机械(闹钟后盖)毕业设计.docx

机械（闹钟后盖）毕业设计光阴似梭，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，除了平常的考试、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懂得，同时锻炼对塑料成型模具的设计与制造能力。利用模具加工制品零件有下列特点：1 .模具的习惯性强模具的种类很多，其中每一类、每一种模具都有其特定的用途与使用方法及与其相配套的成形加工机床与设备。在工业生产过程中，可根据不一致产品零件的结构、性质、精度与批量，与零件材料与材料性质、供货形式，使用不一致类别与种类的模具与之相习惯。2 .模具的生产效率高，节约原材料用塑料注射塑件，通常可在l-2min内成形。同时，利用模具加工零件，可达到无废料及少废料加Io因此，与普通机械加工相比，使用模具加工零件制品，不仅生产效率高，而且生产消耗低，可大幅度节约原材料资源，是进行产品生产的一种优质、高效、低耗的生产技术。3 .模具生产的零件制品互换性好使用模具生产零件制品，在模具一定使用寿命范围内，其生产的合格制品（冲件、塑件、锻件）由于出于同一模具之中，因此其相似性好，尺寸精度稳固，故能够完全互换。这是利用通常加工方法难以比拟的。4 .操作工艺简单使用模具加工制品零件，通常操作工艺简单，技术易学容易掌握，不需要操作者有较高的技艺水平。5 .模具社会效益高通常来说，模具是高技术含量的社会产品，其价值与价格要紧取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗费用及模具设计与试模等费用。尽管模具的一次性投资较大，但使用后，其模具的用户及产品用户受益确无法比拟。综上所述，在现代化工业生产中，使用模具生产零件制品，是一项优质、高产、低耗、习惯性很强的生产技术，同时也是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值较高的社会财富。但利用模具生产制品，只适用于制品批量较大的生产。由于模具本身多为单件生产，型面复杂精度要求高，加工难度大、生产周期长、制造费用较高，不宜用于单件及批量小的制品零件生产。注塑成型是塑料成型最普遍使用的方法，其是将热塑性或者热固性塑料先在注射机加热料筒内均匀塑化，然后由柱塞或者移动螺杆推挤注射入闭合的模腔内成型。该方法适用于全部热塑性塑料与部分热固性塑料，制得的塑料制品量之大是其它成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续地生产，同时具有固定的尺寸，能够实现生产自动化、高速化，因此具有极高的经济效益。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛的应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高与消耗低的特点，有很大的市场需求与良好的进展前景。本课题是对玩具手机上壳制品进行测绘、模具设计、工艺分析及加工仿真并输出程序。课题来源于生产实践。基于生产实践的对玩具手机上壳的模具设计与仿真加工，其中：1）制品的尺寸精度要求：长度方向小于0.50,厚度方向小于0.10；2）制品材料：ABS；3）制品表面粗糙度：不低于实物表面；4）制品生产批量：5万；5）制品其他要求：符合设计规范。在设计过程中要解决玩具手机上壳制品测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔位置的安排、定模与动模冷却水道的设置、工艺分析及加工仿真等问题。玩具手机上壳的几何尺寸进行测量后要进行合理的后处理。模具分型面处在同一平面时不需要一定的角度，因此选择玩具手机上壳外表面为分型面。本模具设计使用侧浇口。为使流道平衡，应使各型腔距主流道距离相等。由于单一型腔的矩形槽循环冷却水道能使每个制品冷却均匀，迅速，冷却效果好，因此使用每个单一型腔都设置矩形槽循环冷却水道的冷却系统。模具方案确定后进行模具设计及仿真加工。根据此方案能够达到设计的预期效果，同时大大提高了注塑模的质量与效率。2国内外进展概况及现状介绍目前，世界模具市场产品供不应求，近几年，世界模具市场总量一直保持在600亿650亿美元，美国、日本、法国、瑞士等国一年出口的模具约占本国模具总产值的1/3,而我国模具的出口量极少，虽已向香港、东南亚地区出口模具标准件，但其数量极为有限，在目前模具已成为很多行业进展瓶颈的情况下，“十五”期间，模具行业每年务必要有15%左右的增长速度，这一增长速度还务必要与产品结构合理化调整同时实现，只有这样，才能满足国民经济进展的需要。估计，我国几个要紧模具市场的需求情况大致为：汽车、摩托车行业是最大的模具市场；其次，家电行业对模具的需要量不可小视；第三，电讯行业的进展潜力巨大；建筑行业塑料型材模具增幅将高于模具行业总体进展水平。模具是工业的基础工艺装备，在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力与低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“放大器”，用模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍或者上百倍，目前全世界的模具年产值约有600亿美元，日、美两国的模具工业产值早已超过机床工业产值。模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。但是我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业进展的瓶颈。据业内人士预测，未来的模具将会向下列几个方面进展：1）模具日趋大型化。这要紧是由于用模具成型的零件日渐大型化与高生产率要求而进展的一模多腔所致；2）模具的精度将越来越高，多功能复合模具将进一步进展。随着零件微型及精度要求的提高，目前有些模具的加工精度公差要求在1微米下列；3）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于塑料成型工艺的不断改进与进展，气辅模具及习惯高压射成型等工艺的模具将随之进展。塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度与外观精度（即光泽、色调等）。为了确保这些精度，热流道模具与气辅模具已在我国出现，并取得了良好效果，今后必将以较快速度进展；4）模具标准件的应用将日渐广泛。模具化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期，使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量与降低模具制造成本。