襯套注射模具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

任務(wù)書 一、設(shè)計題目：襯套注射模具 二、設(shè)計條件 產(chǎn)品名稱：襯套 產(chǎn)品材料：尼龍（ 產(chǎn)品數(shù)量：月產(chǎn) 100000 件 產(chǎn)品特點：襯套是用途非常廣泛的零件，零件簡單，產(chǎn)量大。要求一模四件，并設(shè)計冷卻管道。 三、設(shè)計任務(wù) 1、進(jìn)行塑件的工藝分析 2、選擇設(shè)備的類型和規(guī)格 3、選擇模具的成型方案，確定模具的成型結(jié)構(gòu) 4、進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算 5、繪制模具的所有零件圖（標(biāo)準(zhǔn)件除外） 6、繪制模具的總裝配圖（用三維 制），制出明細(xì)表。 7、編寫設(shè)計說明書 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 第一章 塑件成型工藝分析 件圖 塑件的視圖如圖 1示： 件的工藝分析 產(chǎn)品名稱：襯套 產(chǎn)品材料：尼龍（ 產(chǎn)品數(shù)量：月產(chǎn) 100000 件 產(chǎn)品特點：襯套是用途非常廣泛的零件，零件簡單，產(chǎn)量大。要求一模四件，并設(shè)計冷卻管道。 該塑件為襯套，要求塑件具有很好的耐磨性。 （ 1） 塑件材料使用特性及用途 尼龍有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓、耐磨。經(jīng)過拉伸定向處理的尼龍，其抗拉強(qiáng)度很高，接近于鋼的水平。因尼龍的結(jié)晶性很高，表面硬度大，摩擦系數(shù)小，固具有十分突出的耐磨性和自潤滑性。它的耐磨性高于一般用做軸承材料的銅、銅合金、普通鋼。尼 龍耐堿、弱酸，但強(qiáng)酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍的缺點是吸水性強(qiáng) 、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。其穩(wěn)定性較差，一般只能在80 C100 C 之間使用。 為了進(jìn)一步改善尼龍的性能，常在尼龍中加入減摩劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等，以克服尼龍存在的一些缺點，提高機(jī)械強(qiáng)度。 （ 2）成形特點 尼龍原料較易吸濕，因此在成形加工前必須進(jìn)行干燥處理。尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時為避免材料在高溫時氧化，最好采用真空干燥法；尼龍的 熔融黏度低，流動性好，有利于制成強(qiáng)度特別高的薄壁塑件，但容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須采用最小間 隙；熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差，易發(fā)生降解是塑件性能下降，因此不允許尼龍在高溫料筒內(nèi)停留過長時間；尼龍成形收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，因此應(yīng)嚴(yán)格控制成形工藝條件。 件成形工藝參數(shù)確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 程較窄，一般為 3 4 。熔融流動性較好。適合注射成型、擠出成型和吹塑成型。主要成型工藝 參數(shù)如下： 密度 g/ 收縮率 向 ) 向） (1)干燥鼓風(fēng)干燥溫度 90 5 干燥時間約 4 5h、真空干燥溫度 85 5 ，一般最好選擇真空干燥工藝，避免熱氧化變色 (2)注塑工藝 料筒溫度 : 后部 190 210 中部 200 220 前部 210 230 噴嘴 200 210 模具溫度 20 40 注射壓力 60 80注射周期 30 50S 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第二章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 腔數(shù)目的確定 為了制模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目。模具的型腔數(shù)可根據(jù)塑件的產(chǎn)量、精度高低 、模具制造成本以及所選用注射機(jī)的最大注射量和鎖模力大小等因素確定。小批量生產(chǎn)，采用單型腔模具；大批 量生產(chǎn)，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸較大時，型腔數(shù)將受所選用注塑機(jī)允許最大成型面積和注塑量的限制。由于多型腔模的各個型腔的成型條件以及熔體到達(dá)各型腔的流程難以取得一致，所以塑件精度較高時，一般采用單型腔模具。 該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)， 采用 一模四件。 型面的選擇 1） 分型面是指分開模具能取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。 合理地選擇分型面對于塑件質(zhì)量、模具制造、與使用性能都 有著很大的影響，模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精 度來設(shè)計。 2） 不要設(shè)在塑件要求光亮平滑的表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免意料飛邊、拼合痕跡影響塑件外觀。 3） 開模時，盡量使塑件留在動模一邊，一般在動模邊設(shè)脫模機(jī)構(gòu)較為方便。 4） 盡力保證塑件尺寸的精度要求。 5） 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯。 6） 盡量使分型面位于料流末端，以利于排氣。 7） 盡量使模具加工方便。 由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為簡單，只 應(yīng) 在塑件最大輪廓處。 如圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 注塑機(jī)型號的確定 副模具都只能安裝在與其 相適應(yīng)的注塑機(jī)上方能生產(chǎn)。因此，模具設(shè)計時應(yīng)了解模具和注塑機(jī)之間的關(guān)系，了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范，使模具和注塑機(jī)相互匹配。 射容量的計算 注射機(jī)的理論注量，指在對空注射時能完成一次注射熔料的體積量 ( 對模腔注射容量的計算 ,可以制件產(chǎn)品為主 ,計算其體積量，然后確認(rèn)總體積注射量。 注射模一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應(yīng)在注塑機(jī)理論注射量的 10%間，既能保證制品的質(zhì)量，又可充分發(fā)揮設(shè)備的能力，則選在 50%間為好。 