毕业设计塑料框支架注塑模具设计.doc

毕 业 论 文 题目 塑料框支架注塑模具设计 作者： 学号： 院、系： 机电工程学院 专业班级： 指导教师： .年 月 日塑料框支架注塑模具设计摘 要本次设计是汽车内部塑料框支架的注塑模具设计。主要设计内容包括塑件材料的分析，塑料注塑模具的工作原理及应用、设计原则，模具结构设计，注塑机的选用，浇注系统的设计，型芯的设计等方面。该设计大体上是这样的，由于塑件是薄壁腔体制品，所需注塑量小，所以采用SZ-60/450卧式注塑机，一模两腔结构，采用一个分型面，由于塑件的形状简单所以采用侧浇口，脱模机构采用一次脱模机构中的推杆脱模机构，利用24根推杆在工件注塑成功后顶出。该注塑模具的方案合理，结构简单，一将投入生产，不仅缩短了该汽车内部机械支架的成型周期，节省了塑料原料，而且在很大程度上提高了产品的质量。对精度要求高的大批量生产具有很大的综合效益。 关键词：塑料支架 注塑模 型芯 汽车 Design of injection mould for plastic frameAbstractThis vehicle is designed to support internal mechanical injection mold design, which relates to materials analysis. Main design elements include plastic injection mold the working principle and application design principles. Plastic Injection Mold Design of the structure including mold design and injection molding machine of choice, the gating system based Core Design, and so on. The design generally is the case, because of thin-walled plastic parts cavity structure materials, a small amount of the required injection, So SZ-60/450 using horizontal injection molding machine, a one-chamber structure, used a sub-surface, Due to the shape of plastic parts used simple straight runner Therefore, the ejection mechanism using a stripping bodies of putting ejection, Putting the use of 12 injection in the workpiece after the success of the top up. The injection mold design an input to production, not only shortened the interior of the motor vehicle mechanical stent molding cycle, Plastic raw materials savings, and greatly improves the quality of products. On the high precision mass production is very comprehensive benefits. Key words: automotive internal machinery stent injection mold design injection mold core car. 显示对应的拉丁字符的拼音 字典目 录摘 要IAbstractII第一章 塑件分析11.1塑件结构分析11.2成型工艺性分析1第二章 确定模具结构22.1分型面的选择22.2型腔数目和排列方式的确定22.3注塑机的选择及有关工艺参数校核22.