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湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。湖南电子科技职业学院毕业设计塑料仪表盖模具设计姓名：夏祖华学号：200732107009班级：MG30707指导老师：叶久新教授湖南·长沙2010·5湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。前言模具被称为“百业之母”。的确，模具是工业生产中最基础和最具有源头意义的一环，无论在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%—80%的零部件都依靠模具孕育而来。作为制造业的上游部分，模具对产品质量、效益的决定作用会在工业流程的洪波中成倍放大，远远超出人们的想象。因此，要说模具决定着一个国家制造业的国际竞争力，半点都不夸张。二十多年来，我国模具工业发展迅猛，至近几年尤显疾劲。“十五”期间，模具业年均增速达20%。2005年，中国模具市场容量已近800亿元人民币，市场规模仅次于日本和美国。据专家预测，“十一五”期间，中国模具业市场份额更将达到1200亿元。如此惊人的宏大体量带来了灿烂机遇，与之对应的前提是我们的整体技术水平必须大幅提升。当前，国内模具企业大多集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低，而一些高精密、高质量的模具制品仍依赖进口。对于行业来讲，提升技术含量，走向高端，是未来的必然选择。同时，国际模具界巧妙借力于IT技术，以网络提升效率、优化服务，这种做法也是值得效仿的方向。对于从业者来说，模具业一直存在且不断扩大的人力资源缺口也是个人前景的莫大机遇。但细分来讲，人力缺口同样以兼具国际眼光与实战经验的高端人才为主，而普通设计人员并不缺乏，因此要大力发展被称为“百业之母”的模具行业，这就要求我们设计者有着更高的水平。湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。目录一塑料课程设计…………………………………………………………………..1二塑件成型的工艺性分析........................................21.塑件的分析............................................22.ABS的质量分析.........................................23.ABS注射成型过程及工艺参数..............................2三拟定模具的结构形式............................................31.分型面位置的确定..............................................32.型腔数量和排列方式的确定.....................................33.注射机型号的确定..............................................4四注射系统的设计.................................................61.主流道的设计..................................................72.分流道的设计..................................................73.浇口的设计...................................................94.校核主流道的剪切速率..........................................95.冷料穴的设计及计算...........................................10五成型零件的结构设计及计算.....................................101.成型零件的结构设计...........................................102.成型零件钢材的选用..........................................103.成型零件工作尺寸的计算......................................104．成型零件尺寸及动模垫块厚度的计算……………………………………...10六模架的确定及校核...............................................111各模板尺寸的确定..............................................122.模架各尺寸的校核.............................................12七排气槽的设计..................................................12八脱模推出机构的设计............................................131.推出方式的确定...............................................132.脱模力的计算.................................................13湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。3.校核推出机构作用在塑件上的单位压力...........................13九冷却系统的设计（冷却介质）...................................131.冷却介质....................................................132.冷却系统的简单计算..........................................133.凹模嵌件和型芯冷却水道的设计................................14十导向也定位结构的设计.........................................15十一总装图和零件图的绘制.........................................15十二参考文献....................................................15十三设计小结....................................................16湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。1一塑料课程设计本设计记为一塑料圆盖，如图1所示塑件的质量要求不允许有裂纹和变形缺陷的；脱模斜度1°~1°30′；未注圆角R2-3,塑件材料为ABS，生产为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。图1二塑件成型的工艺性分析1.塑件的分析（1）外形尺寸该塑件的厚度3mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注射成型，如图1所示。（2）精度等级每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有点属于高精度，就按实际公差进行计算。（3）脱模斜度ABS属无定型塑料，成型收缩率较小参考表3-1选择该塑件上型芯和凹模的统一斜度为1°表1-1常用塑件的脱模斜度-塑料名称脱模斜度凹模型心聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚25′~45′25′~45′硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35′~45′30′~50′聚苯乙烯有机玻璃ABS聚甲醛35′~1°30′30′~40′热固性塑料25′~40′20′~50′2.ABS的质量分析（1）使用性能综合性能好，冲击强度，力学强度较高，尺寸稳定，耐化学稳定性，电气性能好，易于成型和机械加工，其表面可镀锘，是和制作一般机械零件，减震零件，传动零件核结构零件。湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。2（2）成型性能①无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种稳定成型方法及成型条件。②吸湿性好。水的质量分数应小于0.3％，必须充分干燥，要求表面光择地塑件应要求长时间预热干燥。③流动性中等。溢边料0.04mm左右。④模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置，进料方式。当推出力过大或机械加工时塑件表面易呈现白色痕迹。（3）ABS的主要性能指标（3）ABS的主要性能指标表1-2ABS的性能指标密度/（g·cm3−）1.02～1.05屈服强度/MPa50比体积/（cm3·g1−）0.86～0.98拉伸强度/MPa38吸水率/﹪0.2～0.4拉伸弹性模量/MPa1.4×103熔点/℃130～160抗弯强度/MPa80计算收缩率/%0.3～0.8拉压强度/MPa53比热容/[J·(kg·℃)1−1470弯曲弹性模量/MPa1.4×1033.ABS注射成型过程及工艺参数（1）注射成型过程①成行前准备。对ABS的色泽粒度和均匀度等进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。②注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热塑化带到流到状态后，由模具的教主系统进入模具型腔成型。其过程可分为冲模压实保压倒流和冷却5个过程。③塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为60~75℃，处理时间为16~20s（2）注射工艺参数①注射机：螺杆式，螺杆转速为30r/min②料筒温度（℃）：后段150~170；中段165~180；前段180~200。③喷嘴温度（℃）：170~180。④模具温度（℃）：50~80。⑤注射压力（Mpa）：60~100。⑥成型时间（s）：30（注射时间取1.4，冷却时间20.6，辅助时间8）。三拟定模具的结构形式1.分型面位定置的确通过对塑件结构的形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的低平面上，其位置如下图2湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。3图22.行腔数量和排列方式的确定（1）型腔数量的确定该塑件的精度要求一般在2~3级之间，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模两腔结构形式。（2）型腔排列形式的确定多型腔模具尽可能采用平衡式排列位置，且力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列，如图3图3（3）模具结构形式的确定从上面的分析可知，本模具设计为一模两腔，呈直线对称排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出机形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板支撑板和脱模板。由以上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。3注射机型号的确定（1）.注射量的计算通过三维软件设计分析计算得塑件体积V塑=51.68cm3湖南电子科技职业学院只要有付出，就会有回报。4塑件质量m塑=ρV塑=34.105×1.02=52.7g式中，ρ参考表3-2,可取1.02g/cm3(2)浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算。由于本次采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件的体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为V总=V塑（1+0.2）×2=34.105×1.2×2cm3=124.032cm3（3）选择注射机根据第二步计算得出的注入模具型腔的塑件总体积V总=124.032cm2，以公式（V公=V总/0.8）则有V总=81.85/0.8cm3=155.04cm3。根据以上的计算，初步选定注射量为160cm3，注射机型号为J54-S-200/400卧式注射机，其主要技术参数见表1-3表1-3注射机主要技术参数标称注射模/㎝3200~400注射行程式/mm325螺杆（柱射）直径/mm55最大模具厚度/mm406注射压力/MPa150最小模具厚度/mm165螺杆转速/（r·min1−）105模具最大行程/mm260电动机功率/kw11定位圈尺寸/mm125喷嘴球半径/mm12合模力/kN25