1、畢業設計說明書題 目： a型smt卡盒注塑模具設計系 別： 信息控制與制造系班 級： xx姓 名： xx學 號： 0804010130指導老師： xx 起訖時間:2010年10月18日2010年12月10日（共8周） 摘要本設計為a型smt卡盒注塑模具設計。此產品的材料為abs塑料，有利于提高制品的強度，采用一模四腔的布局方法，澆口的形式為側澆口。模具結構為側抽芯與內抽芯相結合的結構。通過以下的計算和設計，此設計是可行的，并可以用于實際生產當中。關鍵詞：注射成型 模具設計 側向抽芯 推出機構前言此設計是a型smt卡盒注塑模具設計。塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數的35，而且有繼續

2、上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發泡成型模，低發泡注射成型模，吹塑模等。隨著模具工業的發展，模具設計有所改進，此設計是融合了不同的抽芯結構。在計算過程中附有詳細的公式和設計方法，按照生產實際要求和設計方法、步驟，較為詳細的敘述了設計的過程本說明書在編寫過程中，得到老師和同學的大力支持和熱情幫助，在此謹表謝意。由于本人設計水平有限，在設計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。設計者：劉鵬程2010年12月目錄第一章 畢業設計任務書41. 1 題目41. 2 明確設計任務，收集有關資料41. 3 工藝性分析41. 3. 1 塑膠件的形狀和尺寸

3、41. 3. 2 塑膠件的尺寸精度和外觀要求 41. 3. 3 生產批量 41. 3. 4 其它方面 41. 3. 5 確定成型方案及模具型式 41. 4 工藝計算和設計41. 4. 1 注射量計算 41. 4. 2 澆注系統設計計算 41. 4. 3 成型零件工作尺寸計算 51. 4. 4 模具冷卻與加熱系統計算 51. 4. 5 注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核 51. 5 進行模具結構設計51. 5. 1 確定凹模尺寸 51. 5. 2 選擇模架并確定其他模具零件的主要參數 51. 6 畫裝配圖51. 7 繪制各非標準零件圖51. 8 編寫技術文件5第二章 產品說明及分析62. 1 題目6

4、2. 2 工藝方案的擬定62. 2. 1 產品分析 6第三章 模具系統設計73. 1 模架系統設計73. 2 分型面位置的確定83. 3 澆注系統93. 3. 1 主流道設計 93. 3. 1. 1 主流道尺寸93. 3. 1. 2 主流道襯套的形式93. 3. 1. 3 主流道襯套的固定103. 3. 2 分流道設計 103. 3. 2. 1 主分流道的形狀及尺寸103. 3. 2. 2 主分流道長度113. 3. 2. 3 副分流道的設計113. 3. 2. 4 分流道的表面粗糙113. 3. 2. 5 分流道的布置形式123. 3. 3 澆口的設計 123. 3. 3. 1 澆口的選用1

5、23. 3. 3. 2 澆口位置的選擇133. 3. 4 澆注系統的平衡 133. 4 型腔和型芯系統設計143. 5 抽芯系統163. 6 頂出系統163. 7 冷卻系統173. 8 排氣系統18第四章 模具總裝圖19第五章 型芯零件圖20第六章 模具的工作過程說明21第七章 結論21第八章 參考文獻 22一、畢業設計任務書1.1 題目l 題 目：a型smt卡盒注塑模具設計 l 條 件：產量：50萬件l 材 料：abs(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料)l 設 備：注塑機自選l 任務要求：總裝圖1份 零件圖若干 說明書1份 工藝卡1份1.2明確設計任務，收集有關資料1.3工藝性分析分析塑膠件

6、的工藝性包括技術和經濟兩方面，在技術方面，根據產品圖紙，只要分析塑膠件的形狀特點、尺寸大小、尺寸標注方法、精度要求、表面質量和材料性能等因素，是否符合模塑工藝要求；在經濟方面，主要根據塑膠件的生產批量分析產品成本，闡明采用注射生產可取得的經濟效益。1.3.1塑膠件的形狀和尺寸：塑膠件的形狀和尺寸不同，對模塑工藝要求也不同。1.3.2塑膠件的尺寸精度和外觀要求：塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法、模具結構型式及制造精度等有關。1.3.3生產批量生產批量的大小，直接影響模具的結構型式，一般大批量生產時，可選用一模多腔來提高生產率；小批量生產時，可采用單型腔模具等進行生產來降低模具的制造費用。

