排插上壳注射模具设计-插座上壳注塑模具[三维UG塑件图]
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毕业设计说明书题目排插上壳注塑模具设计学生姓名专业名称模具设计与制造指导教师 二0一一年五月三十日河源职业技术学院毕业设计排插上壳注塑模具设计指导教师: 专业名称: 模具设计与制造 论文提交日期: 论文答辩日期: 论文评阅人: 目录摘要5第一章 引言6第二章 塑件成型工艺分析72.1 产品开发依据用途清单72.2 制品结构和形状的设计82.3制品材料选择82.3.1丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物(ABS)82.3.2聚苯乙烯(PS)92.3.3双酚A型聚碳酸酯(PC)102.4 注射工艺选择112.4.1 ABS塑料的干燥122.4.2 注射压力122.4.3 注射速度122.4.4模具温度122.4.5 料量控制13第三章 模具与注射机的关系133.1 塑件的体积计算133.2 注射机的选择14第四章 注射模的结构设计154.1 分型面的选择164.2 确定型腔的数量及排列方式17第五章 浇注系统的设计175.1 主流道设计185.2 分流道设计195.3 浇口设计20第六章 成型零件的设计216.1型腔尺寸计算226.2型芯尺寸计算23第七章 脱模推出机构的设计与模架的选用247.1脱模推出机构的设计247.2模架的选用25第八章 注射机工艺参数校核268.1 注射压力的校核278.2 锁模力的校核278.3 模具厚度的校核288.4 开模行程的校核28第九章 模具冷却系统30第十章 试模及模具维修3110.1 模具的安装3110.2 试模3110.3 模具的维修32第十一章 结论32致谢33参考文献34摘要本次设计分析了排插上壳的塑件工艺特点,详细介绍了排插上壳的模具设计的过程以及要点。重点介绍了排插上壳的塑件结构的设计方法,分析和阐述了注射机的选择,模具型腔数目的确定,模架的选择方法,模具分型面,浇注系统等的设计过程。该塑件注射模设计的结构特点是侧缘浇口形式的单分型面注射模。关键词:排插上壳 塑料注射模 模具结构 点浇口第一章 引言毕业设计(论文)是大学生在学校学习的最后一个重要环节,既是对学生学习、实践与研究的全面总结,又是对学生素质与能力的一次综合检验,还是学生毕业资格与学位资格认证的重要依据。其目的有以下几方面:(1)培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行分析与解决实际问题的能力,培养学生的创新精神。(2)培养学生收集、整理和分析各种资料的能力,全面提高学生分析和解决实际问题的能力。(3)提高学生设计、计算和绘图的能力。提高学生实验研究和数据处理的能力。(4)全面提高学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力。(5)提高学生外语、计算机应用能力。模具是工业生产的重要工艺装备,它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。模具成型已成为当代工业生产的重要手段,成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。尤其是塑料模具,在所有模具的总产量中所占的比例越来越大,对经济的发展起着十分重要的作用。近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速,在工业生产中对塑料模具的要求是:能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。它包括三个方面的内容。第一,制品方面要求精度高,外观美,性能好。第二,制造方面要求结构合理,容易制造,而且成本要低。第三,使用方面要求操作简单方便,效率高,容易实现自动化,还有维护保养方便。随着模具设计与制造技术的迅猛发展,塑料成型模具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。本次设计的题目是“排插上壳设计”,其内容为:1、以排插上壳为题,学会观察制品,判断制件是否符合塑料件的成形条件(比如注意拔模斜度),还特别要留意制件影响开模的细部特征; 2、研究制件的排位方式和进浇方式,画草图确定模具的整体结构,保证结构能循环工作,稳定可靠; 3、在深入研究制件的基础上确定开模的分型面,以及确定各镶块或滑块、斜顶的分割面组或体积块; 4、用UG按照上步的结果把模具核心的部分:凸凹模分割出来,接着分出各镶块、滑块和斜顶; 5、利用燕秀工具箱绘制装配图和零件图。