游标卡尺盒注塑模具设计Word格式文档下载.docx

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本说明书在编写过程中，得到有张蓉老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。

由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。

设计者：

唐建

2006年5月24日

毕业设计任务书

一、设计题目：

游标卡尺盒材料（PP）聚乙烯

如图如下：

二、原始数据

1、尺寸公差按SJ1372—78，6级（参考塑料模设计资料一，表6-6）孔类尺寸为正公差，轴类尺寸公差为负公差；

2、尺寸公差为

；

3、角度公差为

4、塑胶件表面光亮无划伤痕迹；

5、生产批量为20万件。

三、设计要求

1、尽量选用标准模架，在保证生产率和质量的同时，力求降低模具成本和使用寿命。

2、保证模具强度的前提下，注意外形美观和各部分协调。

3、所设计的模具要便于搬运和安装，并且方便、可靠。

4、模具总装配图、动、定模板、凸模、凹模、定位圈、浇口套等图纸各一张。

（其中至少要有一张1号以上的计算机绘图）

四、设计目的

综合运用在学校所学的理论知识和技能，设计汽车仪表/电子计时器等塑料模具，使学生熟悉设计开发模具的流程，培养学生的独立思考能力，检验学生的学习效果和动手能力，提高学生的工程实践能力，为将来实际工作打下坚实的基础。

五、设计图纸

模具总装图一张、动、定模板、凸模、凹模、定位圈、浇口套、型芯等所有非标准零件图及电子文件（即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm文件，其中至少要有一张1号以上的计算机绘图）。

六、设计说明书（要求不少于1万字，20页以上）

1、资料数据充分，并标明数据出处。

2、计算过程详细、完全。

3、公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。

4、内容条理清楚，按步骤书写。

5、说明书要求用计算机打印出来。

七、整个设计资料包括：

全套图纸、设计计算说明书、设计任务书、设计笔记。

八、自选两个重要模具成型零件编制加工工艺过程卡。

九、编制模塑成型工艺卡。

十、参考资料：

1、国家标准总局编。

《塑料模国家标准》中国标准出版社，1999

2、陈万林编著《塑料模具设计与制作教程》北京希望电子出版社，2000

3、黄健求编《模具制造》机械工业出版社，2001

4、黄毅宏编《模具制造工艺学》机械工业出版社，1996

5、王孝培编《塑料成型工艺及模具简明手册》机械工业出版社，2000

6、陈晓华、王秀英编《典型零件模具图册》机械工业出版社，2001

7、翁其金编《塑料模塑工艺与塑料模设计》机械工业出版社，1999

8、塑料模具技术手册编委会《塑料模具技术手册》机械工业出版社，1997

9、孙凤勤编《冲压与塑压设备》机械工业出版社，1997

10、黄锐编《塑料工程手册》机械工业出版社，2000

11、屈华昌编《塑料成型工艺与模具设计》机械工业出版社，1995

毕业设计指导书

一、题目：

游标卡尺盒材料（PP）

二、明确设计任务，收集有关资料

1、了解毕业设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划（一般需６—８周）

2、将Pro/E零件图,转化为AUTOCAD平面图，并标好尺寸

3、查阅、收集有关的设计参考资料

4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量

5、塑胶厂车间的设备资料

6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况

三、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，主要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；

在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

１、塑胶件的形状和尺寸：

塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

２、塑胶件的尺寸精度和外观要求

塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。

3、生产批量

生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；

小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。

4、其它方面

在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上述因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺性的影响。

四、确定成型方案及模具型式：

根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案：

制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。

五、工艺计算和设计

1、注射量计算：

涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。

对于形状复杂不规则的制品，可以利用Pro/E的“分析/模型分析/模型质量属性”来计算质量。

或者采用估算法估计塑料的用量，以保证足够的塑料用量为原则。

2、浇注系统设计计算：

这是设计注射模的第一步，只有完成浇注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。

浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。

3、成型零件工作尺寸计算：

主要有凹模和型芯径向（长/宽）尺寸和高度（深度）尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。

为计算方便，凡孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；

凡轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负；

进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命（磨损裕量）等因素。

4、模具冷却与加热系统计算：

冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。

冷却时间计算有三种方法，根据塑料制品形状和塑料性能选择适当的公式进行计算即可。

冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温度差的校核。

模具加热工艺计算主要是加热功率计算。

5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：

模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。

六、进行模具结构设计

1、确定凹模（模板）尺寸：

先计算凹模（模板）厚度，再根据厚度确定凹模（模板）周界尺寸（长X宽）,在确定凹模（模板）周界尺寸时要注意:

第一,浇注系统的布置,特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置;

第二,要考虑凹模上螺孔的布置位置;

第三,主流道中心与模板的几何中心应重合;

第四,凹模（模板）外形尺寸尽量按国家标准选取。

２、选择模架并确定其他模具零件的主要参数：

在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555—1990（塑料注射模大型模架）和GB/T12556—1990（塑料注射模中小型模架及技术条件）中确定模架规格。

