六孔警灯注塑模具设计【一模一腔优秀课程毕业设计含proe三维28张CAD图纸】

六孔警灯注塑模设计【一模一腔优秀课程毕业设计含proe三维28张CAD图纸+带外文翻译】六孔警灯注塑模设计【一模一腔含28张CAD图纸及proe三维】摘  要塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成 形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。本次的毕业设计是六孔警灯的注塑模具的设计。  依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产，模具的型腔采用单腔平衡布置。本次的设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。关键词： 六孔警灯 ，注塑模具，单腔AbstractPlastic products are rich in raw materials, low price, good performance and so on. It plays an irreplaceable role in the manufacture of computers, mobile phones, automobiles, motors, electrical appliances, instruments and meters, household appliances and communication products, and is widely used. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so it has a wide range of applications.This graduation design is the design of the injection mold for the six lights. According to the quantity of the product and the technological performance of the plastic, the plastic parts are produced by injection molding, and the mold cavity is balanced with a single cavity. This design not only refers to a large number of paper documents, but also searches data on the Internet, and the design process is more complete.Key words: six lights, plastic injection mold, single cavity目录第一章 塑件建模 1 第二章 塑件成型工艺分析 2 2. 1 塑件的分析 2 2. 1. 1 外形尺寸 2 2. 1. 2 精度等级 3 2. 1. 3 脱模斜度 4 2. 2 材料（PC）的性能分析 4 2. 2. 1 使用性能 4 2. 2. 2 成型性能 4 2. 2. 3 PC 材料详细参数 5 2. 3 PC 的主要加工过程参数与注意事项 5 2. 3. 1 原料的干燥 5 2. 3. 2 注射工艺 5 2. 3. 3 注意事项 6 第三章 拟定模具的结构形式 7 3. 1 分型面位置的确定 7 3. 2 型腔数量和排列方式的确定 7 3. 2. 1 型腔数量的确定 7 3. 2. 2 型腔排列形式的确定 7 3. 2. 3 模具结构形式的确定 7 3. 3 注射机型号的确定 7 3. 3. 1 注射量的计算 7 3. 3. 2 浇注系统凝料体积的初步估算 7 3. 3. 3 选择注射机 7 3. 4 注射机的相关参数的校核 8 3. 4. 1 注射压力校核 8 3. 4. 2 锁模力校核 8 第四章 浇注系统设计 9 4. 1 主流道设计 9 4. 1. 1 主流道尺寸 9 4. 1. 2 主流道的凝料体积 9 4. 1. 3 主流道的当量半径 9 4. 1. 4 主流道的浇口套形式 9 4. 2 分流道设计 10 4. 3 浇口的设计 10 4. 4 校核主流道的剪切速率 11 4. 5 冷料穴的设计 11 第五章 成型零件设计计算 12 5. 1 成型零件的结构设计 12 5. 1. 1 凹模的结构设计 12 5. 1. 2 凸模的结构设计 12 5. 2 成型零件钢材的选用 12 5. 3 成型零件工作尺寸的计算 12 5. 3. 1 凹模径向尺寸的计算 12 5. 3. 2 凹模深度尺寸的计算 12 5. 3. 3 型芯径向尺寸的计算 13 5. 3. 4 型芯高度尺寸的计算 13 5. 3. 5 侧抽芯中心距的计算 13 第六章 模架选型 14 6. 1 模板尺寸确定 14 6. 2 模架各尺寸的校核 14 第七章 排气槽设计 15 第八章 脱模推出机构设计 16 8. 1 推出方式 16 8. 2 脱模力计算 16 8. 3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 16 8. 3. 1 推出面积 16 8. 3. 2 推出应力 16 第九章 冷却系统设计 17 9. 1 冷却介质 17 9. 2 冷却系统的简单计算 17 9. 2. 