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核32.5浇注系统的设计4第三章 成型零部件设计与计算73.1成型面工作尺寸计算73.2 成型零部件材料选择123.3 型腔壁厚计算12第四章 脱模机构设计144.1脱模机构设计144.2推杆形状的设计及其固定形式15第五章 脱模机构设计145.1抽芯力计算165.2抽芯距离165.3斜导柱侧向分型抽芯机构设计16结束语18参考文献19致谢20第一章 塑件分析1.1塑件结构分析图1-1 塑料支架该本次设计产品为汽车内部机械支架，是个框型的，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：大批量生产，所以我们采用注塑模具注射成型。1.2成型工艺性分析设计采用的材料是热塑性塑料ABS，中文全称：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文全称：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer 。ABS综合性能较好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电性能良好；易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，可作双色成型塑件，且表面可镀铬。第二章 确定模具结构2.1分型面的选择本次设计分型面选择的是垂直于开模方向的一个分型面。该分型面使塑件在开模时留在有脱模机构的那一部分在动模部分。2.2型腔数目和排列方式的确定使用UG软件画出三维实体图，软件自动计算出所画图形的体积。查得塑件体积塑件的质量4.8式中塑件密度，这里采用ABS即=1.05。该产品大批量生产。故设计模具要有较高的效率，模具采用一模二腔结构。制品最大高度为8.5mm,最大长度为56mm,最大宽度56mm，重量约为4.8g, 制品结构相对简单。本塑件在注射时采用一模两件，即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素，将型腔按模具的中心分布，左右对称，使得注塑压力分布均匀。2.3注塑机的选择及有关工艺参数校核根据塑料制品的体积或质量，查实用注塑模设计手册选定的注塑机型号为SZ-60/450卧式注塑机。注塑机的参数如下：理论注射量：75，105螺杆（柱塞）直径：30，35注射压力：170，125注射速率：60，75塑化能力：5.6，10螺杆转速：14200锁模力：450拉杆内间距：280250移模行程：220最大模具厚度：300最小模具厚度：100锁模形式：双曲肘定位孔直径：喷嘴球半径：202.3.1最大注塑量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以，选用的注塑机最大注塑量应满足：式中注塑机的最大注塑量，；塑件的质量，该产品=4.8；浇注系统质量，该产品=0.599；故：而选定的注塑机的最大注塑量为75105，所以满足要求。2.3.2锁模力校核式中熔融形料在形腔内的压力，一般取4050；A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，该产品A=3136；注塑机的额定锁模力，。故选定的注塑机为450，满足要求。2.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核a) 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合为，故满足要求。b) 模具闭合高度校核模具实际厚度=130注塑机最小闭合厚度=100注塑机最大闭合厚度=300即，故满足要求。2.4.1开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：因为=220-（130-100）=190=13+59+10=82故满足要求。式中脱模距离（顶出距离），；包括浇注系统在内的塑件的高度，；注塑机最大开模行程，。2.5浇注系统的设计2.5.1主流道设计 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以使选用优质钢材单独加工和热处理。本次设计采用的是图（a）。图4-3 主流道衬套形式1-定模底座 2-主流道衬套 3-定位套为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，其锥角为，内壁粗糙度为。主流道大端呈圆角，本次设计中采用r=2，以减小料流转向过渡时的阻力。在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注射成型。为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R2=R1+（12）mm=20+2=22mm，其小端直径D=d+（0.51）mm=2.5+0.5=3mm，凹坑深度取3。