电话上壳塑料模具毕业设计说明书.docx
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电话上壳塑料模具毕业设计说明书
单位代码
学 号0
分类号
密级
毕业设计说明书
电话盖造型及其注射模具设计
院系名称
工学院
专业名称
材料成型及控制工程
学生姓名
胡丽娜
指导教师
刘万福
2012年5月1日
电话上壳塑料模具说明书
前言……………………………………………………………………3
摘要……………………………………………………………………5
概论………………………………………………………….………...7
第一章塑件分析……………………………………………..8
第二章塑件材料的成型特性与工艺参数…………………..8
第一节塑件材料的特性………….……………………...9
第二节成型特性…………………………………….…….9
第三节工艺参数…………………………………….…….10
第四节塑料制件的结构工艺性…………………….…….11
第五节塑件在模具中的位置.............................................12
第三章设备的选择…………………………………………..13
第一节最大注射量………………………………….…….13
第二节注射量的校核……………………………….…….13
第三节塑件在分型面上的最大注射量与锁模力的校核..14
第四节注射压力的校核…………………………………..14
第五节开模行程的校核……………………….………….15
第六节注射机的技术规格………………….…………….16
第四章分型面与浇注系统的设计………………….……...17
第一节分型面的设计……………………………………..17
第二节主流道的设计………………….………………….17
第三节分流道的设计……………….…………………….19
第四节浇口形式的选择…………………………….…....19
第五节排溢系统的设计…….…………………………….19
第五章成型零件工作部份尺寸的计算……………………..20
第一节成型零件的设计………….………………………20
第二节成型零件的工作尺寸….…………………………20
第三节成型零部件的强度与刚度计算………………….25
第六章模架组合的选择……………………………………..27
第七章合模导向机构的设计………………………………..28
第八章推出与复位机构的设计……………………………..30
第一节推出机构的组成………………………………...31
第二节推出机构的设计原那么…………………………...31
第三节简单推出机构…………….……………………..32
第九章侧向分型与抽芯机构设计……………………………35
第十章冷却系统的设计………………………………………42
总结……………………………………………………………………44
致谢……………………………………………………………………44
参考文献………………………………………………………………45
前言
一、本次设计的任务
本次的设计是大学生涯的最后一次综合性的课程设计；是咱们对大学四年所学专业理论知识和技术的一次综合性训练。
模具设计是一项很复杂的工作，它要求咱们在把握理论知识的基础上要有更好的实践体会。
设计一副好的模具，其中牵涉到许多的内容工艺，一套模具有多种工艺方案，在进行的比较中需要考虑的内容包括对塑件成型工艺的分析，如何确信分型面、型腔数量和选择注射机型号。
确信模具的整体结构、型腔、型芯的结构，同时还考虑了模具制造工艺的可行性和模具制造的经济性；浇注系统的设计，确信浇口形式及位置大小；确信主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脱模机构的设计，脱模力的计算；模架的确信；侧向分型及抽芯机构的设计，导向机构的设计，冷却系统的设计。
二、设计要求
一、在设计进程中要理论联系实际，扎实的把握理论基础知识，以便灵活应用解决实际问题。
二、在设计进程中要不断地修改，拟定几种方案以便进行比较，在保证塑件利用要求和外观精度的基础上尽可能采纳简单的模具结构。
3、在设计进程中要不断地查取有关的设计资料，在尽力采纳以前的模具结构的基础上要进行斗胆、稳重的修改，以便设计出有新颖的模具。
、
4、设计中碰到的问题要多与指导教师交流，要合理、认真、独立地完成。
5、设计中应尽可能采纳标准件，如此就能够够减少模具的制造难度。
摘要
本次毕计业设的题目是：
电话上壳的塑件注射模。
本次设计主若是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。
塑件的成型工艺性要紧包括塑件的壁厚，斜度和圆角和是不是有抽芯机构。
通过以上的分析来确信模具分型面、型腔数量、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确信型芯和型腔的结构，例如是采纳整体式仍是镶拼式，和它们的定位和固紧方式。
另外还分析了模具受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。
最后绘制完整的模具装配总图和要紧的模具零件土及编制成型零部件的制造加工工艺进程卡片。
关键词：
分型面、浇口、型腔，型芯，镶块，脱摸力,暗藏浇口。
