模具设计与制造专业毕业设计.docx
《模具设计与制造专业毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具设计与制造专业毕业设计.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
模具设计与制造专业毕业设计
毕业设计（论文）
（说明书）
题目:
水壶盖注塑模具设计
姓 名：
编 号：
平顶山工业职业技术学院
年 月 日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
姓名
专业 模具设计与制造
任务下达日 期 年 月 日
设计（论文）开始日期 年 月 日
设计（论文）完成日期 年 月 日
设计（论文）题目：
Ａ·编制设计
Ｂ·设计专题（毕业论文）
指导教师
系（部）主 任
年 月 日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械工程系模具设计与制造专业，学生 于 年月 日
进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目:
专题（论文）题目：
指导老师:
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。
答辩委员会 人,出席 人
答辩委员会主任（签字）:
答辩委员会副主任（签字）:
答辩委员会委员：
， ， ,
, ， ,
平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第 页
共 页
学生姓名：
专业模具设计与制造 年级 08级
毕业设计（论文）题目：
水壶盖注塑模具设计
评阅人:
指导教师:
（签字） 年 月日
成 绩:
系（科）主任：
（签字） 年 月 日
毕业设计（论文）及答辩评语:
摘要
在塑料材料、制品设计及加工工艺确定后，塑料模设计对制品质量与产量就具有决定性的影响。
首先模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置的选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件力学性能、应力大小、表观质量和内在质量等起着十分重要的影响。
其次,在塑件的加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度具有十分昂贵的影响。
再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模具外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。
本设计通过对水壶盖把塑件的成型工艺和结构成型工艺分析及模具型腔、分型面、浇注系统、成型零件结构推出方式、抽芯方式、排气方式、温度调节系统及有关参数等分析,确定塑件塑料的种类,组成,塑件的成型工艺方法以及模具的结构,加工方法及手段。
通过对模具的安装及调试的过程中遇到的问题分析，形成具有初步分析,解决成型现场技术问题的能力，包括初步分析诚信缺陷产生的原因和提出克服方法的能力。
为了满足市场的需要,未来的塑料模具无论是品种、结构、性能、还是加工都必将会有较快的发展,而且这种发展必须跟上时代步伐。
关键词：
模具，塑料模具,水壶盖， 模具设计,模具安装,调试
Ａbstrａｃt
Inplasticmateｒials,productｄｅsｉgnaｎｄprocｅssingtecｈnologyｉｓ cｏnｆirmｅｄ,pｌaｓtic mｏldｄｅsign ａnd prｏdｕctｉonoｆqｕaliｔｙ pｒodｕcｔsｔohave ａdeciｓiｖeimpact. Firsｔ,tｈｅ cavityｓｈape，fｌow chａｎｎeｌｄｉmenｓions, ｓuｒfacｅroughｎｅsｓ,sub-surｆａce，ｔhｅ locationoftheiｎjeｃtionａnｄ exhaustoptions， stripｐｉｎgmeｔhｏdsｔｏdeteｒmｉne methodsandsｔｅreotypes， areonthedimeｎsioｎaｌaｃcuｒacｙａｎｄshapepreｃisionpｒoducts， andmechanical prｏｐｅrtiｅsofpｌａsticpartｓ，Stｒesssｉze,ａpparｅntｑuａｌｉtyandinteｒnal ｑuaｌｉty ｐｌaysaveryｉmportant infｌuｅｎce.Secｏndlｙ, tｈeprocessinｇ ofpｌａstｉcｐaｒts,ｐlａstｉcｍｏldstructｕrｅｉs reasoｎaｂle,foreasｅ ｏfｏｐｅｒatｉｏnwｉthvｅryhｉghiｍpａct.Ａｇaｉn,thｅcoｓtｏfplasｔicmｏlｄ forplastic parts ｈａvｅaｃｏnsｉderａble impacｔ,iｎadｄitｉoｎtｏsｉmple mold,tｏoｌｉngcosts aｒegeneｒalｌyverｙexpeｎｓive，ｅspeciａlｌy in largeplａｓticｍold.