第二章 塑件成型工艺分析2.1 制品结构和形状的设计用UG4.0软件进行排插上壳的三维建模,三维实体模型更加直观的表现了产品造型,可以从各个角度对模型进行观察,软件可以测量并且还可以根据三维模型数据使用 UG4.0的CAE分析模块-塑性顾问进行熔体的充模仿真,可以验证模具结构的正确性,制品如图2.2图2.2: 排插上壳(用UG4.0设计完成的制品图)2.2制品材料选择通用塑料如聚丙烯PP,聚乙烯PE,聚氯乙烯PVC具有应用范围广、加工性能良好,价格低廉的优点,但由于其力学性能较差且成型收缩率较大不易成型尺寸稳定的制品故不选用,以下拿三种常用典型材料比较选取。2.3.1丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物(ABS)ABS外观上是淡黄色非晶态树脂,不透明,密度与聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的综合物理力学性能,耐热,耐腐,耐油,耐磨、尺寸稳定,加工性能优良,它具有三种单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性;丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性;苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例,可以调节材料性能。 ABS为无定形聚合物,无明显熔点,熔融流动温度不太高,随所含三种单体比例不同,在160190范围即具有充分的流动性,且热稳定性较好,在约高于285时才出现分解现象,因此加工温度范围较宽。ABS熔体具有明显的非牛顿性,提高成型压力可以使熔体粘度明显减小,粘度随温度升高也会明显下降。ABS吸湿性稍大于聚苯乙烯,吸水率约在0.2%0.45%之间,但由于熔体粘度不太高,故对于要求不高的制品,可以不经干燥,但干燥可使制品具有更好的表面光泽并可改善内在质量。在8090下干燥23h,可以满足各种成型要求。ABS具有较小的成型收缩率,收缩率变化最大范围约为0.3%0.8%,在多数情况下,其变化小于该范围。注塑是ABS塑料最重要的成型方法,可以采用柱塞式注塑机,但更长采用螺杆式注塑机,后者更适于形状复杂制品、大型制品成型5。2.3.2聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是无色无臭的透明刚硬固体,制品掷地时有金属般响鸣。聚苯乙烯透光率不低于80%,雾度约为3%,折射率较大,在1.591.60之间,具有特殊光亮性,但储存时易泛黄。泛黄原因之一是单体纯度不够,特别是在含有微量元素时;二是聚合物在空气中缓慢老化引起发黄。聚苯乙烯较轻,密度在1.041.065之间。力学性能 聚苯乙烯在热塑性塑料中属于典型的硬而脆塑料,拉伸、弯曲等常规力学性能皆高于聚烯烃,拉伸时无屈服现象。热学性能 聚苯乙烯分子链虽是刚性链,但由于是无定形结构,超过玻璃化温度即开始软化,软化点仅95左右,许多力学性能都受到温度升高的明显影响。最高连续使用温度仅6080。120开始成为熔体,180后开始具有流动性,其热稳定性较好,超过300才开始分解,因此聚苯乙烯具有较高的成型加工区间。电性能 聚苯乙烯是非极性聚合物,具有颇为优异的介电、电绝缘性能,由于吸湿性很小,电性能也不受环境湿度改变的影响。加工工艺性 吸湿性很小,加工前一般不需要专门的干燥工序成型温度范围较宽收缩率及其变化范围都很小,一般在0.2%0.8%有利于成型出尺寸精度较高和尺寸较稳定的制品5聚苯乙烯制品容易产生内应力,并且在空气中会缓慢老化引起发黄很显然不适合选用2.3.3双酚A型聚碳酸酯(PC)双酚A型聚碳酸酯是无色或者微黄色透明的刚硬、坚韧固体。 力学性能双酚A型聚碳酸酯是典型的硬而韧聚合物,具有良好的综合力学性能。拉伸、压缩、弯曲强度均相当于聚酰胺6、聚酰胺66,冲击强度高于所有脂肪族聚酰胺和大多数工程塑料,抗蠕变性也明显优于聚酰胺、聚甲醛。力学性能方面缺点是耐疲劳性较差,缺口敏感性较明显热性能有良好的耐热性,玻璃化温度较高,高于所有的脂肪族聚酰胺,熔融温度略高于聚酰胺6但低于聚酰胺66,热变形温度和最高连续使用温度均高于绝大多数脂肪族聚酰胺,也高于几乎所有的热塑性通用塑料。在工程塑料中,他的耐热性优于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和PBT,与PET相当,但逊于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐热性,脆化温度为-100电性能双酚A型聚碳酸酯是弱极性聚合物,极性的存在对电性能有一定不利影响,在标准条件下电性能虽不如聚烯烃、聚苯乙烯等,但也不失为是电性能较优的绝缘材料,特别是因其耐热性优于聚烯烃,可在较宽温度范围保持良好的电性能。由于吸湿性较小,环境温度对电性能无明显影响。