Abstract:
Thisgraduatethatdesignis:
ThemovetelephonethatshouttheBatterydoorinjectsthedesignprimarilypassesestopieceviabilityassessmentforrequestforofshape,sizeanditsaccuracycomingproceedinginjectingtypepiecethewallforoftypecraftprimarilyincludingthepieceisthick,slopeandcircleangleandwhethertohavecore-pullingornottheaboveanalysistocomethecertainmoldingtoolcentthetypethesurface,typethenumber,gatetheform,placethesize;Theamongthemandmostimportantisacertaintypecoreandtheconstructionofthetype,forexampleadoptthewholethetypeoftypestill,andtheirfixedpositionandtightwayof.Inadditionandstillanalyzedthemoldingtooltosufferforce,moldthatdesignthatthedesignofthepatterndrawmechanism,matchthedesignetc.toleadtothemechanism,coolingdrawtheproductionthatcompletemoldingtoolassemblethegeneraldrawingsumthesoilandestablishmentofprinipalmoldingtoolpartstypezerothepartsprocessthecraftprocessthecard.
Keyphrase:
partingline,thegate,cavity,core,moldinsert,ejectionforce,submarinegate.
概论
模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经各部门进展的重要基础之一。
塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。
模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱模具质量的好坏，直接阻碍着许多新产品的开发和老产品的更新换代，阻碍着产品质量和经济效益的提高。
在现代塑料制件的生产中，采纳合理的加工工艺，高效设备，先进的模具。
塑料成型技术的进展趋势是：
一、模具的标准化
1.为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要。
二、模具加工技术的革新
1.为了提高加工精度，缩短模具制造周期，塑料模成型零件加工普遍应用仿行加工，电加工，数控加工及微机操纵加工等先进技术，并利用坐标镗，坐标磨和三坐标测量仪等周密加工与测量设备。
三、各类新材料的研制和应用
模具材料阻碍模具加工本钱利用寿命和塑件成型质量等。
四、CAD/CAM/CAE技术的应用
第一章塑件分析
参看产品零件图如（图1），
本零件为电话的外壳的上盖。
要紧形状为长方并带圆弧形。
上面为曲面，有多个长方形并带有侧抽心；两个伸出尾脚；内表面的精度要求一样。
表面精度要求较高，同时需要涂漆。
由于是采纳上下盖配合而成，从而幸免了侧向凹凸，尽可能简化模具结构。
从而幸免在尖角处产生应力集中或在脱摸进程中由于成型内应力而开裂。
综合以上各点分析，采纳一模一件。
第二章塑件材料的成型特性与工艺参数
本章着重介绍塑料成型的工艺特点和塑件的工艺要求，塑件结构设计方面的知识。
为后面几章的模具设计奠定了基础。
对零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。
第一节塑件材料的特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。
这三种组分的各自特性使ABS具有良好的性能。
ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。
密度为～cm.ABS有极好的抗冲击强度，且再低温下也不迅速下降。
有良好的机械强度和必然的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳固性和电器性能。
ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪器盘、水箱外壳等。
ABS还用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食物包装容器、农药喷雾器及家具等。
第二节成型特性
ABS在升温是粘度增高，因此成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处置；易产生熔接痕，模具设计是应注意尽可能减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率阻碍极小。
