放大镜注塑模具设计

第 8 页 共 16 页放大镜注塑模具设计引 言模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。但由于它是一项综合性技术，所以它的发展必然涉及许多领域的共同配合，特别是塑料工业和钢材工业。塑料模具设计是模具设计与制造专业学生的主干课程，通过本次设计达到以下几方面的要求：1、 系统的了解塑件的工艺性分析及其成型工艺；2、 掌握模具零部件的基本设计及其结构特点；3、 了解注塑机的一般选用原则；4、 了解模具的一般装配过程；5、 熟练应用UG3.0、AutoCAD等软件 。 本次设计选择的主题是放大镜的设计, 选该产品大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。由于放大镜外形尺寸无精度要求，且无需与其他零件相配，所以凹凸模零件型腔尺寸可直接按产品尺寸加工。从选题到具体设计，都与塑料材料学、模具材料学、机械制图、公差配合、模具设计、模具CAD等课程具体结合，实现了理论与实际的重大突破，但学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，恳请各位老师指正。摘 要本次设计分析了放大镜的结构特点，决定采用一模二腔。从放大镜的工艺性分析具的总体结构设计 注塑机的选用 模具加工工艺的塑料成型模具的一般步骤。附带模具结构设计和相关计算的全套图纸。 关键词：放大镜 注塑机 型腔 加工工艺目录引 言2摘 要31塑件制品的工艺性分析5（1）明确制品设计要求5（2）明确制品批量5（3）计算制品的体积和重量62注塑机的确定73模具设计的有关计算：74模具结构设计7(1) 分型面的选择7（2）型腔数量的确定及型腔的排列7（3）浇注系统的设计7（4）型芯和型腔结构的确定9（5）推出方式的选择11（6）模具冷却系统的设计11（7）标准模架的选择115注塑机参数校核12（1）最大注塑量校核12（2）锁模力校核13（3）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核13（4）开模行程校核13（5）型腔壁厚、底板厚度的确定146模具凹凸模零件加工工艺14（1）型腔杆加工工艺规程14（2）定模型腔加工工艺规程14（3）动模型腔加工工艺规程的编制147. 毕业设计小结158.参考文献16如图1-1所示放大镜产品，设计注塑模具。1塑件制品的工艺性分析（1）明确制品设计要求如图1-1、图1-2分别为放大镜三维立体图和二维工程图。图1-1放大镜产品三维立体图图1-2 放大镜二维图（2）明确制品批量该产品大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口，如图1-3所示图1-3 一模二腔浇注系统（3）计算制品的体积和重量该产品为放大镜需透光，所以材料采用聚炳乙稀,查本书附录2附表21或塑料产品说明得知其密度为1.05,收缩率为0.7%。我们使用UG软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积，也可根据形状进行手动几何计算得到图形的体积。通过计算塑件的体积V塑= 25(cm3) (计算过程从略。)塑件的重量 M塑件=V塑=1.0525=26.3(g)式中： 塑料密度。浇注系统体积 V浇= 6.2 （cm3）浇注系统重量 (g)故V总=2V塑+ V浇=225+6.2=56.2（cm3）故M总= V总=56.21.05=59.2 (g)2注塑机的确定根据塑料制品的体积或重量查有关手册选定注塑机型号为：JPH50B注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量: 94 g 锁模力：500 KN注塑压力：154Mpa 最小模厚：150 mm开模行程：380 mm 最大开距：530 mm 顶出行程：60mm 注塑机定位孔直径：100 mm喷嘴前端孔径：3 mm 喷嘴球面半径：SR10 mm 注塑机拉杆的间距：295295 mm3模具设计的有关计算：凹凸模工作尺寸的计算由于放大镜外形尺寸无精度要求，且无需与其他零件相配，所以凹凸模零件型腔尺寸可直接按产品尺寸加工。4模具结构设计(1) 分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，利于排气，保证塑件表面质量。具体结构见模具装配图1-4。（2）型腔数量的确定及型腔的排列模具结构采用一模二腔二板式结构，侧浇口浇注系统结构，顶出机构直接采用型腔零件兼做顶杆。 （3）浇注系统的设计浇口套也可选标准件,因为注塑机喷嘴口直径为3,由附录可选择进料口直径为3.5的浇口套，具体结构见模具装配图,模具装配图如图1-4所示。图1-4 放大镜注塑模具装配图 第 16 页 共 16 页 （4）型芯和型腔结构的确定该模具的主要型腔零件如图1-5、图1-6、图1-7所示。图1-5 放大镜型腔杆图1-6定模型腔图1-7 动模型腔（5）推出方式的选择推出机构应尽量设置在动模一侧。由于推出机构的动作是通过装在注塑机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。（6）模具冷却系统的设计在模具上开设冷却水道，通循环水对模具进行冷却，具体结构见装配图1-4。