其他性能在干燥的气候条件下物理力学性能基本不变,但在潮湿环境及强烈日照条件下,会产生表面裂纹并发暗,在火焰中可缓慢燃烧,离火源后可自熄5。PC剪切黏度高,充模阻力大,并且由于其在力学性能方面的缺点也不选用。表2.1: 三种材料性能参数表ABSPSPC密 度1.051.041.061.181.20收 缩 率0.30.80.20.80.50.7熔 点130160131165220240热变形温度(45N/cm)65986590132138模具温度6080406085120喷嘴温度180190160170250300中段温度180230170190270320后段温度150170140160250270注射压力601006010050110塑化形式螺杆式柱塞式螺杆式柱塞式螺杆式柱塞式拉伸强度334935636066拉伸弹性模量1.82.83.52.3弯曲强度806198105113弯曲弹性模量1.4-1.54压缩强度18398011285缺口冲击强度11200.250.40不断硬 度R6286洛氏M658011.7HB体积电阻率1016101710191015介电常数60Hz2.45.0106 Hz2.760Hz3.0击穿电压-19272030外 观浅象牙色或白色不透明无色透明、摔打音清脆透明微黄特 点耐热、表面硬度高、,尺寸稳定、耐化学及电性能好,易成型加工,可镀铬耐水、耐化学品、绝缘性好、不耐冲击不耐温透明度高、硬而韧、高抗冲、尺寸稳定性优电绝缘性和耐热性好、耐开裂耐药品性差材料最终选定为ABS,其综合性能优异,具有较高的力学性能,流动性好,易于成型;成型收缩率小,理论计算收缩率为05 ;溢料值为004 mm;比热容较低,在模具中凝固较快,模塑周期短。制件尺寸稳定,表面光亮。2.4 注射工艺选择2.4.1 ABS塑料的干燥ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大,在加工前进行充分的干燥和预热,不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝,而且还有助于塑料的塑化,减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在0.3%以下5。注塑前的干燥条件是:干冬季节在7580以下,干燥23h,夏季雨水天在8090下,干燥48h,干燥达816h可避免因微量水汽的存在导致制件表面雾斑。在此,由于鼠标外壳属批量件要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器,以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮。表2.4: ABS工艺参数表工艺参数通用型ABS料桶后部温度180200料桶中部温度210230料桶前部温度200210喷嘴温度/180190模具温度/5070ABS塑料非牛顿性较强,在熔化过程温度升高时,其熔融降低很小,但一旦达到塑化温度(适宜加工的温度范围,如220250),如果继续盲目升温,必将导致耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融粘度增大,注塑更困难,制件的机械性能也下降。2.4.2 注射压力ABS熔融的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高,在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有ABS制件都要施用高压,考虑到本制件小型、构造不算非常复杂、厚度中等可以用较低的注射压力。注制过程中,浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小,塑料收缩大,与型腔表面脱离接触的机会大,制件表面容易雾化。压力过大,塑料与型腔表面摩擦作用强烈,容易造成粘模6。2.4.3 注射速度 ABS塑料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时,塑料易烧焦或分解析出气化物,从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。2.4.4模具温度ABS的成型温度相对较高,模具温度也相对较高。一般调节模温为7585,当生产具有较大投影面积制件时,定模温度要求7080,动模温度要求5060。台灯固定夹属中小型制件,形状也不算复杂不用考虑专门对模具加热。2.4.5 料量控制注塑机注塑ABS塑料时,其每次注射量仅达标准注射量的75。为了提高制件质量及尺寸稳定,表面光泽、色调的均匀,注射量选为标定注射量的506。