1、 0 電位器盒注塑模具設計聲 明本人所呈交的電位器盒模具設計，是我在指導教師的指導和查閱相關著作下獨立進行分析研究所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含其他個人已經發表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 2014年3月20日 摘要本課題是針對企業生產的普通電位器盒的模具加工設計,通過對產品的結構、形狀和材料的分析,最終設計出能投入生產的一副簡單的注塑模具。本課題首先是從產品的結構分析出發，然后設計模具澆注系統、分型面、模具成型工藝系統、推出系統和冷卻排氣系統，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。本課題最

2、主要任務就是設計出滿足產品要求的一副注塑模具，來實現該產品自動化大批量地生產。希望通過全部的設計過程來說明該注塑模具是有可行性的并且是滿足該產品的所有加工質量要求的。【關鍵詞】：注塑模具 產品結構 產品要求目錄引言.1一、塑件成型設備.2（一）成型設備校核.2二、塑件成型工藝分析.2（一）塑件產品成型特征.2（二） 塑件的結構工藝性.3三、分型面和澆注系統的設計.4（一）分型面的設計.4（二）澆注系統的設計.5四、成型零件結構的設計.7（一）型腔結構設計.7（二）型芯結構設計.8五、導向機構與推出機構的結構設計.8（一）導向機構.9（二）推出機構.9六、冷卻機構與排氣系統的設計.9（一）冷卻機

3、構.9（二）排氣系統.10七、開模合模過程.10八、模具裝配圖.,.11總結.12參考文獻.13謝詞.14 引言塑料制品的許多優良特點是不言而喻的，所以也被廣泛地應用。更讓人驚喜的是，隨著現代塑料成形工藝的進一步提高，塑料成型模具的再發展戰略也逐步得到實施。隨著生產技術進一步地提高，電器類的模具應用也變得越來越普遍，所以相關企業現在面臨的重要問題是如何更好地開發和利用電位器盒模具，來實現大規模生產。本人所在的實習單位是一家專門制造各種塑料產品的公司，其中電位器盒是最主要的產品，所以選了電位器盒注塑模具來作為我的畢業設計課題。我運用了學校學的UG和CAD輔助設計軟件來更好地完成對電位器盒的結構分

4、析和模具設計。分析了該產品結構形狀等所有加工工藝特點，簡述了該注塑模具的各個部分選用和裝配。2 一、塑件成型設備（一）成型設備校核計算 1.注射量的校核公式：（0.80.85）W公W注 W公：注射機的公稱注射量。單位：cm³ W注：澆注系統中的塑料和所有型腔內塑料體積量之和。單位：cm³ 已知澆注系統和所有型腔塑料的總體積為74.14cm³，所以遠遠小于注射機理論注射量634cm³ 所以是滿足該注塑機的要求。 2.注射壓力的校核公式：maxK´P0 max額定注射壓力（注塑機） 單位：MPa p0所需要的注射壓力(注射成型時) 單位：MPa K

5、´安全系數 將數據代入公式得：K´p0=1.3×90=117（MPa）max=150 MPa故滿足要求。 3.鎖模力的校核公式：FKAPm F額定鎖模力（注塑機） 單位：KN A流道、塑件在該模具分型面上投影面積總和 單位：cm² Pm型腔的平均壓力 單位：MPa K安全系數 通常K取1.11.2 將數據代入公式得：KApm=1.15×25×11.304=324.99（kN）F=3500kN324.99KN 故滿足要求。 二、塑件成型工藝的分析（一）塑件產品成型特征圖2-1產品三維圖2 圖2-1該塑件材料為聚苯乙烯（PS）。PS的電器

6、性能、光學性能和著色性都是比較不錯的且易于被加工成型。所以，PS成為了現在最新型材料，而被廣泛運用于各行各業。聚苯乙烯（PS）是通用熱塑性塑料品種。玻璃化溫度為8090，密度為1.054g/ cm³，熔融狀態下溫度為240，電阻率10201022/cm。導熱系數為30時是0.116瓦/(米·開)。通常情況下PS是非晶態無規則聚合物，但容易導致開裂。塑件工藝性分析：該塑件外殼為矩形，各個面圓滑連接，沒有連接痕跡。而PS流動性較好，能夠運用于大型薄壁制品，成型時注射壓力是70MP到130MP，高壓力會導致殘余應力增加；注射速度應適當快些，但應防止出現飛邊；由于吸濕性小，所以原料