1 单位时间内注入模具的塑料熔体的总质量 W 17 9. 2. 2 确定单位质量的塑件在凝固时放出的热量 Qs 17 9. 2. 3 计算冷却水的体积流量 qv   17 9. 2. 4 确定冷却水路的直径 d 17 9. 2. 5 冷却水在管内的流速 v 17 9. 2. 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h 17 9. 2. 7 计算冷却水通道的导热总面积 A 18 9. 2. 8 计算模具所需冷却水管的总长度 L 18 9. 2. 9 冷却水路的根数 x 18 9. 3 冷却水道的设置 18 第十章 导向与定位结构设计 19 第十一章 总装图和零件图的绘制 20 谢 辞 21 参考文献 22 【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】3D.stpproe模型主推板-A2.dwg侧抽芯-A4.dwg冷却嵌件-A2.dwg凹模-A1.dwg动模固定板-A1.dwg动模坐板-A2.dwg动模型腔固定板-A1.dwg动模型腔镶套固定板-A2.dwg型芯-A3.dwg垫板-A1.dwg塑件-A4.dwg复位杆-A4.dwg定位圈-A4.dwg定模镶套-A3.dwg定距拉杆-A4.dwg导套-A4.dwg导柱-A4.dwg小支撑柱-A4.dwg打印打印.zip推杆-A4.dwg推杆固定板-A2.dwg推板-A3.dwg支撑板-A2.dwg支撑柱-A4.dwg文件清单.txt浇口套-A4.dwg盖板-A2.dwg装配图-A0.dwg设计说明书.doc说明书 .pdf锁紧嵌块-A4.dwg锁紧嵌块固定板-A2.dwg 摘 要 塑料制品具有原料来源丰富 ,价格低廉 ,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成 形是成 形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。 本次的毕业设计是六孔警灯的注塑模具的设计。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产，模具的型腔采用单腔平衡布置。本次的设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。 关键词： 六孔警灯 ，注塑模具，单腔 in so It an in of is is of so it a of is of to of of by is a to a of on is 录 第一章 塑件建模 1 第二章 塑件成型工艺分析 2 2. 1 塑件的分析 2 2. 1. 1 外形尺寸 2 2. 1. 2 精度等级 3 2. 1. 3 脱模斜度 4 2. 2 材料（ 性能分析 4 2. 2. 1 使用 性能 4 2. 2. 2 成型性能 4 2. 2. 3 料详细参数 5 2. 3 主要加工过程参数与注意事项 5 2. 3. 1 原料的干燥 5 2. 3. 2 注射工艺 5 2. 3. 3 注意事项 6 第三章 拟定模具的结构形式 7 3. 1 分型面位置的确定 7 3. 2 型腔数量和排列方式的确定 7 3. 2. 1 型腔数量的确定 7 3. 2. 2 型腔排列形式的确定 7 3. 2. 3 模具结构形式的确定 7 3. 3 注射机型号的确定 7 3. 3. 1 注射量的计算 7 3. 3. 2 浇注系统凝料体积的初步估算 7 3. 3. 3 选择注射机 7 3. 4 注射机的相关参数的校核 8 3. 4. 1 注射压力校核 8 3. 4. 2 锁模力校核 8 第四章 浇注系统设计 9 4. 1 主流道设计 9 4. 1. 1 主流道尺寸 9 4. 1. 2 主流道的凝料体积 9 4. 1. 3 主流道的当量半径 9 4. 1. 4 主流道的浇口套形式 9 4. 2 分流道设计 10 4. 3 浇口的设计 10 4. 4 校核主流道的剪切速率 11 4. 5 冷料穴的设计 11 第五章 成型零件设计计算 12 5. 1 成型零件的结构设计 12 5. 1. 1 凹模的结构设计 12 5. 1. 2 凸模的结构设计 12 5. 2 成型零件钢材的选用 12 5. 3 成型零件工作尺寸的计算 12 5. 3. 1 凹模径向尺寸的计算 12 5. 3. 2 凹模深度尺寸的计算 12 5. 3. 3 型芯径向尺寸的计算 13 5. 3. 4 型芯高度尺寸的计算 13 5. 3. 5 侧抽芯中心距的计算 13 第六章 模架选型 14 6. 1 模板尺寸确定 14 6. 2 模架各尺寸的校核 14 第七章 排气槽设计 15 第八章 脱模推出机构设计 16 8. 1 推出 方式 16 8. 2 脱模力计算 16 8. 3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 16 8. 3. 1 推出面积 16 8. 3. 2 推出应力 16 第九章 冷却系统设计 17 9. 1 冷却介质 17 9. 2 冷却系统的简单计算 17 9. 2. 1 单位时间内注入模具的塑料熔体的总质量 W 17 9. 2. 2 确定单位质量的塑件在凝固时放出的热量 17 9. 2. 3 计算冷却水的体积流量 17 9. 2. 4 确定冷却水路的直径 d 17 9. 2. 5 冷却水在管内的流速 v 17 9. 2. 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h 17 9. 