毕业设计（论文）-多用工作灯前盖注射成型工艺及模具设计.docx

XX学校毕业设计说明书课题名称：工作灯前盖注射成型工艺及模具设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师起讫时间：年_月_曰年_月_日摘要根据鳖料制品的要求,了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模.二腔，侧浇口进料，注射机采用海天80XB型号，设置冷却系统，CAD和UG绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。关健现；机械设计：模具设计：CAD绘制二维图：UG绘制3D图，注射机的选择Eng1.ishthemo1.dAbstractAccordingtothep1.asticproductsrequirements,understandtheuseofp1.asticparts,technica1.requirements,ana1.ysisofp1.asticpartssizeprecisiontechno1.ogy,se1.ectionofp1.asticpartssize.Apieceofthemou1.d,pointgatefeeding,injectionmachineusingthe80XBmode1.,settingthecoo1.ingsystem,CADandUG2Dassemb1.ydrawingandpartsdrawing,choosethereasonab1.eprocessingmethodofmou1.d.Aninstructionbook1.et,thesystematicuseofabrieftext,schematicdiagramandca1.cu1.ationofp1.asticpartsandconCIse,soastomakereasonab1.emo1.ddesign.Keywords:mechanica1.design;diedesign;CADtwo-dimensiona1.graphdrawing;UGrenderingof3Dmap,thechoiceofinjectionmachine1.1 塑料简介1.2 注例成型及注赞注.置料材料分析1.3 1塑料材料的基本特性72. 2缎件材料成型性能72. 3般件材料主要用途8Jk-1.少*,>93. 1熨件的结构设计93. 2缎件尺寸及精度IO3. 3塑件表面粗植度I1.3. 4暨件的体积和质量I1.4. 1、注射成型工艺过程分析125. 2浇口种类的确定131.3型腔数目的确定134. 4注射机的选择和校核131. 4.1注射量的校核142. 4.2案件在分型面上的投影面枳与锁模力的校核154. 4.3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核16注射模具结构设计5. 1分型而的设计175. 2型腔的布局175. 3浇注系统的设计185. 3.1浇注系统加成196. 3.2确定浇注系统的原则197. 3.3主流道的设计198. 3.4分流道的设计219. 3.5浇口的设计2110. 3.6冷料穴的设计215.4注射模成型零部件的设计E225.4.1成型零部件结构设计225.4.2成型零部件工作尺寸的计算245.5排气结构设计255.5.1凹模宽度尺寸的计匏255.5.2凹横长度尺寸的¼算.(261.1.1 5.3凹模高度尺寸的计算265.5.4 凸模宽度尺寸的计算265.5.5 凸模长度的计算265.5.6凸模高度尺寸的计算265.6脱模机构的设计275.6.I脱模机构的选用原则275.6.2脱模机构类型的选标275.6.3推板机构具体设it275.7注射模温度周节系统285.7.!温度调节对塑件质技的影响285.9模架及标准件的选用295. 9.1模架的选用295. IO.例向抽芯机构类型选择316. I成型零件材料选用356.2注射模用钢种3536致谢3839第1章绪论模具制造是国家经济建设中的一项亟要产业，振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具乂是“效益放大器”，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、上百倍模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。1.1.塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。鳖料仃很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高,绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高,减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能1.塑料以从代替部分金限、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一.1.2注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注,压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氨般科外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能次成型外形纪杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等系列优点。闪此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合垠件及批量较小的塑料件的生要了解注射成型和注射模,首先得了解注射机的些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置.模板机架系统等组成.注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的潦速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱H1.