5）快速经济模具的前景十分广阔。21世纪，多品种、少批量的生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期越短越好。开发快速经济模具将越来越引起人们的重视；6）随着以塑代钢、以塑代木的进一步进展，塑料模的比例将不断提高。同时，由于机械零件的复杂程度的精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高；7）模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。3总体方案论证本课题的设计目的是：绘制制品的二维图、对零件进行三维造型、模具设计并绘制整套模具的二维图、数控编程与仿真加工。要进行零件的三维造型，务必先对零件进行测绘，画出零件二维工程图，然后根据工程图进行零件的三维造型，再将零件的三维造型转化为模具型腔的三维造型，然后进行仿真加工。首先是对塑件进行测绘。由于该塑件具有曲面，实际测量有一定困难，因此使用多次取断面进行测量的方法。测绘好后进行三维造型。要紧使用拉伸、阵列、薄壁等方法造型。造型结束后进行模具设计。由于工厂现有的注塑机是固定的，因此考虑到工厂设备、生产批量、经济效益、与塑件的精度等级使用一模四腔。选择好型腔数后要对注射机的基本技术参数进行校核，以确保能完成指定的工作要求。接下来对各个系统进行设计，首先是浇注系统，浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴、冷却水道等。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线±o由于主流道与高温高压的熔融塑料接触因此外面要加个浇口套。浇套要进行淬火处理，这样能够延长模具的使用寿命。分流道的半径与塑料种类与所需熔融塑料的体积有关，通常直径为610mm。本模具设计取6mm。主流道与分流道使用圆角过渡，这样能够减小料流转向过渡时的阻力。分流道的截面宜使用梯形及圆形，表面粗糙度小于1.6um,并要平衡式排列，确保熔融塑料几乎能同时到达每个型腔的进料口。同时，其分流道的截面积应为各进料口截面积之与，各分流道的表面不必很光，能够使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道与浇口使用圆弧过渡，有利于熔料的流淌及填充。浇口的作用是增加与操纵塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料，以保证充填实，确保制品质量，选用的侧浇口可随意选择进料位置，浇口的宽度与深度在试模后可加深、加宽便于修正，适用于多型腔中小型各类塑件。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流淌的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。冷料穴常设计在主流道的末端，即主流道正对面的动模上（卧式或者立式注射模），直径稍大于主流道大端直径，以利于冷料的流入。拉料杆要紧是保证浇注系统的凝料从定模浇口套中拉出，留在动模一侧，便于取出。接着是排气系统的设计。本模具使用间隙排气，利用分型面的配合间隙自然排气。下面是推出机构的设计，推出的动力来源有手动推出、机动推出与液压与气动推出机构。本模具设计使用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。本模具设计塑件留在动模，要保证塑件推出不变形或者损坏，还要保证塑件的良好外观与结构可靠。模具设计好后进行型腔仿真加Io先进行图样分析，然后确定加工路线，进行加工并进行后置处理输出程序。本次设计以注射闹钟后盖模具为主线，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通常方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把往常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>ProE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。本次设计中得到了孟文霞老师的指点。同时也非常感谢南山学院各位老师的精心教诲。由于实际经验与理论技术有限，设计的错误与不足之处在所难免，希望各位老师批判指正。-模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状与尺寸制品的工具。在各类材料加工工业中广泛的使用着各类模具。比如金属铸造成型使用的砂型或者压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各类模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口与排气槽位置与脱模方式等对制件的尺寸精度与形状精度与制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时.，应尽量减少开模、合模的过程与取制件过程中的手工劳动，为此，常使用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的使用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，特别是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求与造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产与更新都是以模具的制造与更新为前提的。由于制件品种与产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求，因此促进模具的不断向前进展。二模具的进展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。模具工业2000年以来以每年20%的速度在增长，“十一五”期间，产销两旺，产量、质量与水平进一步提高，特别是汽车制造业与it制造业的进展，拉动了模具档次的提高，精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。中国模具工业协会常务副理事长兼秘书长曹延安称，中国模具业正经历“黄金进展阶段”，今后一段时期仍将保持持续快速增长。