2. 7 计算冷却水通道的导热总面积 A 18 9. 2. 8 计算模具所需冷却水管的总长度 L 18 9. 2. 9 冷却水路的根数 x 18 9. 3 冷却水道的设置 18 第十章 导向与定位结构设计 19 第十一章 总装图和零件图的绘制 20 谢 辞 21 参 考文献 22 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 1 第一章 塑件建模 经过查看参考资料后，使用 e 软件做出建模截图如图 1 图 1 塑件建模 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 2 2. 1 塑件的分析 2. 1. 1 外形尺寸 第二章 塑件 成型工艺分析 外形如图 2示，设计合理，壁厚相对均匀。 图 2 塑件外形尺寸 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 3 2. 1. 2 精度等级 按 料标准精度的等级 (4)进行计算。具体参 照表 2 表 2 塑料制品的尺寸精度等级 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 4 2. 1. 3 脱模斜度 为便于脱模，塑料制品壁在出模方向上应具有倾斜角度 如图 2值以 度数表示。 脱模斜度确定要点 图 2 脱模斜度范围 (1) 制品精度要求越高，脱模斜度应越小。 (2) 尺寸大的制品，应采用较小的脱模斜度。 (3) 制品形状复杂不易脱模的，应选用较大的斜度。 (4) 制品收缩率大，斜度也应加大。 (5) 增强塑料宜选大斜度，含有自润滑剂的塑料可用小斜度。 (6) 制品壁厚大，斜度也应大。 (7) 斜度的方向。内孔以小端为准，满足图样尺寸要求，斜度向扩大方向 取得；外形则以大端为准，满足图样要求，斜度向偏小方向取得。一 般情况下脱模斜度。可不受制品公差带的限制，高精度塑料制品的脱 模斜度则应当在公差带内。 所以，型芯脱模斜度取 1 ，型腔脱模斜度取 50 。 2. 2 材料（ 性能分析 2. 2. 1 使用性能 色透明，耐热，抗冲击，阻燃 ，在普通使用温度内都有良好的机 械性能。具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广 ;高度透明性及自 由染色性 ;成形收缩率低 、 尺寸安定性良好 ； 耐疲劳性差 ;耐候性佳 ;电气特性优 ; 无味无臭对人体无害符合卫生安全。 2. 2. 2 成型性能 1、聚集态特性属于无定型非结晶性塑料，无明显熔点，熔体黏度较高。玻 璃化温度 140 150 ，熔融温度 215 225 ，成型温度 250 320 。 2、 在正常加工温度范围内热稳定性较好 ， 300 长时停留基本不分解 ， 超过 340 开始分解，粘度受剪切速率影响较小。 3、流变性接近牛顿性液体，表观黏度受温度的影响较大，受剪切速率的影 响较小 ， 相对分子质量的增大而增大 。 子链中有苯环 ， 所以分子链刚性大 。 4、 抗蠕变性好，尺寸稳定性 好；但内应力不易消除。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 5 5、 温下遇水易降解，成型时要求水分含量在 下。 2. 2. 3 料详细参数 表 2 性表 额定值 单位 测试方法 比重 g/792,183 熔流率 (260 C/ 22 g/10 1238 溶化体积流率（ (260 C/ 0133 收缩率 - 流动 % 955 吸水率 (23 C, 24 % 570 表 2 性能以及成型参数（仅供参考） 密度 g/模具温度 70120 C 收缩率 注射压力 70130预热温度 110120 C 注射时间 15s 预热时间 810保压时间 2090s 料筒后段温度 220240 C 冷却时间 2090s 料筒中段温度 230280 C 总周期 40190s 料筒前段温度 240285 C 螺杆转数 2540r/喷嘴温度 240250 C 注射机类型 螺杆式 2. 3 主要加工过程参数与注意事项 2. 3. 1 原料的干燥 1、原料烘干：普通烘干箱温度 110 130 C，时间大于 24 小时，机顶料斗 烘干箱温度 100 120 C，要求水分含量低于 2、判断水含量是否合格：看空注射的料条情况，物料通过塑化后由喷嘴流 出来的料条应是均匀无色、无银丝和无气泡的细条；否则则是烘干不彻底。 2. 3. 2 注射工艺 注塑机调整成型参数（视原料分子量高低调整 ） ： 料筒温度：前部 240 285 C，中部 230 280 C，后部 220 240 C。 喷嘴温度： 240 250 C。 模具温度： 70 120C。 注射压力： 70 130 螺杆转速： 2540r/ 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 6 成型周期： 50 130s。 2. 3. 3 注意事项 1、注射温度视原料的分子量、制品的形状和尺寸、注塑机的类型而相应调 整。 2、注射速度最好采取多级注射，采用慢 慢的方法。 3、 注射压力视制品的形状和尺寸而定 ， 柱塞式注塑机一般为 100 160 螺杆式注塑机为 70 140 4、成型周期视制品壁厚和注射量而定，一般情况下充模时间较短，保压时 间较长，冷却时间以脱模时不引起制品变形为原则。 5、模具温度视制品的形状、厚薄而定，适当提高模具温度有利于脱模 ，提 高产品质量。 6、制品后处理：对于形状复杂、带有金属嵌件、使用温度极低或很高的制 品有必要进行后处理 消除或减少内应力。 