具有定形状和尺寸的塑料制品.注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的更杂程度和注射机的种类等很多因案有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的.定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一,般注射模由成型零部件,合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成"。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用切措施以得到塑化良好的鳖料熔体,并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用计奥机辅助工程(CAE)技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）.传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要儿次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的，运用范用最广的注射模流动模拟分析软件仃澳大利亚的Mo1.DF1.OW、美国的CF1.OW、华中科技大学的H-F1.Of等.其中MO1.DF1.OW软件包括三个部分：MO1.DF1.OWP1.STICSADVISERS（产品优化顾问，简称MPA）,MO1.DF1.OWP1.ASTICSINSIGHT（注射成型模拟分析，简称NPI）,MO1.DF1.OWP1.AST1.CSXpERT（注射成型过程控制专家，简称MPX）。采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义也。第2章塑料材料分析2.1塑料材料的基本特性ABS是由丙烯、二烯、苯乙烯三种雌体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合理学性能。丙烯腾使ABS有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，茶乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。BS价格便宜原料易得,是目前产量最大、应用范雨最广的工程鳖料之«是种良好的热塑性塑料一ABS无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为1.021.05g0.既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐塞性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎没有影响，ABS不溶于大部分醉类及烧类溶剂，但与燃长期接触会软化溶胀,在朗，醛，昭，氯代姓中会溶解或形成乳浊液.ABS表面受冰静酸,植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂，ABS有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70。C左右，热变形温度约为93。C耐气候性差，在紫外线作用FABS易变硬发脆。ABS的性能指标：密度1.021.05(KgJn,),收缩率0.30.8%,烙点130-160C,弯曲强度80Mpa,拉伸强度3549MPa,拉伸弹性模fit1.8Gpa,弯曲弹性模量1.4Gpa,压缩强度18-39VPa,缺口冲击强度U-20H,硬度62-86HRR,体积电阻系数10”Qct»,收缩率0.4%0.8%范围内。ABS的热变形温度为93U8C,制品经退火处理后还可提而IOC左右.ABS在TO1C时仍能表现出一定的韧性，可在-40100C的温度范围内使用。2.2塑件材料成型性能ABS易吸水，使成型塑件表面出现风痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析,导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廊尺寸，经过计算可以知道该模具是模二腔的模具，而型腔之间的距离在20-3Oran之间把型腔排列成一模二腔可IW得长为130e,宽为60mm,模架的长1.-130+亚位杆的直径+螺钉的直径回腔壁厚=25Omm模架的宽W-60+熨位杆的直径+型腔壁厚=I80r三根据内模仁的尺寸，在计兑完模架的长宽以后，还需要考虑其他螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。所以就取BX1.=I80x250的模架，塑件的高度为30mm,物件的全部胶位都密在定模部分，该模具型腔结构荷单，量芯、型腔的固定是固定总高度的加30-5011m,B板的厚度取50mm,满足强度要求，A板为60三,C板为70ran（C的选择应考虑推出机构的推出隹鼠是否满足推出的高度）在本设计中，因为采用龙记的B1.1825-A60-B50Y70标准模架，其标准模脚的高度为80mm,完全满足顶出要求.综上所述所选择的模架的型号为：1.KMBI1825-60B50-C705.10.侧向抽芯机构类型选择一般指的模具的行位机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。下图列出模具的常用行位结构。1.从作用位置分为下模行位、上模行位、斜行位（斜顶）2.从动力来分，为机动侧向行位机构和液压（气压）侧向行位机构1、侧向分型与抽芯机构的类型(1)手动抽芯(2)液压或气动抽芯(3)机动抽芯2、抽心距:S=H+(3-5)其中,S为抽芯机构需要行走的总距离，H为通过测盘出来的产品抽芯距离(可以通过3D或2D进行实际测证)3-5MM为产品抽芯后的安全距离本设计中,抽芯距离较小,抽芯6mm即可以达到目的。3、抽芯力：将塑料制品从包紧的Wf里芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力F=PA(f*cos+sin)P-塑料制品收缩对型芯单位面枳的正压力，通常取872MP厮A塑料制品包紧型芯的侧面积，J-磨擦系数.