2.5.2分流道设计常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；梯形及U形截面分流道加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用的形式；半圆形截面分流道需用球头铣刀加工，其表面积比梯形和U形截面分流道略大，在设计中也有采用；矩形截面分流道因其比表面积较大，且流动阻力也大，故在设计中不常采用，次设计选用梯形截面。 梯形截面分流道的尺寸可按下面经验公式确定： （4-1） （4-2） 式中 梯形大底边宽度，； 塑件的质量，； 分流道的长度，； 梯形的高度，。 L取22m 所以 =1.259mm h=2/3b=0.839mm2.5.3浇口设计本次设计采用的塑料是ABS，他适应的浇口形式有直接浇口、侧浇口、平缝浇口、点浇口、潜伏浇口、环形浇口。这里采用侧浇口的形式来设计。侧浇口的形式有分流道、浇口与塑件在分型面同一侧的形式；有分流道和浇口与塑件在分型面两侧的形式，浇口搭接在塑件上；有分流道与浇口和塑件在分型面两侧的形式，浇口搭接在分流道上。本次设计采用的是第二种形式：交流道和浇口与塑件在分型面两侧的形式，浇口搭接在塑件上。有搭接形式的侧浇口是塑件端面进料的侧浇口。设计时选择侧向进料还是端面进料，要根据塑件的使用要求而定。侧浇口尺寸计算如下：式中 侧浇口的宽度，； 塑件的外侧表面积，； 侧浇口的厚度； 浇口处塑件的壁厚，。搭接部分的长度浇口长度=2.03.0=22.5.4进料口设计 一模多型腔模具在成型时应保持各型腔同时充满塑料。当型腔距浇口的距离不等时则各型腔就不能同时充满，为此应修正进料口厚度或长度，对远离浇口的型腔填充慢，注入塑料量少则应增大进料口厚度或减少进料口长度，以使各型腔同时充满，等距多型腔如果各型腔能同时充满，故各型腔进料口厚度及长度可取一致。不等距离型腔则对距浇口远的型腔，应缩短其进料口长度来提高填充速度。修正多型腔模具进料口，一般是通过多次试模酌情修正的，但试模时应注意选用合理的成形条件及模具温度，并在每次试模时保持稳定。第三章 成型零部件设计与计算3.1成型面工作尺寸计算3.1.1 定模凹模径向尺寸凹模径向尺寸（）塑件径向公称尺寸（）塑料的平均收缩率（）塑件公差值（）凹模制造公差（）： 3.1.2定模凹模深度尺寸凹模深度尺寸（）塑件高度公称尺寸（）凹模深度制造公差（）塑件公差值（）塑料的平均收缩率（）： 3.1.3型芯径向尺寸型芯径向尺寸（）塑件径向公称尺寸（）型芯制造公差（）塑料的平均收缩率（）塑件公差值（）： ：3.1.4型芯高度尺寸型芯高度尺寸（）塑件孔深度公称尺寸（）型芯高度制造公差（）塑料的平均收缩率（）塑件公差值（）：3.1.5中心距尺寸模具中心距尺寸（）塑件中心距尺寸（）模具中心距尺寸制造公差（）塑料的平均收缩率（）塑件公差值（）：3.1.6动模凹模径向尺寸式中 凹模径向尺寸（） 塑件径向公称尺寸（） 凹模制造公差（） 塑料的平均收缩率（） 塑件公差值（）：3.1.7动模凹模深度尺寸式中 凹模深度尺寸（）塑件高度公称尺寸（）凹模深度制造公差（）塑料的平均收缩率（）塑件公差值（）：3.2成型零部件材料选择本次设计中的凸模与动模板分开生产，所以凸模材料可以用质量好的材料，当然价格也比一般的要高，这里采用的材料是718；定模与动模型腔用的材料是45。该成型零部件的强度与刚度都能达到要求。3.3型腔壁厚计算在注射成型过程中，模具的型腔将受到高压的作用，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。强度不足将导致塑性变形，甚至开裂。刚度不足将导致弹性变形，导致型腔向外膨胀，产生溢料间隙。3.3.1型腔侧壁厚度计算1、按刚度条件计算：转换公式得：模具材料的弹性模量（），碳钢为；型腔压力（）；刚度条件，即允许变形量（）；模具材料的许用应力（），160；底板短边与长边长度之比（）由底板短边与长边边长之比决定的系数；与型腔深度对型腔侧壁长边之比有关的系数；与型腔长边平行的短边侧壁和底板受拉断面积，与比值有关的系数由底板短边与长边边长之比决定的系数。代入数值得：符合刚度要求。2、按强度条件计算：代入数值得： 符合强度要求。3.3.2型腔底板厚度计算1、按刚度条件计算：代入数值得： 符合刚度要求。2、按强度条件计算：代入数值得：符合强度要求。第四章 脱模机构设计4.1.脱模机构设计设计中采用的是一次脱模机构，其中一次脱模机构有：推杆脱模机构、推管脱模机构、推块脱模机构、推件脱模机构、利用成形零件推出脱模机构、多元件联合推出脱模机构、气动推出脱模机构。