通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围,使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内,并且在调整确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程,这种生产条件范围愈大,生产过程愈稳定,使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。第三章 模具与注射机的关系模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关,设计模具时,应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。3.1 塑件的体积计算由于塑件形状复杂,所以只能近似的计算其体积。在UG4.0ngineer软件上可算出塑件的总体积V8590.5mm33.2 注射机的选择塑件的体积应该小于或者等于注射机的注射量。其关系式为: V件0.8V注 V注注射机的注射量所以:V注V件0.810738mm3=11cm3由于模具是一模两腔,所以模具塑件的总体积 V总=112=22cm3估算浇注系统的凝料体积V凝料=0.5V总=0.522=11cm3所以估算的总体积为V=22+11=33cm3由塑料模具设计手册表2-40 热塑性塑料注射机型号与主要技术规格中,根据以上所得出的体积结果,初步选XS-ZY500(立式)注射机。其主要技术规格如表5。 表5 XS-ZY500(立式)注射机主要技术规格螺杆直径(mm)65锁模力(kN)3500注射容量(cm3) 500最大注射面积(cm2) 1000注射压力(MPa) 145模板行程(mm)120模具厚度(mm)最大450喷嘴(mm)球半径 12 最小300孔直径 4.5定位孔直径(mm)1000+0.06 中心孔径(mm) 30第四章 注射模的结构设计注射模的结构设计包括:分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔排列方式和冷却水道布局以及浇口位置的设置、模具工件零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计等内容。4.1 分型面的选择如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:1)尽量避免侧凹或内凸,尽量选用平面垂直分型面。2)尽量采用简单分型面。3) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。4) 便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边,有利于设推出机构。5) 保证塑件的精度要求。6) 满足塑件的外观质量要求。7) 便于模具加工制造。8)把抽芯或分型距离长的置于开模方向上。9) 对成型面积的影响。10) 对排气效果的影响。11)分型面设在台阶或转角处,以免显现分型痕迹。12) 对侧向抽芯的影响。根据以上原则和结合实际情况下,本设计选用如图1所示分型面:图1 分型面位置4.2 确定型腔的数量及排列方式该塑件采用一模两腔成型,型腔布置在模具两边,这样有利于浇注系统的模具平衡。排列方式如图2所示。 图2这样的排列方式最大优点是便于设置侧向抽芯机构,进料到每个模腔均匀。其缺点侧向抽芯力相对比较大,但由于塑件不会很大,材料又具有弹性,故对脱模没有多大影响。第五章 浇注系统的设计5.1 主流道设计主流道与注射机喷嘴接触处多做成半球形的凹坑,两者应严密的配合,避免高压塑料熔体溢出,凹坑球半径R2应比喷嘴球头半径R1大1-2mm。主流道小端直径应比注射机喷嘴孔直径大0.5-1mm。大端直径应比分流道深度大1.5mm以上,其锥角不宜太大,一般取20-60。当主流道贯穿几块模板时,必须采用主流道衬套,以避免在模板间的拼缝处溢料,以致主流道凝料无法脱出。主流道尺寸如图3所示:图3 主流道设计尺寸根据设计手册查得SYS-10型注射机喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端球面孔径:d12.5mm;喷嘴前端球面半径:SR112mm;SR2=SR1+(1-2)mm ; d=d1+(0.5-1)mm;取主流道球面半径:SR2=13mm;取主流道的小端直径:d=3mm;定位环直径为60mm,定位环埋入5mm;球面配合高度:h35mm。为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其斜度为30,经换算得:主流大端直径:D25mm;主流道长度:L100mm。5.2 分流道设计 分流道的设计原则1)尽量保证各型腔同时充满,并均衡地补料,以保证同模各塑件的性能、尺寸尽可能一致。2)各型腔之间距离恰当,应有足够空间排布冷却水道、螺钉等,并有足够截面积承受注塑压力。