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模具设计与制造专业毕业论文
注射闹钟后盖模具设计
内容提要
注射闹钟后盖模具设计中的零件形状较复杂，要保证制品的质量。
首先，模具型
腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。
其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。
在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。
注射模的基本组成是：
定模机构，动模机构，浇注系统，导向装置，顶出机构，芯机构，冷却和加热装置，排气系统。
因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。
关键字：
塑料制品复杂质量生产注射成型浇口型腔型芯
第一章塑料的工艺分析3
1.1塑件成形工艺分析3
1.2闹钟后盖原料（ABS的成型特性与工艺参数4
第二章注塑设备的选择5
2.1估算塑件体积5
2.2选择注射机5
2.3模架的选定6
2.4最大注射压力的校核6
第三章塑料件的工艺尺寸的计算7
3.1型腔的径向尺寸7
3.2型芯的计算8
3.3模具型腔壁厚的计算8
第四章浇注系统的设计9
4.1主流道的设计10
4.2冷料井的设计10
4.3分流道的设计11
4.4浇口的选择12
第五章分型面的选择与排气系统的设计13
5.1分型面的选择13
5.2排气槽的设计14
第六章合模导向机构的设计14
第七章脱模机构的设计15
第八章温度调节系统的设计16
8.1模具冷却系统的设计17
8.2模具加热系统的设计18
第九章模具的装配18
9.1模具的装配顺序18
9.2开模过程分析19
致谢21
参考资料22
第一章塑件的工艺分析
1.1塑件成型工艺分析
如图1.1所示:
图1.1闹钟后盖
闹钟后盖的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。
闹钟后盖的注塑材料首先选用ABS，闹钟的后盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在。
要很好的处理后盖壁厚的均匀，成型后收缩率的不一致，这样就必须有效的控制模具温度来调节收缩率。
由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。
主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了Pro/E的塑料顾问
对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔。
也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。
因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。
1.2闹钟后盖原料（ABS的成型特性与工艺参数
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。
因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。
同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。
1.2.1ABS塑料主要的性能指标：
密度（Kg.dm-3）1.13——1.14
收缩率%0.3~0.8
熔点C130~160
热变形温度45N/cm65~98
弯曲强度Mpa80
拉伸强度MPa35~49
拉伸弹性模量GPa1.8弯曲弹性模量Gpa1.4压缩强度Mpa18~39缺口冲击强度kJ/tf11~20硬度HRR62~86体积电阻系数Qcm1013
击穿电压Kv.mm-115介电常数60Hz3.7
1.2.2ABS的注射成型工艺参数注塑机类型：
螺杆式喷嘴形式：
通用式
料筒一区
150—
—170
料筒二区
180—
—190
料筒三区
200—
—210
喷嘴温度
180—
—190
模具温度
50——
70
注塑压60——100
保压40——60
注塑时间2——5
保压时间5——10
冷却时间5——15
周期15——30
后处理红外线烘箱
温度（70）
时间（0.3——1）由为重要的是因为目前原油价格的下降，导致ABS的市场价格大幅度的下跌。
第二章注塑设备的选择
2.1估算塑件体积
估算塑件体积和质量：
该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14g/cm3,收缩率为，计算其平均密度为1.135©cm3,平均收缩率为0.55%。
使用PRO/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。
另预置浇道凝料为2cm3因此估算塑件体积为9cm3。
2.2选择注射机
根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为SZ-40/25注塑机的参数如下：
注塑机最大注塑量：
40cm3
注塑压力：
200/Mpa
注塑速率：
50（g/s）
塑化能力：
20（Kg/h）
锁模力：
2500KN
注塑机拉行间距：
250X250mm
顶出行程：
55mm
最小模厚：
130mm
最大模厚：
220mm
模板行程：
230mm
注塑机定位孔直径：
55mm
喷嘴球半径：
SR10
2.3模架的选定
根据塑件选定模架为：
S2030-B—I—35—35—70。
见图2.1：
2.4最大注射压力的校核