Theｂｏttle cａp ｄesign ontｈe ｐlaｓｔiｃpａrｔs ofthemolｄiｎgpｒｏcesｓandstructuｒｅofｔhefoｒｍingpｒoｃeｓsａｎａlysiｓanｄtheｍoldcａｖｉtｙ,sｕb-sｕrfａｃe, ｉnjｅctionsysteｍ,fｏｒmingparｔstructurｅｏｆ ｉntrodｕcｔionmode， ｃorｅｐｕlｌingmeans,eｘhaｕsｔmeanｓ,tempｅratｕｒe ｃｏntrol sｙstem aｎｄ ｒeｌｅvaｎtｐarametｅrsａndotｈｅranaｌysis toｄｅｔｅrｍinｅ thetypeofplasｔｉcｐiecｅs of pｌastｉc,ｃoｍｐosiｔion, metｈodof mｏldiｎgprocessoｆplasｔicｐａrtsaｎdｍoｌｄ tｈｅsｔrucｔuｒｅ,proｃesｓingmetｈodｓ andmeans.Throughtheｉｎsｔallatioｎaｎdｃommisｓｉｏｎingｏｆ ｔhemold pｒoblemsencｏunterｅｄ ｉｎthｅ proｃessof analｙsis,thefｏｒｍatioｎ ｏf apｒelimｉｎaryanａlysiｓ,to resolｖetｅcｈniｃaｌissuｅs ｓhａｐiｎgｔheabiliｔyofｔhｅscene,ｉnclｕｄｉngaprelimｉnａryａｎalysisofｄefectsｉnｇｏodｆａｉtｈto ｏvercoｍeｔhecaｕｓesandproｐosedmethods.In ordｅrtomeeｔ theneeｄｓof thｅmarket， the fｕtｕre ofplasticmｏldｅiｔher varｉety，ｓtructure,peｒforｍance，orpｒoceｓsｉng aｒｅ ｂｏundtobe ａrapiddevelｏｐｍenｔ, andtｈisdevelopmenｔmust keeppacewiththetimｅs.ﻫﻫKeｙwoｒｄs:
mold, pｌａsｔｉc ｍolｄ, waterｂottlecover,mｏldｄesiｇｎ,moldiｎｓｔallatiｏn, commisｓｉonｉnｇ
第1章产品研发4
１.１水壶盖产品研发实施内容4
1.2水壶盖所用材料分析5
1．3水壶盖结构工艺性分析ﻩ５
第２章 模具设计7
2.1水壶盖注射模的初步设定ﻩ7
２．2浇注系统的设计8
2.３成型零部件结构设计ﻩ10
2．4温度调节系统设计ﻩ１2
2.５结构零部件设计ﻩ13
２．6标准模架的选择ﻩ14
2.７注射机的校核15
2.8水壶盖模具装配图ﻩ１６
第3章加工工艺及数控编程18
３．1导套１8
3.2导柱２１
3．3行腔ﻩ24
第4章 模具安装于调试ﻩ27
４.１模具的安装ﻩ27
４．２ 模具的调试及日常维护30
4.3塑料成型工艺卡31
第五章总结32
致谢34
第１章产品研发
1．１ 水壶盖产品研发实施内
１、产品名称：
水壶盖
2、成型方法:
在注射机上注射成型
３、产品原材料：
高密度聚乙烯（HDPＥ）
4、收缩率：
1．5%～3.0%
5、生产批量：
大批量
图1.1 水壶盖塑件图
1．2 水壶盖所用材料分析
1、材料名称:
高密度聚乙烯。
常增加热稳定剂，抗氧化剂增强其使用性能。
2、材料类型:
热塑性材料。
