小喇叭罩注塑模具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類， 其在整個模具行業(yè)中約占 30%，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，發(fā)展速度將高于其他模具 。因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。 本設(shè)計 主要 介紹了 小喇叭罩塑料模的設(shè)計過程和零件加工過程，包括塑件材料分析，塑件的工藝性分析。而塑件的工藝性分析又包括塑件的使用性能、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、塑件的尺寸精度分析和塑件的表面質(zhì)量。還闡述了 成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與 工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明。 此外 ,還詳細地敘述了模具成型零件包括 型腔、型芯的加工工藝。 通過本設(shè)計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設(shè)計中的某些細節(jié)問題，通過對 的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。 關(guān)鍵詞： 塑料 模具 注塑 工藝 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is of in is of of 0% in in in of be to of of of of of of of of of of of of of of of In in of a of to of , a to 4- 目錄 緒論 . 6 1 塑料的工藝性分析 . 7 析塑件的使用材料及其工藝特性 . 7 基本特性 . 8 成型特性 . 8 件的綜合性能分析 . 8 件的使用性能和生產(chǎn)要求 . 8 件的表面質(zhì)量分析 . 10 件的尺寸精度分析 . 9 件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 9 2 注射模設(shè)計的尺寸計算 . 10 型零件的計算 . 10 料尺寸精度的影響因素 . 10 腔徑向尺寸 的計算 . 10 腔高度尺寸 的計算 . 12 芯徑向尺寸 的計算 . 12 芯高度尺寸的計算 . 14 心距尺寸的計算 . 15 型型腔壁厚的計算 . 15 腔側(cè)壁厚度的計算 . 15 腔底板厚度的計算 . 15 3 成型設(shè)備的選擇與校核 . 17 件體積的計算 . 17 件質(zhì)量的計算 . 17 射機外形的確定 . 17 射機的選擇 . 18 射機的校核 . 18 射量的校核 . 18 射壓力的校核 . 19 力的校核 . 19 4 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 22 型面的選擇與確定 . 22 腔數(shù)目的確定與排列 . 23 注系統(tǒng)的設(shè)計 . 24 流道的設(shè)計 . 24 流道的設(shè)計 . 25 澆口的設(shè)計 . 26 料穴的設(shè)計 . 27 出方式的選擇 . 27 管的設(shè)計要點 . 28 模力的計算 . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 推桿直徑的計算 . 29 管強度的校核 . 30 氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 31 5 模架選擇與校核 . 32 架的選擇 . 32 架型號的校核 . 33 6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 . 34 卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 . 34 卻水道的計算 . 34 積流量的計算 . 34 卻水管直徑的計算 . 35 卻水在管道中的流速的計算 . 35 卻水管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù) . 35 卻管道總體傳熱面積 . 36 具上應開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù) . 36 7 塑料模具的工藝規(guī)程 . 37 塑成型工藝卡的填寫 . 37 要零件的加工工藝過程 . 38 內(nèi)模的加工工藝過程 . 38 內(nèi)模的加工工藝過程 . 39 參考文獻 . 40 附錄 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 A . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 B . 錯誤 !未定義書簽。 