浴室喷头注塑模具设【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 购买设计文档后加 费领取图 纸 摘 要 浴室喷头注塑模模具设计是编写者两个月以来所编写的课程说明书。主要介绍：注射模的整个过程，包括成型零部件、 液压油缸抽芯机构， 推出机构、流道等一些设计。在论文书写过程中，通过一个月的时间对原始资料进行搜集，充分考虑模具的各种结构并和指导老师及同学之间进行讨论，最终选择了论文所写的模具结构。 本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的，包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、注射模具成型、工程材料等；一部分是通过查手册所得； 采用 还有少部分是同学 之间的交流和自己三年的实习总结。 关键词： 机械设计；模具设计； 丘工学院毕业设计（论文） he of of is i.e,on of of a is of of by of of at of to a as as by of is in in in he of is is UG D 购买设计文档后加 费领取图纸 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 第一章 前言 . 1 具在加工工业中的地位 . 1 具的发展趋势 . 1 深理论研究 . 1 效率、自动化 . 1 型、超小型及高精度 . 2 新模具制造工艺 . 2 准化 . 2 源背景 . 2 的 . 2 求 . 3 际意义 . 3 要设计内容 . 3 第二章 材料与塑件分析 . 4 料制品产量和生产要 求 . 4 料品种牌号 . 4 品图样 . 9 寸及要求 . 9 据制品尺寸几何形状进行分析 . 9 分型面的选择 . 10 第三章 模具基本结构设计 . 11 射机选择 . 11 具型腔数目的计算 . 12 算原理 . 12 品体积 . 12 购买设计文档后加 费领取图纸 腔数目确定 . 12 架选择 . 13 第四章 成型零件尺寸及结构 . 14 苯乙烯的收缩率（ S） . 14 芯尺寸及结构设计 . 14 芯径向尺寸计算利用公式 . 14 芯高度尺寸 . 15 腔尺寸及结构设计 . 15 腔径向尺寸 . 15 腔深度尺寸 . 16 腔结构 . 16 型腔计算 . 16 第五章 模具结构 . 18 具结构图 . 18 具与成型机械关系的校核 . 18 品及流道体积 . 18 射机的校核 . 19 第六章 浇注系统 . 21 述 . 21 注系统的设计 . 21 流道的设计 . 21 口的设计 . 21 气糟的设计 . 23 模导向机构的设计 . 23 第七章 推出机构 . 25 述 . 25 出机构 . 25 . 26 第八章 支承零件 . 30 固件及其他附件 . 30 模部分 . 30 购买设计文档后加 费领取图纸 模部分 . 31 第九章 冷却系统 . 32 度调节对塑件质量的影响 . 32 却系统之设计规则 . 33 第十章 模具的装配与工作过程 . 35 具的工作过程 . 35 结论 . 37 参考文献 . 38 致 谢 . 39 商丘工学院毕业设计（论文） 1 第一章 前言 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和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 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，尤其是 模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和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，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，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发展。 具的发展趋势 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。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面： 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渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。 效率、自动化 大量采用各种高效率、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。 购买设计文档后加 费领取图纸 2 型、超小型及高精度 由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、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。 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，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。 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。 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种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和 热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 课程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。 