机械设计制造及其自动化专业毕业论文(设计)台灯灯罩塑件的注射模具设计.doc

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三江学院2013届本科生毕业设计（论文）

三江学院

本科生毕业设计（论文）

题目台灯灯罩塑件的注射模具设计

高等职业技术学院机械设计制造及其自动化专业

学号G095152

学生姓名李益群

指导教师李云峰

起讫日期2012.12.7－2013.4.5

设计地点三江学院

三江学院2013届本科生毕业设计（论文）

摘要

本文主要介绍了台灯灯罩的注射模具设计，台灯灯罩是台灯中的一个塑料组件，其材料为ABS塑料，根据ABS塑料成型的工艺特性和产品的使用要求，对产品进行详细的工艺分析。

通过对测绘的产品尺寸和工艺分析，选择了合适的分型面，对模具进行了成型零件、浇注系统、侧向抽芯机构及推出机构和复位机构进行设计，最后完成一副模具总装图的设计及主要零件图的绘制，并确保模具结构的可靠性、合理性、实用性。

在制造方面，运用了数控技术，采用了先进的线切割，电火花加工技术，提高了加工精度和加工效率。

关键词：

台灯灯罩，模具设计，ABS塑料

I

-

Abstract

Thistextmainlyintroducedtheinjectionmolddesignoftheshadeofthedesklamp.theshadeofthedesklampwasoneplasticsubassemblyofdesklamp.It’smaterialwasABSplastics.AccordingtothefashionedprocessingpropertyofABSandtheoperatingrequirementoftheproduct,theproductwasproceeddetailedtechnicalanalysis.Throughtheproduct'ssizeandtheconclusionoftechnicalanalysis.Iselectedthefavorablepartingplaneanddesignedthemodelingpart,runnersystem,sideslideinstitution,pulloutinstitutionandresetinstitution.IntheendIcompleteddesigningtheassemblediagramandthemajorparts'diagramandmadesurethecredibility,rationality,andthefunctionofthemoldingtoolstructure.Inmanufacture,bytheexerciseofnumericalcontroltechnique,adoptadvancedstrungincise、sparkerosiontechnique,advancingworkingaccuracyandworkingefficiency.

Keywords:

theshadeofthedesklamp；moulddesign；ABSplastic

32

目录

第1章绪论 1

1.1模具概述 1

1.2塑料工业在国民经济中的地位 1

1.3现代模具的发展趋势 2

第2章塑料产品介绍及其工艺特点 4

2.1产品结构工艺性分析 4

2.1.1塑料的分析 4

2.1.2塑件的工艺分析 5

2.2塑件产品图的测绘 6

第3章注射成型方案分析 7

3.1分型面及其选择 7

3.2侧向分型分析 7

3.3浇注系统分析 8

第4章模具的结构设计 9

4.1模架的选择 9

4.2注塑机的选择 11

4.3成型零部件设计 12

4.3.1成型零部件的结构设计 12

4.3.2成型零部件的工作尺寸计算 12

4.4浇注系统的设计 17

4.4.1主流道的设计 18

4.4.2浇口的设计 19

4.5侧向分型与抽芯机构的设计 20

4.5.1抽拔距与斜导柱直径的确定 20

4.5.2斜导柱的设计 21

4.5.3抽芯距的确定 21

4.5.4斜导柱长度的计算 21

4.5.5侧滑块的设计 22

4.5.6楔紧块的设计 23

4.6推出机构的设计 23

4.6.1推出力的计算 24

4.6.2推出机构的选择 24

4.7复位机构的设计 25

第5章注塑机的选择与校核 26

5.1注塑量的校核 26

5.2注塑机锁模力的校核 26

5.3最大注射压力的校核 26

5.4开模行程及装模高度的校核 26

第6章模具的工作原理和模具结构特点 27

6.1模具工作原理 27

6.2模具结构特点 28

结束语 29

参考文献 30

致谢 31

第1章绪论

1.1模具概述

模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。

塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型。

模具设计水平的高低，模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。

在国家“十五”规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业—机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。

目前，我国加入WTO之后，在当代工业的迅速发展下，各行业产品的品种和数量不断增加，换型速度加快，对产品质量、样式和外观不断提出新要求，对模具的需求量不断增加，对模具的质量要求也越来越高，模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代的时间和产品的市场竞争能力。

因此，迅速提高模具技术水平已成为当务之急。

我国的模具工业受到政府的重视及关怀，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量采用先进制造技术和加工设备，努力提高模具的设计水平和制造水平，已取得显著的经济效益。