論 塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。隨著建筑、 建材業(yè)塑料建材大量代替鋼材、木材以及傳統(tǒng)建材的發(fā)展和國家已明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材的政策，這無疑為塑料工業(yè)提供了更廣闊的市場，在電子、汽車、電機、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中 60% 80%的零部件都依靠模具成形，這些都是塑料模具市場的增長點。所以塑料模具的發(fā)展相當快。有專家預測在未來的模具市場塑料模具的發(fā)展速度高于其它模具，且比例將逐步提高。 然而，在激烈的市場競爭下，我國塑料模具無論在數(shù)量上，還是質(zhì)量上、技術(shù)等其它方面上與發(fā)達國家相比還有一定的差距。在注塑模型腔精度方面，國外已達到 我國達到 差甚遠；型腔表面粗糙度，國外達到 m，我國達到 m；在壽命上更能比較出我國模具的水平落后那些先進國家的模具水平，非淬火鋼模具壽命，國外可使用 10 60萬次，我國可使用 10 30萬次；淬火鋼模具壽命，國外可使用 160 300 萬次，我國可使用 50 100 萬次；熱流道模具使用率，國外已達 80%以上，我國總體不足 10%；標準化程度，國外 70 80%都采用標準件，我國小于30%；中型塑料模生產(chǎn)周期，國外可在一個月左右時間生產(chǎn)出來，我國要花 費 2 4個月的時間生產(chǎn)；在模具行業(yè)中的占有量，國外占 30 40%，我國占 25 30%。所以我們還需大力推進這門學科及其產(chǎn)業(yè)的科技進步與基礎(chǔ)建設(shè)，重視開展相應的研究工作，加強對該專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。 我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制品 36萬噸；電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000萬臺；彩電的年產(chǎn)量己超過 3000 萬臺。到 2010 年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為 30%，塑料管的普及率將達到 50%，這些都會大大增加對模具的需求量。 建筑 、建材業(yè)塑料建材可大量代鋼、代木、替代傳統(tǒng)建材，將在今后得到越來越多的應用。預測 2005 年建筑用塑料制品的占總產(chǎn)量 16%，約 400萬噸，因此塑料建材模具需求量將增長較快。由于國家己明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材，預計 2010年全國新建住宅室內(nèi)排水管 80%及城市供水 50%將采用塑料管。同時，國家正在大力發(fā)展塑料門窗，到 2010年塑料門窗和塑料管的普及率將達到 30%塑料排水管的市場占有率將超過 50%。 因此，有專家預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高 于其他模具 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 塑料的工藝性分析 塑件的工藝性分析包括塑料原料性質(zhì)的分析、塑件的使用性能和塑件的生產(chǎn)要求、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面質(zhì)量以及塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析。對塑件的工藝性分析即對以上幾方面的分析。 析塑件的使用材料及其工藝特性 根據(jù)產(chǎn)品給出的要求得到該塑件選用的材料為丙烯腈 丙乙烯聚合物（ 無定形的熱塑性塑料，熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀或樹枝 狀，常稱之為線性聚合物。這些分子通?；ハ嗬p繞但并不連結(jié)在一起，受熱后具有可塑性。 基本特性 有韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學特性，絕緣性能好，耐化學腐蝕性，尺寸穩(wěn)定性、表面光澤性好，易涂裝和著色，但耐熱性不太好，耐候性差。密度約為 g/ 能參數(shù)如下表 1示。 使用于制造電器儀表，機械構(gòu)件，減摩件，如齒輪、把手、儀表盤等生活中常見的零件。 表 1性能參數(shù) 屈服強度 /0 拉伸強度 /8 伸長率（ %） 35 拉伸彈性模量 /曲強度 /0 彎曲彈性模量 /積電阻率 /（ 1013 擊穿電壓 /（ 電弧性 /S 5085 密度 /（ g 水率 / 璃化溫度 / 125 熔點 / 130160 維卡針入度 / 71122 熱變形溫度 / （ 40 90108 熱變形溫度 / (18083103 收縮率 （ %） 熱容 /（ J 1470 熱導率 / （ W . 