方法：制品置于烘干箱后开始升温，由室温升至 100 105 C 时保温 10 20续升温至 120 125 C 时保温 30 40后缓慢冷却至 60 C 以 下取出。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 7 塑 总 塑 总 3 第三章 拟定模具的结构形式 3. 1 分型面位置的确定 根据分型面的选择原则 ， 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处 ， 故取在了 塑件底端。 3. 2 型腔数量和排列方式的确定 3. 2. 1 型腔数量的确定 该塑件精度按表 2等级 4 计算 ， 同时 ， 考虑到塑件尺寸 、 模具结构尺寸 的大小 关系 ，以及 制 造 费用和 各种 成本费 等因 素，初 步定 为一模 一腔 结构形式 。 3. 2. 2 型腔排列形式的确定 由于是一模一腔，所以无需排列，结构对称且稳定即可。 3. 2. 3 模具结构形式的确定 从上面的分析可知 ， 本模具设计为一模一腔 ， 根据塑件结构形状 ， 推出机构 拟采 用推板推出的推出形式。浇注系统设计时，由于是单腔，可以没有分流道， 浇口采用点浇口。 3. 3 注射机型号的确定 3. 3. 1 注射量的计算 通过三维软件建模分析计算得： 塑件体积： V = （ 3 塑件质量： m 塑 = V 塑 = （ 3 式中， 参考表 2取 3. 3. 2 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值 ， 但是可以根据经验按照 塑件体积的 倍来估算 。 因此浇注系统的凝料按塑件体积的 1 倍来估算 ， 故 一次注入模具型腔塑科熔体的总体积为： V =V 2= （ 3 3. 3. 3 选择注射机 根据（ 3算得出一次注入模具型腔的塑料总质量 V =结 合 1中式（ 4有： V 公 =V 总 / （ 3 根据以上的计算 ， 初步选定公称注射量为 350根据 1中附录 G， 注射机 型号为 00 螺杆式注射机，其主要参数参考表 3 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 8 塑 ( ) 2 表 3 00 螺杆式注射机参数 标称注射量 /200400 螺杆（柱塞）直径 /55 注射压力 /109 注射行程 /160 螺杆转速 /(r/ 16， 28， 48 注射时间 /s 合模力 /N 105 最大成型面积 /645 模板最大行程 /260 模板最大厚度 /406 模板最小厚度 /165 合模方式 液压 电动机功率 /模板尺寸 /532 634 拉杆空间 368 368 3. 4 注射机的相关参数的校核 3. 4. 1 注射压力校核 查表 2知， 需注射压力为 70130里取 0注 射机的公称注射压力 p 公 =109注射压力安全系数 这里取 则： 70=910 ， 所以，此处视为薄壁圆筒塑件，根据 1中 t 3 式（ 4表 4得脱模力为： F = 2f+ 23144020 + (1) 1 （ 8 式中：塑件在开模方向投影方向的投影面积 A= 732。 1 + f = 1 + = 8. 3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 8. 3. 1 推出面积 A = （ D2 = （ 14621342） = （ 8 4 4 8. 3. 2 推出应力 = 80压强度）合格 （ 8 A 连交通大学 2017 届本科生毕业设计 17 . 1 冷却介质 第九章 冷却系统设计 中等粘度材料，其成型温度及模具温度分别为 240 和 70120 。所 以，模具温度初步选定为 70 ，用常温水对模具进行冷却。 9. 2 冷却系统的简单计算 9. 2. 1 单位时间内注入模具的塑料熔体的总质量 W 1） 塑料制品的体积 3 3 V=V 主 +V 浇 +V 塑 = （ 9 2） 塑料制品的质量 m= （ 9 3） 塑件壁厚为 3 1中表 4，取 t 冷 =注射时间 t 注 =模时间 t 脱 =8s，则注射周期： t=t 注 +t 冷 +t 脱 =（ ） s=由此得每小时注射次数 N=3600/ ，取 N=110 次 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W=N m=110h=h （ 9 9. 2. 2 确定单位质量的塑件在凝固时放出的热量 1中表 4接可知 单位热流量 值 70kJ/ 9. 2. 3 计算冷却水的体 积流量 冷却水道入水口的水温为 1 = 22，出水口的水温为 2 = 25，取水的 密度 = 1000kg/水的比热容 c = ） 。 则根据 1中 公 式 （ 4- 58）可得： 70 3 3 3 = 60c（ ） = 6010002522) m / 0 m / （ 9 1 2 9. 2. 4 确定冷却水路的直径 d 当 = 03m3/ 1中表 4知，为了使冷却水处于湍 流状态，取模具冷却水孔的直径 d = 10 9. 2. 5 冷却水在管内的流速 v v = 40 40m/s = s （ 9 9. 2. 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h 因为平均水温为 查 1中表 4得 f = 有： 0.8 h = 1000 h ） = 04 h ） （ 9 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 18 A = = 9. 