通過計算可得出塑件的體積 V=10 塑件質(zhì)量 流道凝料的質(zhì)量 個未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的 來算。此設(shè)計為一模四腔， 所以注塑量為： m=（ 1+ 4 n 為型腔數(shù)。 因此，注塑機(jī)額定注塑容量 V=m/(=80 模力的計算 鎖模力是指注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。 當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔 時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。為此，注塑機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力， 即： F 鎖 F 脹 =A 分 P 型 式中， F 鎖 注塑機(jī)的額定鎖模力 (N)； P 型 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（ ，一般為注塑壓力的 ，通常為 20 40 P 型 為 35 A 分 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和（ 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 2 ，在模具設(shè)計前是個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面積 ，因此，可 用 來進(jìn)行估算，所以 A = A 2 = = =8397.5 中，由 模型分析，得模型的最大投影面積 555.1 故模具脹型力 F = A*P =35 =式中，型腔壓力 P 取 35 射機(jī)的選用 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值， 查閱參考書 【實用模具技術(shù)手買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 冊】， 選用 125 臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 機(jī)構(gòu)形式：臥式 注射方式 ：螺桿式 螺桿 直徑（ ： 42 最大注射量 / g ： 125 注射壓力（ ： 119 鎖模力 ( 900 最大注射面積 / 320 最大模具厚度 ( 300 最小模具厚度 ( 200 最大 開模行程 ( 300 噴 嘴球半徑 ( 12 噴嘴孔半徑 ( 4 模板尺寸 /mm* 420*450 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 流道設(shè)計 （ 1）主流道澆口尺寸 由上述可知注塑機(jī)噴嘴球孔徑 4 嘴球半徑 12則主流道小端尺寸為： 5 流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為 6 。由于小端前面是球面，其深度為 35流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 12道的表面粗糙度值 （ 2） 主流道澆口套 主流道澆 口套 一般 采用碳素工具鋼如 材料制造 ， 熱處理淬火硬度5357流到澆口 套及固定形式如下圖所示。 澆口套與定位圈設(shè)計成整體形式，用螺釘固定于定模板上， 澆口套與模板間的配合采用 H7/過渡配合。 主流道澆口套及固定形式 4. 2 分流道設(shè)計 （ 1）分流道的形狀與尺寸 分流道的截面尺寸與所用塑料的種類、塑件壁厚、形狀、體積、分流道長度等多種因素有關(guān)。 本設(shè)計的分流道設(shè)置在分型面上，截面形狀采用加工工藝性比較好的 半圓 截面 流道 。 流道較短，其截面 半徑 為 3） 分流道的長度 分流道的長度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。本設(shè)計只需一次分流，所以主流道到澆口的長度為 610 （ 4） 分流道的表面粗糙度 由于分流道 的表面粗糙度 值不能太小 ， 一般 m 左右，這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 4. 3 冷料穴的設(shè)計 當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前面的熔體塑料的溫度較低，形成冷凝料頭，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量， 在進(jìn)料口的末端的動模板上開設(shè)一洞穴或者在流道 的末端開設(shè)洞穴，這個洞穴就是冷料穴。它的作用是儲存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端的直徑 。為了使主流道 凝料能順利地從主流道襯套中脫出，往往是冷料穴兼有 開模時將主流道凝料從主流道拉出而附在動模一邊的作用 。 本設(shè)計選用 Z 字形 拉料桿，工作時依靠 Z 字形鉤將主流道凝料拉出澆口套。 4. 4 澆口的設(shè)計 根據(jù)塑件的形狀和要求，澆口形式采用側(cè)澆口，側(cè)澆口開在分型面上， 形狀為長矩形 ，加工方便、簡單。 澆口痕跡小， 不太影響外觀，去除澆口方便。 L=b=t=氣系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 或凝固產(chǎn)生的低揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出， 塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡接 、 縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。本塑件為小型塑件，且不須采用特殊的高速注射，故利用分型面和推桿的配合間隙排氣即可 ，間隙值為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第 5 章 成型零件設(shè)計 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）型腔的機(jī)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型塑件外表面的部件，按其結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和組合式。整體式凹 模是由一整塊金屬材料直接加工而成。其特點是為強(qiáng)度好，不易變形，塑件表面光滑平整，沒有鑲拼的痕跡。用于小型且形狀簡單的塑件成型。 本塑件 結(jié)構(gòu)簡單，分型面設(shè)在襯套的底面，凹模設(shè)計成通孔，且 深度比較淺 ，易加工，故可采用整體凹模結(jié)構(gòu)。 （ 2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本塑件結(jié)構(gòu)簡單，只需一個型芯即可，采用組合式主型芯結(jié)構(gòu)。 