手表托架注射模具設計

1、學校代碼：10410 序 號：20050450本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 手表托架注射模具設計 學 院： 工 學 院 姓 名： 吳 志 強 學 號： 20050450 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 2005級 指導教師： 楊 紅 飛 二OO九年 五 月 摘 要 本文的主要任務是注塑模具結構設計，內容包括塑料模具的工作原理及應用，塑件分析，模具的各零件設計以及總體設計。大致的設計思路如下：通過所給塑件的具體分析，確定注塑機；根據(jù)所選的注塑機來確定型腔數(shù)量和布局；注塑模具的關鍵是分型面的設計，這關系到產(chǎn)品質量和模具的設計；澆注系統(tǒng)設計包括主流道設計、分流道設計、澆口設計和冷料穴設計

2、；排溢系統(tǒng)設計保證填充效果；成型零件設計計算，保證產(chǎn)品質量和模具的加工制造；導向機構、定出機構、復位機構必須合理；冷卻系統(tǒng)設計控制模具溫度，影響塑件成型質量。親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設計（完整的應包括畢業(yè)設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內容（目錄及某些關鍵內容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的Q&Q:2215891151，數(shù)萬篇現(xiàn)成設計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要關鍵詞： Auto CAD,PROE, 塑料，注射模，注射機。Injection mold design of watches bracket The main task

3、of this paper is the structural design of injection molds, including plastic mold of the working principle and application of analysis of plastic parts, mold design and the overall design of the parts. Rough design ideas are as follows: through the plastic parts to the specific analysis of injection

4、 molding machine; according to the selected cavity injection molding machine to determine the number and layout; injection mold is the key to the design surface, it relates to product quality and mold design; gating system design including the design of the mainstream, separate design, gate design a

5、nd the design of cold-feed points; row overflow filling system design to ensure results; molding part design terms, to ensure product quality and mold manufacturing; oriented institutions, for institutions, reset must be reasonable; cooling system designed to control mold temperature, affecting the

6、quality of molding plastic parts.Key Words: Auto CAD,PROE, Plastic, Plastic injection mold, Plastic injection.目 錄 前 言51 設計內容62 設計目的63.塑件成型的基本過程74 塑件制品分析85 型腔數(shù)量及排列方式106 注射機的選用與校核116.1注塑機的選擇116.2注射機的校核11注射量的校核11鎖模力的校核126.2.3 注射機安裝模具部分的尺寸校核127 分型面的確定138 澆注系統(tǒng)設計148.1澆注系統(tǒng)的基本概念14澆注系統(tǒng)的組成14澆注系統(tǒng)的作用14澆注系統(tǒng)設計時要考

7、慮的問題148.2主流道設計148.3 分流道設計158.4澆口的設計178.5 冷料穴的設計179排溢系統(tǒng)的設計1810 成形零件的設計1910.1 成形零件應具備的性能1910.2型芯和型腔的結構形式設計19型腔結構設計19型芯結構設計1910.3成形零件的工作尺寸設計1910.4型腔側壁和底板厚度的計算2111 導向機構設計2311.1 導向機構的作用2311.2 結構設計2312 脫模機構與復位機構設計2412.1.脫模機構2412.2 脫模機構設計原則2412.3 脫模機構的結構設計2512.4 頂料機構的設計2512.5復位機構設計2513 冷卻系統(tǒng)的設計2613.1 冷卻水孔的設

8、計原則2613.2 冷卻系統(tǒng)的計算2614 模具的整體設計28結 束 語29致 謝31參考文獻32前 言模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝設備，是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，在生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。當前，模具工業(yè)表現(xiàn)出強勁的發(fā)展趨勢：模具日趨大型化，模具的精度將越來越高，多功能復合模具將進一步發(fā)展，熱流道技術推廣應用，塑料成型工藝改進和發(fā)展，模具標準件應用廣泛，快速經(jīng)濟模具前景廣闊。隨著工業(yè)飛速發(fā)展，帶來了塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，石油工業(yè)的發(fā)展又為塑料工業(yè)插上了騰飛的翅膀。塑料制品已進入到人們生活的各個領域，幾乎所有的電器都有塑料制品，比如電器罩、電器殼等；還有各式各樣的飲料瓶等，可以說人們的生活越來