源背景 浴室喷头为 料制品，采用注射模进行成型，这种制品结构比较简单，加工难度不大。 的 购买设计文档后加 费领取图纸 3 通过本课题的设计，能够懂得模具的整个设计过程及综合性的掌握本专业知识，能够掌握 软件的操作方法。 求 设计本课题的要求的理论联系实际。在学习好相关的设计理论知识的同时，还必须了解实践操作。另外，设计的模具首先要能制造出来，还要 有一定的使用价值。 际意义 通过本课题的设计，可以更好的掌握模具的整个设计过程。在设计过程中，定会遇到许多以前没有遇到的问题，有问题就会促使自己想尽一切办法去解决，从中获得一定的知识。把整个设计做完之后，就会对知识有个系统的了解。另外，通过对 以有更好、更熟练的操作技能。这些工作对我以后的人生将是一笔大财富。 要设计内容 本课题的设计主要包括成型零件的设计、浇注系统的设计、导向及定位部分的设计、推出与复位部分的设计、固定支承和紧固件的设计、模具 结构的整体设计、工艺过程的编写及对 购买设计文档后加 费领取图纸 4 第二章 材料与塑件分析 料制品产量和生产要求 根据图纸要求，此制品为大批量生产，在生产要求上不是很高，所以在模具设计时应力求结构简单，但要能达到制品的各种要求。 料品种牌号 聚乙烯（ 简称 乙烯 经聚合制得的 一种 热塑性树脂 。在工业上，也包括 乙烯 与少量 共聚物 。聚乙烯无臭，无毒，手感似 蜡 ，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可 达 70 C）， 化学稳定性 好，能耐大多数 酸碱 的侵蚀（不耐具有氧化 性质 的酸）。常温下不溶于一般 溶剂 ， 吸水性 小， 电绝缘性 优良。 1 物质性能 编辑 是以 乙烯 单体 聚合 而成的 聚合物 。聚乙烯乃 1922年由 英国 成， 1939年开始工业生产，在 美国 正式工业性生产，大战中为重要的 雷达 用 绝缘材料 和 军需 用品，战后，日本三井石油化学、 住友化学 （ 1958年）开始正式生产， 1975年 14 年厂年产 次于美国。 1933年， 英国 卜内门 化学 工业 公司 发现 乙烯 在高压下可聚合生成 聚乙烯 。此法于1939年工业化，通称为 高压 法。 1953年联邦 德国 2为催化剂 ， 乙烯 在较低压力下也可聚合。此法由联邦德国赫斯特公司于 1955年投入工业化生产，通称 为低压法聚乙烯。 聚乙烯 聚 乙烯 是 结晶 热塑性 树脂 。它们的 化学结构 、 分子量 、 聚合度 和其他性能很大程度 购买设计文档后加 费领取图纸 5 上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。 结晶度 取决件分子链的规整程度与其所经历的热历史。 聚乙烯对于环境应力 (化学与机械作用 )是很敏感的，耐热老化性差于聚合物的化学结构和加工条。聚乙烯可用一般 热塑性塑料 的 成型 方法 (见 塑料加工 )加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、 日用品 等，并可作为电视、 雷达 等的高频 绝缘材料 。随着 石油化工 的发展， 聚乙烯 生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的 1/4。 1983年世界聚乙烯总生产能力为 2011年最新统计结果，全球产能达到 96乙烯生产的发展趋势显示，生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的 消费市场。 在 核物理 ， 天体物理 ，反应堆运行中运用 聚乙烯 作为漫化剂来测 聚乙烯 量 中子 。对核物理的研究做出了自己的 贡献 . 化学分类 编辑 聚乙烯 (由 乙烯 聚合而成之聚合物，产品 发展至今已有 60年左右 历史 ，全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。 聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分 高密度聚乙烯 、 低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。 低密度聚乙烯 (称 高压聚乙烯 ，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等。 2 高密度聚乙烯 (称 低压聚乙烯 ，与 较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗 透性及抗环境应力开裂性，此外电 绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。 2 线型低密度聚乙烯 (则是乙烯与少量 购买设计文档后加 费领取图纸 6 高级 明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、 高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。 2 场。现阶段 的成长阶段； 980代末逐渐进入发展成熟期，世界上已少有 聚乙烯材料 难以印刷（除非进行本体改性或表面改性），故大多是无色或浅色制品，当然又由于其具有良好的耐环境老化性能，运动场上的人造草皮大多由聚乙烯制造。最简单的鉴别方法就是用煤气火焰（例如打火机）点燃一小块样品，样品会持续燃烧，有烟，且具有烧蜡 烛的味道。用指甲在其上划一下，有划痕的为低密度聚乙烯 (否则则是高密度聚乙烯 ( 结构特点 编辑 简写： n 聚合压力大小：高压、中压、低压； 聚合实施方法：淤浆法、溶液法 、气相法； 产品密度大小：高密度、中密度、低密度、线性低密度、超低密度； 产品分子量： 低分子量、普通分子量、超高分子量。 结构 聚乙烯的分子是长链线型结构或支结构，为典型的 结晶聚合物 。