近年模具行业产品结构调整加快，以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的技术含量较高模具的进展速度高于行业总体进展速度，占模具总量的35%左右。2007年模具出口增幅达35.73%,逆差进一步下降，进出口模具结构趋于合理，国产模具替代进口模具已成气候。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命与多功能方向进展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯与军工等产品中，60%80%的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率与低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益与开发能力。专家认为，我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。10年前，精密模具的精度通常为5um,现在已达23Hm。不久，IUm精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在IUm下列，这就要求进展超精加工。专家认为，我国模具行业要进一步进展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、抑接与锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各类微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色与多材质塑料成形模具也将有较快进展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不一致领域将得到进展与应用。中国塑料模具网随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。使用热流道技术的模具可提高制件的生产率与质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外进展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30%左右，但总的来看，比例太低，亟待进展。随着塑料成型工艺的不断改进与进展，气辅模具及习惯高压注射成型工艺的模具将随之进展。有关专家认为，模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量与降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。比如研制各类超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或者在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易操纵，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型与使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步进展。快换模架、快换冲头等也将日益进展。另外使用计算机操纵与机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到进展与提高。中国塑料模具网专家认为，模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆与电机等产品向轻量化方向进展，对压铸模的数量、寿命与复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的进展与产品零件的精度与复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度与复杂程度也将随着相应提高。从模具设计与制造角度来看，模具的进展趋势可分为下列几个方面：(1)加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐步向理论技术设计各方面进展，使得产品的产量与质量都得到很大的提高。（2）高效率、自动化大量使用各类高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，因此出现了各类大型、精密与高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各类高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4）革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，使用了各类先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。三设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各类成型过程中对模具的工艺要求，各类模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计通常模具的要求。在模具制造方面，掌握通常机械加工的知识，金属材料的选择与热处理，熟悉模具结构的特点，根据不一致情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。1塑件的工艺分析1.1 塑件成型工艺分析如图1.1所示：图1.1闹钟后盖闹钟后盖的形状较复杂，带有很多不一致形状的孔，在保证孔间距与孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。闹钟后盖的注塑材料首先选用ABS,闹钟的后盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在。因此我们务必很好多处理后盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中由于壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的操纵模具温度来调节收缩率。由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。要紧是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，能够考虑使用双浇口，但应用了Pro/E的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕与气孔。