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购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 前 言 在毕业设计中能根据自己所学的知识、技术、能力、很好的设计出自己的模具是每一名学生对自己的基本要求。同时也能够对现代模具设计的水平有所了解。 随着模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为一个行业越来越引起人们重视。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天 津津荣天和机电有限公司和烟台北极星 轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 面粗糙度 具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10 30 万次，淬火钢模达 50 1000 万次，交货期较以前缩 短，但和国外相比仍有较大差距，具体数据见表一。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 29 34 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具 有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 50 80%相比，差距较大。 在制造技术方面， 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 、美国 国 国 本 色列公司的 国 些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了集成，并能支持 术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模要有北航华正软件工程研究所开发的 中理工大学开发的注塑模 些软件具有适应国内模具 的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具 随着经济的不断发展和进步。人类对自己的生活和工作都不段的进行优化。而如今电脑成为了我们社会发展的主角，对电脑的应用更是我们生活和工作不可缺少的工具。而电脑键盘是电脑的主要输入设备，设计大众化手感的按键，为了能使人们在输入信息的同时能有很好的舒适感和不容易产生疲惫感。塑料模设计是一门很强的设计学科，又是一门正在飞速发展中的学科，所以此次设计是为了锻炼的自己在学校中三年来对自己所学知识的验证。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 目录 前 言 . 1 第一章 模具结构的确定 . 2 件的工艺分析 . 3 . 4 . 5 第二章 模具各个部件的设计 . 7 . 7 . 8 . 10 . 12 . 14 . 15 第三章 总 结 . 16 参考文献 . 17 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 第一章 模具结构的确定 摘要 :在造型设计中 首先生成各种底层零件的三维模型，然后对这些零部件进行空间定位生成装配。在装配件设计时，可以根据需要对装配件中的零件进行修改，比如修改零件尺寸，移动零件在装配件中的位置， 生成新的特征等。对于一个装配件，当其中所有的零件多被装配完全约束时，这种装配就称为参数化的装配件，否则就是非参数化装配。总的来说还是觉得自己有了进一步对模具设计的认识和设计设计新体会，同时也能对模具设计方面更进一步。 关键词 :造型； 装配； 具结构设计。 件的工艺分析 该塑件的材料为丙烯腈 苯乙烯共聚物（ 的基本特征： 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分各自的特性，使 有良好的综合力学性能。丙烯腈使 良好的耐化学腐蚀及表 面硬度，丁二烯使 乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 毒、无味、呈微黄色，成型的塑料有较的光泽。密度为 极好的抗冲击强度，且在低温下也在不迅速下降。 良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐类对 乎无影响，但在酮、醛、酯、中会溶解或形成乳浊液。 物油等化学药品引起开裂。 于成型加工，经过调色可配成任何颜色。 缺点 就是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变形温度 93左右，且耐气候性差，在紫外线作用先易变硬发脆。 塑料件性能：（ 1）力学性能：屈服强度为 50伸强度 38 裂伸长率 35%、拉伸弹性模量 曲弹性模量 曲强度 80氏硬度 度 体积 水性 点 130 160。 1分析塑件的结构工艺性 塑件相对一般塑料件较小，其整体结构复杂，尺寸测量不便，但符合一般塑件的设计要求，主要设计特征是抽 芯机构 。 实体如图： 图 1 计算机按键造型图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 2 塑件精度确定 考虑塑件工作要求不高，故选一般精度。公差等级为 4级，平均收缩率为 根据塑料件的体积及主流道、分流道的容量来确定注射机的型号 。 