2. 7 计算冷却水通道的导热总面积 A 70 22+25 = 03 h 0450 2 9. 2. 8 计算模具所需冷却 水管的总长度 L L = A d = 257. 2. 9 冷却水路的根数 x 考虑到实际生产需要 ， 提高生产效率 ， 设计了螺旋形水道 ， 中心进水 ， 周 边 出水，只需要一根水路 就可完成。 9. 3 冷却水道的设置 采用冷却镶件的方式，具体参考零件图。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 19 第十章 导向与定位结构设计 每套塑料模具都要设有导向机构 ， 在模具工作时 ， 导向机构可以维持动模与 定模的正确合模，合模后保持型腔的正确形状。对于型腔较大较深的注射磨具， 或者精密度较高 ， 壁厚较 薄的磨具 ， 还需要在动模与定模之间增设锥面定位机构 。 由于本次设计模具较大 ， 故采用有肩式导柱 ， 而导套采用直导套 ， 用止动螺 钉固定。 详细设计以及锥面参考图纸。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 20 第十一章 总装图和零件图的绘制 见图纸。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 21 谢 辞 时 光匆匆 ， 大学生活就要结束了 ， 四年的努力与付出 ， 随着本次毕业设计的 完成，将要划下句号。 本模具在杨亮老师的悉心指导和严格要求下业已完成 ， 从课题选择到具体的 设计过程 ， 无不凝聚着于老师的心血和汗水 ， 在我的毕业设计期间 ， 杨老师为我 提供了许多专业知识上的指导和一些富于创造性的建议 ， 没有这样的帮助和关怀， 我便不会这么顺利的完成此次毕业设计 。 在此向杨老师表示崇高的敬意和深深的 感谢 ! 在毕业临近之际 ， 我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各 位老师表示由衷的谢意 ， 感谢他们四年来的辛勤 栽培 。 不积跬步何以至千里 ， 各 位任课老师认真负责 ， 在他们的悉心帮助和支持下 ， 我能够很好的掌握和运用专 业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。 同时 ， 在论文写作过程中 ， 我还参考了有关的书籍和论文 ， 在这里一并向有 关的作者表示谢意。 我还要感谢我的同学们以及我的各位室友 ， 在毕业设计的这段时间里 ， 他们 给了我很多的鼓励 ， 提出了很多宝贵的意见 ， 对于他们帮助和支持 ， 在此我表示 深深地感谢 ! 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 22 参考文献 1 叶久新 M机械工业出版社 ,2008. 2 黄海阔 的注塑模具的优化设计研究 华北电力大学 ,2014. 3 何政军 术研究与应用 华北电力大 学 ,2014. 4 柯晓华 的注塑模具 成及应用研究 东华大学 ,2009. 5 赵军 上海 :上海交通大学 ,2011. 6 吴启峰 大连：大连理工学 ,2004. 7 陈伟业 的注塑模具的优化设计略谈 J2017,5:47 8 田学 军 . 注 塑模具锁 模 力的影响 因 素及简单 经 验计算方 法 J. 机电 工 程 技 术 ,2008,3: 10006 9 荆晓南 . 注塑模具成型零件工作尺寸算法分析及试验研究 连理工大 学 ,2005. 10 W. M. L. W. B. T. A 3D 2003,22:387395 摘 要 塑料制品具有原料来源丰富 ,价格低廉 ,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成 形是成 形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。 本次的毕业设计是六孔警灯的注塑模具的设计。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产，模具的型腔采用单腔平衡布置。本次的设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。 关键词： 六孔警灯 ，注塑模具，单腔 in so It an in of is is of so it a of is of to of of by is a to a of on is 录 第一章 塑件建模 1 第二章 塑件成型工艺分析 2 2. 1 塑件的分析 2 2. 1. 1 外形尺寸 2 2. 1. 2 精度等级 3 2. 1. 3 脱模斜度 4 2. 2 材料（ 性能分析 4 2. 2. 1 使用 性能 4 2. 2. 2 成型性能 4 2. 2. 3 料详细参数 5 2. 3 主要加工过程参数与注意事项 5 2. 3. 1 原料的干燥 5 2. 3. 2 注射工艺 5 2. 3. 3 注意事项 6 第三章 拟定模具的结构形式 7 3. 1 分型面位置的确定 7 3. 2 型腔数量和排列方式的确定 7 3. 2. 1 型腔数量的确定 7 3. 2. 2 型腔排列形式的确定 7 3. 2. 3 模具结构形式的确定 7 3. 3 注射机型号的确定 7 3. 3. 1 注射量的计算 7 3. 3. 2 浇注系统凝料体积的初步估算 7 3. 3. 3 选择注射机 7 3. 4 注射机的相关参数的校核 8 3. 4. 