另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。

模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至上百倍、上千倍。

1.2塑料工业在国民经济中的地位

塑料工业在各国经济发展过程中都起着举足轻重的作用。

我国作为一个发展中国家，我国的塑料工业也随着国民经济的发展而飞速发展，经过几十年的老一辈塑料工作者的辛勤探索和创新，我国的塑料工业已形成了包括合成树脂、塑料加工、塑料助剂、塑料机械和塑料模具在内的较完整的塑料工业体系。

在我们周围，要用到各种各样的塑料产品，小的包括各种日常生活用品和消费用品，如生活中的盆、瓶、数码产品的结构件等等，大的有各种工业用品，如汽车的塑料大型内饰件等等，这些形状复杂，外形美观的塑料产品，这些精美的产品都要靠塑料模具来成型，这些都会涉及到我国塑料成型工业的发展。

1.3现代模具的发展趋势

为了解决高精度、长寿命、高效的复杂型腔结构的现代模具，需积极考虑如下三方面：

1．模具材料及表面处理技术

模具工业要上水平，材料应用是关键。

因选材和用材不当，致使模具过早失效的比例大约占失效模具的45%以上。

常用塑料模具用钢有预硬钢（P20）、时效硬化型钢（P21、PMS等）、热处理硬化型钢（MnCrWv）、多工位精密冲模硬质合金（YG20、YG25等）及钢结硬质合金（GW50等）。

在模具表面处理方面，主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗等技术，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。

另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术也日益受到重视。

2．设计制造技术

先进设计和加工方法的日益普及，为高质量、短周期地开发模具并且保证模具有足够长的使用寿命，提供了技术保证，为模具工业发展奠定了坚实基础。

模具设计与加工方法的发展主要有以下几方面：

鉴于现在塑料产品的形状一般都比较复杂，以前那种趴图板的设计方法已经跟不上现在市场经济发展的步伐了。

现在的速度可以说是一个企业存在的关键因素。

现在使用CAD（计算机辅助设计的缩写）技术进行产品的造型，然后再进一步修改，然后生成二维平面图，可以大大提高设计的效率。

这样的软件有AutoCAD、Pro/E、UG、Cimatron等等。

CAM是计算机辅助制造的缩写，它与CAD技术是紧密结合的，由CAD生成的三维图形可以调入CAM软件进行模拟加工，确认无误后，可以由系统自动生成数控设备所认可的NC代码，将NC代码传入数控系统后，数控系统便可以指挥数控机床加工出CAD中所设计的产品，并且精度相当高，生产效率高，加工周期短。

这样的软件有MasterCAM、Pro/E、UG、Cimatron等等。

数控技术在塑料模具加工的应用，使的复杂型芯和型腔的加工变的更加便捷和精确，大大提高了生产效率，降低了模具的生产周期。

在塑料模具的生产中，主要用到的是数控铣床和加工中心。

线切割加工技术的发展，使的以前很时髦的模具镶拼技术用的很少了。

它非常适合于垂直或是有一定锥度的直通孔或异形孔的加工。

电火花加工技术的发展，使的一些非常复杂的、用常规加工方法不好加工的型腔的生产变的方便。

它主要是做成与型腔形状相同的电极，利用放电来加工模具型腔。

提高了模具表面的精度。

3．专业化生产及标准化

专业化生产是现代工业生产的重要特征之一，国外工业先进的国家模具专业化生产已达75%以上。

专业化生产易于管理，反应灵活，易于提高产品质量和经济效率，有较强的竞争力。

标准化是实现模具专业化生产的基本前提，能系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。

总之，随着模具技术的迅速发展及机械各类产品的多样化、复杂化，模具应用的广度和深度将不断向纵深发展，模具需求增长速度将继续高于国民经济总体发展的速度，供小于求的被动状态将大有改变。

因此，在模具设计及制造中，采用新技术、新工艺、新设备可持续发展模具工业，更将成为所有企业得以占据市场制高点的必由之路。

第2章塑料产品介绍及其工艺特点

2.1产品结构工艺性分析

本次课程设计的题目是台灯灯罩注射模具的设计，其产品图如图1.1所示。

图1.1台灯灯罩三维图

2.1.1塑料的分析

台灯灯罩的材料是ABS塑料，其工艺参数见表1，ABS塑料在工程上应用非常广泛，它由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物，共聚使ABS塑料具有良好的综合力学性能。

ABS塑料外观为粒状或粉状，呈浅象牙色，不透明但成型的塑料件有较好的光泽。

它无毒、无味、易燃烧、无自熄性，密度为1.08～1.2

g/cm⒊.ABS塑料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降；具有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性和化学稳定性和电气性能。

ABS几乎不受酸、碱、盐及水和无机化合物的影响，容于酮、醛、脂、氯代烃中，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS塑料表面不可