7、1.3.4其它方面在對塑膠件進行工藝分析時，除了考慮上訴因素外，還應分析塑膠件的厚度、塑料成型性能及模塑生產常見的制品缺陷問題對模塑工藝的影響。1.3.5確定成型方案及模具型式：根據對塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質量要求的分析結果，確定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數目和排列、成型零件的結構、澆注系統等。1.4工藝計算和設計1.4.1注射量計算：涉及到選擇注射機的規格型號，一般應先進行計算。對于形狀復雜不規則的制品，可以采用估算法估計塑料的用量，及保證足夠的塑料用量為原則。1.4.2澆注系統設計計算：這是設計注射模的第一步，只有完成注系統的設計后才能估算型腔壓力、

8、注射時間、校核鎖模力，從而進一步校核所選擇的注射機是否符合要求。澆注系統設計計算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計算、澆注系統壓力降計算和型腔壓力校核。1.4.3成型零件工作尺寸計算：主要有凹模和型芯徑向尺寸高度尺寸，其最大值直接關系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計算方便，凡孔類尺寸均及其最小尺寸作為公稱尺寸，凡軸類尺寸均及最大尺寸作為公稱尺寸；進行工作尺寸計算時應考慮塑料的收縮率和模具壽命等因素。1.4.4模具冷卻與加熱系統計算：冷卻系統計算包括冷卻時間和冷卻參數計算。冷卻參數包括冷卻面積、冷卻水空長度和孔數的計算及冷卻水流動狀態的校核和冷卻水入口與出口處溫差的

9、校核。模具加熱工藝計算主要是加熱功率計算。1.4.5注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核：模具初步設計完成后，還需校核所選擇的注射機注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安裝，行程是否滿足模塑成型及取件要求。1.5進行模具結構設計：1.5.1確定凹模尺寸：先計算凹模厚度，再根據厚度確定凹模周界尺寸，在確定凹模周界尺寸時要注意：第一，澆注系統的布置，特別是對于一模多腔的塑料模應仔細考慮模腔位置和澆道布置；第二，要考慮凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心與模板的幾何中心應重合；第四，凹模外形尺寸盡量按國家標準選取。1.5.2選擇模架并確定其他模具零件的主要參數:在確定模架結構形

10、式和定模、動模板的尺寸后，可根據定模、動模板的尺寸，從塑料模國家標準gb/t12555-1990和gb/t12556-1990中確定模架規格。待模架規格確定后即可確定主要塑模零件的規格參數。再查閱有關零件圖表，就可以畫裝配圖了。1.6畫裝配圖一般先畫上主視圖，再畫側視圖和其他視圖。l 主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖l 側視圖：一般情況下繪制定模部分視圖l 俯視圖、局部剖視圖等l 列出零件明細表，注明材質和數量，凡標準件須注明規格l 技術要求及說明，包括所選注射機設備型號，所選用的標準模架型號，模具閉合高度，模具間隙及其它要求。1.7繪制各非標準零件圖零件圖上應注明全部尺寸、公差與配合、行位公

11、差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求1.8編寫技術文件l 編寫注射成型工藝卡片：根據塑料的成型特點，查閱有關資料，確定合理的注射成型工藝參數，并作成工藝卡片。l 編寫加工工藝過程卡片：選取兩個重要模具成型零件，確定加工工藝路線，并作成加工工藝過程卡片l 編寫設計說明書二、產品說明及分析2.1題目l 題目：塑料窗限位塊 l 條件：產量：50萬件 材料：abs(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料) 設備：注塑機自選l 產品圖如下：1、未標明公差:±0.1， 2、未標明拔模角度:0.5度， 3.材料:abs2.2工藝方案的擬定2.2.1產品分析：本產品主要用于各種結構件之間的連接和