图 2 计算机按键造型图 1 初选注射机确定型腔数 根据塑件的形状估算其体积和重量 采用相似取值来计算。 （ 14*12） +（ 18*18） *10/2=2460 3 *6*12=504 3 *=3 (*2)*2=2 3 *（ *12=3 （ *（ +（ *（ *（ *1/2=3 塑件体积为 V = 3 3 塑件重量为 V=g (密度 =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： 注射机额定注 射量 次注射量不超过最大注射量的 80% 即 n=( 式中 n型腔数 注系统重量 (g) 件重量 (g) 射机额定注射量 (g) 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 估算浇注系统的体积 流道为 U 型草截面的浇注系统。 浇注系统估算结果： 16 +（ 16 25 ） 1/2+25 24/3=2=4 6 4 60=5760 3=8 3 1 1=24j=760+24=7316 注系统重量 设 n=4 则得： n （ 8 ，并根据塑料注射机技术规格表 用 22 型注射机。 根据塑件精度，由于该塑件精度较低， 故采用多型腔模具，即 n=4。 生产批量该塑件属大批量生产，故宜采用取多型腔模具。 2 注射机型号的确定 锁模力的校核 P(1)126*（ 2* =105P 其中 融塑件分型面上的涨开力 N P=塑件熔体对型腔的成型压力，其大小为注射压力的 80% A=单个塑件在模具上的投影面积 注系统在模具上的投影面 积 3 开合模行程的校核 S 2+（ 510） 注射机最大开模行程为 280025取 135合格。 推出距离（脱模距离） 包括浇注系统在内的塑件高度 1 确定成型位置 由于塑件内部形状比较复杂，故要设计小型芯，凹模型腔设计在中间板上，在凹模型腔内设计一 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 个小型芯。采用环形 4 个型腔分布在模板中。 图 3 模具结构装配图 4 复位杆 14 弹簧 2 确定分型面位置 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇口系统设计、塑件结构工艺及尺寸精度、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。该塑件需要侧抽芯，所以根据其特点及表面质量要求，采用平直分型，（其分型面如图 3 示： 3 脱模原理 合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭和。型腔由定模板上的凹模固定在动模 板上凸模组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注塑机开始注塑，塑料熔体经定模板的浇注系统进入型腔，待熔体充满型腔并经过保压，补缩和冷却定型和开模。开模时，通过斜导柱 11 作用于侧型芯滑块 13，迫使其在动模板的到滑槽内向外滑动，直至塑件和滑块完全分开，从而完成侧抽芯动作。这时，注射机合模系统带动动模板 7 后退，模具从动模 7 和定模 8 分型面分开（即 塑件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出，动模移动到一定的距离的时候，注射机的顶杆接触推板 2，推动机构开始动作，使推杆 和拉料杆分别将塑件及浇注系统 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 的凝从凸模和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料用人工一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模是，推杆机构靠复位杆并准备下一次注射。（其模具结构三维如图 4）所示： 图 4 模具结构三维线框图 第二章 模具各个部件的设计 1 型腔的尺寸计算： 尺寸 公差数值 / 计算结果 18 z=（ 1+ *+2 z=（ 1+ *+5 z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+0 z=（ 1+ *+ z=（ 1+ *+ 型心的尺 寸计算： 尺寸 公差数值 / 计算结果 14 z =(1+*14+ z =(1+* 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 z =(1+* z =(1+*9+ z =(1+*2+ z =(1+* z =(1+*8+1 z =(1+*11+ 成型零部件的强度与刚度计算 整体式矩形型腔结构与组合式型腔相比刚性大。底板与侧壁为一整体，这样型腔底部不会出现溢料间隙，所以在计算型腔时，变形量的控制主要是为了保证塑件尺寸精度和顺利脱模。 1 主流道、分流道设计： 1）主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道， 通常和注射机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。 a、为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，其锥度为 2 4，取 4。对流动性差的塑料，也可取 3 6，过大会造成流速减慢，易成涡流。