待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。

再查阅标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。

七、画装配图

　　一般先画主视图，再画侧视图和其他视图。

由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从凸凹模结合面（即分型面）开始，向左右两个方向画较为方便，且不易出错。

模具装配图包括：

1、主视图：

绘制模具工作位置的剖面图

2、侧视图：

一般情况下绘制定模部分视图，

3、俯视图、局部剖视图等。

4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格。

5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。

八、绘制各非标准零件图

零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求。

九、编写技术文件

1、编写注射成型工艺卡片：

根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。

2、编写加工工艺过程卡片：

选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片。

3、编写设计说明书：

设计说明书

第一部分设计题材料为聚乙烯

第二部分设计过程

一、塑件的分析及塑料的成型工艺性能

1、塑件的工艺分析

1）。

该塑件尺寸较大，一般精度等级，为降低成型费用，采用一模一腔的结构来提高生产率。

塑件壁较薄，对制品不进行后加工。

2）。

为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。

3）。

为了方便加工和热处理，型芯部分采用镶拼结构。

2．材料的成型工艺性能

1）。

塑件采用pp1340，其主要工艺性能有：

A．相对密度小，约为0.9。

B．力学性能如屈服强度、拉伸强度、压缩强度、硬度等均优于低压聚乙烯。

C．有很突出的刚性，耐热性较好，可在100℃以上使用，如不受外力，则温度升到150℃也不变形。

D．不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硫酸、浓硝酸外、几乎都很稳定。

E．高频率电性能优良，且不受温度影响，成型容易。

F．为热塑性材料。

2）。

注塑成型条件

密度（g/cm³

）0.9~0.91

计算收缩率（%）1.0~3.0

预热温度（℃）80~100

预热时间（h）1~2

料筒温度（℃）前段200~220

中段180~200

后段160~180

模具温度（℃）80~90

注射压力（MPa）70~100

适用注射机类型螺杆、柱塞均可

二、塑件的质量与体积计算

塑件的体积计算可近似用形状分割成10部分（小沟小槽等部分简化）近似

计算。

设其体积分别为V1~V10，则：

V1=13*35*244=7930

V2=76*25*244=46360

V3=25*13*244=7930

V4=2.5*10*244=2470

V5=2.5*13*76=2470

V6=2.5*82*244=6100

V7=2.5*82*244=5002

V8=2.5*10*244=6100

V9=2.5**10*82=2050

V10=2.5*10*82=2050

所以V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10

=7930+46360+7930+2470+2470+6100+50020+6100+2050+2050

=133480

查表1-2-3（塑料橡胶成型模具设计手册）得：

ρ=0.91

因此，塑件质量m=ρv=0.91*133480=122g

三、型腔数目的确定

根据塑件计算重量，选择设备型号规格，确定型腔数。

为了是模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。

常用的方法有四种：

（1）、根据经济性确定型腔数目。

根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。

设型腔数目为n，制品总件数为N，每个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C0，每小时注射成型的加工费用为y（元/h），成型周期为t（min），则：

模具费用为Xm=nC1+C0（元）

注塑成型费用为Xs=N（yt/60n）（元）

总的成型加工费用为X=Xm+Xs，即：

X=N（yt/60n）+nC1+C0

为使总的成型加工费用最小，即令dx/dn=0，则有N（yt/60n）（-1/n²

）+C1=0，

所以n=

（2）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。

当成型大型平板制件时，常用这种方法。

设注射机的额定锁模力为F（N），型腔内塑料熔体的平均压力为Pm（MPa），单个制品在分型面上的投影面积为A1（mm²

），浇注系统在分型面上的投影面积A2（mm²

），则：

（nA1+A2）Pm≤F

n≤F-Pm•A2/Pm•A1

（3）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目。

设注射机的最大注射量为G（g），单个制品的质量为W1（g），浇注系统的质量为W2（g），则型腔数目n为：

n≤（0.8G-W2）/W1

（4）、根据制品精度确定型腔数目。

根据经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。

设模具中的型腔数目为n，制品的基本尺寸为L（mm），塑件的尺寸公差为±

σ，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为±

Δ%，则有塑件尺寸精度的表达式为：

L•Δ+（N-1）L•Δ•4%≤σ

简化后可得型腔数目为：

n≤2500σ/Δ•L-24

对于高精度制件，由于多型腔难以使各型腔的成型条件均匀一致，一般型腔数不超过4个。

现根据初步的设计方案，选用（3）来确定型腔数目：

①注射机额定注射量mg每次注射量不超过最大注射量的80%，

式中

—型腔数

—浇注系统质量（g）

—塑件重量（g）

—注射机额定注射量（g）

浇注系统体积Vj,根据浇注系统初步设计方案进行计算。

=πR²

h=3.14x5²

x50=3611mm³

=1/2xlxRxh=1/2x6x1.5x14x4=232mm³

xh=3.14x6³

x3=339.12mm³

xh=3.14x7²

x10=1538.6mm³

=5720.72（mm³

）

M=ρv=5720.72x0.91=5.20（g）

设n=1则得：

mg=（mj+mz）/0.8=（122+5.20）/0.8=159g

从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查«

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