我的毕业设计论文讲解.docx
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我的毕业设计论文讲解
常州机电职业技术学院
毕业设计
学生王容飞学号21310415
系部：
模具技术系
专业：
模具设计与制造CAD/CAM
课题：
修正带外壳注塑模设计与制造
指导者：
陆宇峰
评阅者：
陆宇峰
第一章塑件的工艺分析3
1.1塑件材料特性（ps）4
1.2•塑件材料成型性能4
第二章成型零件的设计5
2.1•成型零件工作尺寸的计算5
2.2•成型零件结构设计错误！
未定义书签。
第三章浇注系统的设计8
8.7.•确定型腔数目及布置9
8.8.•选择分型面9
8.9.•确定浇注系统10
主流道的设计10
3.3.2分流道的设计11
浇口的设计11
.冷料穴与拉料杆的设计12
3-7:
拉料杆12
第四章选用模架12
.制品的计算12
4.1.1粗略计算制品的体积和质量12
4.1.2粗略计算浇注系统的体积和质量12
4.1.3总体积和总质量的计算12
.标准模架的选择14
4.2.1型腔强度和刚度的计算14
4.2.2注射机的选用14
4.2.3选用标准模架15
.注射机的效核16
4.3.1注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核16
4.3.2开模行程的校核16
4.2.3模具在注射机上的安装错误！
未定义书签。
第五章塑件脱模结构的设计16
.对推出机构设计的要求:
18
.推件力的计算18
第六章冷却系统的设计19
第七章排气系统的设计20
加工零件工作图的绘制及其加工工艺错误！
未定义书签。
完成设计、制图、校对或审核签字后进行复制.....错误！
未定义书签。
毕业设计心得体会23
参考文献25
附录：
错误！
未定义书签。
英汉互译错误！
未定义书签。
模具图纸错误！
未定义书签。
第一章
塑件如图1-1所示
塑件的工艺分析
67.18
lTi
Q
i_ri
6
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图1-1产品图
1.1塑件材料特性（ps）
ABS也可称改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯的使用性能和工艺性能。
.塑件材料成型性能
由于其熔点黏度高，所需的注射成型压力较高
查相关手册得到ABS塑料成型工艺参数：
密度
1.0
〜1.04
收缩率
0.3
〜0.8
预热温度
80
〜85,预热时间2〜3;
料筒温度
后段150〜170,中段165〜180,前端180〜200。
喷嘴温度
170
〜180;
模具温度
50
〜80;
注射压力
60
〜100
成型时间
注射时间20〜90,保压时间0〜5,冷却时间20
第二章成型零件的设计
.成型零件工作尺寸的计算
取ABS攵缩率为0.4%
1.图2-1产品尺寸
、
（1）型腔尺寸
长度尺寸:
L1M=（L1+L1Scp%-3）Z
4
二（93.9893.980.004-0.750.74）。
0.25
=93.800.25
宽度尺寸：
L2M=（L2+L2Scp%-3,）Z
P4
二（52.852.80.004一0.750.28）0°'09
二52.800'09
深度尺寸:
HM=（H1Sep%令…
=（12.7512.750.004_0.670.22）00'07
二12.6500'07
（2）型芯尺寸
长度尺寸：
Iim=（ll+l1SCp%弓人）虽
=（89.06+89.06x0.004+0.75x0.74）二25
=89.97.25
3
宽度尺寸：
I2M=（I2+I2Scp%+|.-：
）「
=（50+50汉0.004+0.75汉0.28）；09
=50.41_0.09
亠、2
高度尺寸：
h1M=（h1+h1Scp%4■■:
）_
3
7ul/
=（10.35+10.35x0.004+0.75x0.28）0^,09
二10.6,09
67.18
图2-2产品尺寸
（1）型腔尺寸
长度尺寸:
1M
（93.9893.980.004一0.750.74）。
0.25
93800.25
二（52.852.80.004一0.750.28）00.09
二52.800.09
深度尺寸:
Hm=（H1+H1Scp%-|.-■：
）Z
07
=（15150.004一0.670.22）0.