3)分流道的断面和长度设计,应在保证顺利脱模的前提下,尽量取小,尤其对于小型塑件更为重要,有利于降低浇注系统凝料的重量。4)型腔和浇注系统投影面积的重心应尽量接近注塑机锁模力的中心,一般在模板的中心上。5)分流道的表面不必很光,表面粗糙度一般为1.6um即可,这样可以使熔融塑料的冷却皮层固定,有利于保温。6)当分流道较长时,在分流道末端应开冷料穴,以容纳冷料,保证塑件的质量。7)分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡,有利于塑件的流动及填充。否则会引起反压力,消耗功能。本设计选用圆形断面分流道,它的直径D一般在212mm范围内变动。长度一般在830mm之间,一般根据型腔布置适当加长或缩短,但最短不宜小于8mm。否则会塑件修磨和分割带来困难。由于本设计塑件较一般大小,故选用D3mm,L=20mm。分流道的布置形式:分流道的布置形式,取决于型腔的布局,其遵循的原则应是,排列紧凑,能缩小模板的尺寸,减小流程,锁模力求平衡。本设计采用非平衡式布局,如图4所示: 图2、4 分流道布局形式5.3 浇口设计浇口直接与塑件相连,把塑料熔体引入型腔。浇口是浇注系统的关键部位,浇口的形状和尺寸对塑件质量影响很大,浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分,对充模流动起着控制作用,成型后制品与浇注系统从浇口处分离,因此其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件的外观。本设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。这类浇口加工容易,修整方便,并可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置,从塑件一侧进料,有利于保证塑件的外观,塑料的流动性也能得到保证。浇口的断面形状常用圆形和矩形,本设计采用断面形状为圆形的浇口,其直径D0.6mm,浇口的长度L尽量短,对减小塑料熔体流动阻力和增加流速均匀有利,通常取L0.52mm,初选L1mm。如图:第六章 成型零件的设计常用型腔成型尺寸的计算方法主要有两种:平均收缩率法和公差带法,两种计算方法的区别在于平均收缩率法计算公式是建立在塑件的成型收缩率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨损量分别等于它们各自平均值基础上,当塑件的尺寸精度要求较高或塑件尺寸比较大时,这种误差有可能会显著增加,这时一些模具设计单位就采用公差带法来进行尺寸计算,平均收缩率法计算简单无需验算而公差带法计算复杂需要经过多次初算验算,且考虑因素较多9。6.1型腔尺寸计算根据设计要求,如图所示型腔尺寸:按设计要求,加工后型腔的尺寸为:164*184*35 mm厚度为:35mm6.2型芯尺寸计算根据设计要求,如图所示型芯尺寸:按设计要求,加工后型腔的尺寸为:164*184*35 mm厚度为:35mm根据塑件,此模具只需在型芯做镶块;尺寸如图所示:因为是一模两腔,镶块1需要2个。 图:镶块1根据模具设计要求,需镶块2;尺寸如图所示: 图:镶块2第七章 脱模推出机构的设计与模架的选用7.1脱模推出机构的设计制件推出(顶出)是注射成型过程中的最后一个环节,推出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此,制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则。1)推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的,所以一般情况下,推出机构设在动模一侧。正因如此,在分型面设计时应尽量注意,开模后使塑件能留在动模一侧。2)保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏,设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小,合理的选择推出方式及推出位置。推力点应该作用在制品刚性好的部位,如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处,尽量避免推力点作用在制品的薄平面上,防止制件破裂、穿孔,如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。3)机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活,制造方便,机构本身要有足够的强度、刚度和硬度,以承受推出过程中的各种力的作用,确保塑件顺利脱模。