这里采用的是推杆脱模机构。4.1.1脱模阻力计算因为塑件是薄壁壳体，而且其断面矩环，所以所需脱模力式中 塑料的拉伸模量（）； 塑料成型平均收缩率（）； 塑件的平均壁厚（）； 塑件包容型芯的长度（）； 塑料的泊松比； 脱模斜度（塑件侧面与脱模方向之夹角）； 塑件与钢材之间的摩擦因数； 塑件再与开模方向垂直的平面上的投影面积（），当塑件底部有通孔时，10B项应为零； 由和决定的无因次数，可由下式计算4.2推杆形状的设计及其固定形式推杆的结构形式很多，有普通推杆、锥面推杆、盘状推杆、异形推杆。这里用到的推杆是普通推杆。如图6-1所示=，由于小于，所以材料用65Mn。一般推杆直径为2.512毫米。对3毫米以下的顶杆要做成两段尺寸，故该推杆做成2段式。4.2.1复位杆的设计本次设计中用的是复位杆复位。 设计中采用的复位杆，。材料用T10A。本次设计所采用的标准模架是。第五章 侧向分型与抽芯机构设计5.1抽芯力计算5u取0.2，p取10MPa,取1度,A取10,Fc计算得18.25N5.2抽芯距离5S=S1+(12)=1.5+2=3.5mm5.3斜导柱侧向分型抽芯机构的设计5本设计中选用斜导柱分型抽芯机构，它结构简单，制造方便，安全可靠。5.3.1 斜导柱的设计斜导柱的倾斜角：斜导柱侧向分型与抽芯机构中斜导柱与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角。斜导柱固定端与模板之间的配合采用H7/m6,与滑块之间的配合采用H11/b11或0.51mm的间隙，表面粗糙度Ra小于等于0.8um 查表得：斜导柱的倾角为=20°,最大弯曲力为Fw=5.00 KN。侧滑块的高度为12mm，斜导柱的直径为7mm，长度取36mm。=1.82+12.77+1.27+10.23+10=36mm5.3.2 滑块的设计滑块采用梯形滑槽，采用弹簧顶销定位。结束语转眼间，毕业设计就已接近尾声，虽然短暂，但却为我以后的工作生活奠定一个的重要的里程碑，同时为我的大学生活画上的一个完美的句号。通过这次毕业设计不但使我巩固和重温了我所学的专业理论知识，而且让我从中吸取了很多新的知识。毕业设计是将所学专业理论知识有机融合的一个过程，是对我们专业综合素质的一个考核。我的设计题目是塑料框支架的注塑模设计，由于塑料模具的加工精度相对较高，且设计又比较灵活，在整个设计过程中，我不断遇到各种各样的问题和困难，通过老师的悉心指导，同学之间的相互讨论，查阅大量的相关资料，都一一迎刃而解。 这次的毕业设计也很好地锻炼了我独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。关键是掌握了独立思考问题的方法，在设计过程中经常会碰到书本上推荐的理论数据与实际应用不符合，这时候就必须理论联系实际综合考虑实际的应用性进行合理的选择，在设计过程中忽略了任何一个因素都可能对整个设计带来很大影响甚至导致失败，而为以后走上工作岗位成为一名优秀的工程技术人员奠定了坚实的基础。参考文献1 陈良辉.模具工程技术基础M.北京：机械工业出版社，2002.2.2 高军,郝滨海,李辉平.模具设计及CADM.北京：化学工业出版社，2006.8.4 李德群,唐志玉.中国模具设计大典M.江西：江西科学技术出版社，2003.1.5 徐佩弘.塑料制品与模具设计北M.北京：中国轻工业出版社.2001.7.6 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社.2003.3.7 冯炳尧,韩泰荣.模具设计与制造简明手册M.上海:上海科学技术出版社.1985.8 蒋继宏,王效岳.注塑摸具典型结构100例M.北京:中国轻工业出版社.2000.11 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.高等教育出版社 2001.致 谢本次毕业设计是在王老师的精心指导和悉心关怀下完成的。她以其渊博的知识、严谨的治学态度、开拓进取的精神和高度的责任心，给我的学习、生活以很大的影响，使我终生难忘，并将永远激励我奋发向上。至此毕业设计完成之际，谨向敬爱的王老师表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意！在本次设计过程中，我也得到了学院领导和老师的大力支持，在此表示衷心的感谢！感谢我们班的其他同学在毕业设计时给予我的帮助！感谢给予我帮助的其他老师和同学们！感谢大学三年来，所有教导过我、鼓励过我、帮助过我的老师和同学们！