1 注射压力校核 8 3. 4. 2 锁模力校核 8 第四章 浇注系统设计 9 4. 1 主流道设计 9 4. 1. 1 主流道尺寸 9 4. 1. 2 主流道的凝料体积 9 4. 1. 3 主流道的当量半径 9 4. 1. 4 主流道的浇口套形式 9 4. 2 分流道设计 10 4. 3 浇口的设计 10 4. 4 校核主流道的剪切速率 11 4. 5 冷料穴的设计 11 第五章 成型零件设计计算 12 5. 1 成型零件的结构设计 12 5. 1. 1 凹模的结构设计 12 5. 1. 2 凸模的结构设计 12 5. 2 成型零件钢材的选用 12 5. 3 成型零件工作尺寸的计算 12 5. 3. 1 凹模径向尺寸的计算 12 5. 3. 2 凹模深度尺寸的计算 12 5. 3. 3 型芯径向尺寸的计算 13 5. 3. 4 型芯高度尺寸的计算 13 5. 3. 5 侧抽芯中心距的计算 13 第六章 模架选型 14 6. 1 模板尺寸确定 14 6. 2 模架各尺寸的校核 14 第七章 排气槽设计 15 第八章 脱模推出机构设计 16 8. 1 推出 方式 16 8. 2 脱模力计算 16 8. 3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 16 8. 3. 1 推出面积 16 8. 3. 2 推出应力 16 第九章 冷却系统设计 17 9. 1 冷却介质 17 9. 2 冷却系统的简单计算 17 9. 2. 1 单位时间内注入模具的塑料熔体的总质量 W 17 9. 2. 2 确定单位质量的塑件在凝固时放出的热量 17 9. 2. 3 计算冷却水的体积流量 17 9. 2. 4 确定冷却水路的直径 d 17 9. 2. 5 冷却水在管内的流速 v 17 9. 2. 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h 17 9. 2. 7 计算冷却水通道的导热总面积 A 18 9. 2. 8 计算模具所需冷却水管的总长度 L 18 9. 2. 9 冷却水路的根数 x 18 9. 3 冷却水道的设置 18 第十章 导向与定位结构设计 19 第十一章 总装图和零件图的绘制 20 谢 辞 21 参 考文献 22 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 1 第一章 塑件建模 经过查看参考资料后，使用 e 软件做出建模截图如图 1 图 1 塑件建模 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 2 2. 1 塑件的分析 2. 1. 1 外形尺寸 第二章 塑件 成型工艺分析 外形如图 2示，设计合理，壁厚相对均匀。 图 2 塑件外形尺寸 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 3 2. 1. 2 精度等级 按 料标准精度的等级 (4)进行计算。具体参 照表 2 表 2 塑料制品的尺寸精度等级 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 4 2. 1. 3 脱模斜度 为便于脱模，塑料制品壁在出模方向上应具有倾斜角度 如图 2值以 度数表示。 脱模斜度确定要点 图 2 脱模斜度范围 (1) 制品精度要求越高，脱模斜度应越小。 (2) 尺寸大的制品，应采用较小的脱模斜度。 (3) 制品形状复杂不易脱模的，应选用较大的斜度。 (4) 制品收缩率大，斜度也应加大。 (5) 增强塑料宜选大斜度，含有自润滑剂的塑料可用小斜度。 (6) 制品壁厚大，斜度也应大。 (7) 斜度的方向。内孔以小端为准，满足图样尺寸要求，斜度向扩大方向 取得；外形则以大端为准，满足图样要求，斜度向偏小方向取得。一 般情况下脱模斜度。可不受制品公差带的限制，高精度塑料制品的脱 模斜度则应当在公差带内。 所以，型芯脱模斜度取 1 ，型腔脱模斜度取 50 。 2. 2 材料（ 性能分析 2. 2. 1 使用性能 色透明，耐热，抗冲击，阻燃 ，在普通使用温度内都有良好的机 械性能。具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广 ;高度透明性及自 由染色性 ;成形收缩率低 、 尺寸安定性良好 ； 耐疲劳性差 ;耐候性佳 ;电气特性优 ; 无味无臭对人体无害符合卫生安全。 2. 2. 2 成型性能 1、聚集态特性属于无定型非结晶性塑料，无明显熔点，熔体黏度较高。玻 璃化温度 140 150 ，熔融温度 215 225 ，成型温度 250 320 。 2、 在正常加工温度范围内热稳定性较好 ， 300 长时停留基本不分解 ， 超过 340 开始分解，粘度受剪切速率影响较小。 3、流变性接近牛顿性液体，表观黏度受温度的影响较大，受剪切速率的影 响较小 ， 相对分子质量的增大而增大 。 子链中有苯环 ， 所以分子链刚性大 。 4、 抗蠕变性好，尺寸稳定性 好；但内应力不易消除。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 5 5、 温下遇水易降解，成型时要求水分含量在 下。 2. 2. 