也能够利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。由于考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就能够解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。1.2 闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或者白色不透明，是丙丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯给予聚合物良好的刚性与加工流淌性。因此ABS树脂具有突出的力学性能与良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳固性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。1.2.1ABS塑料要紧的性能指标密度1.131.14(Kg.dm-3)收缩率 熔点 热变形温度 弯曲强度 拉伸强度 拉伸弹性模量 弯曲弹性模量 压缩强度 缺口冲击强度 硬度体积电阻系数 击穿电压 介电常数O.30.8% 130"160oC 6598kN/cm 80 Mpa 3549 MPa 1. 8 GPa 1.4 Gpa 1839 Mpa 12O kjma R6286 HR 1 O13 cm 15 Kv.mm-1 60Hz3.71. 2.1ABS塑料简介ABS是由丙烯睛、丁二烯与苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不一致特性：丙烯腊有高强度、热稳固性及化学稳固性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯懵的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性要紧取决于三种单体的比率与两相中的分子结构。这就能够在产品设计上具有很大的灵活性，同时由此产生了市场上上百种不一致品质的ABS材料。这些不一致品质的材料提供了不一致的特性，比如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度与高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性与优异的尺寸稳固性与很高的抗冲击强度。ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳固性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后能够减少到0.2%-0.4%,而且绝少出现塑后收缩。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性与染色性，可电镀成多种色泽。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金（共混物），如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC.PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能与新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS,透光率可达80%。ABS是由丙烯腊、丁二烯与苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不一致特性：丙烯盾有高强度、热稳固性及化学稳固性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯精的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性要紧取决于三种单体的比率与两相中的分子结构。这就能够在产品设计上具有很大的灵活性，同时由此产生了市场上上百种不一致品质的ABS材料。这些不一致品质的材料提供了不一致的特性，比如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度与高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性与优异的尺寸稳固性与很高的抗冲击强度。ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳固性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后能够减少到0.2%-0.4%,而且绝少出现塑后收缩。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性与染色性，可电镀成多种色泽。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金（共混物），如PCABS>ABSPC>ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能与新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS,透光率可达80%。1.2. 2ABS的注射成型工艺参数注塑机类型螺杆式喷嘴形式通用式料筒一区150170料筒二区180190料筒三区200210喷嘴温度180190模具温度507O注塑压60100保压4060注塑时间25保压时间510冷却时间515周期1530后处理红外线烘箱温度70时间0.31由为重要的是由于目前原油价格的下降，导致ABS的市场价格大幅度的下跌。2注塑设备的选择2. 1估算塑件体积该产品材料为ABS,查书本得知其密度为1.13-1.14gc,收缩率为，计算其平均密度为1.135gcm3,平均收缩率为0.55%。使用PRO/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料与塑件的体积。另预置浇道凝料为Zein,因此估算塑件体积为9cm2.2选择注射机根据塑料制品的体积或者质量，查书可选定注塑机型号为SZ-4025o注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量40cm注塑压力200/Mpa注塑速率50(gs)塑化能力20(Kgh)锁模力2500KN注塑机拉行间距250X250mm顶出行程55mm最小模厚130mm最大模厚220mm模板行程230mm注塑机定位孔直径55mm喷嘴球半径SRlO2.3模架的选定根据塑件选定模架为：S2030B-I353570,见图2.U图2.1塑件的模架2.4最大注射压力的校核闹钟后盖的原料为ABS,所需注射为60-100MPa,而所选注射机压力为200MPa,因此注射压力符合要求。