内壁粗糙度为 b、主流道大端呈圆角，其半径常取 r=1 3减少料流转向过渡时的阻力。 c、在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注射成型。 d、为了使熔融塑料从 喷嘴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 r2=12其小端直径 D=d+(凹坑深度常取 34 4 2）分流道设计： 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般分设在分型面上，起分流和转向的作用。 a、分流道的长度和断面尺寸 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。 4 b、分 流道的断面形状为 如图 5) 8图 5 分流道二维图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 要减少流道没的压力损失，流道的截面积大、表面积小，以减少传热损失。 H/d=0.9,h=6*.4,x/d=0.7,x=8*2 分流道的布置 : 1）分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。 采用平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、截面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡。 2）分流道与接口的连接 : 分流道与接口 的连接处于加工成斜面并 用圆弧过度，有利于塑料容体的流动及填充。 如图 6所示： 图 6 分流道三维线框图 3 冷料穴和拉料杆的设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一。一般位于主流道对面的动模板上或处于分流道的末端。作用是：（ 1）注系统道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体的冲填速度，又影响了成型塑件的质量。（ 2）便于在该处设置主流道拉料杆的功能。 拉料杆采用 Z 字型（如图 7）固定在推杆固定板上，工作时依靠 Z 字型钩将主流道凝料拉出浇口套，推出后由于钩子的额方 向性而不能自动脱落，需要人工取料。 图 7 拉料杆二维图 倒圆角 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 4 浇口形式与尺寸 : 浇口形式采用侧浇口，一般开设在分型面上，从塑料件的外侧进料。特点是浇口截面形状简单，加工方便；能对浇口尺寸进行精密加工；浇口位置选择比较灵活；以便改善冲模形状；去除浇口方便，痕迹小。 5 浇口套的设计 : 浇口套与注射机的定位孔配合的直径比注射机的定位孔直径小 便于装模，模具大，该间隙也应大些；材料常用 7。 浇口套设计如图 8所示： 图 8 浇口套三维图 1 支承板设计 支承板是垫在动模型腔下面的一块平板，其作用是承受成型时塑料熔体对动模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯的固定板。其中相关尺寸根据模架而定 所示： 图 9支承板三维图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 2 垫块设计 用于支承动模成型部分并形成推出运动空间的零件。其中相关尺寸根据模架而定。 3 模座板、定模座板的设计 定模座板使定模固定在注射机的固定工作台面上的模板。 动模座板使动模固定在注射机的移动工作台面上的模板。 其中相关尺寸根据模架而定。定模板 如图 10 如图 10 定模板三维图 4 推杆固定板设计 推杆固定板设计如图 11所示： 图 11 推杆固定板三维图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1 采用推杆推出 截面成圆形，在推杆固定板上的孔应为 d+1杆台肩部分常为 d+5杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用 H8/推杆直径的大小与不同的塑件品种 而定；推杆的材料采用 处理要求 4，推杆工作端配合部分的粗糙度 m; 圆形推杆直径的 d=6。 推杆位置的选择 1） 推杆的位置应选择在脱模阻力最大的地方。 2） 塑件各处的推模阻力相等时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，素件推出平稳和不变形。 应考虑推杆本身的强度和刚度。 2 推杆的设计 1） 推杆的材料采用 5，推杆工作端配合部分的粗糙度 m; 推杆如图 12 所示： 图 12 推杆三维图 3 导柱的设计 用于动模与定模间或推出机构零件的定位与导向。 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度 高出 812免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 导柱为国家标准 84 带头导柱的规格，导柱的材料为 5； 导柱、导套如图（ 示： 图 13 导套 图 14 导柱 4 复位杆的设计 复位杆如图 15所示，材料 15 复位杆 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1分型面的设计 分型面为定模与动模的分界面。 