3 料详细参数 表 2 性表 额定值 单位 测试方法 比重 g/792,183 熔流率 (260 C/ 22 g/10 1238 溶化体积流率（ (260 C/ 0133 收缩率 - 流动 % 955 吸水率 (23 C, 24 % 570 表 2 性能以及成型参数（仅供参考） 密度 g/模具温度 70120 C 收缩率 注射压力 70130预热温度 110120 C 注射时间 15s 预热时间 810保压时间 2090s 料筒后段温度 220240 C 冷却时间 2090s 料筒中段温度 230280 C 总周期 40190s 料筒前段温度 240285 C 螺杆转数 2540r/喷嘴温度 240250 C 注射机类型 螺杆式 2. 3 主要加工过程参数与注意事项 2. 3. 1 原料的干燥 1、原料烘干：普通烘干箱温度 110 130 C，时间大于 24 小时，机顶料斗 烘干箱温度 100 120 C，要求水分含量低于 2、判断水含量是否合格：看空注射的料条情况，物料通过塑化后由喷嘴流 出来的料条应是均匀无色、无银丝和无气泡的细条；否则则是烘干不彻底。 2. 3. 2 注射工艺 注塑机调整成型参数（视原料分子量高低调整 ） ： 料筒温度：前部 240 285 C，中部 230 280 C，后部 220 240 C。 喷嘴温度： 240 250 C。 模具温度： 70 120C。 注射压力： 70 130 螺杆转速： 2540r/ 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 6 成型周期： 50 130s。 2. 3. 3 注意事项 1、注射温度视原料的分子量、制品的形状和尺寸、注塑机的类型而相应调 整。 2、注射速度最好采取多级注射，采用慢 慢的方法。 3、 注射压力视制品的形状和尺寸而定 ， 柱塞式注塑机一般为 100 160 螺杆式注塑机为 70 140 4、成型周期视制品壁厚和注射量而定，一般情况下充模时间较短，保压时 间较长，冷却时间以脱模时不引起制品变形为原则。 5、模具温度视制品的形状、厚薄而定，适当提高模具温度有利于脱模 ，提 高产品质量。 6、制品后处理：对于形状复杂、带有金属嵌件、使用温度极低或很高的制 品有必要进行后处理 消除或减少内应力。 方法：制品置于烘干箱后开始升温，由室温升至 100 105 C 时保温 10 20续升温至 120 125 C 时保温 30 40后缓慢冷却至 60 C 以 下取出。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 7 塑 总 塑 总 3 第三章 拟定模具的结构形式 3. 1 分型面位置的确定 根据分型面的选择原则 ， 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处 ， 故取在了 塑件底端。 3. 2 型腔数量和排列方式的确定 3. 2. 1 型腔数量的确定 该塑件精度按表 2等级 4 计算 ， 同时 ， 考虑到塑件尺寸 、 模具结构尺寸 的大小 关系 ，以及 制 造 费用和 各种 成本费 等因 素，初 步定 为一模 一腔 结构形式 。 3. 2. 2 型腔排列形式的确定 由于是一模一腔，所以无需排列，结构对称且稳定即可。 3. 2. 3 模具结构形式的确定 从上面的分析可知 ， 本模具设计为一模一腔 ， 根据塑件结构形状 ， 推出机构 拟采 用推板推出的推出形式。浇注系统设计时，由于是单腔，可以没有分流道， 浇口采用点浇口。 3. 3 注射机型号的确定 3. 3. 1 注射量的计算 通过三维软件建模分析计算得： 塑件体积： V = （ 3 塑件质量： m 塑 = V 塑 = （ 3 式中， 参考表 2取 3. 3. 2 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值 ， 但是可以根据经验按照 塑件体积的 倍来估算 。 因此浇注系统的凝料按塑件体积的 1 倍来估算 ， 故 一次注入模具型腔塑科熔体的总体积为： V =V 2= （ 3 3. 3. 3 选择注射机 根据（ 3算得出一次注入模具型腔的塑料总质量 V =结 合 1中式（ 4有： V 公 =V 总 / （ 3 根据以上的计算 ， 初步选定公称注射量为 350根据 1中附录 G， 注射机 型号为 00 螺杆式注射机，其主要参数参考表 3 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 8 塑 ( ) 2 表 3 00 螺杆式注射机参数 标称注射量 /200400 螺杆（柱塞）直径 /55 注射压力 /109 注射行程 /160 螺杆转速 /(r/ 16， 28， 48 注射时间 /s 合模力 /N 105 最大成型面积 /645 模板最大行程 /260 模板最大厚度 /406 模板最小厚度 /165 合模方式 液压 电动机功率 /模板尺寸 /532 634 拉杆空间 368 368 3. 4 注射机的相关参数的校核 3. 4. 1 注射压力校核 查表 2知， 需注射压力为 70130里取 0注 射机的公称注射压力 p 公 =109注射压力安全系数 这里取 则： 70=910 ， 所以，此处视为薄壁圆筒塑件，根据 1中 t 3 式（ 4表 4得脱模力为： F = 2f+ 23144020 + (1) 1 （ 8 式中：塑件在开模方向投影方向的投影面积 A= 732。 1 + f = 1 + = 8. 3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 8. 3. 1 推出面积 A = （ D2 = （ 14621342） = （ 8 4 4 8. 3. 2 推出应力 = 80压强度）合格 （ 8 A 连交通大学 2017 届本科生毕业设计 17 . 