在固体状态下，结晶部分与无定型共存。 结晶度 视加工条件 和原处理条件而异，一般情况下，密度高结晶度就越大。 结晶度通常为 55 % 5%， 0%图 2 从图中可见， 子均有一定的支化度。而 每 1000个碳原子中含有 15 于侧链或支链降低了分子的规整度，所以，会含大量支链的 度和刚性均低。 1000个碳 原子的主链上只有 5而结晶高，密度、刚性和硬度等性能均较好。度上依赖于聚合物的分子量、支化度和结晶度，如断裂伸长率主要取决于 度高和结晶度 购买设计文档后加 费领取图纸 7 大，其力学性能就好，但延展性就差，所以，了解聚合物结构会对其结构改性和其他改性有很大帮助一般来说 H 0一 25 0一数值距离工程材料的拉伸强度 (100 还相差很大的距离。 特点 聚乙烯为典型的 热塑性塑料 ，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加工的观呈乳白色。其分子量在 1万一 子量超过 10万的则为超高分子量聚乙烯 f 子量越高，其物理力学性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为 100耐低温性 能优良。在 仍可保持良好的力学性能，但使用温度在 80110。 聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐 稀硝酸 、 稀硫酸 和任何浓度的盐酸、 氢氟酸 、磷酸、 甲酸 、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、 氢氧化钠 、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸浓硝酸、 铬酸 与硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用，而在 90，浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯，使其破坏或分解。 聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化，变色、龟裂、变脆 或粉化，丧失其力学性能。在成型加工温度下，也会因氧化作用，使其熔体戮度下降，发生变色、出现条纹，故而在成型加工和使用过程或选材时应予以注意。正因为聚乙烯拥有如上特质，容易加工成型，因此聚乙烯的再生回收具有非常深远的价值。 由 乙烯 均聚以及与少量 聚制得的乳白色、半透明的 热塑性塑料 。密度区分有 低密度聚乙烯 (也包括 线性低密度聚乙烯 )、 超低密度聚乙烯 等。无味、无毒。耐 化学药品 ，常温下不溶于溶剂。耐低温，最低使用温度 100。电绝缘性好， 吸水率 低。物理机械性能因密度而异。工业上低密度聚乙烯主要采用高压 (110 200高温 (150 300 )自由基聚合 。其他则用低压 配位聚合 ，有时同一套装置可生产密度 聚乙烯产品，称全密度聚乙烯工艺技术。聚乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护 套、管材、各种 中空制品 、注塑制品、 纤维 等。广泛用于 农业 、 包装 、电子电气、 机械 、 汽车 、日用杂品等方面。 性能应用 编辑 购买设计文档后加 费领取图纸 8 聚乙烯 聚乙烯为白色蜡状半透明材料， 柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的 介电性 能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132低密度聚乙烯熔点较低（ 112）且范围宽。 常温下不溶于任何已知 溶剂 中， 70以上可少量溶解于 甲苯 、 乙酸戊酯 、 三氯乙烯等溶剂中。 超高压聚乙烯：可作为工程 塑料 使用。 熔点 140 熔化焓 g 印刷方面 适用于抗水、油及化学物品等性 能较高的 产品 标签，瀚源印刷常将此材料应用于化妆品、洗发水、洗涤和其他在使用过程中有耐潮、耐挤压要求的日用化学品标签。优异的柔软性，尤其适用于塑料袋。也可用于因环保要求而不能使用 签材料的情况。 加工方面 聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于 制造 薄膜 、中空制品、纤维和日用杂品等。 应用薄膜 低密度聚乙烯广泛用作各种食品、衣物、医药、 化肥 、工业品的包装材料以及农用薄膜。也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。 1975年以来，高密度聚乙烯薄膜也得到发展，它的 强度 高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。 此外，还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。 中空制品 购买设计文档后加 费领取图纸 9 高密度聚乙烯强度较高， 适宜作中空制品。如牛奶瓶、去污剂瓶； 品图样 寸及要求 浴室喷头 3如图 根据制品尺寸几何形状进行分析 （ 1） 尺寸及公差 从制品所给的尺寸及公差查塑料模塑成型技术表 3级精度等级，查表 3级精度等级为一般精度，从经济方面考虑，在模具设计时模具精度等级也应设计成一般精度等级。 （ 2） 塑料制品的形状 此制品为浴室喷头方形制品，制品体积不大，如图 （ 3） 塑料制品的壁厚 测量产品可知，此制品最大壁厚为 2小壁厚为 1厚均匀，但是骨位较少，它会固化或冷却速度的不同引起收缩不均匀，从而在制品内部产生内应力。因此在模具设计时要进行冷却系统的设计及适应选择浇口。 购买设计文档后加 费领取图纸 10 （ 4） 脱模斜度 所设计的制品脱模斜度为 部分位置脱模斜度为零，这样制品对型心的包紧力大，脱模时较有脱模斜度的难，生产时可喷涂脱模剂。 （ 5） 分型面的选择 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： 型 面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。 分型面的选择 购买设计文档后加 费领取图纸 11 第三章 模具基本结构设计 射机选择 根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为 50注塑机的参数如下： 型号规格 A B C 螺孔直径 0 55 60 22 20 论容量 42 535 636 射出量 402 487 579 射出速度 mm/s 124 124 124 塑料化能力 g/s 出压力 05 169 142 螺旋回转数 r/ 225 锁模力 500 锁模行程 40 时间间隔 70 570 最大板厚 70 最小板厚 20 顶出行程 30 顶出力 2 顶出根数 9 最大泵压力 6 马达输出功率 0 加热器输出功率 购买设计文档后加 费领取图纸 12 机械外形尺寸 m 械重量 料器容量 0 料筒体积 L 570 具型腔数目的计算 算原理 通常注射机的实际注射量为注射机最大注射量的 80，即 = 80 (3式中 品实际所需注射量，单位 射机最大注射量，单位 由表 35以 246品体积 制品的结构及尺寸如图 积通过 3 113 型腔数目确定 制品数目用 用下列公式进行计算， 购买设计文档后加 费领取图纸 13 n= （ n*V 制 +=535/（ 2*113+=过计算可以设计型腔数量。考虑到模具排位，暂设计型腔数目为一模二腔。 架选择 根据制 品尺寸大小及型腔数目，查表模具标准应用手册表 6步选用 450.1(a)、 3.1(b) 模架型号采用 用标准模架，可以降低计算量，节约成本。 图 a） 图 (b) 购买设计文档后加 费领取图纸 14 第四章 成型零件尺寸及结构 苯乙烯的收缩率（ S） 查塑料制品及其成型模具设计表 ， 换算成平均收缩率 =(+)/2= (4芯尺寸及结构设计 芯径向尺寸计算利用公式 +)+43 0 (4制品的基本尺寸为： 90 查表公差为 将数值代入计算 1+ +43 0z=86（ 1+ +43 0= 购买设计文档后加 费领取图纸 15 芯高度尺寸 +32 0 (4制品的基本尺寸为： 表公差为 将数值代入计算 +2/3 =腔尺寸及结构设计 腔径向尺寸 型腔径向尺寸利用公式 +) （ 4 制品的基本尺寸为 : 90 查表公差为 数值代入计算 +) 购买设计文档后加 费领取图纸 16 = 90(1+) = 腔深度尺寸 型腔深度尺寸利用公式 制品的基本尺寸为： 表公差为 m = + (4将数值代入计算 1+ +43 0=腔结构 型腔结构简单，采用镶嵌凹模，这种结构成形的制品质量较好，加工方便，并且就镶嵌在型腔板上，与型腔板构成一体。 型 腔计算 购买设计文档后加 费领取图纸 17 型腔底厚、壁厚 用公式 t=r 111 +（ 4 代入计算得 t=用公式 t=r( 12 代入计算 t=较大值 厚计算 按刚度计算 h=强度计算 h=较大值 购买设计文档后加 费领取图纸 18 第五章 模具结构 模具结构主要由以下部分组成：成型部分、 支承部分、推出机构、浇注系统、导向 部分、紧固定位部分、冷却排气系统。在模具设计过程中，主要考虑塑料怎样进料，制品怎样成型、制品怎样脱出。 具结构图 通过对模具成型零件的计算，模架的确定，模具结构图如图所示。 具与成型机械关系的校核 品及流道体积 品体积 购买设计文档后加 费领取图纸 19 射机的校核 根据公式 V+代入计算得 V=113符合注射机的要求 中 p 熔融型料在型腔内的压力，该产品 A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算 A= 24593锁 注塑机的额定锁模力。 故 0x 24593 定的注塑机的压力为 2500足要求。 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合适 模具长模具宽 H+2+(3050安全距离 ) 注塑机最大开模行程 =1110H 模具厚度 =390 顶出距离 =50 浇注系统高度 =1451110390+50+145+50=635：满足条件 购买设计文档后加 费领取图纸 21 第六章 浇注系统 述 注射模的浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止的流动通道。对其要求是：使熔体平稳的进入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔内的气体顺利排出，在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分的把压力传到各个部位，以获得组织致密，外形清晰，尺寸稳定的塑料制品。可见，浇注系统的设计是十分重要的。浇注系统的设计正确与否，是注射成型能否顺利进行的关键，因此，要引起高度重视。 注系统的设计 流道的设计 主流道的截面形状一般 为圆形，其锥度为 2 6，在此模具的设计的设计中采用2，小端直径一般取 3 6大于注射机喷嘴直径 表 3此模具主流道小端直径设计为 流道的长度一般 设计为 145于主流道需要与高温塑料频繁接触，故设计主流道衬套是十分必要的，尤其是主流道要穿过两块板时，如果没有主流道衬套，在结合处很容易发生溢料，导致主流道难以取出，主流道衬套的球半径比注射机的球半径大 1 2计球半径为 流道衬套的尺寸查表 3具实用技术设计综合手 册。 口的设计 浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是： 体在浇口处首先凝结，防止其倒流。 购买设计文档后加 费领取图纸 22 口截面积约为分流道截面积的 口的长度约为 2口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。 当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温