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毕业设计说明书—壳体模具设计与制造系(院):机械工程系专业:模具设计与制造班级:06124学号:11姓名:胡应鑫指导教师:成都电子机械高等专科学校2009年5月18日摘要塑料是一种新型工程材料，发展速度迅猛，塑料的加工和成型工艺也越来越得到重视，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。生活用品的塑料模具占了很大比例。该课题的主要任务是设计一副壳体注塑模具来生产壳体塑件制品，以实现自动化生产提高产量。针对壳体的具体结构，该壳体注塑模设计制造的最大难点在于浇注系统和脱模机构。通过对点浇口、侧浇口、潜伏式浇口三种方案的比较，得出结论潜伏式浇口的结构形式最为合理。设计出的模具为潜伏式浇口单分型面的结构形式。塑件整体尺寸较小，型腔较深壁厚较薄，在圆形外壁上有4个小孔，总体结构比较复杂。考虑壳体结构的特殊性，通过对几种侧向分型抽芯机构的对比。最终决定采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构来成型4个小孔。其优点是使模具结构形式得到了简化。本说明书详细介绍了本次设计的全部过程，通过模具设计表明该模具能够达到壳体的质量要求和加工工艺要求。关键词：塑料模具注射模壳体加工工艺AbstractPlasticisanewkindofengineeringmaterials,therapidpaceofdevelopment,plasticsprocessingandformingtechnologyhavebeenmoreandmoreimportance,ofwhichinjectionmoldingisthemostcommonlyusedmethodofmoldingplasticparts.Plasticdailynecessitiesmakeupalargeproportion.Themaintaskofthesubjectistodesignashellinjectionmoldplasticpartstoproducemanufacturedhousinginordertoachievetheautomationofproductiontoincreaseproduction.Forthespecificstructureoftheshell,theshellofinjectionmolddesignandmanufactureofthegreatestdifficultyliesincastingsystemandthedemouldinginstitutions.Pointsthroughthegate,sidegate,gate-typelatentcomparisonofthreeprograms,concludedthatthestructureoflatentformofgate-typethemostreasonable.Thedesignofthemoldgateforsingle-hidden-typesurfacestructure.Plasticpiecesoftheoverallsizeofthesmaller,thinwalldeepcavityinthecircularwalloutsidethefourholes,thecomplexityoftheoverallstructure.Considerthespecificityoftheshellstructure,bytypingafewsidecomparisonofcore-pullingmechanism.Eventuallydecidedtoadopttheobliquestrokeoblique-slipsliderguidedcore-pullingmechanismforformingfoursmallholes.Theadvantageistheformofmoldstructurehasbeensimplified.Thismanualdetailsthedesignofthewholeprocess,throughmolddesignindicatesthatthemoldshelltoachievethequalityrequirementsandprocessingrequirements.Keyword：TheplasticmoldInjectionMoldShellManufactureprocess.目录摘要Abstract引言第1章产品技术要求及工艺分析1.1产品技术要求1.2制件的工艺性分析第2章拟定成型方案2.1分型面的选择2.2型腔数目的确定及布置2.3抽芯装置形式的确定2.4初步确定使用注射机的型号2.5浇注系统的设计第3章成型零件的设计与计算3.1成型零件的结构设计3.2成型零件工作尺寸的计算第4章脱模机构的设计4.1推出机构的结构形式第5章导向合模机构的设计5.1导柱合模机构的设计5.2锥面精定位机构的设计第6章模具温度控制系统的设计第7章注射机参数的校核第8章模具的工作原理及特点8.1模具的工作原理8.2模具的特点设计小结参考文献第一章产品技术要求及工艺分析1.1产品技术要求1.1.1产品设计图制件名称：壳体（如图二维图、三维图）二维图由CAD绘图软件绘制如图1-1。图1-1根据塑件的二维图绘制出了塑件的三维实体模型，便于对塑件更直观的掌握。三维实体模型由UG绘图软件绘制如图1-2。图1-21.1.2产品技术要求塑料制件的名称：壳体塑料制件的材料：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。塑料制件的用途：属于工业用塑件。塑料制件的尺寸要求：标出的公差尺寸等级为MT3级，未注公差等级按照MT4查取公差。塑件内外表面没有特别的要求。塑料制件的生产批量：30万件（中小批量）。