1 冷却介质 第九章 冷却系统设计 中等粘度材料，其成型温度及模具温度分别为 240 和 70120 。所 以，模具温度初步选定为 70 ，用常温水对模具进行冷却。 9. 2 冷却系统的简单计算 9. 2. 1 单位时间内注入模具的塑料熔体的总质量 W 1） 塑料制品的体积 3 3 V=V 主 +V 浇 +V 塑 = （ 9 2） 塑料制品的质量 m= （ 9 3） 塑件壁厚为 3 1中表 4，取 t 冷 =注射时间 t 注 =模时间 t 脱 =8s，则注射周期： t=t 注 +t 冷 +t 脱 =（ ） s=由此得每小时注射次数 N=3600/ ，取 N=110 次 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W=N m=110h=h （ 9 9. 2. 2 确定单位质量的塑件在凝固时放出的热量 1中表 4接可知 单位热流量 值 70kJ/ 9. 2. 3 计算冷却水的体 积流量 冷却水道入水口的水温为 1 = 22，出水口的水温为 2 = 25，取水的 密度 = 1000kg/水的比热容 c = ） 。 则根据 1中 公 式 （ 4- 58）可得： 70 3 3 3 = 60c（ ） = 6010002522) m / 0 m / （ 9 1 2 9. 2. 4 确定冷却水路的直径 d 当 = 03m3/ 1中表 4知，为了使冷却水处于湍 流状态，取模具冷却水孔的直径 d = 10 9. 2. 5 冷却水在管内的流速 v v = 40 40m/s = s （ 9 9. 2. 6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数 h 因为平均水温为 查 1中表 4得 f = 有： 0.8 h = 1000 h ） = 04 h ） （ 9 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 18 A = = 9. 2. 7 计算冷却水通道的导热总面积 A 70 22+25 = 03 h 0450 2 9. 2. 8 计算模具所需冷却 水管的总长度 L L = A d = 257. 2. 9 冷却水路的根数 x 考虑到实际生产需要 ， 提高生产效率 ， 设计了螺旋形水道 ， 中心进水 ， 周 边 出水，只需要一根水路 就可完成。 9. 3 冷却水道的设置 采用冷却镶件的方式，具体参考零件图。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 19 第十章 导向与定位结构设计 每套塑料模具都要设有导向机构 ， 在模具工作时 ， 导向机构可以维持动模与 定模的正确合模，合模后保持型腔的正确形状。对于型腔较大较深的注射磨具， 或者精密度较高 ， 壁厚较 薄的磨具 ， 还需要在动模与定模之间增设锥面定位机构 。 由于本次设计模具较大 ， 故采用有肩式导柱 ， 而导套采用直导套 ， 用止动螺 钉固定。 详细设计以及锥面参考图纸。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 20 第十一章 总装图和零件图的绘制 见图纸。 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 21 谢 辞 时 光匆匆 ， 大学生活就要结束了 ， 四年的努力与付出 ， 随着本次毕业设计的 完成，将要划下句号。 本模具在杨亮老师的悉心指导和严格要求下业已完成 ， 从课题选择到具体的 设计过程 ， 无不凝聚着于老师的心血和汗水 ， 在我的毕业设计期间 ， 杨老师为我 提供了许多专业知识上的指导和一些富于创造性的建议 ， 没有这样的帮助和关怀， 我便不会这么顺利的完成此次毕业设计 。 在此向杨老师表示崇高的敬意和深深的 感谢 ! 在毕业临近之际 ， 我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各 位老师表示由衷的谢意 ， 感谢他们四年来的辛勤 栽培 。 不积跬步何以至千里 ， 各 位任课老师认真负责 ， 在他们的悉心帮助和支持下 ， 我能够很好的掌握和运用专 业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。 同时 ， 在论文写作过程中 ， 我还参考了有关的书籍和论文 ， 在这里一并向有 关的作者表示谢意。 我还要感谢我的同学们以及我的各位室友 ， 在毕业设计的这段时间里 ， 他们 给了我很多的鼓励 ， 提出了很多宝贵的意见 ， 对于他们帮助和支持 ， 在此我表示 深深地感谢 ! 大连交通大学 2017 届本科生毕业设计 22 参考文献 1 叶久新 M机械工业出版社 ,2008. 2 黄海阔 的注塑模具的优化设计研究 华北电力大学 ,2014. 3 何政军 术研究与应用 华北电力大 学 ,2014. 4 柯晓华 的注塑模具 成及应用研究 东华大学 ,2009. 5 赵军 上海 :上海交通大学 ,2011. 6 吴启峰 大连：大连理工学 ,2004. 7 陈伟业 的注塑模具的优化设计略谈 J2017,5:47 8 田学 军 . 注 塑模具锁 模 力的影响 因 素及简单 经 验计算方 法 J. 机电 工 程 技 术 ,2008,3: 10006 9 荆晓南 . 注塑模具成型零件工作尺寸算法分析及试验研究 连理工大 学 ,2005. 10 W. M. L. W. B. T. A 3D 2003,22:387395