属于通用型材料
３、使用性能：
具有较高的熔点、强度和硬度，吸湿性小,并且具有较强的耐腐蚀性。
4、成型性能：
流动好,收缩率较大，需要采用相应的措施改善。
5、材料主要应用范围:
高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜,做食品、农副产品和纺织品的包装材料。
1.3水壶盖结构工艺性分析
1.3.1塑件精度分析:
该塑件尺寸精度没有特殊要求,所有尺寸均为只有尺寸，可按MＴ7取公差，主要公差尺寸见下表:
表1．1尺寸公差
塑件尺寸
塑件尺寸公差
外
形
尺
寸
Φ25
Φ2５0-1.00
Φ59
Φ590－1.84
Φ33
Φ３30－1.１4
47
47-０１.３2
２6
26-０１．00
18
180－0．78
R6
R６-0０.4８
内
形
尺
寸
Φ20
Φ20＋00.8８
M5４
M54+０1.54
23．５
２3.5+00.88
25
20．５＋00.７8
R3
R3+00.3８
1.3.2塑件表面质量分析:
该塑件表面尺寸没有特殊要求，一般情况下要求外表面光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8μm，，没有特殊要求，塑件内部粗糙度可以取Ｒａ=3.2μｍ。
1.3．3塑件结构工艺分析：
（1）、形状：
回转体壳形文件，不需要侧抽,塑件内有M54X３的螺纹。
为了加工方便,去掉塑件顶部外螺纹。
（2）、脱模斜度：
需要设计脱模斜度，脱模斜度设计为1o
（３）、防变形:
不需要设计加强筋。
内圆角R=1mm。
（4）、壁厚:
壁厚２．5mｍ,切壁厚均匀。
（5）、支承面：
不需要支承面。
（6）、嵌件:
不需要嵌件
1.3．４ 塑件相关量的计算:
体积：
V＝π（29.5２-272）Ｘ２６＋π（16.5２－1０2）Ｘ3+π（１２.52-１０2）X18=15３９１．5ｍｍ3
密度:
ρ=０．95g／cm3
质量:
m=ρv=1５3９1.5ｘ0．９5／10０0=14．6g
最大投影面积:
S=πｘ ２9.52＝２7３２.59mm2
第2章模具设计
2.1水壶盖注射模的初步设定
2.1.１定以及注射机的选择：
因为该塑件需要大批量生产,因此，选用型腔数n=４,单个体积v=1５3９1.5ｍm３,所以总体积V总=4v＝6１566ｍm3=6１．５6６cm3。
因此可以选用CS-2Y-１25型号的注射机。
2．１.2分型面的确定：
如图2.1
图2．1分型面示意图
2．１．3型腔分布示意图:
图2．２型腔分布示意图
2.2 浇注系统的设计
2.2.１ 交口的选择：
该注射模为一模多腔模具，切水壶盖为中小型塑件，因此可以选用侧浇口。
2.2．2浇口的设计：
侧浇口厚度t=１ｍm，宽度b=2mm,长度ｌ=1mm。
2.2.3分流道的形状和尺寸的设定：
分流道开设在定模分型面上,其界面形状为半径为2mm的半圆形，分流道的长度L＝１0ｍm。
2.2.4浇注系统有关设计图
图２.3 主流道及浇口设计图
图2．4交口套
图2．5 定位环
２.3成型零部件结构设计
2.3．1成型零部件草绘图:
图2．６成型零部件
２.３.２设计说明:
茶壶盖注塑模具为一模多腔，为了节约材料，可以采用整体嵌入式凹模。
由于该塑件有内螺纹,为了便于脱模,所以采用成型零部件和圆柱型芯组合式凸模。
2．3.３成型零部件工作计算：
表２.1成型零部件尺寸