闹钟后盖的原料为ABS所需注射为60-100MPa而所选注射机压力为200MPa
所以注射压力符合要求。
2.4.1最大注塑量的校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边）
通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。
所以选用的注塑机最
大注塑量应满足:
0.8V机》V塑+V浇
式中V机————注塑机的最大注塑量，40cm3
V塑塑件的体积，该产品V塑=18cm3
V浇浇注系统体积，该产品V浇=2cm
故V机》（18+4）cmi
2.4.2锁模力校核
F锁〉pA
式中p熔融型料在型腔内的压力，该产品
A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=4641
3
mm
F锁————注塑机的额定锁模力。
故F锁〉pA=200MpaX4641mni
选定的注塑机的压力为2500KN，满足要求。
2.4.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适
模具长X模具宽<拉杆面积
B模具闭合高度校核
Hmin——注塑机允许最小模厚=130mmHmax————注塑机允许最大模厚=220mmH——————模具闭合高度=180mm故满足Hmax>H>Hmin。
（1）开模行程校核
注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：
S机————注塑机最大开模行程，230mm;
H1———顶出距离，16mm；
H2包括浇注系统在内的塑件高度，52mm;
S机一（H模一Hmin）>H1+H2+（5〜10）因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。
故：
230－（180－130）＞62+（5〜10）
满足条件
第三章塑料件的工艺尺寸的计算
由于闹钟后盖须与前盖配合，所以只有闹钟后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用，还有闹钟后盖与电池盖的配合，故需要计算相对于榫和铰链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。
因ABS的成型收缩率为0.4〜0.7%,所以平均收缩率取S=0.5%
3.1型腔的径向尺寸
+A+A+A
（Lm）0=[（1+S）Ls-（0.5〜0.75）△]0=[1.008XLs-0.75△]o
其中Lm为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。
塑件公差△
为负偏差，S为塑料的平均收缩率，Az为模具成型零件的制造公差取1/4〜1/6△，模具型腔按六级精度制造，根据型腔的尺寸，代入数据得：
（一）、Ls=81mm.经计算得：
Lm=79.440+0.32mm;
（二）、Ls=1mm.经计算得：
LM=O.79550+0.07mm;
（三）、Ls=5.5mm.经计算得：
LM=5.3250+0.085mm;
（四）、Ls=1.8mm.经计算得：
LM=1.5990+0.07mm;
（五）、Ls=10mm.经计算得：
Lm=9.780+0.1mm;
+01
（六）、Ls=7mm.经计算得：
Lmf6.75°.mm;
（七）、Ls=2mm.经计算得：
Lm=1.8060+0.07mm;
（八）、Ls=3mm.经计算得：
LM=2.8140+0.07mm;
（九）、Ls=4mm.经计算得：
LMF3.7770+0.085mm;
（十）、Ls=6mm.经计算得：
LMF5.793^85mm;
（十—-）、Ls=8mm.经计算得：
Lmf7.7640+0.0.1mm;
（十二）、Ls=16mm.经计算得：
LM=15.7230+0.14mm;
（十三）、Ls=12mm.经计算得：
LM=11.7960+0.01mm
3.2型芯的计算
3.2.1芯径向尺寸的计算：
Lmf[（1+S）Ls+3/4△]-a0
其各字母的含义与前相同，型芯按六级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入
数据得:
（一）、Ls=81mn经计算得：
Lm=82.4O5°o.32mm;
（二）、Ls=1mn经计算得：
Lh=1.215°-o.o7mm;
（三）、Ls=5.5mm经计算得：
Lm=5.745O-o.o85mm;
（四）、Ls=1.8mm经计算得：
Lm=2.O19O-o.o7mm;
（五）、
L
s=10mm
.经计算得:
Lm=1O.48O-o.1mm
（六）、
L
s=7mm.
经计算得：
Lm=7.408O-o.1mm;
（七）、
L
s=2mm.
经计算得：
Lm=2.226O-o.o7mm;
（八）、
L
s=3mm.
经计算得：
Lm=3.234O-o.o7mm;
（九）、
L
s=4mm.
经计算得：
Lm=4.2770-0.085mm;
（十）、
L
s=6mm.
经计算得：
Lm=6.303O-o.1mm;
（十—-）、Ls=8mm.经计算得：
Lm=8.364O-o.imm;
（十二）、Ls=16mm.经计算得：
LM=16.533°-o.i4mm;
（十三）、Ls=12mm.经计算得：
Lm=12.396O-o.imm;
3.2.2型芯高度尺寸的计算：
H=[（1+S）H+3/4△]-°,按六级精度制造
Hs=15mm经计算得：
Hm=15.487°-o.i3mm;
3.3[模具型腔壁厚的计算]
为实现高性能的目的；选
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