充电器下盖注塑模设计说明书

《模具CAD/CAE技术》题目:充电器下盖注塑模设计系别:专业:模具设计与制造班级：姓名:学号:2021年5月19日目录模具设计任务书 3摘要 51塑件工艺性分析 62模具整体结构形式的确定 72.1分型面位置的选择 72.2型腔数量和布局 72.3初选注塑机 83成型零件的结构设计 103.1型腔的结构设计 103.2型芯的结构设计 113.3成型零件钢材选用 124标准模架的选择 135浇注系统的设计 145.1主流道和定位圈设计 145.2分流道设计 145.3浇口设计 1516176顶出机构的设计 18197冷却系统的设计 208模具3D总装图及动定模 218.1模具3D装配图 218.2动模部分 228.3定模部分 229模具工作原理 23参考文献 24总结 25

模具设计任务书产品三维图产品工程图3、设计要求（1）塑件材料：ABS；（2）缩放率；1.006；（3）技术要求：表面光洁无毛刺、无缩痕、浇口不允许设在产品外表面、有一定的强度硬度、具有环保要求、无毒；（4）模具布局：一模2件，平衡布置；（5）原始数据：参阅制件二维工程图及三维数据模型。（6）其他：模具设计应优先选用标准模架及相关标准件；在保证塑件质量和生产效率的前提条件下，兼顾模具的制造工艺性及制造成本、使用寿命和修理维护方便；

摘要近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。

注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将小家电的榨汁机的料桶杯作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。此模具产品设计采用UGNX8.0设计，产品使用ABS工程塑料注塑。通过对塑件进行工艺的分析，最终设计出一副注塑模。该模具从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数都有详细的设计。通过整个设计过程表明该模具能够达到塑件要求的加工工艺。针对塑件的具体结构，提高生产效率，设计一模两件，该模具采用侧浇口。将现行工作内隐藏的无效工作量与无效时间，设法予以取消，或尽可能予以减少，或改进作业办法，以使整个工作时间得以缩短，降低出错率，减少成本，而提高效率，完成改善工作所需的目标。关键词：塑料模具；工艺分析；点浇口；一模两件；工作效率；1塑件工艺性分析遥控器上盖制品如图1-1所示，工件采用ABS工程塑料制作。结构分析：产品为矩形的上盖，在上部开通孔，厚度小，产品结构简单，便于成型，对模具和注塑机要求较小。产品制造精度低，故选择一般精度等级。产品下侧为平板，故设推杆推出机构，产品分型面平直，因此直接在下部分型。（1）外形尺寸该塑件外形尺寸为78.631mmX55.374mmX10.563mm,壁厚为1.5mm，（2）脱模斜度ABS属于无定型塑料，成型收缩率1.006，该塑件脱模斜度周围均匀都为6º。（3）外观要求技术要求：表面光洁无毛刺、无缩痕、无斑点、无气孔和熔接痕，浇口不允许设在产品外表面。2模具整体结构形式的确定2.1分型面位置的选择通过对塑件结构形式的分析，根据分型面选择原则，分型面应选在产品截面积最大的位置，其具体分型位置如图2-1。图2-1分型面2.2型腔数量和布局（1）型腔数量的确定该塑件外形尺寸不大，考虑到经济性指定一模两腔关系，以及制造方便和各种成本费等因素，所以定为一模二腔的平衡布局结构形式。如图2-2图2-2塑件布局（2）模具结构形式的确定从上面的分析可知，本模具设计为一模二腔。塑件下底部平坦无精度表面度要求，可受力，因此可以推件杆顶出或推件板推出等的推出结构。模架方面，由上综合分析可确定为双分型面模架,因此选用FUTABA-DE的EC型模架比较适合。由于该塑件浇口不允许设在产品外表面，浇口考虑设计在产品上面的点浇口进料，方便修整处理。2.3初选注塑机（1）注射量的计算通过三维软件建模设计分析计算得塑件体积；10.95g塑件质量：12.045g式中，参考相关资料取1.1g/cm3。（2）浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2～1倍来计算。由于本次采用的是两点进浇，分流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，估算一次注入模具型腔塑料的总体积（即浇注系统的凝料+塑件体积之和）为：46.816cm3（3）选择注射机根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量46.816cm3，要与注塑机理论注射量的0.8倍相比配，这样才能满足实际注塑的需要。注塑机的理论注射量为：59.712cm3因此初步选定注射机理论注射容量为60cm3，注射机型号为SZ-100/60卧式注射机，其主要技术参数见表2-1。表2-1注射机技术参数理论注射容量/cm3100/60开模行程/mm300螺杆直径/mm35最大模具厚度/mm300注射压力/MPa150最小模具厚度/mm170注射速率/g.s-185顶出行程/mm80锁模力/KN600顶出力/KN15拉杆内间距/mm320×320最大油泵压力/MPa15喷嘴孔径/mm3.5喷嘴球半径/mm10

3成型零件的结构设计3.1型腔的结构设计型腔件是成型塑件的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。本设计中采用整体嵌入式凹模结构。型腔的主体采用整体嵌入式结构，并用螺钉吊装。如图3-1图3-2。图3-1型腔整体式图3-2型腔整体嵌入式结构3.2型芯的结构设计型芯是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式。主要分型面采用整体嵌入式结构，如3-3所示。采用螺钉固定型腔的方式。采用螺钉固定型芯的方式，如图3-3所示。图3-3型芯嵌入式图3-4型芯螺钉固定3.3成型零件钢材选用目前，塑料制品日益广泛地应用于日常生活，其中注射成型技术约占80％。注射成型因其一次成型、尺寸精确、可带嵌件、生产率高、易于实现现代化、后加工量少等特点广泛应用于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等诸多领域。塑料模具的选用，对于塑料工业生产能否收到好的经济效益非常关键，因此，模具设计者了解模具材料的基本要求和选择恰当的材料相当必要。

塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150°C-200°C下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下：

1．

足够的表面硬度和耐磨性

塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。

2．

良好的热稳定性

塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。

3．

50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，多用于成型零件。但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。

随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对模具材料也提出更高要求。对于制造复杂、精密和耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢（如PMS）、耐蚀钢（如PCR）和低碳马氏体时效钢（如18Ni-250），均具有较好的切削加工、热处理和抛光性能及较高强度。

4标准模架的选择根据整体嵌入式的外形尺寸，塑件进浇方式为直流道侧浇口进浇，又考虑导柱、导套的布置、型腔型芯的大小、塑件类型等，再同时参考注射模架的选择方法，可确定选用大水口LKM_SGCI型(即长×宽为350mm×300mm)模图4-1标准模架图4-2预览图 5浇注系统的设计浇注系统由主流道，分流道，交口，冷料井4个部分组成，考虑到塑件的外观要求较高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模两件的布置，交口采用方便修整，凝料取出容易且不会在塑件上留下痕迹的侧浇口。模具采用分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制，在合理的范围内，浇注系统的设计如下图所示：5.1主流道和定位圈设计主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立，可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计如下图（如图5-1）。查资料得到，SZ-100/60型注射机与喷嘴的有关尺寸喷嘴前端球面半径r=10图5-1浇口套定位圈5.2分流道设计分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上起分馏和转向的作用，多型腔模具必定设计分流道，单行腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，u形和六角形，为了减少流道内的压力损失和热传损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，其加工也比较简单如图5-2，因为圆形截面分流道的效率是分流到中效率最高的，故选它。图5-2分流道5.3浇口设计浇口是连接分流到塑件之间的一段细短通道，它是浇筑系统的关键部分，交口的形状位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的形状很多：按照浇口的形状可以分为点浇口，扇形浇口，侧浇口，盘形浇口，以及薄片式浇口等，而我们这里选用的是点浇口，浇口的截面一般只取分流到截面积的3%~9%。如图5-3。图5-36顶出机构的设计在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件由模具型腔中推出，模具中这种推出塑件的机构称为推出机构，或称为脱模机构。推出机构按驱动方式分为手动推出机构，机动推出机退出。机动推出机构具有生产效率高，工人劳动强度低且推动力大的优点，本模具采用推件杆推出机构。推出过程包括开模，推出，取件，闭模，模推出机构复位等，推出零件有推杆，复位杆，推杆固定板和推板。如图6-1图6-2图6-1顶杆位置图6-2顶杆参数

7冷却系统的设计冷却系统的作用是在于将熔融塑料传给模具的热量，尽可能迅速的全部带走，以缩短成型周期并获得最佳的塑件质量。模具的冷却方式有水冷却，空气冷却和油冷却，此模具采用水冷却结构。设计冷却水道，通常需要考虑模具结构形式，模具大小，镶块位置以及数件熔接痕位置等诸多因素，如下图7-2图7-2三维图形8模具3D总装图及动定模一副模具包含定模部分和动模部分，下面两图将用3d立体显示动定模细节。8.1模具3D装配图图8-1整合3D图模具总体尺寸为230mm×300mm×350mm，制件因为外表面精度要求较高，制件较薄，不宜采用大的浇口，所以采用平衡式侧浇口，一模两件，制件下底面平直，宜采用推杆或推件板推出，最后采用推杆推出。模具整体设计简单，结构紧凑，便于加工，对加工生产要求不高。整体结构自动化程度较高，结构精简，模具寿命长可反复使用。8.2动模部分图8-28.3定模部分图8-39模具工作原理图9-1随着保压的时间结束，锁模机构卸载力，动模板和定模板分开带动流道废料被拉出后，在限位杆的作用下，动模板停止运动，流道废料和塑件在注料口处拉断，塑件和废料在拉料杆力的作用下随型芯向后移动，在注塑机顶杆的作用下推件板机构工作，塑件和废料逐渐被推出型芯脱落，在注塑机的合模运动下，模架各个部位复位，准备下一次填充。

总结经过了一个星期的CAD\CAM实习，虽然说时间不长，可是对于我来说收获却是很多的。首先对CAD\CAM知识较以前来说有所提高，比以前全面了，以前生疏的操作命令在这一个星期的实习磨练下能够熟练的运用了。当然在画图及编程的时候还是遇到了不少的困难，通过老师的讲解与自己的理解画了出来，有些问题还是要通过自己的思考，自我思考的能力是不可缺少的，能够让自己独立的解决难题，独立的思考才能把不会的知识转变为自己的，在以后遇到难题的时候就能够很好的解决，这也是一种能力，在CAD、CAM的实习中我学会了这一点，这是我的一大收获。

画图的时候心要静下来，才能画好每一幅图。在画图中有时候遇到麻烦就感觉很烦，周一的时候图画好了，由于电脑的死机图没有保存下来，付出的努力白费了。特别的是在最后的一幅装配图上的错误，心里不能平静下来。过了一段时间感觉图还是要画出来啊！现在烦什么用，只要之后面的时候抓紧时间做就好了，于是就静下心来画图，心静下来后画图的速度快了很多。

这次的实习作业不算轻松，这就需要有足够的耐心，能够坐下来画好每一幅图，不要像小猫钓鱼