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1、毕题目：系部:专业:班级:学生姓名:学号:指导教师:崔会来注塑模具业论文冷冲压模具设计化工机械系模具设计与制造模具3101崔会来40关兴举2013年4月15日吉林工业职业技术学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目：注塑模具设计题目类型：工程设计题目来源：生产实际题毕业论文（设计）时间从：2013年3月1日至2013年4月14日A.前言作为工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重耍标志之一。在第十一五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业一一机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业进展与之相习惯。模具
2、因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、医疗器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机、传真机、电话及手机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；在了弹、枪支等兵器产品中占95%以上。我国模具工业在政府十分重视及
3、关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量使用先进技术与设备，努力提高模具设计与制造水平，取得显著的经济效益。另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产进展，模具是“效益放大器”，用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千倍。据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，如今世界模具工业的进展速度超过了新兴的电子工业，己实现了模具专业化、标准化与商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”
4、,在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“模具就是黄金”，新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”，中国模具权威经理称之“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济进展中具有重要的显著地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。一.拟定模具玲枸形式B.确定型腔数及排列方式型腔的数量是由厂方给定，为“一出四”即一模四腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）与自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔的模具。考虑到模具成型零件与抽芯结构与出模方式的设计,模具的型腔排列方式如下图所示：图C.模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求通常，且装
5、配精度要求高，因此我们设计的模具使用多型腔多分型面。根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将会使用三个分模面，三个分型面。注射机型号的确定通常工厂的塑胶部都拥有从小到大各类型号的注射机。中等型号的占大部分,小型与大型的只占一小部分。因此我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具，厂方提供的注射机型号与规格与各参数如下：注射量：95g锁模力：12OT模板大小：400X550开模距离：推出形式：推出位置：推出行程：三.分型西位的确定如何确定分型面，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、嵌件位置形状与推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等
6、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。选择分型面时通常应遵循下列几项原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3）保证塑件的精度要求。4）满足塑件的外观质量要求。5）便于模具加工制造。6）对成型面积的影响。7）对排气效果的影响。8）对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第5）与第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。如下图所示，使用A-A这样一个平直的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，胶位全部做在后模（即动模），大简化了前模的加工。AA分型面也是整个模具的主分
7、模面。下图中虚线所示的BB与CC分型面是行位（即滑块）的分型面。这样选择行位分型面，有利于线切割行位与后模仁与后模镶件这些成型零件。分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在后模一边，这样有助于后模设置的推出机构动作，在下图中，从AA分型，了BB处的行位向左移开，C-C处的行位向右移开后，由于塑件收缩会包在后模仁与后模镶件上，依靠注射机的顶出装置与模具的推出机构推出塑件。n.浇注系形式后浇口的设计A.主流道设计1 .主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流淌通道。主流道小端尺寸为3.54mm2 .主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，
8、对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用优质钢材单独进行加工与热处理。唧咀都是标准件,只需去买就行了。常用唧咀分为有托唧咀与无托唧咀两种下图为前者，有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有612,16,20等几种。由于注射机的喷嘴半径为20,因此唧咀的为R21。040035016图3 .主流道衬套的固定由于使用的有托唧咀，因此用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为120mm,内径635mm。具体固定形式如下图所示：图B.分流道设计在多型腔或者单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之
9、间这一段塑料熔体的流淌通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递与保持理想的充填状态，并在流淌过程中压力缺失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1 .主分流道的形状及尺寸主分流道是图（6）中水口板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状通常为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常使用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流淌阻力均不大，通常使用下面的经验公式可确定其截面尺寸：B=0.2654TwVT（式1）2H=-B（式2）3式中B一梯形大底边的宽
10、度（mm）m一塑件的重量（g）1.一分流道的长度（mm）H一梯形的高度（mm）梯形的侧面斜角a常取5。-15。，在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm下列，重量小于200g,且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。本电动机绝缘胶架的体积为3221.7324mm3,质量大约4g,分流道的长度估计设计成140mm长，且有4个型腔，因此：8=4X0.26544M0=7.3取B为8mm7=-853取H为5 mm梯形小底边宽度取6mm,其侧边与垂直于分型面的方向约成IO0.另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板与中间板之间再加的一块板），分流道务必做成梯形截面，便于分流道与主流
11、道凝料脱模。实际加工时实，常用两种截面尺寸的梯形流道，一种大型号，一各小型号。如下图所示：图2 .主分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料与注射机的能耗，减少压力缺失与热量缺失。将分流道设计成直的，总长140mm。3 .副分流道的设计副分流道即图（6）中的主分流道下列的两个土字形的流道副分流道中竖直方向上有锥度的流道的锥度为单边2。，其最底部直径为6mm,水平方向上下两层流道的直径为4mm,这些都是根据经验取值，其总长度为38.15mm。4 .分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流淌状态较为理想，因面分流道的内表
12、面粗糙度Ra并不要求很低，通常取1.6Um左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流淌时具有适宜的剪切速率与剪切热。实际加工时，用铳床铳出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，通常配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）5 .分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切有关，有多种不一致的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置
13、形式使用平衡式，如下图：后模穗件行位后模仁图C浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能与质量的影响很大。1.浇口的选用浇口可分为限制性与非限制性浇口两种。我们将使用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流淌状态，迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流淌特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可操纵填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑
14、件分离的作用。从图（6）中可看出，我们使用的是侧浇口。侧浇口乂称边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口通常开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度与宽度能够调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这灯浇口加工容易，修整方便，同时能够根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且对各类塑料的成型习惯性均较强；但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力缺失大，对深型腔塑件排气不便。具体到这套模具，其浇口形式及尺寸如图（7）所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中，是先用圆
15、形铳刀铳出直径为中4的分流道，再将材料进行热处理，然后做一个铜公（电极）去放电，用电火花打出这个浇口来的。图2.浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，不管使用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大,因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不一致还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑下列几项原则：1）尽量缩短流淌距离。2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。3）务必尽量减少熔接痕。4）应有利于型腔中气体排出。5）考虑分子定向影响。6）避免产生喷射与蠕动。7）浇口处避免弯曲与受冲击载荷。8）注意对外观质量的影响。根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，每个型腔设计两个进浇点如图（8）与图（9）所示，进浇点1的分流道开在行位上，进浇点2的分流道开在后模模仁上。图D.浇注系统的平衡关于中小型塑件的注射
