体性的认识。5、毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度，而且培养了吃苦耐劳的精神以及相对