要求塑件精度高时，模具温度可操纵在50～60℃，要求塑件光泽和耐热时，应操纵在60～80℃。
第三节工艺参数
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
屈服强度/Mpa
50
玻璃化温度/℃
拉伸强度/Mpa
38
熔点（粘流温度）/℃
130～160
断裂伸长率/%
35
热变形温度/℃
45N/cm
108N/cm
90～108
拉伸弹性模量/Gpa
83～103
弯曲强度/Mpa
80
线膨胀系数/（10¯5/℃）
弯曲弹性模量/Gpa
比热容 /[J/（kg·K）]
1470
简支架冲击强度/（kJ/m²）
无缺口
缺口
261
热导率 /[W/（m·K）]
11
燃烧性 /（cm/min）
慢
布氏硬度 HBS
R121
体积电阻/Ω·cm
×10
密度 /（g/cm³）
～
击穿电压/（Kv/mm）
比体积 /（cm²/g）
～
成型收缩率/%
～
吸水性/%（24h）
长时间
～
拉伸模量E/×10³
～
泊松比 µ
透明度或透光率
不透明
与钢的摩擦因子f
～
ABS注射参数
注射类型：
螺杆式
螺杆转速：
30～60r/min
喷嘴类型：
形式 直通式；温度 180～190℃
料筒温度：
前段200～210℃；中段210～230℃；后段180～200℃
模具温度：
50～70℃注射压力：
70～90MPa
保压力 ：
50～70MPa
注射时刻：
3～5S
保压时刻：
15～30S
冷却时刻：
15～30S
成型周期：
40～70S
第四节塑料制件的结构工艺性
要想取得合格的塑料制件，除选择合理的塑件材料外，还必需考虑塑件的结构工艺性。
塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计知足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构。
一、尺寸及精度
塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。
在注射成型华中，薄壁塑件的尺寸不能设计的过大。
塑件的尺寸精度是指所取得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，及所取得塑件尺寸的准确度。
依照本次设计的要求，结合表3-9（参一）初步选定该零件的三个表面的精度别离为4、五、6级。
二、表面粗糙度
塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。
一样模具表面粗糙度,要比塑件的要求低1～2级。
塑件的表面粗糙度一样为Ra～μm。
三、形状
塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。
四、斜度
为了便于从塑件中抽出型心或从型腔中脱出塑件，避免脱模时拉伤塑件，在设计时必需使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，由于本次设计所选材料为ABS，内外面均取拔模斜度为8°。
五、壁厚
塑件的壁厚对塑件的质量有专门大的阻碍，塑件壁厚尽可能均匀。
本次设计的壁厚非均匀，尽可能保证双侧均匀，且知足塑件的最小壁厚。
六、圆角
塑件除利用上要求采纳尖角外，其余所有转角处均应尽可能采纳圆角过渡。
第五节塑件在模具中的位置
一、型腔数量及排列方式
塑件的设计已完成，依照塑件品种，形状及尺寸分析，塑件的材料、形状尺寸于浇口的位置和形状有关，同时也对分型面和脱模位置有阻碍，另外质量操纵要求，塑件的本钱，注射机技术标准对型腔均有阻碍，本次设计初步选定型腔数量为1个。
二、分型面的设计
一、分型面设在零件开口最大轮廓处
二、分型面设在零件开口处以使塑件开模以后留在动模。
便于顺利脱模
3、在分型面上设有1°左右的拔模斜度，能够保证塑件外观质量和塑件精度要求
第三章设备的选择
第一节最大注射量
塑件成型所需注射量应小于或等于所选的注射机的注射量。
（一）本次设计确信了型腔数量为n=1，然后依照生产条件，如注射机的有关技术标准进行校核选取。
据
n≤KMp－M1/M
公式中K—注射机最大注射量的利用系数，一样K=；
Mp—注射机最大注射量㎝3或g；
M1—浇注系统所需塑料的㎝3或g；
M—单个塑件的体积或质量，㎝3或g。
n—型腔数量为n=1
本次设计采纳PRO/E进行三维造型，利用实体测量和计算得M≈
因此1≤（×）/
Mp≥
由〈塑料成型工艺与模具设计〉表
初步选定注射机为XS—Z—30。
第二节注射量的校核
1）按注射机的额定塑化量进行校核
nm≤KMt/3600-m1（参1，4-4）
式中K—注射机最大注射量的利用系数，一样取
M—注射机的额定塑化量，g/h或cm3/h；
T—成型周期，s；
M1—浇注系统所需塑料质量或体积，g或cm3；
M—单个塑件的质量或体积，g或cm3；
N—型腔的数量。
1≤（KMt/3600－m1）/m≈
经校核,注射机的选取符合型腔数要求。
第三节塑件在分型面上的最大注射量与锁模力的校核
1）最大注射量的校核
nm+m1≤Kmp
式中mp—注射机许诺的最大注射量，g或cm3.