4)良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部,或隐蔽面和非装饰面,对于透明塑件,尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择,以免推出痕迹影响塑件的外观质量。5)合模时的正确复位 设计推出机构时,还必须考虑合模时机构的正确复位,并保证不会与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出,机动推出,液压气动推出机构。 本设计由于塑件一般大小,而且有侧向抽芯,经过综合地考虑,方案1,要设计推出机构只能采用顶针推出;方案2,直接采用手动脱模,但时间会加长要增加劳动力。所以,从经济上和时间上考虑决定采用方案1。7.2模架选用本设计采用CI-2730-A70-B70-C80的标准模架,此模架设计采用自动脱模,所以适合标准模架。如图所示:第八章 注射机工艺参数校核8.1 注射压力的校核塑件成型所需要的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式校核:P成P注式中 P成塑件成型所需的注射压力(MPa);P注所选注射机的额定注射压力(MPa)。本塑件成型材料为ABS,P成=110140MPa,对于XS-ZY500(立式)型注射机,P注=145MPa,因此P成P注 ,所以注射压力满足要求。8.2 锁模力的校核 模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力,其关系按下式校核: P腔FP锁=150kN式中 P腔模具的型腔压力;F塑件与浇注系统在分型面上的投影面积(mm2);P锁注射机的额定锁模力(N)。P腔=kP成k损耗系数,这里取1/3;P成塑件成型所需的注射压力(MPa),P成=110140MPa,这里P成取140MPa。P腔=kP成=1/3140MPa=46.67MPa。由UG4.0分析测量,估算塑件的表面积:A=10000mm2 注射机喷嘴球半径12mm,孔直径2.5mm,根据成型塑料,取主流道直径D1=3mm,分流道直径d=6mm,分流道长度L=26mm。故浇注系统在分型面上的投影面积A1=326.500 形式的选择,以免推出痕迹影响塑件的外毕业设计(论文)开题报告课题名称: 排插上壳注射模具设计 院 (系): 机电工程学院 专业班 级: 08模具设计与制造(1)班 学生姓名: 学 号: 指导教师: 二一年 十二 月 九 日一、课题简介: 本课题是排插上壳的注塑模具设计,也就是注塑模具的工艺设计、方案分析及确定工艺计算,模具结构设计计算等内容,生产主要是为了提高生产效率,因此设计是要力求结构简单,但一定要保证精度要求。最后在此基础上完成一套模具设计,绘制出模具的装配图和部分零件图。能够熟练掌握模具设计的基本方法。二、选题依据(来源)及其意义:1.课题来源: 以排插上壳为课题,真题假做,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的塑料模具,能熟练使用UG 、AUTOCAD等绘图软件。使学生在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造,以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练,为缩短工作适应期奠定坚实的基础。 2.设计方式:利用所学的软件绘图与相关注塑模具理论知识,结合市场上的产品进行设计,整个设过程经过老师的指导以及同学帮助下自己独立完成。 3.主要意义:随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用,对塑料模具的需求日益增加,塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。 三、本课题的实施方案 1.前期工作:明确设计要求对产品进行分析,主动与指导老师沟通,通过网络,书籍收集该产品设计的相关资料,综合产品的实用价值性确定设计思路。 2.过程步骤:根据设计思路对产品进行三维造型,模具能节约生产成本,并易于加工; 对模具各部分结构进行受力分析,选择合适的材料,初步确定模具设计方案; 确定模具设计方案,包括模架的选用、流道的设计、冷却系统的系统、顶出系统的设计、分型面的设计还有注塑机的选用等; 用AutoCAD绘制2D模具装配图,绘制产品的部分零件图,用UG对产品进行三维造型; 编写设计说明书 3.后期工作:通过指导老师指导进行修改工作,完善模具图纸和设计说四、论文(设计)工作进程:日 期 安 排工作内容2010.11.30-2010.12.05对样品进行测绘2010.12.06-2010.12.13编写毕业设计开题报告,确定思路2010.12.14-2011.01.08查阅参考文献,确定模具结构草图,对模具各部分结构进行受力分析和机构设计2011.01.09-2011.02.21.