1.2制件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性的分析，其具体分析如下。1.2.1塑件的原材料分析ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，外观上是淡黄色非晶态树脂，不透明，密度与苯乙烯基本相同。ABS具有良好的综合物理力学性能，耐热、耐腐、耐油、耐磨、尺寸稳定、加工性能优良，它具有三种单体所赋予的优点。其中丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。改变三组分的比例，可以调节材料的性能。ABS的注射成型工艺参数见表1-1：表1-1注射成形机螺杆式预热干燥温度：80-85℃时间：2-3h料筒温度后段：150-170℃中段：165-180℃前段：180-200℃喷嘴温度170-180℃模具温度50-80℃注射压力60-100MPa成形时间注射时间：20-90秒高压时间：0-5秒冷却时间：20-120秒总周期：50-220秒螺杆转速30r/min适用注射机类型螺杆、柱塞均可后处理方法：红外线灯、烘箱温度：70℃时间：2-4h说明该成形条件为加工通用级ABS料时所用ABS的成型性能：（1）无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢边值为0.04毫米左右；（2）吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经过长时间的预热干燥；（3）成型时宜取高料温、高模温，但是料温过高（分解温度为≥250℃）。对精度较高的塑件，模温宜取50-60℃，对光泽、耐热塑件，模温宜取60-80℃。注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，料温为180-230℃，注射压力为（1000-1400）×105帕。用螺杆式注射机成型时，料温为160-220℃，注射压力为（700-1000）×105帕。结论：设计题目所给塑件材料合理。1.2.2塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸精度无特殊要求，塑件所标注的公差等级为MT3级，对ABS塑件属于一般精度，未注尺寸公差等级取MT4级。其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）。塑件外形尺寸：Φ23.4、R12.9、38.7、28.8、3、3.3、6、8.4；塑件内形尺寸：Φ21、10.8；塑件孔尺寸：2.2；塑件孔心距尺寸：33.8。结论：尺寸标注合理，公差等级MT3、MT4级对ABS而言属于一般精度。模具制造和成型都比较容易。1.2.3塑件表面质量分析该塑件为工业用壳体不属于日用品，对其表面质量没有特别的要求,粗糙度可取Ra3.2um，塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都取Ra3.2um。1.2.4塑件结构工艺性分析（1）从图纸上分析，该塑件的外形为桶形回转体。壁厚均匀，都为1.2mm，符合最小壁厚要求；（2）塑件整体尺寸较小，型腔较深，且底部有异形孔，底面边缘带有R0.6倒圆，桶形口处伸出了4个成一定角度的台阶；（3）台阶上方伸出了4个瓦形结构，在每片瓦形上有1个直径为2.2的孔，孔分布在桶形圆筒壁上。因此，塑件不易取出，需要考虑侧向抽芯装置，且抽芯方向为四个方向。综上分析：塑件工艺性合理，材料确定合理，尺寸精度、表面质量能够在注射成型中得到保证，但是由于圆筒表面有4个侧孔，需要在4个方向设置抽芯装置，在一定程度上使模具结构变得比较复杂，但是总体上模具制造可以实现。第二章拟定成型方案2.1分型面的选择图2-1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：a)保证塑料制品能够脱模这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。b)使型腔深度最浅模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响：1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。3)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，（如图2-1）。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。c)使分型面容易加工分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。d)有利于排气对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭综上所述：选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。该塑件分型面选择有如下几种方案（如图2-2）：图2-2下面对以上四种方案进行分析：方案一：A-A分型面的选择，使型芯在动模一侧，考虑到塑件本身的结构侧孔在下方，侧抽芯装置也在动模一侧，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模一侧。这样的结构有利于塑件的脱模，因为推出机构通常设置在动模一侧。也有利于塑件中侧孔的成型，也为侧抽机构在动模具一侧使模具结构得到了一定的简化。把塑件上4个侧耳台阶的成型放在了型腔上，使侧耳台阶的相对位置精度得到了保证。成型时产生的飞边在塑件的径向边缘处，由于塑件属于工业用，产生的飞边不会影响塑件的使用。由于属于小型塑件，型腔较小，空气量很少，可借助分型面的缝隙排气。方案二：B-B分型面的选择，使型芯在定模，考虑到塑件本身的结构侧孔此时在上方，侧