2022年电话机上盖模具设计方案说明书.pdf

/ 19 模具设计实训说明书题目机上壳的模具设计说明书专业班级模具设计与制造1 班学生姓名王小鹏学号 20181042105 总评成绩指导教师张老师机电工程系2018年06月郑州城市职业学院精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 19 页 / 19 《模具设计实训》任务书设计题目：机上壳的模具设计产品<零件）图：产品技术要求：1. 材料：聚苯乙烯

模具水平有了较大提高在大型模具方面，已经生产大屏幕彩电塑壳注塑模具等精密塑料模具方面，已经生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具近年来，我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30% 左右当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，仅汽车行业将需要各种塑料制品36 万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过 1000 万台；彩电的年产量己超过3000 万台到 2018 年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30% ，塑料管的普及率将达到50% ，这些都会大大增加对模具的需求量建筑、建材业塑料建材可大量代钢、代木、替代传统建材，将在今后得到越来越多的应用预测2005 年建筑用塑料制品的占总产量16% ，约 400 万吨，因此塑料建材模具需求量将增长较快由于国家己明令限制使用铸铁管道，代之以塑料管材，预计2018 年全国新建住宅室内排水管80% 及城市供水 50% 将采用塑料管同时，国家正在大力发展塑料门窗，到2018 年塑料门窗和塑料管的普及率将达到30%---50%，塑料排水管的市场占有率将超过50% 。

用这些模具生产的一些塑料制品制件达到了国外同类产品的水平，但总体和国外相比仍有较大差距在成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注塑模、抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展气辅注射成型技术的使用更加成熟热流道模具开始推广，有些企业的采用率20% 以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位还采用了具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具但总体上热流道的采用率达不道 10% ，与国外的 50%-60% 相比，差距较大在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/3 ～1/5 ，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化我国塑料模的发展迅速塑料模的设计、制造技术、CAD技术、 CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD 、CAE 、Flow Cool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。

因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 19 页2 / 19 能力，是刻不容缓的美国上市公司是专业从事注塑成型CAE 软体和谘询公司，自1976 年发行了世界上第一套流动分析软体以来，一直主导塑胶成型CAE软体市场近几年，在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域得到了广泛应用利用CAE技术可以在模具加工前，在电脑上对整个注塑成型过程进行类比分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以後再返修模具这不仅是对传统塑胶模具的设计方法一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义塑料模发展趋势(1>出于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度的要求，而适应高生产率而发展的一模多腔的原因，今后应该重点提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例2>在模具设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE 技术。

3>推广应用热流道技术，气辅注射成型技术和高压注射成型技术4> 开发新的成型工艺和快捷经济模具，以适应多品种、少批量的生产方式5> 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率6> 应用优质材料和先进的表面处理技术来提高模具寿命和质量第2章塑件的工艺性分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 19 页3 / 19 2.1 塑件的成型工艺性分析2.1.1 塑料材料特性聚苯乙烯无色透明，能自由着色，相对密度也仅次于PP 、PE ，具有优异的电性能，特别是高频特性好，次于F-4、PPO 另外，在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂，但抗放射线能力是所有塑料中最强的聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好热性能：最高工作温度为60～80℃当加热至以上， PS 转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这就使其热成型提供方便PS 的热变形温度为70～80℃，脆化温度为 -30 ℃，PS在高真空和 330～380℃下剧烈降解2.1.2 塑料材料成型性能无定形料，吸湿小，不须充分干燥，不易分解，但热膨胀系数大，易产生内应力。

流动性较好，可用螺杆或柱塞式注射机成型宜用高料温，高模温，低注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形. 可用各种形式浇口，浇口与塑件圆弧连接，以免去处浇口时损坏塑件脱模斜度大，顶出均匀塑件壁厚均匀，最好不带镶件，如有镶件应预热1. 吸水性极小，成型前可不干燥模温30-60度，料温 140-200 度2. 性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力3. 流动性较好，应注意模具间隙，防止缩孔、飞边4. 宜采用高料温、高模温、底注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形，但料温过高，容易出现银丝，料温底或脱模剂多则透明性差5. 可采用各种形式的浇口，脱模斜度宜大，顶出力均匀，以防开裂6. 塑件壁厚均匀，最好不带嵌件，各面应圆弧连接，不宜有缺口、尖角2.2.3 塑料设计要求该产品应用比较普遍，且对塑料产品有精度及表面粗糙要求为一般精度但在塑件的加工生产制造过程中要求对工件个部分配合之间有一定的配合精度2.2 塑件的成型工艺参数确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 19 页4 / 19 密度：收缩率： 0.3 ％～0.6 ％预热温度 60 ℃80℃预热时间t 料筒温度 : 喂料区 30 ～50℃后段 160～250℃中段 200～300℃前段 220～300℃喷嘴温度220～300℃模具温度 15 ～50℃注射压力 80～140MPa 成型时间：注射时间：高压时间：冷却时间：总周期：第3章模具基本结构及模架确定3.1 模具的基本结构3.1.1 确定成型方法该产品精度及表面粗糙度要求一般，塑件采用注射成型法生产。