7、是不有必要干燥處理的；又因為它熱膨脹系數大，所以容易產生開裂。 該塑件的外形輪廓簡單，各面壁厚比較均勻，底面上有4個小孔和2個大孔。因為該塑件結構比較簡單，所以采用的是單分型面的注塑模具設計特點。(二)塑件的結構工藝性圖2-2塑件圖1.塑件的尺寸精度分析看圖2-2該產品的尺寸精度不高且沒有什么特殊的要求。PS可采取建議精度5級，按MT5精度來查取公差 。塑件上主要尺寸的公差見表2-3。表2-3塑件標注尺寸塑件尺寸公差外形尺寸580-0.74970-1.0300-0.52.50-0.2內形尺寸450+0.64840+1.0孔尺寸3±0.106.5±0.14孔間距尺寸36

8、77;0.289±0.142.塑件的表面質量分析（1） 因為該產品是電器盒外殼，所以表面必須明亮干凈、色彩均勻，絕對不能夠出現斑點、坑坑洼洼和熔接痕跡，Ra為0.4m，其它沒有什么特殊要求。（2）該塑件的要求表面沒有缺陷、毛刺，因為電位器盒要經常與人的手接觸，所以表面必須光滑，最好自然形成圓角3.塑件的結構工藝分析（1）從圖2-1上來看可以知道該產品的外形輪廓為矩形，各面圓滑連接，且產品各面的薄壁厚度均勻，因此該產品是完全符合最小壁厚要求的。 （2）圓角的校核：R Rmin13·t=0.83 在產品底部有兩個尺寸不同的孔，大孔為6.5有2個、小孔為3有4個，它們均符合最小孔

9、徑的要求。 綜上所述，該產品符合注射成型加工的全部要求。三、分型面和澆注系統的設計（一）分型面的設計1.分型面的選擇分型面的選擇應遵循以下要求:（1）分型面必須放在在塑件外形的最大輪廓處。（2）要滿足塑件的外觀質量要求：分型面盡量不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響了塑件的外觀。（3）應有利于塑件順利脫模：脫模機構通常是在動模一側的，使塑件能夠留在動模一側。 （4）應有利于空氣和廢氣的排放。（5）分型面的數目和形狀：理論上是只使用一個與模具開模方向相互垂直的分型面。圖3-1該塑件模具分型面如圖3-1。（二）澆注系統的設計因為該產品的外觀要求較高，所以表面上是不可以出現斑點和熔接痕，不然就是報廢

10、了。而殼體塑件是矩形，適合中心點澆口進料。圓弧相連接澆口和塑件，避免去除澆口時，損害到塑件。（1）主流道的設計圖3-2該塑件主流道如圖3-2把主流道設計成圓錐形是為了讓主流道中凝料能順利地從澆口套中拔出來，而小端的直徑d設計的應比注射機噴嘴的直徑D大0.5mm。因為小端的前面形狀為球面，所以凹下的深度約為3mm。由于注射機噴嘴的球面是與模具相貼合接觸，所以主流道球面半徑應大于噴嘴球面半徑約1mm。流道的表面粗糙度Ra<0.8um。（2）分流道的設計圖3-3分流道截面圖看圖3-3為圓形截面優點：流道形狀效率較高流道長度不能過短也不能過長， 因為流道過長會造成壓力損失,不利于生產,也浪費材料

11、；但過短的話,又會增大產品的殘余應力，這樣更容易產生毛邊。（4）澆口的設計圖3-4澆口與分流道連接處截面圖 因為產品的外觀質量必須沒有瑕疵，所以澆口的位置和大小必須以不影響塑件的外觀質量為前提而設計，同時應該盡量使模具結構簡單不復雜。根據圖3-1的分型面位置，選了如圖3-4所示側澆口進料。進料口設計在了塑件的頂部，是根據型腔的安放方式。四、 成型零件結構設計（一）型腔結構設計：型腔有3種結構形式：整體式、組合式、拼塊組合式。從各個方面分析我最終選擇了整體式型腔，因為整體式型腔有比較高的強度和剛度，在使用的過程中不容易發生變形，能使用較長時間。因為該產品結構較簡單，精度不高且為中心對稱，型腔加工