取0.102a脱模斜度，一般就是几度而己.F-单位为NF=10x3534x0.001x(0.1x25cos25+sin25)=79KN(1)滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与储向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性，滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T1.O等制造，要求硬度在HRC1.O以上。（2）导滑槽设计1）导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8f8.2）滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保招在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3,3）导滑槽材料通常用45钢制造，调质至HRC28-HRC32,（3）滑块定位装置设计，由我们采用的是后模行位的形式，根据生产的实际情况，采用行位压板的方式，主要作用为固定与导向作用。（4）楔索块设计楔紧角B应比斜导柱的倾斜角大2。3。（5）斜导柱抽芯机构的结构形式斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同，组成了抽芯机构的不同结构形式。1）斜导柱在定模上、滑块在动模上的结构A、设计时必须注意，滑块与推杆在合模更位过程中不能发生.“干涉”现象。所谓干涉现象是指滑块的曳位先右推杆的史位致使活动侧向型芯与推杆相碰撞，造成活动侧向型芯或推杆损坏,B、如果发生干涉，常用的先匆位附加装置仃弹簧先宓位、楔形滑块先笼位、摆杆先笑位等多种形式.2）斜导柱在动模上、滑块在定模上的结构3）斜导柱和滑块同在定模上4）斜导柱和滑块同在动模上斜滑块抽芯机构斜滑块侧向抽芯的特点是利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动，在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。1.斜滑块抽芯机构适用于制品具有侧孔或较浅侧凹，成型面积较大的场合.2.特点：在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。3、斜滑块的导滑形式4、倾斜角通常不超过30°.5,进行斜滑块抽芯机构设计时，若定模一侧有成型型芯，则需设置销钉锁紧或压紧的止动装置，保证制品与定模型芯分离而留在动模一他。内抽心滑块抽心系统第6章模具材料的选用正确选用模具各部分零件的材料，是注射模具设计过程中的一项我要工作,它直接影响模具的使用寿命，加工成本以及制品的成型质量。选择模具材料时,需要根据模具工作条件，从使用性能和加工性能两方面对材料提高要求.6.1成型零件材料选用成型零件材料选用的要求如F：（1）、机械加工性能良好、抛光性能良好注射成型零件工作表面，多需抛光达到镜而，Ra0O5"”,要求钢材硬度354OHRC为宜，过硬表面会使抛光困难。（3）、耐磨性和抗疲劳性能好（4）、具有耐腐蚀性能6.2注射模用钢种热塑性注射模成型零件的毛坯，凹模和生型芯以板材和模具供应，本设计中,采用718H的预硬模具钢，这个不做钢材的分析与选择,只对718H钢材进行分析。型芯和型腔由于采用了该预硬型塑料模具钢,工作灯前盖为廉价大量:产品，表面有一定光洁度要求，所以模仁料无需淬火,需要长寿命，选择71811,预硬里抛光塑料模具钢，预硬硬度达到4852HRC总结本次塑料模具设计，全面考虑了塑料成型性能，模具结构特点，注射工艺参数，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理论分析和数据计算生产操作上论证该设计是合理可行的.并且，通过这次设计，我r解/注射模设计概况，然悉了注射设备，基本掌握了注射成型的一般原理。在设计和三维建模过程中也遇到了一些问题，通过对问题的探索与分析，最后得到圆满解决，更另深刻的知道了模具设计各个阶段的重要性和严谨性，达到了毕业设计的目的。伴随经济建设，特别是汽车、机械、电子、日用制造等行业的飞速发展，对模具设计与制造的人才的需求与日俱增，模具设计制造，特别是注射模具的设计与制造将更为受到重视，并将会广泛应用到各个领域中，飞速发展.相信这次设计中获得的经验及处理问题的能力将会对今后的学习和工作有所启示和帮助。模具总装图致谢在本次毕业设计中.特别感谢XXX指导老师的指导和幅助.给予了我充分的信心和把握，让我按时完成了本次设计.由于经验不足和财专业知识的了解不修透彻，在设计时常行遇到一些同时无法理解，老师则耐心而认出的加以指导怖助，让我学到了书本上学不到的知识，既增长了见识也充实了自己.参考文献1赵华.模具设计与制作M.北京：清华大学出版社，2009-042黄平、朱文坚.机械设计教程-理论、方法与标准国.北京：清华大学H1.版社，2010-123郭铁良.模具制造工艺学M.北京:高等教育出版社，2008-114赵昌盛.实用模具材料应用手册M.北京：机械工业出版社，2005-065王焕庭、李茂华、徐善国.机械工程材料（M大连，大连理工大学出版社,2000-056屈华昌.妫料成型工艺及模具设计N北京，高度教育出版社，2007-087吴兆祥、高枫.模具材料及表面处理M.北京,机械工业出版社，2002-048黄毅宏、李明辉.模具制造工艺M.北京：机械工业出版社，2003-079张克思.塑料材料学.明西安:西北工业大学出版社,2000-0510宋涛、顾军等.热处理技术M.北京:化学工业出版社,2003-01U刘靖岩.模具设计与制造.北京：中国轻工业12王树勋.注塑模具设计与制造实用技术M.广州：华南理工大学出版社，1996-0613高为国.模具材料M.机械工业出版社,2005-0114蒋继宏、王效岳注塑模具典型结构100例M.北京：中国轻工业出版社,2000-0615王鹏驹、张杰塑料模具设计师手册北京：机械工业出版社，2008-1016ABCuG论坛ww17燕秀模具论坛WwW18免费CI）教程网www.infetid,com