料塑电器盒外壳模具设计论文学位论文.docx

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料塑电器盒外壳模具设计论文学位论文

闽南理工学院

毕业设计（论文）

题目塑料电器盒外壳模具设计

系别光电与机电工程系

专业模具设计与制造

班级

学号

姓名

指导教师

完成时间

评定成绩

2011年05月10日

摘要

本设计论文系统阐述了塑料电器盒外壳模具设计过程，根据塑料电器盒外壳模具的形状和生产要求，编制塑料电器盒外壳模具的设计过程，初步制定了总体模具的设计方案。

本制品采用注射模成型设计,采用单型腔布局，使用液压侧向抽芯和斜导柱侧向抽芯机构，推杆顶出机构。

本论文首先对塑料电器盒外壳模具进行了详细的工艺性分析，然后进行注射模结构设计，接着对整个模具的进行相关校核，最后完成整个塑料电器盒外壳模具设计，并绘制出模具的总装图和非标准件的零件图。

本设计方案结构紧凑，满足制品大批量生产、高精度、外形复杂的要求，设计参考了以往注射模具的设计经验，并结合制件性能，简化设计机构，并且运用AutoCAD等软件进行绘图，缩短了生产周期，并且获得良好的经济性能。

关键词：

塑料电器盒外壳；注射模设计；硬聚氯乙烯；侧向抽芯

Abstract

Paperdescribesthedesignofplasticelectricalboxsystemshellmolddesignprocess,plasticelectricalboxcoveraccordingtotheshapeofthemoldandproductionrequirements,thepreparationofplasticelectricalboxcovermolddesignprocess,theinitialdevelopmentoftheoverallmolddesign.Firstly,plasticelectricalboxhousingthemoldofadetailedanalysisoftheprocess,andtheninjectionmolddesign,moldandthenassociatedtheentirecheck,thelastplasticelectricalboxenclosuretocompletethemolddesignandmoldassemblydiagramdrawnandnon-standardpartsofthepartdrawing.

Thecompactdesigntomeetthemassproductionproducts,highprecision,complexshaperequirements,thedesignreferencetotheformerinjectionmolddesignexperience,combinedwithpartsperformance,simplifydesignagencies,andtheuseofAutoCADsoftware,suchasdrawing,reducedproductioncycleandtoobtaingoodeconomicperformance.

Keywords：

Plasticelectricalboxcover;injectionmoulddesign;HPVC;lateralloosecore

1、绪论

岁月流逝，三年大学生活转眼而过，为具体的巩固这三年来的学习的知识，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为塑料电器盒配件外壳模具设计

本次毕业设计课题来源于本人工厂实习，本人年初在公司实习近六个月,该公司主要生产中低档次的塑料模具，加工些零件,此副模具应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。

它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。

在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。

着重说明了一副注射模的一般流程，模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等，而主要环节集中在塑料模具的设计和成型工艺的制定这两个方面。

通过本次毕业设计，使我加深了解模具设计的过程，并懂得了如何查阅相关资料和怎样去解决在实际工作中遇到的实际问题，

在编写说明书过程中，我参考了《塑料模成型工艺与模具设计》、《实用注塑模设计手册》和《模具制造工艺》等有关教材。

引用了有关手册的公式及图表，并得到了老师同学的指导与帮助。

且水平有限，时间仓促。

设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正，以达到本次设计的目的！

2、塑料电器盒配件外壳模具设计

2.1模具的选材及塑件工艺分析与设计

2.1.1模具材料的选择

选择模具材料的主要指标有：

1、模具材料的基本性能要考虑模具材料的耐磨性、韧性、硬度和红硬性（红硬性是指模具材料在一定温度下保持其硬度和组织稳定性抗软化的能力）。

还要根据实际工作条件，分别考虑其实际要求的性能，如抗氧化能力、抗压强度、抗拉强度和抗弯强度、疲劳强度等。

总之，选用高质量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成本地生产高质量的模具，已经成为当前工业发达国家模具制造的主要发展趋势，我国也正在向这一方向发展。