12、容易實現，所以為整體式結構。如圖3-5所示： 圖3-5（二）型芯結構設計：采用40Cr來制作型芯，熱處理后使它表面硬度必須達到HRC4550之間，表面粗糙度約為0.25um，配合面為0.8um，需要進行鍍鉻并且進行拋光處理。如圖3-6所示：.圖3-6五、 導向機構與推出機構的結構設計（一）導向機構：如圖3-8導柱（如圖3-7）： 長度 導向部分的長度應高于凸模端面的高度約為8 cm，避免出現導柱還末導正方向時，型芯先進入型腔的情況。 形狀 導柱前端要倒圓角，這樣才能使導柱能順利地進入導向孔。圖3-7 圖3-8導套（如圖3-8）：材料 與導柱相同，但硬度應比導柱低，可以減輕磨損，防止拉毛。 形狀

13、 導套前端要倒圓角。導向孔為通孔，能使孔內的空氣順利排除。（二）推出機構：推桿直接頂住塑件中心，等開模后將塑件推出，順利脫模。圖3-9 1.導套 2.導柱 3.彈簧 4.支撐板 5.推桿6.推桿固定板 7.推板六、 冷卻機構與排氣系統的設計（一）冷卻機構： 冷卻機構設計應遵循以下原則： 各個水孔之間距離相同且到型腔也相同。冷卻水孔愈多，冷卻效果愈好。 澆口處應加強冷卻避免冷卻水道干涉到其他的機構。合理選擇冷卻水道的形式要降低溫差（進水與出水）綜上所述，我決定采用水冷卻，環繞型腔布置兩層冷卻回路。（二）排氣系統：排氣不良容易引起塑件燒焦，短射、填充不足、脫模不良、陰影、氣泡、色差、縮水、流紋、表

14、面凹陷、不熔合等。適當地開設排氣槽；可以有效地降低注射時間、注射壓力，鎖模壓力以及保壓時間，使塑件成型更為容易，從而提高生產效率，降低生產成本。此套模具我采用的是利用分型面及模具各個零部件之間配合間隙，使它能夠自然排氣。七、 開模合模過程見圖3-10圖3-10八、 模具裝配圖見圖3-11圖3-11總結一、對產品的外形輪廓為矩形并且底部有4個小孔和2個大孔，我設計出了單分型面，一模兩腔的模具。該模具結構緊湊新穎模具工作可靠，操作方便，型腔填充良好，脫模順利。二、在設計過程中，我積極地利用了學校學的CAD/UG輔助設計軟件來進行電位器盒塑料模的設計。對得到的圖形進行進一步補充修改，使設計內容更加豐

15、富具體。三、從設計角度看，我的模具結構簡單且不復雜；從經濟角度看，該模架比較實用耐磨可以長期投入生產，可以大幅度地減少投入成本。由此說明此次設計的可行性。在指導老師黃洪根老師的細心指導修改下，我學到了很多的以前沒學過的相關專業知識。在這次畢業設計中，提高我對學校所學的CAD/UG輔助軟件運用的能力。在模具設計方面，我從這次畢業設計中充分明白了，要學好設計必須要全方位地了解產品的結構和所有可行性的操作。希望這次的畢業設計過程更能鼓勵我不斷地去研究，學習。參考文獻1 梁士紅主編. UG注塑模具設計綜合實訓M.北京：國防工業出版社，2013.12 唐建生主編. 工程材料與成形工藝（第2版）.武漢：武漢理工大學出版社，20113 洪如瑾編譯. UG NX6 CAD快速入門指導M.北京：清華大學出版社，2009.14 史立峰主編. CAD/CAM應用技術M.北京：化學工業出版社，2009.85 張