摘要本课题主要是针对小型电风扇挡尘板的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计,同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是小型电风扇挡尘板注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产小型电风扇挡尘板塑件产品,以实现自动化提高产量。针对小型电风扇挡尘板的具体结构,该模具是侧浇口的注射模具。为了方便脱模,采用了四根顶杆均匀的分布在塑件能承受较大推力的地方,方便了脱模,也简化了模具机构,降低了成本。关键字:塑料模具小型电风扇挡尘板推杆侧浇口目录前言··················································1塑料件的三维零件图····································2第一章塑件工艺分析··································31、塑件分析················································32、电风扇挡尘板的物料性能、成型性能与零件结构··············3第二章注塑设备选择··································41、测量塑件的体积··········································42、计算出塑件的质量········································43、选定注射机··············································44、XS-Z-30型注射机的参数···································5第三章分型面位置的确定·······························51、分型面选择原则···········································52、零件图析确定分型面·······································6第四章浇注系统形式和浇口的设计·······················61、浇注系统设计原则·········································62、主流道衬套设计···········································63、分流道设计···············································74、浇口的设计···············································9第五章成型零件的设计与加工工艺·······················101、定模板的设计·············································112、动模板的设计·············································123、型芯的设计···············································124、模架的设计···············································13第六章合模导向机构设计·······························141、导向与定位机构设计·······································14第七章脱模机构设计···································151、脱模机构设计·············································15第八章注塑机参数校核·································171、最大注塑量校核···········································172、注射压力校核·············································183、锁模力校核···············································194、模具与注射机安装相关部分尺寸校核·························19第九章排气、冷却系统的设计与计算·····················201、排气系统的设计与计算·····································202、冷却系统的设计与计算·····································21第十章模具的装配·····································231、模具的装配程序···········································23设计总结···············································24结束语·················································25参考文献···············································26前言随着中国当前的经济形势的日趋好转,在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下,中国的制造业也日趋蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本,模具被誉为“进入富裕的原动力”,德国则冠之为“金属加工业的帝王”,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视,早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内,塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是小型电风扇挡尘板注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产小型电风扇挡尘板塑件产品,以实现自动化提高产量。针对小型电风扇挡尘板的具体结构,通过此次设计,使我对侧浇口模具的设计有了较深的认识。同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等,结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统)有了系统的认识,拓宽了视野,丰富了知识,为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。设计者:江源二〇一〇年十一月塑料件的三维零件图第一章:塑件工艺分析1、塑件分析小型电风扇挡尘板为塑料小件,需要大批量生产,则选用一模两件,其材质必须有良好的绝缘性,相对强度要求不高,从经济环保角度考虑选择聚丙烯(PP)塑料。小型电风扇挡尘板尺寸见图1-2-1,整体尺寸是Ф80的圆形壳盖,高20mm,尺寸精度要求不高。⑴塑件尺寸较大但是表面及内部尺寸要求精度等级不高,采用常规的侧浇口即可。⑵塑件为中小批量生产,且塑件的形状不复杂。⑶由于塑件为了安装和取下方便,采用的是套式结构,没有卡槽结构或者螺纹结构,制造注塑模简单,降低了制造成本。2、电风扇挡尘板的物料性能、成型性能与零件结构聚丙烯的性能及用途:强度、刚性、耐热性均优于HDPE,硬度比HDPE高,可在100左右使用。具有优良的耐腐蚀性,良好的绝缘性,不受温度影响,但低温变脆、不耐磨、易老化。适用于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。聚丙烯的成型性能:流动性极好,冷却速度快,收缩率大,塑件应壁厚均匀,避免缺口、夹角、防止应力集中。零件结构:图1-2-1电风扇挡尘板零件结构图第二章:注塑设备选择1、测量塑件的体积通过三维制图软件将塑件在三维软件中表现出来,并利用三维软件自带的体积查询功能查看其体积。经查看:V件≈10.76cm32、计算出塑件的质量查书【1】P389附录A可得:聚丙烯的密度:ρ=0.90g/cm3根据公式:m=ρV得出塑件的质量为:m≈9.7g3、选定注射机注射机的注射量要满足:V总=V件+V浇道因为是一模两件,所以:V总=2x10.76+10=31.52cm3V机≥V总/0.8则:V机≥39.4cm3查书【1】P395附录D:选择XS-Z-60型号的注塑机4、XS-Z-30型注射机的参数查书【1】P395附录D:表2-4-1XS-Z-60型注射机参数表标称注射量60cm3拉杆空间190x300mm螺杆(柱塞)直径38mm合模方式液压-机械注射压力1220x105Pa泵流量70,12L/min合模力50x104N泵压力65x105Pa螺杆转数/电动机功率11kW注射行程170mm螺杆驱动功率/注射时间/加热功率2.7kW注射方式柱塞式机器外型尺寸3.61x0.85x1.55m模具最小厚度70mm机器重量2x104N模具最大厚度200mm资料提供单位上海塑机厂模板最大行程180mm锁模力45x104N最大成型面积130cm2喷嘴球径R10mm模版尺寸330x440mm喷嘴口直径2mm第三章:分型面位置的确定1、分型面选择原则如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析比较,从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:⑴分型面应选在塑件外形最大轮廓处。⑵便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。⑶保证塑件的精度要求。⑷满足塑件的外观质量要求。⑸便于模具加工制造。⑹对成型面积的影响。⑺对排气效果的影响。⑻对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第⑵和第⑸第⑻点。为了便于模具加工制造,应选择平直分型面易于加工的分型面。2、零件图析确定分型面如图3-2-1分型面A-A可以把前模做成一个平面就行了,大大的简化了模具的制造,并且提高了模具的使用寿命。采用B-B分型面需要加工前模,增加了模具的生产难度,从而提高生产成本,选择使用A-A分型面。图3-2-1分型面选择第四章:浇注系统形式和浇口的设计1、浇注系统设计原则教主系统的设计是注射模设计的一个很重要的环节,它对注塑成型的效率和塑件质量都有直接的影响,因此在设计浇注系统时必须注意下面的原则:⑴了解塑料的成型工艺特点。⑵尽可能采用平衡式布置。⑶保证热量和压力损失小。⑷减少浇注系统及塑料耗量。⑸排气良好。⑹防止型芯和塑件变形。⑺整修方便,保证塑件外观质量。2、主流道衬套设计为了便于流道内凝料拉出,主流道设计成圆锥形,其锥角α=2°~6°。主流道衬套与注射机喷嘴接触凹坑球半径应比喷嘴的球头半径大1~2mm,主流道小端直径应比喷嘴直径大0.5~1mm。图4-2-1主流道衬套3、分流道设计⑴分流道断面形状选择:分流道常见的断面形状有圆形、正六边形、梯形、U形、半圆形、矩形等。比较常用且单边加工方便,容易脱模的断面是U形,则选择U形断面。其中断面比例为:h=2r(r为半圆的半径),斜角β=5°~10°。图4-3-1U形断面图⑵分流道形状尺寸设计:为了便于加工及凝料脱模,分流道大多设置在分型面上,分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等,本次设计中采用U形截面,加工工艺性好,且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大,一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸:42654.0LmBBh