9、越離不開塑料制品了，帶給了我們很大的好處。塑料以其密度小，機械性能好等優(yōu)點，發(fā)展規(guī)模將逐步壯大。而模具是塑料工業(yè)的基石，必將具有廣闊的發(fā)展前景。本次畢業(yè)設計，就瞄準這一發(fā)展前景，在楊紅飛老師的精心指導下，通過對手表托架注射模的設計，深入學習了Pro/E、CAD等制圖軟件，掌握了注射模具設計的一般方法，注射劑的工作原理及模具制造的專用設備，為今后的工作打下了堅實的基礎本次設計歷時一個月，期間的工作如下:首先，在指導老師的帶領下去工廠參觀學習，了解產(chǎn)品的注塑過程和模具的制造方法，對注射模有了較為整體的思想；進而，弄清自己的具體任務，設計所要達到的要求，確定了提綱以及工作流程，通過各種相關書籍的學習

10、、工具書的查閱以及數(shù)據(jù)的計算，初步擬好了論文，確定了各個零件的結構和參數(shù)；再而，運用制圖軟件，畫出零件圖，組裝圖，整理資料并正式編寫設計說明書；最后，交由指導老師審閱，并作相關修改，確定最終圖紙及論文。由于水平有限，加上經(jīng)驗不足，疏漏和錯誤在所難免，在此懇請各位老師原諒，并給予指正，謝謝！ 1 設計內容 根據(jù)所給的手表托架零件圖，設計一副合理的注塑模。如下圖所示：2 設計目的1 掌握注射模設計的一般方法；2 了解注射機的工作原理；3 了解模具的加工方法；4進一步掌握設計的一般方法，熟練設計的一般過程。3.塑件成型的基本過程注射成型是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）

11、放入料筒中，經(jīng)過加熱熔化，使之成為高粘度的流體成為“熔體”，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高的壓力（約為2580Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成型的全過程可以分為：（1）塑化過程 現(xiàn)代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化裝置。塑料原料（成為“物料” ）自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒的電加熱和料筒內螺桿旋轉的摩擦熱使物料熔化，達到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進完成的。（2）充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后，進入模具的型腔，把型腔內的空氣排出，并充滿型腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實型腔的各部位。

12、充模過程是注射成形中最主要的過程。由于塑料熔體的流動是非牛頓流動，而且粘度很大，所以在充模過程中的壓力損耗、粘度變化，多股匯流等現(xiàn)象，左右著塑件的質量。因此充模過程的關鍵問題澆注系統(tǒng)的設計就成為注射模設計過程的重點?，F(xiàn)代的設計方法已經(jīng)御用了CAD/CAE等計算機技術以解決澆注系統(tǒng)設計中疑難問題。（3）冷卻凝固過程 熱塑件塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化注射充模固化成型 加熱理論上絕熱散熱 熱交換效果的好壞決定塑件的質量，包括外表質量和內在質量。因此，模具設計時，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代的設計方法中也采用了計算機輔助設計來解決問題。（4）脫模過程 塑件在型腔內固化后，必須采用機械

13、的方式把它從型腔內取出，這個動作有脫模機構來完成。不合理的脫模機構對塑件的質量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變萬化的必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機構的設計也是注射模具設計的一個主要環(huán)節(jié)，由于標準化的推廣，許多標準化的脫模機構零部件也有商品供應。由（1）到（4）形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成了一次成形，成形一個乃至數(shù)十個塑件。4 塑件制品分析 本塑料制件是手表托架，形狀如圖所示： 圖4-1它是由兩個半圓和一個矩形組成，中間挖空，矩形的一邊切開，半圓的一邊加兩個矩形凸塊，形狀并不復雜。塑料制件的設計主要根據(jù)使用要求進行，由于塑料有特殊的物理性能，在設計塑件時必須考慮以下幾個方面的

14、因素：1. 塑料的物理性能，如強度、剛性、韌性、吸水性以及對力的敏感性；2. 塑料的成型工藝性，如流動性；3. 塑料形狀應有利于充模流動、排氣、補縮，同時能適應高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱固化（熱固性塑料制品）；4. 塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異；5. 模具的總體結構，特別是抽心與脫出塑件的復雜程度；6. 模具零件的形狀及其制造工藝。綜合考慮以上的因素，本塑件采用ABS（一種丙烯晴丁二烯苯乙烯聚合物，英文全稱為：Acrylonitrile-butadiene-styrene）作為原料。 ABS由丙烯晴，丁二烯，苯乙烯共聚而成這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學性

15、能。丙烯晴使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工型和染色性能。 ABS的特點：無毒，無味，呈微黃色，沖擊韌性較好，機械強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性，電性能良好；易于成型和機械加工，其成型塑件有較好的光澤。 成型收縮率為：0.3%0.7%， 吸濕性為：0.05%0.06% 密度為：1.031.07g/ 其成型特性有：此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和CAD圖紙等.請聯(lián)系扣扣：二五一一三三四零八 另提供全 套機械畢業(yè)設計下載！卻水流量和流速來控制模溫，從而達到冷卻的目的，注射出合格的塑件。13.1 冷卻水孔的設計原則 （1）冷卻水孔的