根据材料选择原则，综合塑料质量要求和模具结构等，本模具型腔和型芯就采用3Cr4Mo。

2.1.2塑料模具制造技术要求

每个需要加工的零件，都必须按照图样要求制定其加工工艺，然后分别进行粗加工、半精加工、热处理及精修抛光。

本套模具零件的主要加工方法有机械加工（车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工）、精密加工（成型磨削）、特种加工（电火花加工、电火花线切割）等。

具体根据各零件的要求和工艺要选择使用。

其中，型腔主要是用电火花加工，型芯也主要是用电火花加工和电火花线切割，以及成型磨削等。

模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。

为了保证模具精度，制造时应达到如下技术要求：

1.组成塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和热处理质量等方面均应符合图样的要求。

2.组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求。

3.模具的功能必须达到设计要求。

4.为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件下（或用试模机）试模，并根据试模存在的问题进行修整，直至试出合格的成型件为止。

2.1.3塑件的工艺分析与设计

塑件的工艺分析【塑件成型工艺分析】如图1-1

图1-1

2.1.4材料的选择

本产品为电器连接件，首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和绝缘性。

能满足以上性能的塑料材料有多种，但从材料的来源以及材料的成本考虑，PP更适合些。

PP是目前世界上应用最广泛的材料，它的来源广，成本低，符合塑料成型的经济性。

因此，在选用材料时，考虑采用PP就能满足它的使用性能和成型特性。

    PP不存在环境应力开裂问题。

通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。

PP的流动率MFR范围在1~40。

低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。

对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。

由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。

并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。

加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。

然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。

注塑模工艺条件：

    干燥处理。

如果储存适当则不需要干燥处理。

2.2型腔以及浇注系统的确定

2.2.1型腔数目的确定

根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短注射能力、模具成本等要求来综合考虑。

根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n，即

n

本工件是小型件，表面精度有要求，

根据上述公式及要求估算，一模二件。

2.2.2型腔的布局

为了节省材料，节省成本，同时提高产品的质量与生产效率，型腔的采用一模2腔，且产品为配对的产品。

2.2.3分型面的设计

（1）分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处

（2）使塑件留在动模一边，利于脱模

（3）将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度

（4）抽芯机构要考虑抽芯距离

（5）分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。

考虑到本零件的表面粗糙度要求较高，所以选择其上表面作为分型面，可以降低模具的制造难度，也便于塑件的成型和出件。

2.2.4浇注系统的设计

（1）主流道的设计

a）主流道如端凹坑球面半径R13比注射机的、喷嘴球半径R12大1～2mm；球面凹坑深度3～5mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5～1mm；一般d=2.5～5mm。

b）主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1～3mm。

c）主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。

d）主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度53～57HRC。

其形状结构如图（2-1）所示：

图2-1

根据以上所选择注射机的有关参数取主流道球面半径R=20mm，主流道的小端直径d=5mm

为了方便将凝料从主流道中取处，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1---30，经计算可得主流道大端面直径D=9mm，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=6mm的圆弧过渡。

如图（2-1）所示

（2）主流道衬套的固定

采用上模板固定的方式，如图（2-2）所示；

图2-2

其具体固定方式如左图所示：

（3）分流道的设计

分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道的长度等因素来确定。

根据有关参数确定分流道的截面形式为半圆形，其半径为r=6mm.

（4）浇口设计

根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用中心浇口较为理想。

考虑到塑件本身的特殊性，从中心进料，在模具的本身又是采用镶拼式的结构，有利于填充、排气。

故采用截面为扇形的扇形浇口。

如图（2-3）所示

图2-3

（5）排溢系统设计

当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。

根据塑件的结构特点和型芯型腔以及模具的结构，本副模具因为型芯是采用镶拼结构，固采用利用间隙配合排气，同时，钳工在加工时，适当在分型面上开设很小的排气槽（PP排气槽深度为0.03㎜）。

2.3成型零件设计

模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、型芯、镶块、凸模和成型杆等。

成型零件决定塑件的几何形状和尺寸。

成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。

因此，成型零件要求有正确几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。

设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键零件进