类别
零件名称
塑件尺寸
计算公式
凹模或型芯工作尺寸
凹
模
颈
项
尺
寸
Φ250-1.00
LM=[Ｌs+ＬsS-3/4Δ]０+δz
φ２４.７５+０0．3
Φ５90-1.84
φ５8.8+00.61
Φ３３0-1.１4
φ32.805＋０0.38
Ｒ6－0０.４8
R５.７6＋00.16
深度
尺寸
47-01.３2
HM=[Hs+HsS－2/３Δ]０+δz
47.06＋0.44
26－01.0０
2５.8５＋０0．33
１80－0．７8
１７．８4+00．26
型芯
颈项
尺寸
Φ２0+00.8８
LM＝[ls＋ｌsＳ+3/4Δ］-0δz
φ21.０6－00.39
M5４+0１.５4
M56.2３５-00．5１
R3＋0０．３８
R３.3４5-00.１3
深度
尺寸
23.5+00．8８
hM＝[hs+ hｓS+2/3Δ]－０δz
２4.０57-0０.２９
20.5+０0.7８
21．４3-00．26
收缩率S＝２%
2.４温度调节系统设计
２．4.１温度调节方法选择：
于高密度聚乙烯流动性好,所以采用常温水即可对模具冷却,并且可以通过水的流量来控制模具温度。
２．4．２冷却系统设计:
凹模为回转体，可应采用螺旋式冷却水道。
为了均匀冷却,应该从浇注系统进料口处进水。
由于凸模是由壳形成型零部件和圆柱型芯组合而成,切壁厚比较薄,自然温度下可以冷却,因此不需设计冷却系统。
2．4．3凹模冷却系统设计草图
图2.6冷血系统
２．5结构零部件设计
——导柱、导套
图2.7导柱导套
导柱：
带头导柱,直径Ｄ＝30,长度Ｌ＝1６0,与模板配合长度Ｌ1=80。
导套：
带头导套,直径D＝30,长度L=90。
2.6标准模架的选择
表2.2 标准模架尺寸
代码
名称
尺寸
代码
名称
尺寸
Ｗ
动、定模板宽
300
Ｗ５
螺钉横向距离
156
Ｌ
动、定模板长
300
W6
导柱横向距离
2３4
Ｗ1
动、定模座板宽
35０
W7
紧固螺钉横向距离
２40
W2
垫块宽
５8
L1
螺钉纵向距离
240
W3
推板宽
180
L2
吊环扣纵向距离
2４0
A
动模板后
6０
Ｌ3
紧固螺钉纵距离
1３8
Ｂ
定模板后
80
Ｌ4
导柱纵向距离
23４
C
垫块长
90
L5
H1
动、定模板厚
25
L6
H2
支撑板厚
４５
L7
H３
推件板厚
30
D1
导柱直径
3０
H５
推杆固定板厚
20
D2
吊环口直径
20
Ｈ6
推板厚
25
M1
紧固螺钉螺母尺寸
14
W4
吊环口向距离
10
M2
螺钉螺母尺寸
12
2.７注射机的校核
2.7.1注射量的校核：
塑料需要塑料的体积Ｖ=１5.4 ｘ 4=61.6ｃm３;浇注系凝料的体积V１＝1.６7cm３;所以模具所需总注射量V总＝Ｖ+V1＝６３．２7cm3;
注射机的最大注射量为125cｍ３,可以满足注射量要求。
2.7.２注射机锁模力校核:
根据分析,所选注射机符合锁模力要求。
2.7.3安装校核：
模具的总高度H=2H1+A+H3＋B+2H2+C
=２ x25＋６0+30+８０＋2ｘ４5+90＝40０ｍm
所选注射机的模具最小安装厚度Ｓｍin=20０ｍm,最大安装厚度Smａx＝300ｍm。
比较可知，所选注射机最大安装厚度不能满足模具要求。
2.7．4最大开模行程校核：
水壶盖为单分型面,因此开模行程S=H1+H2=47＋８５+８=140mm。
综上所述,可以选用XS-ZY-5０0型号的注塑机。