16、數(shù)量應盡可能的多，孔徑盡可能的大，冷卻水道之間的中心距約為水孔直徑的35倍，水孔直徑一般在8mm以上，這樣有利于溫度的均勻分布； （2）冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能相等，一般為1215mm范圍，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低；（3）澆口處加強冷卻，普通熔融塑料充填型腔的時候，澆口處溫度最高；（4）冷卻水孔道不應穿過鑲塊或其接縫部位，以防止漏水；（5）冷卻管路一般不宜設在型腔內塑料熔接的地方，以免影響塑件強度；（6）水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側。13.2 冷卻系統(tǒng)的計算在此設計中，每次所要注射的量為39.74g，由此可以根據(jù)公式得到折射一次所放出的熱量： 式中：Q熔融塑料所放

17、出的熱量（J）； G每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)在內，kg）； H焓塑料從熔融狀態(tài)進入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差；查表可得，為200. Q=39.74200=7948（J） 冷卻時所需的冷卻水量,公式如下： 式中：M1通過模具的冷卻水質量（Kg）； T1熔融塑料進入模腔的溫度 （），T1=120； T2制品脫模溫度（），T2=60； T3出水溫度 （），T3=40； T4進水溫度（），T4=20； C塑料的比熱容 （J/Kg） c=1759； 導熱系數(shù) （J/m），=829； N每小時的注射次數(shù)，n=40. 所以: 根據(jù)冷卻水處于滿流狀態(tài)下的流速與水管直徑的關系，確定模具冷卻水

18、管直徑D： 式中：管道內冷卻水的流速 （m/s） =0.6m/s; 水的密度 () =1000.所以： （mm） 根據(jù)上面計算的孔直徑值，這里我直接在動模板和定模板上鉆通孔，上下各4根水線，并呈對稱分布，在孔的端口鉆螺紋，與相應尺寸的接口聯(lián)結，從而達到通水冷卻的目的。14 模具的整體設計 模具整體設計也就是模架的設計。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設計已接近標準化，可以從市場上購買相應的模體。標準模體一般包括定模板、動模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導柱、導套、復位桿等。標準模架有12種結構，15876種規(guī)格。在本次設計中，有些零件可以直接在模架生產(chǎn)廠家購買，然后，在相應的零件上做相應的加工；有些零件

19、則可以直接在標準件生產(chǎn)廠家購買，如各種螺釘，定位圈，澆口套等，而且由于標準件的互換性，針對易磨損的元件，我們可以多夠幾份以備急用。通過查模具設計手冊，可以選擇型號為3030-AI-40-30-90的模架，各項尺寸參數(shù)如下：定模板座和動模板座的長為350mm寬為300mm厚為30mm；定模板和動模板的長為300mm，寬為300mm，厚度分別為40mm，30mm；支撐板厚度為45mm，墊塊高度為90mm，推板厚度為25mm，頂桿固定板厚度為20mm?？傃b圖1總裝圖2總裝分解圖結 束 語經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我覺得自己學到了很多東西，歸納起來，主要有以下幾點：1、大學四年的時間都是在學習專業(yè)理論知識，雖

20、說做過好幾門課程設計，但并沒有像這次設計一樣系統(tǒng)的應用和實踐。平時很少接觸設計、生產(chǎn)、加工，但是在這次畢業(yè)設計過程中，我在知道老師的帶領下多次深入工廠了解塑件的注塑方法和原理，模具的工作過程和加工。2、了解了進行一項設計必不可少的幾個階段。畢業(yè)設計能夠從理論設計和工程實踐相結合、鞏固基礎知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結合、個人作用和集體協(xié)作相結合等方面全面的培養(yǎng)學生的素質。3、學會了更好的查閱資料和利用工具書。平時在課堂上學習的知識不可能全面，作為機制專業(yè)的學生，由于專業(yè)特點，一項設計很復雜并且需要各個課程的結合應用，因此需要不斷的有針對性的查閱資料、工具書。4、通過畢業(yè)設計對以前的理論知識起到了回顧的作用，并對其進一步的加以消化和鞏固，更加全面和系統(tǒng)。5、畢業(yè)設計培養(yǎng)了我們嚴肅認真和實事求是的態(tài)度，吃苦耐勞的精神，以及嚴謹?shù)囊庾R，同學之間的互相幫助