12、過渡，它要求耐磨、耐腐蝕性好、成本低廉、能大規模的生產。1） 制件結構工藝分析：該制件的形狀如上圖所示，制件的形狀簡單，壁厚3mm，有r3mm,r5mm,r2mm幾個不同大小的拔模角，左邊和中間壁有r3mm的圓孔，需要用側抽芯和內抽芯結合才能實現制件的脫模。2） 材料分析abs有良好的機械強度的一定得耐磨度、化學穩定性等。在升溫時粘度增強，所以成型壓力較高，故制件的脫模斜度宜稍大；abs易吸水，成型加工前應進行干燥處理；abs易產生熔接痕，模具設計時應該注意盡量減少澆注系統對料流的阻力；在正常的成型條件下，其壁厚，熔料溫度對收縮率影響極小。在要求制件精度高時，模具溫度可控制在50-60

13、6;c，而在強調制件光澤和耐熱時，模具溫度可控制在60-80°c。三、模具系統設計3.1模架系統設計注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該對注射機有關技術規范進行必要的了解，以便設計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術規范。在設計模具時，最好查閱注射機生產廠家提供的有關“注射機使用說明書”上標明的技術規范，。因為即使同一規格的注射機，生產廠家不同，其技術規格也略有差異。本次設計的塑件在注射時采用一模四件，既模具需要四個型腔。應設計要求，使用了大水口 a 型模架。選用的模架如圖所示： 3.2分型面位置的確定如何確定分型面，

14、需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：1) 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。3) 保證塑件的精度要求。4) 滿足塑件的外觀質量要求。5) 便于模具加工制造。6) 對成型面積的影響。7) 對排氣效果的影響。8) 對側向抽芯的影響。其中最重要的是第5）和第2）、第8）點。為了便于模具加工制造，應盡是選擇平直分型面

15、工易于加工的分型面。如下圖所示，采用aa這樣一個平直的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，膠位全部做在后模（即動模），大簡化了前模的加工。aa分型面也是整個模具的主分模面。這樣的選擇使塑件外表面可以在整體凹模型腔內成型，塑件外表面光滑，同時側向抽型容易，而且塑件脫模方便。如果分型面選擇在其他位置，會在分型面處留下痕跡，則會影響塑件表面的質量，同時會使側向抽芯困難，由于塑件收縮會包在后模仁和后模鑲件上，依靠注射機的頂出裝置和模具的推出機構推出塑件。所以選擇如圖2-2所示的分型面位置。 3.3澆注系統3.3.1主流道設計3.3.1.1主流道尺寸主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的

16、一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為3.54mm。3.3.1.2主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套，這邊稱唧咀），以便有效的選用優質鋼材單獨進行加工和熱處理。唧咀都是標準件，只需去買就行了。常用唧咀分為有托唧咀和無托唧咀兩種下圖為前者，有托唧咀用于配裝定位圈。唧咀的規格有12，16，20等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為20，所以唧咀的為r21。3.3.1.3主流道襯套的固定:因為采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件，外徑為100mm，內徑40mm。具體

17、固定形式如下圖所示：3.3.2分流道設計:在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統中熔融狀態的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩流態的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。3.3.2.1主分流道的形狀及尺寸:為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形u形半圓形及矩形等，工程設計中常采用半圓形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般采用下面的經驗公

18、式可確定其截面尺寸：（式1） （式2）式中 b梯形大底邊的寬度（mm） m塑件的重量（g） l分流道的長度（mm） h梯形的高度（mm）在應用式（式1）時應注意它的適用范圍，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且計算結果在3.29.5mm范圍內才合理。本電動機絕緣膠架的體積為3221.7324mm3，質量大約4g，分流道的長度預計設計成58mm長，且有4個型腔，所以：取b為8mm 取h為4mm另外由于使用了水口板（即我們所說的定模板和中間板之間再加的一塊板），分流道做成半圓截面，便于分流道和主流道凝料脫模。實際加工時實，常用截面尺寸的半圓流道。如下圖所示：3.3.2.2主分流道長度分

19、流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設計成直的，總長58mm。3.3.2.3副分流道的設計副分流道即圖中的兩個十字形的流道副分流道直徑為8mm，豎直向下半徑為r4mm，這些都是根據經驗取值，其總長度為53mm。3.3.2.4分流道的表面粗糙由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態較為理想，因面分流道的內表面粗糙度ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。