（1×+/=≤30
经校核,注射机的注射量知足塑件成型要求。
2）锁模力的校核
Fz=p（n×A+A1）A2——浇注系统在分型面上的投影面积
A1——单个塑件在模具分型面上的投影面积
F——注射机额定锁模力
P——塑料熔体对型腔成型压力，其大小一样为注射压力的80%
经校核，注射机额定锁模力已足够，可不能发生涨模溢料的现象。
第四节注射压力的校核
塑件材料为ABS，注射压力一样为70～90KN，取85KN，而注射机额定压力为119KN，注射机最大注射压力能知足塑件成型的要求。
第五节开模行程的校核
S≥H1+H2+（5～10）
H1——推出距离（mm）
H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）
S≥5+40+10=55（mm）
而XZ—S—30的最大开模距离为160mm
故开模距离知足要求
第六节注射机的技术规格
（见表）
额定注射量
30㎝3
螺杆直径
20㎜
注射压力
119MPa
注射行程
130㎜
注射时间
3ｓ
螺杆转速
30～60r/min
注射方式
注塞式
锁模力
250kN
最大成型面积
90㎝2
最大开（合）模行程
160㎜
模具最大厚度
180㎜
模具最小厚度
60㎜
动、定模固定板尺寸
250×280㎜
拉杆空间
540×440㎜
模板行程
160㎜
喷嘴
圆弧半径
12㎜
孔直径
2㎜
顶出形式
四侧设有顶杆，机械顶出
拉杆空间
2350㎜
顶出两侧孔距
850㎜
合模方式
液压、机械
液压泵流量
50L/min
液压泵压力
MPa
电动机功率
kW
螺杆驱动功率
kW
加热功率
机器外形尺寸
2340㎜×850㎜×1460㎜
第四章分型面与浇注系统的设计
第一节分型面的设计
模依照塑件的形状和尺寸，本模具采纳曲面分型面有一下优势和符合设计大体原那么：
1.分型面在塑件外形最大轮廓处；
2.便于塑件顺利脱模；
3.保证塑件的精度要求；
4.知足塑件的外观要求；
5.便于模具加工制造；
6.减少塑件在合模分型面上的投影面积，靠得住锁模幸免涨模溢料现象；
7.有利于排气，保证抽芯机构顺利抽芯。
第二节主流道的设计
主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。
在卧式注射机上利用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2°～6°，表面粗糙度为Ra<μm
主流道的尺寸为：
d=注射机喷嘴直径+1=2+1=3mm
SR=喷嘴球面直径+2=12+1=14mm
h=3～5mm,L=60mm,D=10mm,a=3°
如图：
主流道的浇口套与定位圈设计成整体式；而且浇口套与模板的配合采纳H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采纳H9/f9的配合。
图表：
第三节分流道的设计
由于所设置的模具为一模1件，应设置对称的分流道，分流道是指主流道末断与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，所选分流道为圆形分流道，宽为2mm。
第四节浇口形式的选择
浇口是连接分流道与型腔的一段细短通道，它是浇注系统的关键部份，浇口形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量阻碍专门大。
浇口要紧有两个作用：
一是塑料熔体流径的通道；二是浇口的适时凝固可操纵保压时刻。
由于塑件的外观质量要求较高，因此浇口本身设在模具内的隐蔽处的点浇口。
塑料熔体通过型腔侧面斜向注入型腔，因此塑件外表不受损伤，不致因浇口痕迹而阻碍塑件的表面质量及美观成效。
第五节排溢系统的设计
当塑料熔体填充型腔时，若是型腔内的气体因各类缘故不被排除干净的话，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清等成型缺点，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会致使塑件局部表面炭化，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必需考虑排气问题。