该产品大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 19 页5 / 19 批量生产故在设计模具要有较高的注射效率，浇注系统要能自动脱模，可采用潜伏试浇口自动脱模机构3.1.2 型腔布置由于该塑件较大，生产批量较大模具采用一模一腔结构，浇口形式采用潜伏试浇口3.1.3 确定脱模方向和脱模力的计算由于塑件较小，材料工艺性能好而且塑件较厚形状不易变形，所以采用推杆推出机构脱模力可用下式计算：式中—脱模力，单位N —型芯的脱模斜度，单位<°） A—塑件包容型芯的面积，单位为该模具为 3.65 × f—塑件对钢的摩擦系数，通常取取0.2 P—塑件对型芯单位面积上的包紧力，模外冷却时P=<2.4-3.9 ）×Pa 故塑件内部有两个侧空，应选用顶杆式侧向抽芯：如下图1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 19 页6 / 19 1—局部视图3.1.4 确定分型面塑件分型面的位置选择要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作，塑件的表面质量等要求。

所以选择A-A 面有利塑件的脱模 <参考总装图）3.1.5 模具的导向机构为确保模具的闭合高度，模具的定模部分和动模部分之间采用导柱和导套导向定位，推出制件时，导套在导柱上运动没保证推板的运动精度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 19 页7 / 19 3.1.6 模具结构形式模具结构为双分型面注射模采用拉杆和限位杆控制分型面B-B 的打开距离，方便取出废料；分型面A-A的打开距离应大于 40mm ，以便取出塑件3.2 选择浇注系统浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成3.2.1 主流道和定位圈的设计1、主流道的基本参数：主流道是连接注射机喷嘴与分流道的塑料熔体通道，其基本参数包括：主流道小端直径、主流道长度、主流道锥度1）主流道小端直径d：主流道小端直径d =< 注射机喷嘴直径 0d+ 0.5 ～1）㎜2）主流道长度 L：主流道长度 L 应根据模具具体结构确定，越短越好3）主流道锥度 R：主流道锥度 R对于小型铸件一般取 2°～4°；3、主流道的设计计算：根据《模具设计手册》查得PD —118型注射机喷嘴的有关尺寸为：喷嘴前端孔径：=Φ3㎜；喷嘴前端球面半径为：= 10㎜。

根据模具的主流道尺寸与喷嘴直径之间的尺寸关系式：R = + (1 ～2>㎜及 d =+ (0.5 ～1>㎜，计算后取主流道球面半径：R = 12 ㎜；小端直径： d = 3.5㎜启模时，为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其锥度为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 19 页8 / 19 3°经换算得出主流道的大端直径：D = 6.5 ㎜；同时，为了使熔料顺利的进入分流道，可在主流道出料端设计半径r = 1 ㎜的圆弧过渡定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SZY-300型柱塞式注射机的定位圈直径为 Φ125 mm ，一般定位圈高出定模座板表面5～10 mm. 由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈3.2.2 分流道的设计分流道是主流道与浇口的连接通道，分流道的设计要点及分流道的截面形状及尺寸的确定如下：1. 分流道的设计要点：①流经分流道的熔体温度和压力损失要少为此，分流道一要短；二要光洁，表面粗糙度低；三是容积要小；四是应避免弯折；②分流道要使熔料能迅速而又均匀的进入各型腔，应力求采用平衡进料；③分流道便于加工，便于使用标准刀具。

2. 分流道的截面形状及尺寸的确定：铸型中常见的分流道截面形状有圆形、梯形、U 形和半圆形四种分流道的形状和尺寸，应根据塑件体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道的长度因素来确定本塑件形状不太复杂，熔料填充比较容易，为了便于加工起见，选用截面为半圆形分流道，查《模具设计手册》取分流道半径R=5 ㎜3.2.3 浇口的设计1. 浇口的截面尺寸的确定要点：浇口截面尺寸及形状的确定要根据制件的尺寸、壁厚、塑料品种以及制件的结构和相应的浇口形式而定可采用先取小值，试模后再根据实际情况修正的方法2. 浇口位置确定要点：①浇口应设计在制件壁厚最厚之处，并力求浇口至各型腔的距离尽可能接近精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 19 页9 / 19 ②应避免在浇口处产生喷射及在成型中产生蛇流现象③应充分考虑制件的尺寸和精度要求由于塑料凝固收缩，在流动方向及垂直于流动方向的收缩率不相同，所以应充分考虑收缩的方向性及由收缩引起的变形3. 浇口的设计：根据塑件的成型要求及型腔的排列形式选用侧浇口较为理想设计时确定从上型腔的分型面处进料，模具采用镶拼式型芯及采用哈夫块，这样有利于铸型的填充及排气。