燒性 慢 表 1射成型參數(shù) 射機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 （ r/ 3060 預熱和干燥溫度 / 7080 預熱和干燥時間 / h 1 料筒溫度（前段） / 200210 料筒溫度（中段） / 210230 料筒溫度（后段） / 180200 噴嘴溫度 / 180190 噴嘴形式 直通式 模具溫度 / 5070 注射壓力 / 7090 保壓力 / 5070 注射時間 / S 35 保壓時間 / S 1530 冷卻時間 / S 1530 成型周期 / S 4070 后處理方法 調(diào)濕處理 后處理溫度 70 后處理時間 S 24 成型特性 （ 1） 無定形料，吸水性大，成型前必須充分干燥。 （ 2） 動性好，成型收縮率較小；比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但是保壓時間相對較長。 （ 3） 成型時采用螺桿式注射機，直通式噴嘴，模具溫度（ 5070） ，選用較低的注射壓力，保壓時間及冷卻時間不宜太長，模具主流道錐度應大（便于脫模時脫出，不黏留在澆口套中），澆口應厚， 澆口。注射成型參數(shù)如上表 1 件的綜合性能分析 件的使用性能和生產(chǎn)要求 該塑件為圓形的多孔的復雜制件，主要用于喇叭內(nèi)膽的保護，多孔使盡量做到不隔音，需要抗沖擊，對塑件的外觀面質(zhì)量的要求高，塑件的配合精度要求高，且是大批量生產(chǎn)。 件的表面質(zhì)量分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 塑件外觀表面要求光滑，不允許有飛邊或毛刺的現(xiàn)象出現(xiàn)，制件的內(nèi)表面有粗糙度 件的尺寸精度分析 根據(jù)產(chǎn)品給出的 2D 圖的要求可知尺寸精度按課題要求，未標注公差按 公 差，精度一般。其裝配尺寸要求較高，有內(nèi)部的裝配、四個螺絲套的定位精度有要求，不能偏位、塑件的內(nèi)凹槽要滿足同軸度、外輪廓圓的尺寸要滿足裝配要求。 件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （ 1） 該塑件尺寸偏小，較高精度等級，為降低生產(chǎn)費用和提高生產(chǎn)率采用一模多腔并不對塑件進行生產(chǎn)后加工； （ 2） 根據(jù)材料的成型性能和生產(chǎn)后不進行后加工的塑件與澆口的分離采用潛伏式澆口； （ 3） 為了方便加工、熱處理、型芯與型腔在塑料的沖擊下容易磨損便于更換，型腔與型芯部分采用鑲件結(jié)構(gòu)； （ 4） 為了使塑件能順利脫模，使用推出機構(gòu)（此塑件使用推管推出）。 注射模設(shè)計的尺寸計算 型零件的計算 所謂成型零件尺寸指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計時必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零部件工作尺寸與精度。 料尺寸精度的影響因素 塑料尺寸精度的影響因素有很多，也很復雜，但主要的有以下幾個方面： （ 1）成型零部件的制造誤差： 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩方面設(shè)計時一般應將成型零件的制造公差 控制在塑料相應公差的 1/3左右，通常取 9級。 （ 2）成型零部件的磨損： 造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動以及脫模時塑件與型腔的摩擦，而后者造成的磨損為主。 （ 3）塑料的成型收縮： 成型收縮不是塑料固有的特性，他是材料與條件的綜合特性，隨著制品的結(jié)構(gòu)、工藝條件等的影響而變化。 在此將標注尺寸分為兩類：第一類，標注有公差的尺寸，即塑件精度很高的尺寸。第二類，未標注公差的尺寸，即精度要求一般的尺寸。我們按 表 2塑料公差表 基本尺寸 大于 至 6 10 014 418 824 430 040 050 065 580 0100 文獻 1 的 收縮率為 故平均收縮率為 腔徑向尺寸 的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文獻 1有 zz 00 1（ 2 式中 塑件型腔的徑向基本尺寸的最大尺寸（）。 計算出來的塑件內(nèi)型腔徑向尺寸（）。 S 塑料的平均收縮率。 x 修正系數(shù)，取 塑件公差（）（見表 2 z 模具制造公差，?。?1/3 1/4）。 （ 1） 7 = z= 0 = (1+ + = （ 2） 4 = z= 0 = (1+ + = （ 3） = z= 0 = (1+ + = （ 4） = z= 0 = (1+ + = （ 5） = z= 0 = (1+ + = （ 6） = z= 0 =(1+ + = 腔的深度尺寸 的計算 文獻 1有 HS 00 1（ 2 其中 計算出來的型腔深度尺寸（ 塑件外型高度基本 尺寸的最大尺寸（ x 修正系數(shù)，取 塑件公差（）（見表 2 z 模具制造公差，?。?1/3 1/4）。 （ 1） = z= 0 = (1+ + = （ 2） = z= 0 = (1+ + = （ 3） = z= 0 = (1+ + = （ 4） = z= 0 = (1+ + = （ 5） = z= 0 = (1+ + = 芯徑向尺寸 的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文獻 1有 00 1LS （ 2 其中 0 計算出的型芯徑向的尺寸（ 。 塑件內(nèi)型芯徑向的基本尺寸的最小尺寸（ 。 X 修正系數(shù)，取 塑件公差（）（見表 2 z 模具制造公差，?。?1/3 1/4）。 (1) 36 = Z= 0= (1+ 36+1/2 (2) 33 = Z= 0=(1+ 33+1/2 (3) = Z = 0= (1+ (4) = Z= 0= (1+ (5) = Z = 0= (1+ (6) 2 = Z = = (1+ 芯高度尺寸的計算 查文獻 1有 00211m HS c （ 2 其中 0 計算出來的型芯的高度尺寸 （ 塑件內(nèi)型芯高度基本尺寸的最小尺寸（ . X 修正系數(shù)，取 塑件公差（） z 模具制造公差，?。?1/3 1/4） （ 1） 8 = Z = 0= (1+ 8+1/2 2） = Z = 0= (1+ 3） 5 = Z= 0= (1+ 4） = Z= 0= (1+ 5） = Z = 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 = (1+ 中心距尺寸的計算 查文獻 1有 21 （ 2 其中 計算出來的中心距的尺寸（ 塑件的中心距的基本尺寸的最小尺寸（ (1) =m = (1+ 型型腔壁厚的計算 腔側(cè)壁厚度的計算 本塑件型腔采用整體式圓形型腔，故可將型腔視為厚壁圓筒。 查文獻 1可得壁厚公式為： S = 2 其中 P 型腔內(nèi)壓力， 般為 20 50 型腔內(nèi)半徑， h 型腔深度， 型腔材料的許用應力， 一般中碳鋼 =160 硬化鋼塑料模具鋼 =300 H 型腔外壁厚度 ， 由上可得： S = 30300 = 故 S 取值為 2所以模具內(nèi)模的側(cè)壁最小尺寸不能小于 2腔底板厚度 的計算 文獻 1有： 按剛度計算有： t= （ 2 其中 E 彈性模量 般中碳鋼 E = 105 硬化塑料模具鋼 E = 105 內(nèi)半徑增長量（查表 7- 6） = 根據(jù)上面的取值可求出： t=3 = 強度計算有： t=3243 （ 2 根據(jù)其值代入得： t = t = 以 取值為 7 綜上所訴按強度選取型腔底板厚度的取值 應該比此數(shù)據(jù)大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 成型設(shè)備的選擇與校核 注射機是塑料注射成型所用的主要設(shè)備。按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，正確的選擇注射機能提高生產(chǎn)效率，便于塑件的生產(chǎn)。下面我們從以下幾個方面來分析選擇那種型號的注射機。 件體積的計算 利用 軟件進行造型分析，查詢到單個塑件的體積為： V = 因為要求大批量生產(chǎn)，模具采用一模四腔的設(shè)計，所以塑件的總體質(zhì)量為： = 4 V （ 3 = 4 件質(zhì)量的計算 參考文獻 1可知 密度為： =（ g/ 即可根據(jù)質(zhì)量公式： m = V （ 3 求出塑件的質(zhì)量 m = V = = g） 模具設(shè)計為一出四，所以塑件的總質(zhì)量 W 總 = 4 g） （ 3 射機外形的確定 上面提出了注射機的種類有，立式、臥式、直角式三種。下面對這三種注射機的功能分析一下，從而選出適合我們塑件的機型。 立式：設(shè)備占地面積小，便于模具的裝拆，安 裝嵌件和活動型芯方便可靠，但是只使 于小注射量場合，注射量一般為 1060 g ，不易自動操作。 臥式：機體較矮，易操作加料，制件推出后可以自動落下，便于實現(xiàn)自動化操作來減少勞力，適合大批量生產(chǎn)。但其占地面積大模具的安裝比較麻煩。 直角式：這種注射機使用于中心部分不留澆口痕跡的塑件，但是他的外形確定了，他加料困難，嵌件或活動型芯的安放不方便，適用于小注射量的場合，注射量一般為 2045 g 根據(jù)給出的塑件然后綜合上面注射機外形的分析，可以較易的得出適合我們產(chǎn)品的結(jié)果，宜采用臥式注射機。 射機的 選擇 根據(jù)塑件的形狀、模架的輪廓尺寸及生產(chǎn)需求，我們初步選擇螺桿式的臥室注射機型號為： 查文獻 1上表 6用國產(chǎn)注射機得到 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 3示。 表 3射機參數(shù) 最大的開模行程 S 500 具的最大厚度 450 具的最小厚度 200 嘴圓弧半徑 18 嘴孔半徑 3、 5、 6、 8 定模板尺寸 700 800 桿空間 540 440 射機的校核 上面初步選取了注射機的型號，然而模具是安裝在注射機上使用的。