2.4.1最大注塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或者体积（包含流道及浇口凝料与飞边)，通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%o因此选用的注塑机最大注塑量应满足：0.8V机2V21+V浇式中V机注塑机的最大注塑量，40cmiV缴塑件的体积，该产品V夔=18cm3V浇浇注系统体积，该产品V浇=2cm3故V机2(18+4)cm32. 4.2锁模力校核F锁>pA式中p熔融型料在型腔内的压力，该产品A塑件与浇注系统在分型面上的投影面之与，经计算A=4641mm3F锁注塑机的额定锁模力。故F>pA=200Mpa×4641mm3选定的注塑机的压力为2500KN,满足要求。2.4. 2模具与注塑机安装部分有关尺寸校核A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸与拉杆间距相合适：模具长X模具宽拉杆面积B模具闭合高度校核：Hnin注塑机同意最小模厚=13OnIInHnax注塑机同意最大模厚=220mmH模具闭合高度=18Omnl故满足Hnnx>H>Hint(1)开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机故注塑机的开模行程应满足下式：S机注塑机最大开模行程，230mm;Hi顶出距离，16mm；H2包含浇注系统在内的塑件高度，52mm;S机一(HHi-Hmin)>H1+H2+(5-10)由于本模具的浇注系统与塑件的特殊关系，浇注系统与塑件的高度就已经包含了顶出距离。故：230-(180-130)>62+(5-10)满足条件。3塑料件的工艺尺寸的计算所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，要紧有型腔与型芯的径向尺寸。（包含矩形与异形型芯的长与宽），型腔深度与型芯高度与尺寸。由于闹钟后盖须与前盖配合，因此只有闹钟后盖的边缘的样才起着配合决定性的作用，还有闹钟后盖与电池盖的配合，故需要计算相关于桦与钱链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。因ABS的成型收缩率为O.40.7%,因此平均收缩率取S=O.5%o3. 1型腔的径向尺寸（LM）o+=（1+S）Ls-（0.5-0.75）0=l.008×Ls-0.750+其中：Lm型腔的基本尺寸公差值为正偏差；1.s塑件的基本尺寸；塑件公差，为负偏差；S塑料的平均收缩率；"模具成型零件的制造公差，取（1416）,或者模具型腔按六级精度制造。根据型腔的尺寸，代入数据得：（一）Ls=81mm经计算得：Lm=79.44o°32mm;。LS=I111111.经计算得：Lm=0.79550+007m;（三）Ls=5.5mm.经计算得：Lm=5.325o*o°85mm（四）Ls=1.8mm.经计算得：Lm=1.5990*007mm;(五)Ls=1Omin.经计算得：Lm=9.78o+°,mm;（六）LS=7m.经计算得：Lm=6.75o'olm;（七）Lsrz2m.经计算得：Lm=I.806o+007mm;（八）LS=3TInI.经计算得：Lm=2.814047mm;（九）Ls=4mm.经计算得：Lm=3.777o+0085m;（十）Ls=6mm.经计算得：Lm=5.7930+0085mm;（十一)Ls=8mm.经计算得：Lm=7.764o*001mm（十二）Ls=16mm.经计算得：Lm=15.72300l,mm;（十三）Ls=12mm.经计算得：Lm=11.7960°°1mmo3.2型芯的计算3.2.1型芯径向尺寸的计算1.m=（1+S）Ls+34-o0其各字母的含又与前相同，型芯按六级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入数据得：（）Ls=81mm经计算得：Lm=82.405oo.32m;（二）LS=Imnl经计算得：Lm=1.21500.07mm;（三）Ls=5.5mm经计算得：Lm=5.745oo.085mm;（四）LS=I.8mm经计算得：Lm=2.O19o0.07mm;（五）Ls=IOmm.经计算得：Lm=10.4800.tmm（K）Ls=7mm.经计算得：LN=7.408°o.11m;七八九十十十十z( z( z( /( /Vx /( tx）Ls=2mm.经计算得：L=2.226一仇”mm;）Ls=3mm,经计算得：Lk3.234°-o.o?InIn;）Ls=4mm.经计算得：Lm=4.2770-0.08511m;）Ls=6mm.经计算得：3=6.303。.mm;一）L5=8mm.经计算得：Li=8.364o-0.1mm;二）L5=16mm.经计算得：Lm=I6.53300.mm;三）Ls=12mm.经计算得：Lm=12.3960-o.11mo3.2.2型芯高度尺寸的计算Hm=（1+S）Hs+34O（I,按六级精度制造，Hs=15mm,经计算得:Hm=I5.487o-0,3nno3.3模具型腔壁厚的计算假如是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们能够根据书中的经验值来取的。成型零件材料选择。为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳固性与良好的导热性。务必具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，由于ABS没有腐蚀性。能够使用Crl2,通过调质，淬火加低温回火，正火。HRC255。能够去型腔壁厚为：O.20L+17=33o4浇注系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口与冷料井构成。在设计浇注系统之前务必确定塑件成型位置，能够才用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期与塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时务必按如下原贝k（1）型腔布置与浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。