分 型面的选择主要从以下方面考虑：使塑件在开模后留在动模上；分型面的痕迹不影响塑件的外观；浇注系统应合理安排；使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；使塑件易脱模。综合考虑设计如图四所示。 2侧向分型与抽心机构 侧向分型与抽心机构是在开模力或推出力的作用下，斜导柱驱动侧型芯或侧向成型块完成侧向抽芯或侧向分型的动作。 1)斜导柱的设计 斜导柱的形状及技术要求 斜导柱的形状成圆形，工作端成锥台形倾斜角 a，一般取 =a+2。 3。 斜导柱固定端与模板之间采用 H7/渡配合，斜导柱工作部分与滑快上 斜导孔之间的配合采用 斜导柱与侧滑块上的斜导空之间间隙可放大到 2 3导柱的材料多为 处理要求硬度8 2)斜导柱的倾斜角 一般在设计时取 a 25。 最常用的是 12。 a 22。 取 15。 楔紧块的楔紧角 a= a +2 3)外抽芯斜导柱长度计算 斜导柱长度及计算见图 16。 图 16 斜导柱 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 L=2+4+（ 5 10） =D/2*h/d/2*s/68 式中 h 斜导柱固定板的厚度 s 抽心距 d 斜导柱工作部分的直径 4)内抽芯斜导柱长度计算 L=2+4+（ 5 10） =D/2*h/d/2*s/82 图 17斜导柱二维图 3导滑槽的设计 斜导柱的侧抽芯机构工作时，侧滑块是在有一定精度要求的导滑槽内沿一定的方向作往复移动的。根据侧型芯的大小、形状和要求不同，导滑槽的形式也不同，采用整体式 T 形槽。 材料为 45#，热处理要求 58。 模具温度是指模具型腔和型心的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状、外观和尺寸精度多有重要的影响。模具中设置温度调节系统的目的就是要通过控制模具的温度，使注射成型塑件有良袄的产品质量和较高的生产效率。 设置冷却效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的 方法。如果不 能实现均一的快速冷却，则会使塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据塑件的形状、壁厚及塑料的品种，设计 与制造出能实现均一、高效的冷却回路。下面介绍冷却回路。并且要做到使冷 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 却介质在回路系统内流动畅通，无滞留部位。 1、 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大 2、 冷却水道离模具型腔表面的距离一般取 10 15、 冷却水道出入口的布置 4、 冷却水道应沿着塑料收缩方向设置 5、 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位及避开导柱孔、螺钉孔、销钉孔。 经综合考虑在定模板设置两条直通式 2 8 的冷却水道，其水嘴如图 18： 图 18 水嘴 第三章 总 结 随着经济的不断发展和进步。人类对自己的生活和工作都不段的进行优化。而如今电脑 成为了我们社会发展的主角，对电脑的应用更是我们生活和工作不可缺少的工具。而电脑键盘是电脑的主要输入设备，设计大众化手感的按键，为了能使人们在输入信息的同时能有很好的舒适感和不容易产生疲惫感 。 此次的毕业设计的图大部分由 造型完成 。 因为之前做过课程设计用的是 管制图软件有所改变。但是有了设计模具的经验 是此次设计的课件比较复杂，虽说有了一定的设计经验 ,但是在此次设计过程中也有不少的障碍 , 在计算、选择模架包括各个零部件的考虑 的材料及各个方面的尺寸的确定比较复杂。而且在定位尺寸 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 方面还要做的相当准确，克服这样的难题就要相当的仔细和细心要把没一部分的尺寸都列出来，否则在装配的时候跟本没办法组装。在计算方面要找各个的设计指导书，查找相关的技术公式和选择各个部分的零部件的表格。尽量使用标准件，按照国标使用。在制图造型方面还是要有提高一定的技术能力。虽然此次的设计造型图相对来说还是比较简单。但是这也是最基本的造型相对来说还是没有太大的难度，所以比较顺利的完成造型。同时在装配方面也要选择自己的装配方法，在由底向上的装配方法的过程中，首先生成 各种底层零件的三维模型，然后对这些零部件进行空间定位生成装配。在装配件设计时，可以根据需要对装配件中的零件进行修改，比如修改零件尺寸，移动零件在装配件中的位置，生成新的特征等。对于一个装配件，当其中所有的零件多被装配完全约束时，这种装配就称为参数化的装配件，否则就是非参数化装配。总的来说还是觉得自己有了进一步对模具设计的认识和设计设计新体会，同时也能对模具设计方面更进一步。 参考文献 1 冯炳尧、 韩泰荣、 蒋文森主编 .模具设计与制造简明手册 海科学技术出版社 2 屈华昌主编 .塑料成型 工艺与模具设计 . 北京： 高等教育出版社 2001 3 李澄、天生、闻百桥主编 .机械制图 . 北京： 高等教育出版 1997 4 吴兆祥主编 .模具材料及表面处理 械工业出版社 2000 5 许发樾主编 .实用模具材料及表面处理 械工业出版社 2000 6 郁雷主编 .塑料模设计课程指导设计指导书
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