組合式主型芯結(jié)構(gòu) 圖為通孔臺肩式，型芯用臺肩和模板連接，在用墊板、螺釘緊固，連接 牢固。 型零件鋼材選用 塑料模剛材的性能要求： （ 1） 機(jī)械加工性能良好 （ 2） 拋光性能優(yōu)良 （ 3） 耐磨性和抗疲勞性能好 （ 4） 芯部強(qiáng)度高 （ 5） 具有耐腐性能 （ 6） 有一定的熱硬性 凹模的技術(shù)要求： 1） 材料： ） 熱處理： 0 3） 表面粗糙度：型腔表面 合面 ） 表面處理：表面鍍鉻，拋光 5） 凹模加工 ：模套與模塊錐面配合嚴(yán)密處配制加工 型芯的技術(shù)要求： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 1） 材料： ） 熱處理： 0 3） 表面粗糙度：型芯表面 合面 ） 型芯加工： 同軸度高處配制加工 型零件工作尺寸的計算 工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，成型零件的加工精度和質(zhì)量決定了塑件的精度和質(zhì)量，工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約。 取 平均收縮率 塑件未注公差查【模塑件尺寸公差表（ 14486）】可選取。塑件尺寸如圖所示。（ 1） 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z= /3；取 x= 1） 60 Z=(1+S) 0Z=(1+*0Z=） 40 Z=(1+S) 0Z=(1+*0Z= 2） 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z= /3；取 x= 1） 6 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 （ Z=(1+S) 0Z=(1+*0Z= 3） 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z= /3；取 x= 3） 30 0Z=(1+S) 0Z=(1+*0Z=4)型芯高度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z= /3；取 x= 1） 40 0Z=(1+S) 0Z=(1+*0Z=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 第 6章 模架的確定 (1) 模架的結(jié)構(gòu) 模架的結(jié) 構(gòu)見圖紙。 (2) 模具安裝尺寸校核 模具外形尺寸為長 400，寬 350，高 270，小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機(jī)上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 第 7章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 為了保證注塑模準(zhǔn)確合模和開模， 在注塑模中必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要起定位、導(dǎo)向以及承受一定側(cè)壓力的作用。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個主要零件，分別安裝在動、定模兩邊。導(dǎo)柱的基本機(jī)構(gòu)形式有兩種。一種是除安裝部分的凸肩外，長度的其余部分直徑相同，稱帶頭導(dǎo)柱，另一種是除安裝部分的凸肩外，使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大，稱有肩導(dǎo)柱。帶頭 導(dǎo)柱用于生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。有肩導(dǎo)柱用于采用導(dǎo)套的大批量生產(chǎn)并高精度導(dǎo)向的模具。裝在模具另一邊的導(dǎo)套安裝孔，可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一尺寸一次加工而成，保證了同軸度。導(dǎo)柱前端均須有錐形引導(dǎo)部分，并可 割有儲油槽。導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具模板外形尺寸而定。模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套時應(yīng)注意以下幾點： (1) 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均勻布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 (2) 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6 8 以免型芯進(jìn)入凹模時與凹模相碰而損壞。 (3) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常采用 20#低碳鋼經(jīng)滲碳 火 50 55可采用 素工具鋼，經(jīng)淬火處理。 (4) 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做 成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 (5) 導(dǎo)柱設(shè)對稱分布 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第 8 章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 注射成型的每一周期中，必須將塑件從模具型腔中脫出，這種把塑件從型腔中脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)， 也可稱為頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、 取出兩個 動作。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則： （ 1）盡量使塑件留在動模上。 （ 2）使制品在推出過程中不變形不損壞。 （ 3）推出動作可靠，更換推出零件容易。 （ 4）使脫模后的制品有良好的外觀。 模力的計算 由于推出力 作用，使塑件對型芯的總壓力（塑件收縮引起）降低了 此，推出時的摩擦力 式 中 N； N； 出力）， N； ； 為 所以 b( = 式中 2m ； 般情況下，模外冷卻的塑件， P 710 710 內(nèi)冷卻的塑件， P 取 710 710 分析本塑件可得出： = 40 1 30 。 。 =30* *40*1* 710 *（ 0.2*=410 N 模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本塑件形狀為圓筒形塑件，采用推 板 推出機(jī)構(gòu)。 推板推出機(jī)構(gòu)的特點是頂出力均勻，運動平穩(wěn)，且推出力大。推板與推件板之 間采用固定式連接形式，即在推桿頭部設(shè)計成螺紋與推件板連接，以防止推件板在推出過程中脫落。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 40133982