为了便于控制熔液浇注的压力，确定侧浇口截面为锥形，初选小口直径为1㎜，试模时再根据实际情况进行修正3.3 成型设备选择在设计模具时，首先应根据现有的设备选择合适的注射机初选注塑机的主要依据是成型所需的注射容量，因此，必须计算出塑件的体积和质量，初步确定型腔的数目以及浇注系统的体积3.3.1 注射容量的估算经计算机上壳的体积总质量另外估计浇注系统凝料体积约为，即初步估计成型所需的注射总量约为3.3.2 注射剂的选定及其技术参数为保证注射质量的充分发挥设备的功能，根据注射模一次成型的塑料体积应在注射机理论注射量的80％左右，并结合塑件尺寸的大小、型腔数及其布局，查《注塑模具设计师速查手册》p571，表14.2. 选择注塑机 XS-ZY250/180 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 19 页10 / 19 螺杆直径 50mm 注塑容积 250注塑量 228g 顶出行程 90mm 注塑压力 147MPa 喷嘴球半径 18mm 锁模力 1800kN 定位孔径 100mm 开模行程 500mm 模具厚度 250mm 3.4 选择模架参考《注塑模具设计师速查手册》p619选择 EAI 型模架，如下图4. 模具结构的尺寸的设计计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 19 页11 / 19 收缩率：取制造公差：第4章型腔径向尺寸 : 2、型腔深度尺寸：3、型芯径向尺寸：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 19 页12 / 19 4、型芯高度尺寸：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 19 页13 / 19 第5章模具的总装图及模具的装配、试模5.1 模具总装图及模具的装配5.1.1 模具总装图5.1.2 模具的装配模具的调试参考文献《塑料模设计及案例精选》p292 1、导柱、导套的装配；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 19 页14 / 19 2、圆锥定位件的装配；3、浇口套的装配；4、型芯的装配；5、楔紧块的装配和修磨；6、脱模推板的装配；7、推出机构的装配。

5.2 模具的试模模具装配完成后在交付生产之前应进行试模试模的主要目的是：检查模具在设计制造上是否存在缺陷，若有缺陷则需查明原因并进行排除；对模具成型工艺条件进行实验，以有利于模具成型工艺的确定和提高主要内容参考文献《塑料模设计及案例精选》p303. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 19 页15 / 19 总结四周的课程设计在匆忙与疲惫之中结束了，虽然仅仅四周时间，但对我来说却受益浅从专业知识上来说，通过这次课程设计，不仅加深了我对专业知识的理解，也加强了我们对以前所学知识的综合应用刚开始接到老师的任务，由于从未有过设计经验，并且对以前所学的有关知识遗忘了很多，我一时间手足无措，不知该如何下手于是，我把以前的书籍翻出来，比如：《塑料成型工艺与模具设计》等，先大概回顾一下主要内容然后，去图书馆借阅了有关课程设计的书籍，参考了解了主要设计步骤然后制定了自己的设计计划，之后就逐步实施在设计的过程中，不断遇到新的问题，在老师和同学的帮助下，还有自己的努力下，我逐一克服，但是疏忽和遗漏总是难免的，其中还有一些问题需要完善和改进，虽然世界上没有完美的事，但我们要有一颗追求完美的心，这样才能把事情做到更好。

抱着这样的心里，我一步步走了过来，终于完成了此次设计除了专业知识，这次设计过程中，还需要掌握一定的计算机绘图和技术标准、规范、设计手册等有关资料的查阅在绘图过程中，我的计算机绘图能力得到了很大的提升，因为这方面的技能主要靠实践经验总之，通过这次课程设计我学到了很多东西，这些东西对我以后的工作很有帮助，我将会带上这次深刻的设计经验，在我以后的工作学习中继续努力同时，我要向在这次课程设计中帮助过我的老师和同学表示感谢！参考文献刘朝福：《注塑模具设计师速查手册》[M] 北京：化学工业出版社，2018年张杰：《塑料模设计及案例精选》 [M] 北京：电子工业出版社，2018年李会来：《塑料成型工艺与模具设计》 [M] 北京：国防科技大学出版社，2018年精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 19 页16 / 19 致谢经过四个星期的紧张忙碌中，塑料模具的设计已经接近尾声，由于经验的匮乏，那免有很多考虑不周的，如果没有老师的督促和指导，以及在一起设计的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的最大的困难就是以前从未接触过模具这块知识，等于说一切从头开始。

在这我首先要感谢我的指导老师张耀宗老师，张老师平时里工作繁多，但在我做模具设计的每个阶段，比如设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程都给予了我悉心指导有时感觉挺对不起老师的，有时我们总不听老师的话但张老师从来没有放弃对我们的教育，他总是细心的纠正图纸中的每个错误，除了敬佩张老师的专业水平外，张老师的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习其次要感谢我的同班同学，在我做毕业设计的期间给予了我很大的帮助，在我苦恼的时候为我分担解忧，让我感受到集体的温暖，激励我奋发向前，勇于面对一切困难感谢大学三年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础老师的教育不仅让我学到了专业知识，掌握了相关技术，提高了自身素质，更使我对人生充满了憧憬在往后的征途中，我会加倍努力的学习祝福老师、同学们！祝老师们永远幸福、安康祝同学们事事顺心，天天开心精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 19 页。