=.14.9100.07
（2）型芯尺寸
长度尺寸:
=（89.06
=89.97：
.25
3
l1M=（l1+l1Scp%P：
）_z
p4
+89.06x0.004+0.75x0.74）：
.25
3
宽度尺寸：
l2M=（l2+l2Scp%+3）
p4
=（50500.004
=50.4化.09
+0.75x0.28）：
.09
2
高度尺寸：
MF"h1Sep%、
TP
7ul/
+0.75x0.28）：
.09
=（10.3510.350.004
二10.6^.09
式中
—塑料外型长度基本尺寸的最大尺寸
（mm；
—塑件内型长度基本尺寸的最小尺寸
（mm；
—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸
（mm）；
—塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸
（mm）；
Cs—塑件中心距的平均尺寸
厶一塑件的公差（mm）；
:
z—模具制造公差，取（1/3~1/4）.■:
第三章浇注系统的设计
修真带上下外壳采用注塑成型的方法生产产品。
注塑的交口为侧交口方式
.确定产品的型腔
我所设计的修真带外壳分为上下两部分，是一般的生活用品，为节省材料费用以及模具方面的消耗费用，采用一模一穴的型腔布置。
.确定型腔数目及布置
图3-1型腔数目
.选择分型面
选择如图3-2所示的分型面位置
图3-2分型面
.确定浇注系统
它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度
3.3.1主流道的设计
为了使凝料能顺利拔出，主流道的小端直径d应稍大于注射
锥度取〉=2
图3-3浇口衬套
定位圈直径为100,定位圈高度取H=15mr等，其尺寸如图3-4
0100：
!
：
2
€
011
一070.
Z""Mi-
1
丿
i_n
z
■p-
*
fi
/
/
Xjr
■
2
图3-4定位环
材料为T8碳素工具钢，经正火处理，硬度为183〜235HBS.
3.3.2分流道的设计
一般开设在分型面上，起分流和转向作用
3.3.3浇口的设计
是连接分流道与型腔的通道
图3-6浇口凝料
8.10..冷料穴与拉料杆的设计
其长度可以取值为宽度的1.5—2倍。
所以冷料穴的长度为取为8mm
3-7:
拉料杆
选用模架
第四章
1.10.制品的计算
4.1.1粗略计算制品的体积和质量
体积
=15836.565794377mmA3
面积
质量
=23492.610436700mmA2
=0.016628394kg
重量
=0.163068841N
回转半径
质心
=57.530658628mm
=-9.656819163,2.994498415,5.915090925mm
4.1.2粗略计算浇注系统的体积和质量
体积
=2196.777806593mmA3
面积
质量
=2166.176813657mmA2
=0.002306617kg
重量
=0.022620183N
回转半径
质心
=26.157655703mm
=1.136547560,-3.091312856,11.061142910mm
4.1.3总体积和总质量的计算
PS的密度为1.05g/cm
满注射量：
V机-V塑件/0.08
式中：
V机额定注射量（cm3）
V塑件一一塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）
或满足注射量
V塑件
0.80
18兰cm3=20cm3
0.80
V机■-V塑件：
；/（：
?
i0.8）
式中M机额定注射量（g）
M塑件一一塑件与浇注系统凝料的重量和（g）
'i――聚苯乙烯的密度
嘉一一塑件采用塑料的密度
V塑件:
'2
?
