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1江西理工大学南昌校区塑模课程设计课题：杯盖壳塑模课程设计说明书专业：模具设计与制造（1）班学生姓名：刘利峰指导老师：肖斌老师2目录引言..................................3第一章概述................................6第二章拟定模具结构设计....................7第三章分型面的确定.........................9第四章型腔数量及排列方式的确定............11第五章注塑机型号的选择.....................12第六章成型零件尺寸的计算..................13第七章模架的选择...........................17第八章推出机构的设计.......................19第九章注射系统设计........................21第十章合模导向机构的设计..................25第十一排气系统的设计......................26第十二章注射机重要参数的校核..............26第十三章模具装配图和零件图.................27第十四章课程设计总结.....................283引言模具是为制件也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下：要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。例如，汽车上越来越多地采用高强度板也是为了减轻重量，对一些超高强度板进行热成形及与之相适应的热成形模具也就自然而然成为发展趋势等等。要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如，一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用4模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的五个方面进行分析：新材料——模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具新工艺——新的成形工艺及模具加工的新工艺新技术——技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展信息化——数字化生产、信息化管理、充分利用IT技术网络化——溶入和利用好世界全球化网络循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我们还认为，从与5模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。我认为，这一现象应逐渐适当改变。上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西我们可以不断的具体化和不断的深化，例如，CAD/CAE/CAM一体化、软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。它们相互之间可以互相促进和相得益彰。当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势也是很值得研讨的。6第一章概述一．课程设计的目的1．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。2．通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练。3．综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理等先修课程的知识，分析解决塑料模具设计问题。二．课程设计的要求1.独立拟定成型工艺，正确选用成型设备，合理确定模具结构2.根据塑件技术要求，提出模具结构方案：模具结构合理，质量可靠，操作方便高效、优质、安全生产，模具寿命长可根据模具设计和制造要求提出修改塑件要求，必须征得客户同意正确确定成型零件的结构形状、尺寸及技术要求制造工艺性良好，造价便宜充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工3.工作量：时间：10天图纸：装配图1张(A0或A1)成型零件工作图：4~5张(凸模、凹模、型芯等)，采用CAD软件绘图，建议用UG、Pro/E等三维设计软件说明书：20~30页，按照学校的要求撰写和装订三．课程设计的步骤流程1.指导零件工作图2.初汇装配图草图3.各部分结构设计4.协调零部件间装配关系完成装配图5.整理和编写设计计算说明书6.课程设计总结7第二章拟定模具结构设计一．塑件成型工艺性分析1.塑件结构分析此次设计的塑件是仪表盖其零件图和三维图分别如下图所示。二.成型工艺分析1.精度等级影响塑件精度的因素很多，如塑料的收缩率，注塑成型条件（时间、压力、温度等），塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。塑件所标注的尺寸是非自由尺寸，有一定的要求。可按SJ/T10628——95标准中的5级精度选取。2.脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。在设计时，可以参考一些资料确定塑件的脱模斜度，一般为塑件的材料为选择依据，而ABS塑料的脱模斜度40′～1°20′为加工之便,本设计选择的脱模斜度为1°。三.塑件材料性能分析此仪表盖所用的材料是ABS，丙烯睛—丁二烯—苯乙烯1）.基本特性塑件的材料是ABS，是由丙烯睛—丁二烯—苯乙烯共聚而成。这三种组分的各自特性使ABS具有良好的综合力学性能，丙烯睛使ABS具有良好的高强度、热稳定8性及化学稳定性；丁二烯使ABS具有良好的坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯使ABS具有良好的加工性能和染色性能。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯—丙烯睛的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上上百种不同的品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如冲中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS综合性能较好。冲击韧性、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学、电性能良好；易于成型和机械加工，与372有机玻璃的焊接性能良好，可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2).成型特性（1）ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料脱模斜度宜稍大（宜取去2°以上）（2）吸湿性强，含水量应少于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的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，易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。（4）在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。不宜采用直接浇口注射，否则会增加内应里，使收缩不均匀和方向性明显。顶出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（在热水中可消失）。（5）料温过高易分解（分解温度250°左右）。应控制好料温和模温。要求塑件精度高时模温宜控制在50°C～60°C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60°C～80°C。一般用柱塞式注射机料温为180°C~230°C，注射压力为100～140Mpa，螺杆式注射机则取160°C～220°C，70～100Mpa为宜。3).综合性能密度：1.02～1.16g/cm比体积：0.86～0.98cm熔点：130°C～160°C熔融指数：200°C负荷50N，喷嘴2.09，0.41～0.82g/10min热变形温度：90°C~108°C，83°C~103°C抗弯强度：80Mpa屈服强度：50Mpa抗压强度：53Mpa抗拉强度：38Mpa抗剪强度：24Mpa冲击韧度：261KJ/m2（无缺口），11KJ/m2（缺口）断裂伸长率：35%拉伸弹性模量：1.8Gpa计算收缩率：0.4～0.7%布氏硬度：9.7R1214).ABS的注射工艺参数：9注射成型机类型：螺杆式螺杆转速:30～60r/min喷嘴形式及温度:直通式180°C～190°C料筒温度:前段:200°C～210°C中段:210°C～230°C后段:180°C～200°C模具温度:50°C～70°C注射压力:70MPa～90MPa保压力:50MPa～70MPa注射时间:3～5s保压时间:15～30s冷却时间:15～30s成型周期:40～70s第三章分型面的确定一.分型面的选择原则:塑件设计阶段,就应考虑成型时分型面的形状和位置,否则无法用模具成型。在模具设计阶段,应首先确定分型面的位置,然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理,对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。分型面的选择应遵循以下基本原则:1：有利于保证塑件的外观质量2：分型面应选择在塑件的最大截面处3：尽可能使塑件留在动模一侧4：有利于保证塑件的尺寸精度5：尽可能满足塑件的使用要求6：尽量减少塑件在合模方向上的投影面积7：长型芯应置于开模方向8：有利于排气9：有利于简化模具结构二.分型面的确定在模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。分型面是为了塑件和凝料取出而设计。其形式有平面、曲面和斜面。根据分型面设置的原则，本设计采用平面分型，共有以下三种方案：10根据塑件的结构形式，分型面选在仪表壳的最大轮廓处，应选方案3，其产品质量最高11第四章型腔数量及排列方式的确定1.型腔数量的确定为了制模具与注塑机的生产能力相匹配提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件使生产效率大为提高。本设计时采用一模四件，对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合考虑。型腔的排布方式有平衡式排布。（1）：平衡式：特点：分流道的长度、截面形状、尺寸及分布对称性应相同，可实现各型腔均匀料和达到同时充满型腔的目的。适用范围：同一产品的多型腔排布。两种型腔分布方式