绘制模具的装配图和相关零件图2011.02.22-2011.05.21编写完成模具制造工艺卡与设计说明书2011.05.22-2011.05.31检查模具图纸与设计说明书并进行修改五、主要参考文献:1屈华昌主编:塑料成型工艺与模具设计 第二版 机械工业出版社;2史铁梁主编:模具设计指导 第二版 机械工业出版社;3刘 力主编:机械制图第二版 高等教育出版社;4陈立德主编:机械设计基础 第二版 高等教育出版社;5孙学强主编:机械制造基础 机械工业出版社;6陈于萍、高晓康编著:互换性与测量技术 第二版 高等教育出版社;7陈立德主编:机械设计基础课程设计指导书 第二版 高等教育出版社;8阎亚林主编:塑料模具图册 高等教育出版社;9顾晓勤主编:工程力学 第二版 机械工业出版社; 10吴兆祥主编:模具材料及表面处理 机械工业出版社指导教师意见本栏填写:1、 评语: 某某同学的题为的毕业论文(设计)的开题报告较好(或一般),同意开题。或此开题报告较好(或一般),同意开题。2、 说明同意或不同意开题的理由: 3、 建议: 指导教师(签名): 年 月 日专业意见 专业主任(签名): 年 月 日5排插上壳注射模具设计答辩人:学号:08模具指导老师:用UG软件画出产品图根据产品特点,确定分型面用UG软件,缩水比例1.005,拔模斜度2.材料是ABS材料。利用UG软件分出凸模,凹模,确定一模两腔,根据产品形状特点,在不影响开模的情况下,此模具只需做镶块。根据产品形状特点,在不影响开模的情况下,此模具只需做镶块。用UG导出CAD图,然后在CAD按照UG中设计的进行排位,上下模仁尺寸都为163*184*35mm利用燕秀工具箱调出模架,龙记CI-2730-A70-B70-C80的大水口标准模架按照模具设计要求,进行浇注系统设计进行顶出系统设计,顶针排列方式如下图所示。最后是冷却系统,加工要求不应与其他系统有冲突。后模水路图。前模水路图前后模主视图三大系统做好之后,排插上壳注射模具总体完工最后,在这里,感谢学校的培养,感谢老师的精心辅导,让自己在大学三年里学到很多知识。谢谢!毕业设计(论文)指导教师评阅表学生姓名 张显辉 专业 模具设计与制造 学号 2008301142 班级 08模具(1)班设计(论文) 排插上壳模具设计 合作者 评阅教师或指导教师评阅意见: 指导教师签名: 日 期:评阅参考意见: l 学生是否较好的掌握课题撰写所涉及到的基础理论,专业技能和专业知识。 l 学生是否具有从事设计、研究或担负专门技术工作的初步能力。 l 学生是否按指导教师下达的任务书要求完成课题撰写。 l 内容是否符合毕业论文计划书。 l 完成的质量和完成过程中所表现的创造性工作情况。 学习态度、学习纪律、独立工作、独立思考、组织管理能力、逻辑思维、报告撰写封装打印规范、论点论据、材料真实、文字及口头表达能力和与他人合作交往能力。 毕 业 设 计 任 务 书兹发给 08模具设计与制造 专业 1 班学生 张显辉 毕业设计任务书,内容如下:一、毕业设计(论文):排插上壳注射模具设计二、毕业设计(论文)内容及目标内容: 1、以排插上壳为题,学会观察制品,判断制件是否符合塑料件的成形条件(比如注意拔模斜度),还特别要留意制件影响开模的细部特征; 2、研究制件的排位方式和进浇方式,画草图确定模具的整体结构,保证结构能循环工作,稳定可靠; 3、在深入研究制件的基础上确定开模的分型面,以及确定各镶块或滑块、斜顶的分割面组或体积块; 4、用UG按照上步的结果把模具核心的部分:凸凹模分割出来,接着分出各镶块、滑块和斜顶; 5、利用燕秀工具箱绘制装配图和零件图。目标: 1、掌握塑料模具的典型组成部分,能对一般的塑料件进行模具结构设计;2、掌握UG中分模功能的运用,特别要强调开模时分型面选择的合理性;3、掌握燕秀工具箱的用法。三、进度安排周次工作内容预定目标及检查方式前期观测制品特征对其出零件工程图(制件复杂的只标总体尺寸)13编写毕业设计开题报告,确定设计思路完成开题报告的编写工作(指导教师审核)36查阅参考文献,确定模具结构草图,对模具各部分结构进行受力分析和结构设计完成模具各部分结构的设计与计算工作(学生口头汇报,指导教师审查)69用UG把模具开出来,并且做成爆炸视图凸凹模分割出来,并分出了各镶块、滑块和斜顶(学生教UG文档检查)912用EMX调用合适的模架所有模架文件需要齐全,模架能稳定的让模仁工作(学生教UG文档检查)13绘制模具结构图,绘制相关模具零件图纸,编写设计说明书完成图纸的出图工作,编写好设计说明书四、本毕业设计(论文)任务书于2010年 12 月 1 日发出,设计应于2011年 5 月 31 日前完成,然后提交毕业设计(论文)指导委员会进行答辩。五、本毕业设计(论文)必须完成的内容 按规范要求完成与选题相关的5000字以上正文一份,以及至少相当于3张A0图图量的任务。