10.8
18.031.004
1.0540.8
=15.21g
注射压力：
查《模设计指导》表6-5，PS塑料成型时的注射压力为700到2100。
所模力：
F锁模力-pF
式中
p――塑料成型时型腔压力，PS塑料的型腔压力
F――浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）
面积
周长
面的属性
=2874.6573mmA2
=1484.79428mm
上面为用CAE寸如图4-2制品连同浇注系统进行简单分析测得塑件及浇注系统在分型面上的投影面积为16453mm2
各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积：
F取27548mm2
pF-3027548=826.44kN
1.10.标准模架的选择
4.2.1型腔强度和刚度的计算
型腔底板厚度的计算H=70
4.2.2注射机的选用
由于我的设计的修正带外壳材料性质较特殊，所需的注塑机为液压机，液
压机输出稳定比较适合生产透明以及半透明材料，我所选注塑机的型号为NEX500
注塑机NEX5O0相关技术参数如下：
特性
内容
特性
内容
额定注射量/cm3
125
喷嘴孔直径/mm
4
注射方式
螺杆式
推出形式
两侧设有顶杆，
机械顶出，中心
距230mm
螺杆（柱塞）直径/mm
42
动、定模固定板尺寸
428x458
/mmxmm
注射压力/MPa
120
拉杆空间/mm
260x290
注射行程/mm
115
合模方式
液压一机械
锁模力/kN
900
流量
100、12
液压泵/（L/min）
压力/MPa
6.5
最大注射面积/cm
320
电动机功率/kW
10
模板取大行程/mm
300
螺杆驱动功率/kW
4
模具最大厚度/mm
300
加热功率/kW
5
模具最小厚度/mm
200
机器外形尺寸/mmx
3340X750x
mnXmm
1500
喷嘴圆弧半径/mm
12
喷嘴移动距离/mm
210
其他总力280kN,开
模力8T,顶杆最
大距离190mm
423选用标准模架
选择标准型中小模架，它有A1,A2,A3,A4四个品种
根据以上分析，计算以上分析，计算以及型腔尺寸及位置可以确定模架的结构形式和规格。
查《塑料模具设计手册》表选用：
板：
A2-250X300-05-Z2:
GB/T12556.1—1990;
定模板厚度：
A=60mm
动模板厚度：
B=70mm
垫块厚度：
C=80mm
模具厚度：
H模=50+A+B+C60+70+80+25+25=260mm如图所示：
3-9
3-9:
总装图
1.10.注射机的效核
4.3.1注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核
初选注射机和选用模架时已符合所选注射机要求。
4.3.2开模行程的校核
注射机最大开模行程S
S_2h件h浇-（5—10）
式中h件—塑料制品的高度（mr）；
h浇一浇注系统的高度（mm。
2h件+h浇+（5〜10）=2X15+60+5~10=90
故满足要求。
第五章塑件脱模结构的设计
由于制品有小柱位，比较深，为了成型与排气推出的有效性，故此在深柱位置放置司筒顶出由于制品有小柱位，比较深，为了成型与排气推出的有效性，故此在深柱位置放置司筒顶出。
注塑机里的顶杆加长，以及模具的顶针也需加长，顶出次数可设为四次，顶针初回距离设大，回位距离设大，顶出距离设长，顶出速度调快，回位速度调快。
5.1.对推出机构设计的要求：
1、。
推力分布均匀，推力面积要大
2、不能造成碎裂。
3、不要损坏塑料
4、推出机构应准确、动作可靠
5.2.推件力的计算
推件力Ft=Ap（'cos：
--sin：
）qA1
式中A—塑件包络型芯的面积（mm2）
p—塑件对型芯面积上的包紧力，p取0.8x107—1.2xl07Pa;
a—脱模斜度；
q—大气压力0.09Mpa;
卩一塑件对刚的摩擦系数卩，约为0.1—0.3;
A1—制件垂直于脱模方向的投影面积（mm2）。
面的属性
面积=26742.476101923mmA2