（2）型腔与浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量缺失大，太大则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力缺失尽可能小。（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。（6）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件与细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。4.1主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先通过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或者型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流淌，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流淌速度与充模时间，由于主流道要与高温塑料与注塑机喷嘴反复接触与碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。使用带直流道与分流道的潜伏式点浇口，为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形，锥度为3,内表面的粗糙度为RaO.8微米，孔径为0.5毫米。主流道的设计要点如下：（1）为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料与考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，因ABS的流淌性为中性，故其锥度取3度，过大会造成流速减慢，易成涡流，内壁粗糙度为R0.8um0（2）主流道大端呈圆角，其半径取r=l3mm,以减少流速转向过渡的阻力，r=1.5mm.（3）在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的凝料增多，且增加压力缺失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。（4）为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径为r2=rl+（l-2）,其小端直径D=d+（O.51）,凹坑深度常取34mu在此模具中取r2=ll-12mmo（5）由于主流道要与高温高压的塑料熔体与喷嘴反复接触与碰撞，因此主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工与热处理，其大端兼作定位环，圆盘凸出定模端面的长度H=5-IOmmo同时因该闹钟后盖使用ABS,需加热，因此在主流道处使用电加热以提高料温。4.2冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或者处于分流道末端，其作用是同意料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。基于本次设计的模具，可使用底部带有拉料杆的冷料井，这类冷料井的底部由一个拉料杆构成。拉料杆装于型芯固定板上，因此它不能随脱模机构运动。利用球头形的拉料杆配合冷料井。4.3分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，通常开在分型面上，起分流与转向的作用。分流道截面的形状能够是圆形、半圆形、矩形、梯形与U形等，圆形与正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称之比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，因此在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。4.3.1分流道设计要点(1)在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。(2)分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。关于此模来说在分流道上不须开设冷料井。(3)分流道的位置可单独开设在定模板上或者动模板上，也能够同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。(4)分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。4.3.2分流道的长度分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案与浇口位置，从在输送熔料时减少压力缺失，热量缺失与减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。4.3.3分流道的断面分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状与所用塑料的工艺性能，注射速率与分流道长度等因素来确定。因ABS的推荐断面直径为4.59.5(查表4-2),部分塑件常用断面尺寸推荐范围。分流道要减小压力缺失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热缺失，同时因考虑加工的方便性。分流道应考虑出料的流畅性与制造方便，熔融料的热量缺失小，流淌阻力小，比表面与小等问题，由于使用的是潜伏式二级分流道对热缺失及流淌提出了较高的要求，使用圆形的份流道，为了保证外形无浇口痕，浇口前后两端形成较大的压力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔体冷凝速度，保证熔融的塑料不回流，同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用，冷却后快速切除。同时它的效果与S浇注系统有同样的效果，有利于补塑。4.3.4分流道的布局在多型腔模具中分流道的布置中有平衡与非平衡两种，根据本模具的要求我们选取平衡式，也就是指分流道到各型腔浇口的长度，断面形状，尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料与同时充满型腔的目的，是成型的塑件力学性能基本一致。而且在此模具中不可能造成份流道过长的缺点。4. 4浇口选择浇口又称进料口，是连接分流道与型