完成质量要求如下: 独立完成课题要求的全部工作,格式完全符合规范化要求; 设计(研究)方案合理、可行,在某些方面应有独到的见解和创新,收集信息丰富,处理信息能力强; 正确地综合运用本专业的基本知识和技能,熟练掌握计算方法,计算结果准确,能较好地联系生产实际,有较好的应用价值; 能密切联系专业理论及应用工作实际,分析问题正确、全面,具有一定深度,毕业设计成果对实际应用有一定现实意义,或能体现较强的动手能力; 在整体设计中有组织、管理、施工能力; 对设计中所涉及的基本知识和理论问题,表述概念应清楚无误;论文结构规范,层次分明,逻辑清楚,文笔流畅。其中所涉及到的图纸要求:1、 模具总装图2、 样品零件图3、 所有模具零件图其中所涉及到的说明书要求:1、设计过程2、相关尺寸公差计算3、相关模具结构4、 相关数据校核六、备注1. 本任务书一式三份,专业教研室、指导教师、学生各执一份;2. 学生须将此任务书按装订要求进行装订。专业教研室负责人: 审核 2010年 月 日指导教师: 签发 2010年 月 日机电工程学院学生毕业环节资料归档2010 2011 学年第 2学期一、基本信息题目排插上壳模具设计学生姓名张显辉指导教师刘军辉学号2008301142班级08模具(1)班二、资料清单序号归档性质项目名称指导教师审查意见教学秘书审核意见1必备毕业设计(论文)有合格归档2必备毕业设计(论文)任务书有合格3必备开题报告有合格4必备指导教师评阅表有合格5必备综合质量评定表有合格6必备答辩记录表有合格7必备毕业实习手册有合格8必备毕业实习鉴定表(复印件)有合格8可选作品(光碟、纸介、实物样品)有合格归档9可选其它有合格指导教师签名: 年 月 日专业主任审核意见及签名: 年 月 日说明: 课程按专业(教研室)归口管理; 指导对材料的符合性负责,教学秘书对材料的完整性负责,并在“”内打“”。教学秘书签收: 年 月 日河源职业技术学院毕业论文类综合质量评定表学生姓名 张显辉 专业班级 08模具(1)班 学号 2008301142毕业设计(论文)题目 排插上壳注射模具设计 评 估项 目评分标准满 分得 分选题 质量(20分)1.课题涵盖面宽。5 2.课题从实际问题出发,联系实际。5 3.课题有较好的应用推广价值。5 4.选题符合学校培养目标的特色要求。5 学生 能力(40分)1.搜集并运用资料(文献、手册、规范、标准)的能力强。10 2.外语翻译能力强。5 3.综合分析能力强。5 4.理论水平高。5 5.独立分析与思维能力。10 6.书面表达能力强。5 论文 质量(30分)1.论文达到预定要求。5 2.方法手段先进,理论引用准确5 3.有创新性和独立见解10 4.图表、文字论述全面、完整,语言精练通顺,资料齐全10 答辩效果(10分)答辩时,思路清晰,论点正确,回答有理论依据,基本要领清楚,对主要问题回答正确、深入。10 总 分 评估等级 注:1、评估等级分为“优秀(90100分)、良好(8089分)、中等(7079分)、及格(6069)、不及格(59分以下)”。2、本表格由答辩小组进行评分 答辩委员(签名): 答辩组长(签名):目录摘要5第一章 引言6第二章 塑件成型工艺分析72.1 产品开发依据用途清单72.2 制品结构和形状的设计82.3制品材料选择82.3.1丙烯腈丁二烯苯乙烯三元共聚物(ABS)82.3.2聚苯乙烯(PS)92.3.3双酚A型聚碳酸酯(PC)102.4 注射工艺选择112.4.1 ABS塑料的干燥122.4.2 注射压力122.4.3 注射速度122.4.4模具温度122.4.5 料量控制13第三章 模具与注射机的关系133.1 塑件的体积计算133.2 注射机的选择14第四章 注射模的结构设计154.1 分型面的选择164.2 确定型腔的数量及排列方式17第五章 浇注系统的设计175.1 主流道设计185.2 分流道设计195.3 浇口设计20第六章 成型零件的设计216.1型腔尺寸计算226.2型芯尺寸计算23第七章 脱模推出机构的设计与模架的选用247.1脱模推出机构的设计247.2模架的选用25第八章 注射机工艺参数校核268.1 注射压力的校核278.2 锁模力的校核278.3 模具厚度的校核288.4 开模行程的校核28第九章 模具冷却系统30第十章 试模及模具维修3110.1 模具的安装3110.2 试模3110.3 模具的维修32第十一章 结论32致谢33参考文献34 3河源职业技术学院 机电工程 学院 模具设计与制造 专业毕业设计(论文)答辩记录表学生姓名张显辉学号2008301142专业班级08模具(1)班 设计(论文)题 目排插上壳注射模具设计答辩时间答辩地点答辩组成员学生表述情况:答辩委员提问:学生回答情况:记录人 : 记录时间:
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