20、實際加工時，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業的省模女工，即用打磨機，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）3.3.2.5分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式，如下圖：3.3.3澆口的設計澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統中截面最小的部分，但卻是澆注系統的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量

21、的影響很大。3.3.3.1澆口的選用澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調節澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。 從圖中可看出，我們采用的是側澆口。側澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調整其截面的厚度和寬度可以調節

22、熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口各部分尺寸都是取的經驗值。實際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為1的分流道，再將材料進行熱處理，然后做一個銅公（電極）去放電，用電火花打出這個澆口來的。3.3.3.2澆口位置的選擇模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性

23、能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環節，同時澆口位置的不同還影響模具結構。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：a.盡量縮短流動距離。b.澆口應開設在塑件壁厚最大處。c.必須盡量減少熔接痕。d.應有利于型腔中氣體排出。e.考慮分子定向影響。f.避免產生噴射和蠕動。g.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。h.注意對外觀質量的影響。根據本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，每個型腔設計1個進澆點如圖所示，進澆點分流道開在分型面上。3.3.4澆注系統的平衡對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得

24、到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統的平衡。顯然，我們設計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。3.4型腔和型芯系統設計（1） 型腔數目的確定：本次設計的塑件在注射時采用一模四件，既模具需要四個型腔。(11)（2） 型芯徑向尺寸的計算設塑件內型腔尺寸為ls，公差為正值“+”，制造公差為負值“-z”，經過與上面凹模徑向尺寸相似推理，可得：（3）型芯高度尺寸的計算設制

25、品孔深為hs，其公差為正值“+”，制造公差為負值“-z”，同理可得：(12)（4）凸模設計凸模（即型芯）是成型塑件內表面的成型零件，通常可非為整體式和組合式兩種類型。我們根據凹模的結構形式選擇組合式凸模整體裝配式凸模，它是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成。3.5抽芯系統側抽芯機構的設計 當塑件上具有外側孔或內、外側凹時，塑件不能直接從模具中脫出。此時必須將成型側孔或側凹的零件做成活動的，這種零件稱為側型芯。在塑件脫模前必須抽出側型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側型芯的抽出和復位的機構稱為側向分型抽芯機構。 抽芯系統，如圖：(13)3.6頂出系統在注射成型的每一循環中，都必須使塑件從模具型

26、腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機構稱為脫模機構。為了保證注射模準確合模和開模，在注射模中必須設置導向機構。導向機構的作用是導向、定位以及承受一定的側向壓力。脫模機構的分類分多，我們采用的是混合分類中的一種：推桿一次脫模機構，因為此機構是最簡單、最為常用的一種，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等優點，在生產實踐中比較實用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過程中，推桿就需要一次動作，就能完成塑件脫模的機構。它通常包括推桿脫模機構、推管脫模機構、脫模板脫模機構、推塊脫模機構、多元聯合脫模機構和氣動脫模機構等。如圖： (14)3.7冷卻系統(1)冷卻系統設計塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到

27、塑料的充模、定型、成型周期和塑件質量。所以，我們在模具上需要設置溫度調節系統以到達理想的溫度要求。（2）冷卻系統設計原則、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡、冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。、澆口處加強冷卻。、應降低進水與出水的溫差。、合理選擇冷卻水道的形式。、合理確定冷卻水管接頭位置。、冷卻系統的水道盡量避免與模具上其他機構發生干涉現象。、冷卻水管進出接頭應埋入模板內，以免模具在搬運過程中造成損壞。如圖所示：(15)3.8排氣系統在注射模試模生產中常會出現填充不足。壓縮空氣灼傷、制品內部很高的內應力、表面流線和熔合線等現象。對于這些現象除了應首先調整注塑工藝外，還要考慮模具澆口是否合理。當注塑工藝和澆口這兩個問題都排除以后；那么模具的排氣就是主要的問題了，解決這一問題的主要手段是開設排氣槽。 排氣槽的作用： 排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內的空氣；二是排除物料在加熱過程中產生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設，因為