在設(shè)計模具時，除了應掌握注射成型工藝過程外，還應對所選的注射機的有關(guān)參數(shù)有全面的了解，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。下面我們從以下幾個方面對來確定模具與我們選的注射機的關(guān)系。從注射量、注射壓力、鎖模力，這三 方面進行核對注射機，只有校核后符合標準的注射機才能使用，只有符合條件才能高效的生產(chǎn)出合格的塑件。 射量的校核 該塑料制件由前面的（ 3以得出 W 總 = g） 初選型號為 桿式、臥室注射機。 查文獻 1有，滿足注射量就要滿足下式： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機 塑件 （ 3 式中 V 機 額定注射量（ 塑件 塑件與澆注系統(tǒng)的凝料體積和（ 由前面的（ 3知道塑件的體積 塑件 =g/據(jù)上面公式有： 塑件 查文獻 2上表 6常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能 到該注射機的額定注射量為 500 根據(jù)上面的公式計算的結(jié)果滿足要求。 即 500 以注射機的注射量滿足制件所需的注射量，達到要求。 射壓力的校核 參考文獻 1有滿足下式的注射機才能生產(chǎn)出合格的塑件。 注 成型 （ 3 查文獻 1上表 6 成型 =（ 70 90） 查文獻 2上表 6 注 =120 成型 即注射壓力可以滿足塑件所需要的要求。 模力的校核 要滿足塑件所需要的鎖模力既要滿足下面的公式 P 鎖模力 （ 3 中 P 塑料成型的型腔壓力， 為 30 F 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和 如圖（ 3示各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 。 圖 3件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影圖 F 塑 = 1734（ F 澆 = F 總 = F 塑 + F 澆 =1734 4+ = 30 查文獻 2有 P 鎖模力 = 3500 N 故所選注射機的鎖模力達到要求 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 合上面的分析校核， 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模 是成型塑件的一種重要的工藝裝備，它主要用于成型熱塑性塑料制件，近年來也逐漸用于成型熱固性塑料。注射模主要由動模和定模兩部分組成，動模安裝在注射成型機的移動板上，定模安裝在注射成型機的固定板上。在注射成型時動模和定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔開模時動模和定模分離以便取出塑料制品注射模具的設(shè)計一般包括成型部件的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、導向部件的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計、調(diào)溫系統(tǒng)的設(shè)計、排氣槽的設(shè)計以及標準模架的選擇。 型面的選擇與確定 所謂分型面即為模具上用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的 可分離的接觸表面。 分型面的選擇與塑件質(zhì)量，使用性能，模具制造均有很大的影響，他決定了模具的結(jié)構(gòu)類型，是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。模具設(shè)計時應根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注形式、推出方式、排氣方式、制造工藝等多種因素，全面的分析，做出合理的選擇。 根據(jù)產(chǎn)品給出的 2D 圖中塑件的結(jié)構(gòu)，經(jīng)我們分析初步確定以下兩種方案。 （ 1）將分型面設(shè)計在 （見圖 4 圖 4型面 （ 2）將分型面設(shè)計在 （見圖 4 圖 4型面 再進一步的分析發(fā)現(xiàn)，如果選擇 將對塑件有下影響： （ 1） 也是塑件的外表面會出現(xiàn)飛邊與毛刺，還不易它的同軸度，使其表面粗買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 ，影響到塑件的外觀面； （ 2）如果選擇分型面在 ，動模將對塑件的包絡(luò)面積增大，模具就需要更大的脫模力，不利塑件的推出； 而選擇 作為分型面，就不會和（ 1）一樣在外觀面上出現(xiàn)飛邊與毛刺，還易于進料口的設(shè)計。 綜合上面的的分析，為不影響塑件的外觀，便于出模故我們選擇以 作為分型面。 腔數(shù)目的確定與排列 技術(shù)要求中提出，塑件要大批量生產(chǎn)，與塑件本身的尺寸偏小，出于提高生產(chǎn) 效率與模具的使用率。所以我們采用一模四腔的設(shè)計方案。 四個塑件在模具中的排列方式，因為模具是一模四腔的，要考慮其澆