（7）标准模架的选择准模架一经选定，就可以到市场上购买到，根据上述分析，所以选用“2025-AI-30-30-70”，其中参数的意义是： 2025模架的长和宽分别为 20Omm 和250mm30定模板厚 30mm 60 动模板厚 60mm 其余尺寸详见模架结构图模架结构如图1-8所示图1-8 模架图5注塑机参数校核（1）最大注塑量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量的80%。所以，选用的注塑机最大注塑量应 0.8式中：M机注塑机的最大注塑量，单位g。M塑件塑件的体积，单位g，该产品 M塑件=26.3 g 。M浇浇注系统体积，单位g，该产品M浇= 6.5 g 。 故 （g）而我们选定的注塑机注塑量为：94(g) 所以满足要求。（2） 锁模力校核 F锁机 P模A P模熔融型料在型腔内的压力，（2040Mpa） A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 3105 mm2 F锁机注塑机的额定锁模力故 F锁机 P模A=403105=124.2（KN）我们选定的注塑机为：500(KN) 满足要求。（3） 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核a模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合 即模具长宽拉杆面积 模具的长宽为200250 H最小 故满足要求。（4） 开模行程校核我们所选用的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-（H模- H最小） H1 + H2 + ( 5 10 ) mm 因为 S机-（H模- H最小）=380-（210-150）=320 H1 + H2 + ( 5 10 )=15+74+10=109 故 满足要求H1推出距离，单位mmH2包括浇注系统在内的塑件高度，单位mmS机注塑机最大开模行程（5） 型腔壁厚、底板厚度的确定根据经验确定壁厚及底板厚度，具体厚度见模具装配图1-4。6模具凹凸模零件加工工艺（1）型腔杆加工工艺规程工序1 下料：60 mm X140 mm (调质718模具钢)工序2 车削：（按图纸加工，顶面球面不加工）工序3 数控铣削：（加工顶面球面留抛光余量0.05 mm）工序4 抛光：（型腔杆装入后与型腔一起抛光）（2）定模型腔加工工艺规程工序1 下料：154 mm X134 mmX35 mm(调质718模具钢)工序2 铣 （或刨）削：六面达尺寸150.4X130.4X30.4（长宽高 ）工序3 平磨：磨六面，要求各面垂直工序4 钳工：钻孔攻丝工序5 数控铣削：(加工型腔面，流道，进浇口，浇口道口)工序6 抛光：（与装入的型腔杆一起抛光）（3）动模型腔加工工艺规程的编制工序1 下料：154 mm134 mm35 mm(调质718模具钢)工序2 铣 （或刨）削：六面达尺寸150.4130.430.4（长宽高 ）工序3 平磨：磨六面，要求各面垂直工序4 钳工：钻孔攻丝工序5 数控铣削：(加工型腔面，流道，进浇口，顶出孔)工序6 抛光：（与装入的型腔杆一起抛光）7. 毕业设计小结为期二个月的毕业设计至今己将近尾声，敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。这次毕业设计总结了三年来所学的理论专业知识，是理论和实践结合的大课题，为提交我们分析问题、解决问题，巩固运用知识的能力发挥了举足轻重的作用，为提交我们实践操作技能，为我们踏上社会走上工作岗位参加工作奠定了良好的基础。通过本次毕业设计，我对塑料模的设计思路、方案分析， 拟定等各个环节有了较为清晰、深入的了解，拿到一个塑料制件，首先要对制件进行工艺分析，在满足制件使用要求的前提下，为提高制件质量、精度还可以对制件的某些部位进行改进。在此基础上，让我对注塑模具设计的各种成型方法、成型零件的设计、成型零件的加工工艺、主要工艺体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。在设计时要对各个方案进行权衡，尽早采用标准件以缩短设计周期，降低设计成本，这点是非常重要的。在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教工厂中极具经验的模具设计人员和工人师傅以及各位老师有关模具方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一种过程，而我对模具设计与加工的认识过程亦是如此。经过两个月的努力，毕业设计一定能为我三年的大学生涯划上一个圆满的句号，为将来的事业奠定坚实的基础。在这次设计过程中得到了现场设计人员、工人师傅，学校老师以及许多同学的帮助，使我受益匪浅。在此，对关心和指导过我的各位同事、老师和同学表示衷心的感谢!8.参考文献1黄云清主编.公差配合与测量技术M.北京：机械工业出版社.2001.2康鹏工作室编著.UG NX2模具设计M.北京：机械工业出版社.2005.3陈志刚主编. 塑料模具设计M.北京：机械工业出版社.2005.4黄锐主编.塑料工程手册 M.北京：机械工业出版社.2000.5高为国主编.模具材料M.北京：机械工业出版社.2005.6王家瑛主编.模具材料与使用寿命M.北京：机械工业出版社.2000.7张清辉主编.模具材料及热处理M.北京：电子工业出版社.2002.8苏建修主编.机械制造基础M.北京：机械工业出版社.2003.9编者不详. HTF300X5型注塑机使用说明书J.宁波：宁波海天集团公司.2004.