此塑件能够利用拉料杆，推件杆等利用间隙排气。
第五章成型零件工作部份尺寸的计算
第一节成型零件的结构设计
凹模是成型塑件外表面的要紧零件，本次设计采纳组合式型腔，并采纳整体嵌入式凹模。
小型塑件用多型腔模具成型时，各单个凹模采纳机械洗、镗、磨加工、冷挤压、电加工等方式加工制成，然后压入模板中，这种结构加工效率高，装拆方便，能够保证各个型腔形状、尺寸一致。
凸模和型心均是成型塑件内表面的零件，凸模又称主型芯。
在一样模具中采纳将型芯单独加工，在镶入模板中，为了便于加工，形状复杂的型芯往往采纳镶拼式结构。
小型芯成型塑件上的小孔或槽，小型芯单独制造，在嵌入模板中。
第二节成型工作零件的工作尺寸
计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素
（1）塑件的收缩率波动
δs=（Smax－Smin）Ls=（－）﹪×60=30﹪
式中δs—塑料收缩率波动误差；
Smax—塑料的最大收缩率；
Smin—塑料的最小收缩率；
LS—塑件的大体尺寸
（2）模具成型零件的制造误差
模具成型零件的制造精度是阻碍塑件尺寸精度的重要因素之一。
模具零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。
一样成型零件工件尺寸制造值取公差值1/3～1/4或IT7～IT8级作为制造公差值。
（3）模具成型零件的磨损
（4）模具的安装配合误差
δ=δz+δc+δs+δj+δa
式中δ—塑件的成型误差；
δz—模具成型零件的制造误差,为δs/3；
δc—模具成型零件的磨损引发的误差,为δs/6；
δs—塑料收缩率波动引发的误差；
δj—模具成型零件配合间隙转变误差；
δa—模具装配误差。
计算模具成型零件的最大体的公式为：
LM=（1+S）LS
式中LM—模具成型零件在常温下的实际尺寸；
LS—塑件在常温下的实际尺寸；
S—塑件的计算收缩率。
计算塑料的平均收缩率为：
S=（Smax+Smin）×100%/2=（+）×100%/2=%
型腔和型心径向尺寸的计算
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来组成塑件的尺寸，要紧有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型腔的位置尺寸等。
1、型腔和型芯的径向尺寸
由于δz与δc的关系随塑件的精度品级和尺寸大小的不同而转变，因此式中Δ前的系数x在塑料件尺寸较大精度级别较底时，δz和δc可忽略不计，那么x=；当塑件制件尺寸较小，精度级别较时，δc可取Δ/6、δz可取Δ/3，x=。
那么式为：
LM+δz=[（1+Scp）LS-（～）Δ]+δz
LM————凹模径向尺寸（mm）
LS————塑件径向公称尺寸（mm）
Scp————塑料的平均收缩率（％）
Δ————塑件公差值（mm）
Δz———凹模制造公差（mm）
查表得：
ABS的收缩率为（～）％
那么塑料的平均收缩率Scp=%
型腔的径向尺寸：
实践证明：
成型零件的制造公差约占塑件总公差的1/3～1/4，因此在确信成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的1/3～1/4。
为了维持较高精度选1/3。
由于外表面精度较高，Δ1=mmΔ2=mmΔ3=mmΔ4=mm
Δ5=Δ6=δz1=×=mmδz2=×=mm
δz3=×=mmδz4=×=mm
δz5=×=mmδz6=×=mm
那么：
LM1+δz=[（1+Scp）L1-3/4Δ]+δz
=[（1+%）×4×]+
=+
LM2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz
=[（1+%）×4×]+
=+
同理：
LM3+δz=+；LM4+δz=+；LM5+δz=+；LM6+δz=+
RM7+δz=+；LM8+δz=+；LM9+δz=+；
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