风扇安装板的注射模具设计.docx

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风扇安装板的注射模具设计

XXXX大学

毕业设计说明书

学生姓名：

学号：

学院：

专业：

题目：

风扇安装板的注射模具设计

指导教师：

职称:

职称:

20**年12月5日

前言

毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前一次综合性设计。

本次设计的课题是风扇安装板的注射模设计,是对以前所学课程的一个总结。

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，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、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。

其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。

通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我以后从事模具职业打下了良好的基础。

本次毕业设计得到了广大老师和同学的帮助，特别是杨华老师的悉心指导，在此一一表示感谢！

由于实践经验的缺乏，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。

摘要

介绍了风扇安装板的结构特点,详细阐述了,重点分析了风扇安装板凸模、凹模及它们的技术难点。

关键词：

风扇安装板、注射模、凸模、凹模

Abstract

Introducedfantoinstalltheknotholestructurecharacteristics,elaborateindetail,thepointanalyzedfantoinstallaconvexmold,cavemoldofplank,structureandtheirtechniquecrux.

Keywords:

Thefaninstallsplankinjectionmould

punchcavityplate

第一章设计任务书

此塑件为风扇安装板，采用ABS材料，中批量生产，塑件的外表面要求美观。

本次毕业设计的工作量较大，主要包括塑料制件的造型、模具结构的设计、模具结构总装图的绘制等，所以历时较长，要求完成以下任务：

1．根据风扇安装板的使用性能设计其外壳及尺寸；

2．设计风扇安装板的注射模，完成模具装配图一张，零件图一张，型芯、型腔的零件图各一张，非标准零件图n张。

3．翻译一篇与机械相关的英文资料；

4．编写设计说明书。

第二章塑件分析

本塑件为风扇安装板.主要形状大体上类似弧形的壳类零件,.零件形状如产品图所示,具体尺寸请看产品图纸。

其三维图如下图所示：

第一节塑料件的工艺性

1）尺寸精度

由于塑件的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动，而本塑件的配合精度不高，所以塑件公差数值根据《模具设计与制造简明手册》中表2-17确定。

精度等级根据表2-18选择，由于所用材料为ABS所以确定其采用一般精度，为4级精度，无公差值者，按8级精度取值。

2）脱模斜度

由于塑件在冷却收缩时，会使它包紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。

因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉住塑件，而又因为本塑件是一个壳类零件，如不设适当的斜度将比较难脱模。

因此根据《模具设计与制造简明手册》中表2-19中查得：

型腔的脱模斜度选40ˊ～1°20ˊ；型芯选35ˊ～1°。

所以选取1o。

3）表面粗糙度

由于塑件的外观要求不高，所以表面粗糙度也不用很高的要求,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求高1～2级.所以塑件的表面粗糙度在0.8～0.2之间。

选取0.8。

4）形状

塑件在满足功能的要求下，其内外表面应尽可能保证有利于成型和降低成本以及简化模具的复杂度。

由于此塑件有一表面在使用过程中看不到，分析塑件的结构，可以把浇口设在外表面上。

5）壁厚

塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。

塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：

具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。

查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知，所以本塑件壁厚选1.5～2.5mm。

第二节结构分析

根据塑件的分析，所选的材料为ABS。

塑件成型性较好，它的流动性好，收缩率小，加上塑件的表面质量、尺寸问题，故适合采用扇形浇口；

由于模具的结构简单，考虑注射机的各项规格及工作性能、制品的精度要求、模具制造费用、生产效率等，采用一模四腔模具。

第三章材料的成型特性与工艺参数

本塑件材料为丙烯腈－丁二烯－苯乙烯，俗称为ABS。

英文名称为Acrylonitrile-butadiene-styrene。

1）基本特性　

ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。

密度为1.02～1.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.4～0.7%，ABS（耐热）收缩率为0.4～0.7%。

ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。

有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。

水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任何颜色。

其缺点是赖热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度约为93°C左右。

耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

2）主要用途　

ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。

汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。

ABS还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装器、农药喷雾器及家具等。

3）成型特点　

ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，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理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。

要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80°C。

4）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°C

料筒温度：

前段　200～210°C；中段　210～230°C；后段　180～200°C　

模具温度：

50～70°C

注射压力：

70～90MPa

保压力　：

50～70MPa

注射时间：

3～5S

保压时间：

15～30S

冷却时间：

15～30S

成型时间：

40～70S　

第四章注射机的选择

为了保证注射质量和充分发挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。

根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的50%～80%之间。

由此得（初步估算浇注系统的质量为2g）：

由此查表可初选注射机型号为XS-Z-30的注射机，其主要技术参数如下：

表1

结构形式

卧

锁模力/KN

250

理论注射量/cm3

30

最大成型面积/cm2

90

螺杆直径/㎜

28

最大模具厚度/㎜

180

注射压力/mPa

119

最小模具厚度/㎜

60

型腔数量的确定

因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。

一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量；

n≤（K-）/

式中——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；

——注射机允许的最大注射量（g或cm³）；

——成型周期（s）；

——浇注系统所需塑料质量或体积（或）；

——单个塑件的质量或体积（或）。

由此可求出：

n≤（0.8*30-2）/5=6

故取n=4满足设计要求。

第五章、浇注系统和排溢系统的设计

第一节、塑料制件在模具中的位置

一、型腔数量及排列方法

有以上计算得出，型腔数为4，即一模4件。

二、分型面的设计

将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。

根据塑件的形状和尺寸，采用单分型面即可满足要求。

所以采用平直分型面。

本模具采用平直分型面有以下优点和符合设计基本原则：

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.满足塑件的外观要求；

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，可靠锁模避免涨模溢料现象；

7.有利于排气；

8.保证抽心机构顺利抽心。

分型面如下

第二节浇注系统的设计

浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且对于塑件所用的塑料的利用率、成型生产效率等相关，因此这是一个重要环节。

浇注系统设计主要包括主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分。

2.1主流道的设计

主流道（俗称浇口套）是塑料熔体的流动通道，在卧式注射机上主流道垂直于分型面，为使凝料能顺利拔出，设计成圆锥形，锥角取3°，选用材料为T10A，热处理要求淬火53～57HRC。

其主要尺寸可由以下计算获得：

主流道小端直径；

主流道球面半径；

球面配合高度ｈ＝3～5㎜，取ｈ＝3㎜；

主流道锥角α＝2°～6°，取α＝3°；

主流道长度Ｌ＝54㎜；（根据本塑件实际情况确定）

2.2分流道的设计

分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道,它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流向变换来获得平稳流态的过滤段.因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔,并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小,能将塑料熔体均衡分配到各个型腔。

分流道的形状及尺寸根据分析，采用圆形截面的分流道

2.3浇口的设计

浇口是连接分流道与型腔的通道，根据《塑料成型工艺与模具设计》书中表5-5查得，材料ABS适应于任何浇口。

根据對塑件的分析，由于其外表面要求不是很高,再结合各种浇口的特点，选择用扇形浇口。

浇口位置的选择

浇口位置的选择在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考：

（1）尽量缩短流动距离

（2）浇口应开设在塑件壁最厚处

（3）必须尽量减少或避免熔接痕

（4）应有利于型腔中气体的排除

（5）考虑分子定向的影响

（6）避免产生喷射和蠕动

（7）不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口

（8）浇口位置的选择应注意塑件外观质量

第三节排溢系统的设计

当塑料溶体填充型腔时，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。

如果型腔内因各种原因没有将产生的气体排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度