上面为用CAE对制件垂直于脱模方向投影面积简单分析测得其面积为
12721.42mm2
A=26742.5mm2
Ft=26742.5X1.2X107（0.3COS40-Sin40）/106+0.09X194
X45
=97058.7N
第六章冷却系统的设计
确定模温调节系统，选择合适的模温机，温度范围设置为50摄氏度到70
摄氏度，模具水路一定得确认好，模具外围所接的冷水管与热水管一定要随模具的状态而改变，使得前后模温差不大，模具能顺利闭合，而不需要过大的锁模压力，冷却系统的设立还与产品形状以及性质有关，也与融料的螺杆温度息息相关，模具温度太高会导致打出的产品尺寸太高，一般会超出0.01mm左右，不符合客户
的需求，模具温度太低也会导致打出的产品尺寸太小，也不符合客户的需求，所以模具温度要适合产品材料的性质，有些产品在模具温度过高的情况下会粘前模，这个时候模具的冷却系统就要改变一下了，此时模具后模必须接冷水，前模接热水，这样导致了前后模温差太高，而导致模具不能闭合，这个时候就得加锁模压力了，锁模压力每次只能加很少，不然会导致导柱导套的强烈摩擦至损伤模具，只能在那个零界点上来合模，前提是打出好的产品满足客户需求。
最重要的是水管一定要接对，确保模具冷却系统内部的水路通畅不能有铁屑等杂物阻塞水路，否则会导致模具insert错位甚至撞坏前后模。
我所设计的修正带外壳材料比较稳定，所接水管都是热水，不会担心锁模锁不上去，以及导致的排气问题。
如图就是我的产品所需的水路分布方式。
水路
第七章排气系统的设计
在工厂里模具生产时，前模与后模合模时，模具中间有气体很难排除出去，导柱
导套配合时也会产生大量废气，有的模具有斜导柱以及移动的滑块，精定位合起来时不到位所引起的，还有有些模具的insert比较复杂，配合时气体排不出去，甚至模具的冷却系统中，由于水管接错，或者水路密封圈阻塞内部水路，导致模具总体温度不平衡，合模时，锁模率太高导致模具合不上，而产生大量气体的，所以模具分型面以及前后模的表面一定要仔细研磨，误差一一定要在0.01毫米范
围内，斜导柱与滑块一定得配合到位，，以及冷却系统的水路要正常通水冷却，这样模具的排气才能有效排出。
而我设计的修正带外壳产品比较小，分为上下两部分，是以一模一穴的方式排列的，一次只生产上下外壳这一组产品，所以我设计的这个两板模的排气较简单。
只要上下模板，导柱导套，精定位，insert，前后
模芯，锲压块，压紧块配合到位就行了。
气体有助于排放，产品空间里形成真空范围。
打出的产品不会有气泡与冷料。
型芯制造工艺卡片
工序
号
工序名称
工序内容
设备
1
备料
下料155X195X45mm
锯床
2
热处理
调质HRC20-40
3
铣平面
150.5X190.5X40.5mm,棱边倒角
1.5x1.5x45
铣床
4
平磨
平磨六个面，单边留精磨量
0.5-0.1mm,保证垂直度小于0.01
磨床
5
钳工
依据图纸划线，加工各类孔
6
铣削
粗铣至要求，保证淬火、精磨余量。
CNC
7
热处理
防止脱碳或氧化，HRC60-55变形量
不大于0.01mm
8
精磨
以原平面自为基准，精磨六个面，保证垂直，保证尺寸。
磨床
9
铣削
精铣至要求，保证模具的配模余量
CNC
10
电加工
拉正垂直面，找正中心，EDMS除料位
电火花机器
圆角
11
钳工
修研、抛光凹模内行，保证图纸要求和粗糙度的要求。
型腔制造工艺卡片
工序
号
工序名称
工序内容
设备
1
备料
下料155X195X40mm
锯床
2
热处理
调质HRC20-40
3
铣平面
150.5X190.5X36.5,棱边倒角
1.5x1.5x45
铣床
4
平磨
平磨六面，单边留精磨量0.5-0.1mm,
保证垂直度小于0.01
磨床
5
钳工
划线加工各孔，螺纹孔，保证图纸要求。
6
铣削
粗铣至要求，保证淬火、精磨余量。
CNC
7
热处理
防止脱碳或氧化，HRC60-55变形量
不大于0.01mm
8
精磨
以原平面自为基准，精磨六个面，保证垂直，保证尺寸。
磨床
9
铣削
精铣至要求，保证模具的配模余量
CNC
10
电加工
拉正垂直面，找正中心，线切割加工浇口套孔，EDM虫除料位圆角保证图纸上下偏差和粗糙度的要求。