2．8水壶盖模具装配图
2．８１二维装配图：
图２．７二维装配图
２.8.2三维装配图及爆炸图：
图2．8三维装配图
第3章加工工艺及数控编程
3.1导套
图3.1导套
3.1．１机械加工工艺过程卡：
表３．1 导套加工工艺卡
机械加工工艺卡
产品名称
零件名称
零件图号
共几页
水壶盖
导套
１
工件材料
T8A
毛坯种类或材料规格
棒材Φ5０
总工时
工序号
工序名称
工作简要内容
设备名称及型号
夹具
车间
量具
工作定额
1
下料
按尺寸Φ50 x9５mｍ切断
锯床
2
车
（1）车两端面保证长度92.5mm
（2）车钻Φ３0mm内孔至Φ２9ｍm（通孔）
（3）车镗Φ３0mm内孔至Φ29.6mm
（4）车镗Φ３0mm内孔至尺寸
车床
3
车
（1）车Φ47外圆至Φ4７．4并倒角
（2）车Φ4２外圆至尺寸
（３）车端面至尺寸
车床
4
检验
５
热处理
渗碳淬火5８~62ＨRC,保证深度０.8～1．2
6
磨
（1）磨内孔Φ３０留研磨余量0．01
（２）棒芯装夹，磨Φ47外圆至尺寸
磨床
7
研
（1）研磨内孔Φ3０和R２圆弧至尺寸
8
检验
３.1.2数控编程
Ｏ０002
Ｎ10 T01０１S900M03；
N20 G00X5０.0Z10．0;
N３0G01 Z0F０.５;
N4０X42.０;
Ｎ50 Z－8０．0 ;
N６０Ｘ47.0；
N７0Z-9０.0;
N８0G0０ Ｘ100．0 Z10０.0;
Ｎ９0MＯ5;
N100T０202S600Ｍ03
Ｎ110 G00 X0 Z10．0；
N120 G7４X0 R1;
N１30 Ｇ74 Z-90.0Ｑ20 F0.１；
N140G00X100.0Z100.０;
N１５０Ｍ05;
N16０Ｍ３0;
3.2导柱
图3．2 导柱
3.2.1机械加工工艺过程卡
表3.2导柱加工工艺卡
机械加工工艺卡
产品名称
零件名称
零件图号
共几页
水壶盖
导柱
1
工件材料
T８A
毛坯种类或材料规格
棒材Φ３５
总工时
工序号
工序名称
工作简要内容
设备名称及型号
夹具
车间
量具
工作定额
１
下料
按尺寸Φ3５x165mm切断
锯床
2
车
（1）车端面保持长度162.5mm,钻顶尖孔；
（２）掉头车端面至尺寸16０mm,钻顶尖孔；
车床
3
车
双顶尖装夹,按图样尺寸车出全部外圆柱表面，并倒角
车床
４
检验
5
热处理
淬火回火至５0～55HR
6
钳修
研磨两端顶尖孔寸
7
磨
磨Φ30ｍ6和Φ30f6,留0．0０１ｍm研磨余量。
并磨1０°锥面
磨床
8
钳修
研磨Φ3０ｍ6和Φ30f6至尺寸，抛光圆角R２和10°锥面
9
检验
3.2．2 数控编程
O0０0３
Ｎ1０ T０１０１S900Ｍ０3;
N2０ Ｇ0０X４8．0Z2.0;
N３0Ｇ71 U１．0R０.3;
N40G71P50 Q1２０U0.5Ｒ0.０5 F１.０;
Ｎ5０G0０X0S1200；
Ｎ60G01Ｇ42Z０Ｆ０.05;
Ｎ７0X24.0;
N80 G0３X28.０W-2．0R2．0;
N9０G0１X3０.０ Z-1０.0;
N100Z－１52.０；
N１10 Ｘ４5.0;
N120Z-160.0;
N130G40 G0０X１0０．0 Ｚ100.0;
N140G70 Ｐ50 Ｑ1２0；
N１50 M005;
N1６０M30;
3.３ 行腔
图3.3 型腔
３．３.1机械加工工艺过程:
表
升级会员 