模具设计与制造技能训练设计说明书(doc 33页)模具设计与制造技能训练设计说明书设计题目：设计者：班级：指导教师：哈尔滨理工大学2013年 12 月 26 日目录摘要 (III)目录 (IV)第1章前言 (1)第2章塑件的工艺分析 (2)2.1塑件的工艺性分析 (2)2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (4)2.2.1结构分析 (4)2.2.2尺寸精度分析 (4)2.2.3表面质量分析 (4)2.3 计算塑件的体积和质量 (4)2.4 注射机的初选 (5)第3章分型面选择和浇注系统设计 (7)3.1 注射模具分型面的选择 (7)3.1.1 分型面的基本形式 (7)3.1.2 分型面选择的基本原则 (7)3.1.3 分型面的选择 (7)3.2 浇注系统的设计 (8)3.2.1 浇注系统的组成 (8)3.2.2 注射模具主流道的设计 (8)3.2.3 分流道的设计 (11)第4章成型零件的设计 (15)4.1 模具型腔的结构设计 (15)4.2 型芯的结构设计 (17)4.3 成型零件的尺寸确定 (17)第5章顶出机构的设计 (22)第6章冷却系统的设计 (25)第7章排气系统 (25)第8章成型设备有关参数校核 (26)第9章模具特点和工作原理 (28)总结 (29)参考文献 (30)第1章前言光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。

本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。

它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。

本次设计以注射底座盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。

能很好的学习致用的效果。

在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。

把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。

在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E 等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。

本次设计中得到了戴老师的指点。

同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲。

由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。

29第2章塑件的工艺分析该塑件是底座盖产品，其零件图如图所示。

本塑件的材料采用聚碳酸酯，生产类型为大批量生产。

图2.1 底座盖图2.1塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下：1 塑件的原材料分析塑料品结构特使用温化学稳定性能特点成型特点2929自由尺寸，可按MT5差取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）。

塑件外形尺寸：350 -0.56、180 -0.38、Φ150 -0.38、90 -0.28、100 -0.1内形尺寸：26+0.50 0、R1+0.20 0、R3.5+0.24 0、12+0.32 0、6+0.24 0、Φ3.5+0.24 0、Φ5+0.1 0孔心距：22±0.223塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，外表面没有斑点及熔接痕，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。

4塑件的结构工艺性分析①该塑件的外形为长方体。

壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。

②塑件型腔很大，有尺寸不等的孔，它们均符合最小孔径要求。

综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为圆形。

因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2尺寸精度分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3.5mm,壁厚均匀,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺尺寸中等。

2.2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷﹑毛刺，内部不得有杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。

综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。

计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。

计算塑件的体积：V=4624.5388mm329（单个）（2）计算塑件的质量计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。

根据有关手册查得p=1.2kg/dm3所以，塑件的质量为 W=pV=4624.5388×1.2×10-3=5.549g根据塑件形状及尺寸采用一模四件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析及注塑时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机W总=4W=4×5.549 =22.198g 2.4 注射机的初选综上所述，初选螺杆式注塑机：XS-ZY-60根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数当未限定设备时，须考虑以下因素：采用一模四腔的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机XS-ZY-60型。

XS-ZY-60型注射机的主要参数如下表所示29第2章塑件的工艺分析2塑件注射成型工艺参数的确定：根据该塑件的结构特点和聚碳酸酯的成型性能，查相关手册得到聚碳酸酯的成型工艺参数：塑件的注射成型工艺参数第3章分型面选择和浇注系统设计3.1 注射模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。

3.1.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则：（1）保持塑料外观整洁；（2）分型面应有利于排气；（3）应考虑开模是塑料留在动模一侧；（4）应容易保证塑件的精度要求；（5）分型面应力求简单适用并易于加工；（6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（7）分型面应与成型设备的参数相适应；（8）考虑脱模斜度的影响[11]。

3.1.3 分型面的选择1、确定成型位置由于塑件结构简单,所以不用设计小型心,型腔直接开设在定模板和中间板上.采用两排各8个型腔分布.2、确定分型面采用单分型面注射模,从AA分型面一次分型,如下图所示:图3.1 分型面3.2 浇注系统的设计3.2.1 浇注系统的组成浇注系统是将熔融的塑料从成型设备喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料。

在设计注射模具的浇注系统应注意以下几项原则[12]。

（1）根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。

（2）根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸多因素，并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置。

（3）应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把，以节省原料，提升注射效率。

（4）应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。

3.2.2 注射模具主流道的设计主流道是熔融塑料由成型设备喷嘴先经过的部位，它与成型设备喷嘴在同一轴心线上。

由于主流道与熔融成型设备喷嘴反复接触、碰撞，一般浇口不直接开设在定模上，为了制造方便，都制成可拆卸的浇口套，用螺钉或迫合形式在定模板上[13]。

（1）主流道的设计主流道是指浇注系统中从成型设备喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。

主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。

（2）主流道尺寸在卧式或立式成型设备上使用的模具中，主流道垂直于分型面。

为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为2º～6º。

小端直径d比成型设备喷嘴直径大0.5mm～1 mm。

由于小端的前面是球面，其深度为3mm～5 mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1mm～2mm。

流道的表面粗糙度值Ra为0.08 。

（3）主流道浇口套主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53HRC—57HRC。

浇口套的材料应选用优质钢T8A，并应进行淬火处理，为了防止成型设备喷嘴不被碰撞而损坏，浇口套的硬度应低于成型设备喷嘴的硬度。

为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用α为3º～6º左右的圆锥孔。

浇口套于成型设备的喷嘴头的接触球面必须吻合，由于成型设备喷嘴是球面，半径是固定的，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹。

为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用α为3º～6º度左右的圆锥孔，对流动性较差的塑料也可取得稍大一些，但过于大则容易引起注射速度缓慢，并容易形成涡流。

浇口套与塑料注射区直接接触时，其出料端端面直径应尽量选得小些。

浇口套于成型设备的喷嘴头的接触球面必须吻合，由于成型设备喷嘴是球面，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱模[14]。

定位环是模体与成型设备的定位装置，它保证浇口套与成型设备的喷嘴对中定位，定位环的外径应与成型设备的定位孔间隙配合。

浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。

成型设备SZ-63／400的喷嘴球半径为18 mm，喷嘴孔径为2 mm。

所以要使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴的端凸球面接触良好，凹球面半径取19 mm，圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径，取3 .2mm，如图3.2。

图3.2 浇口套主流道垂直于分型面。

为了让主流道凝料能顺利从浇口中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为 3º。

小端直径d比成型设备喷嘴直径大0.5－1mm。

由于小端的前面是球面，其深度为3－5mm，取值为5mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面大1－2mm。

3.2.3 分流道的设计分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化，平稳进入单腔中的进料浇口或主流道进入多腔的浇口的通道，它是主流道与浇口的中间连接部分，起分流和转换方向的作用，通常分流道设置在分型面的成型区域内。

在注射过程中，熔融的塑料在流经分流道时，应是它的压力损失以及热量损失最小，而以分流道中产生的凝料最少为原则，分流道的设计要点总体归纳如下：分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好，这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力，减少压力损失。