线切割机器、电
火花机床
11
钳工
修研、抛光凹模内行，保证图纸要求和粗糙度的要求。
毕业设计心得体会
2015年5月份，人才市场在我们学校展开招聘会，我面试了好几家公司，在这几家公司里进行了面试，最后被一家我所学专业的塑料模具公司所录取，被任用。
至厅8月份，我去了这家公司实习。
在实习期间，我由最初的很不适应变成了很是适应。
我在这里学到了好多知识，大部分都是从我身边的人学过来的，其中我的两位师傅教会了我最多，我的毕业设计也是我请教他俩以及我们公司的工程师协助所完成的，我所在的公司有好几位工程师，他们负责模具的设计图纸是否达到要求，模具零件是否尺寸达到客户所需的要求，这样才能打出的产品的尺寸才会精确到让客户满意，来为公司谋取效益与利益，还有一位工程师所负责的是注塑机成型的工艺，在工艺上确保产品的材料是否合适这样的工艺，从而产品打出来后，质量不会有缺陷，尺寸不会偏大或者偏小，最后打出好的产品流入客户手里。
在公司，我又要工作，又要在这段时间里规划好我的毕业设计，但是我比较机智，我在公司里学习知识，来弥补我在课堂里知识的所学不足，我的毕业设计是修正带外壳，由于这种产品上下两部分构成，所以我的设计的模具是两板模，一模一穴那种的，设计比价简单不像三板模那样有斜导柱，定位滑块，复杂定位机构这些东西，但我所学的知识还是欠缺，不能独自完成这些，我找来大学所学课本，还是一知半解，我找我师父帮助我看了我的毕业设计思路，让他们帮我理清思路，找到我的设计点，去进行拓展与解决，然后我师傅又到铣床，磨床，车床以及加工中心那边寻找了相关书籍后，帮我解决了学术上的所存问题，以及寻找了设计工程师的记录笔记，在参照我电脑里的ug三维图与cad二维图，以及我的模具的型芯型腔的拉升图，来给出我相应的解决方案。
我最终采纳了我师傅的建议，把我的设计图设计的更为简洁与一目了然，我发现自己把我所设计的修正带外壳的两板模划出来的时候，自己非常激动。
我所设计的产品材料是透明的，所以我要求的材料可以是ps，或者abs这种材料，我所选的注塑机以及注塑机的辅机模温机，温控器，烘箱等等，这些都要有要求，我的注塑机是液压机，螺杆温度比较稳定，锁模压力比较适合模具的截购，模温机的温度也比较稳定，能够使模具一直保持那段温度范围。
逼竟没有好的模温是不能打出一直稳定的产品的，还有我的产品所需的温度也是在我找各种文件资料以及工艺工程师的帮助下完成的，我相信我打出的产品质量肯定好。
还有我的产品所打出的料杆容易拉丝，掉到产品里的话会引起产品质量问题，所以我的产品料杆需要用机械手夹走掉到粉碎机里粉碎，这样才不会污染产品。
我的毕业设计虽然不是我独自完成的，但这却胜过我独自完成，我自己在没有人的帮助下是不肯能达到这样的，我师父解决了我这一大麻烦。
我结合自己所学的知识与师傅的经验，使得我的修正带外壳产品能打出。
我设计的是两板模，我下次说不定就会设计三板模，我相信，我还会做得更好，前提得有人协助我，只要我经验高了我就一定会独自完成整个模具的设计的。
参考文献
1、申树义、高济编；《塑料模具设计》；北京：
机械工业出版社，1999
2、陈万林等编；《使用塑料注射模具设计与制造》；北京：
机械工业出版社，2000
3、党根茂、骆志斌、李集仁编；《模具设计与制造》；西安：
西安电子科技大学出版社，2001
4、冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编；《模具设计与制造简明手册》；上海：
上海科学技术出版社，1999
5、马晓湘、钟均祥主编；《画法几何及机械制图》（第二版）；华南理工大学出版社，1998
6、周开勤主编；《机械零件手册》（第四版）；高等教育出版社，1998
7、廖念钊、莫雨松、李硕根、杨兴骏编；《互换性与技术测量》（第四版）中国计量出版社，2000
&塑料模具设计手册编写组编；《塑料模具设计手册》；北京：
机械工业出版社，1984
9、王焕庭、徐善国主编；《机械工程材料》；大连：
大连理工大学出版社，2000
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