1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)  題 目 防護(hù)罩注塑模設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模 具1102 學(xué)生姓名 萬(wàn)榮煌 指 導(dǎo)教師 李有才老師 2013年11月1日1 / 31摘 要：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)針對(duì)防護(hù)罩注射模進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。 主要內(nèi)容包括模具結(jié)構(gòu)形式的制定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、模架的選用。根據(jù)生產(chǎn)批量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求，擬定了方案，經(jīng)過(guò)各種方案的比較，最后確定最優(yōu)方案。此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：防護(hù)罩、注射模、模具結(jié)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、成型零件、加工工藝目 錄緒論.第一章 塑件的工藝分析61.1

2、塑件的成型工藝性分析61.1.1 塑件材料PS的使用性能71.1.2 塑件材料PS的加工特性71.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定8第二章 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇92.1 模具的基本結(jié)構(gòu)102.1.1 確定成型方法102.1.2 型腔布置102.1.3 確定分型面112.1.4 選擇澆注系統(tǒng)112.1.5 確定推出方式112.1.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)122.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式122.1.8 選擇成型設(shè)備122.2 選擇模架132.2.1 模架的結(jié)構(gòu)132.2.2 模架安裝尺寸校核13第三章 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算143.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算143.1.1 型腔結(jié)構(gòu)153.1.2 型芯結(jié)構(gòu)153.

3、1.3斜滑塊結(jié)構(gòu)153.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)163.1.5 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算173.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算173.2.1 型腔徑向尺寸183.2.2 型腔深度尺寸183.2.3 型芯徑向尺寸183.2.4 型芯高度尺寸183.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算193.3.1 模具加熱193.3.2 模具冷卻20第四章. 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程204.1 模具型腔板零件圖及加工工藝規(guī)程214.2 模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程214.3 模具型芯零件圖及加工工藝規(guī)程21第五章 模具總裝圖及模具的裝配、試模225.1 模具總裝圖225.2 模具的安裝試模235.2.1 試模前的準(zhǔn)備245.2.2

4、模具的安裝及調(diào)試245.2.3 試模255.2.4 檢驗(yàn)25第一章. 塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件如圖1所示。圖1 塑件圖產(chǎn)品名稱(chēng)：防護(hù)罩產(chǎn)品材料：ABS產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖1所示塑件重量：15克1.1.1 塑件材料PS的使用性能可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P30表1-13聚苯乙烯PS 脆性塑料。 PS有主要缺點(diǎn)是性脆和耐熱性低。聚苯乙烯主要有一般用（GP）PS、抗沖（HI）PS、耐光聚苯乙烯、玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙烯、雙軸拉伸聚苯乙烯膜、發(fā)泡聚苯乙烯等種類(lèi)適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。1.1.2 塑件材料PS的加工特性1. 無(wú)定形材料,

5、流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)；2. 宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度；3. 如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?. 如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置；5. 冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤(pán)澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必

6、要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼；6. 料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；7. 模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)；8. 成型收縮率小，易發(fā)生熔融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理；9. 熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。 1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定可參考簡(jiǎn)明塑

7、料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P54表1-18查手冊(cè)得到PS塑料的成型工藝參數(shù)：適用注射機(jī)類(lèi)型 螺桿式密度 1.01 1.07 g/cm3；收縮率 0.3 0.8 % ； 預(yù)熱溫度 80C° 85C°，預(yù)熱時(shí)間 2 3 h ； 料筒溫度 后段150C°170C°，中段165C°180C°，前段180C°200C°； 噴嘴溫度 170C° 180C°；模具溫度 50C° 80C°； 注射壓力 60 100 MPa ； 成型時(shí)間 注射時(shí)間20 90s ，保壓時(shí)間0 5s ，冷卻時(shí)間20 120s

8、 。第二章 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇2.1 模具的基本結(jié)構(gòu)2.1.1 確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用點(diǎn)澆口成型，因此模具應(yīng)為雙分型面注射模。2.1.2 型腔布置塑件形狀較簡(jiǎn)單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具。考慮到塑件的側(cè)面有10mm的圓孔，需側(cè)向抽芯，所以模具采用一模四腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖2所示。圖2 型腔布置2.1.3 確定分型面塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實(shí)例中塑件的分型面有多種選擇，如圖3所示。圖3（a）的分型面選擇在軸線上，這種選擇會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡，影響

9、塑件表面質(zhì)量。同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯困難；圖3（b）的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡。同時(shí)側(cè)向抽芯容易，而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如圖3（b）所示的分型面。 （a） （b） 圖3 分型面選擇2.1.4 選擇澆注系統(tǒng)塑件采用點(diǎn)澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖4所示。點(diǎn)澆口直徑為0.8mm，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為1mm，頭部球R1.52 mm。分流道采用半圓截面流道，其半徑R為3 3.5mm。主流道為圓錐形，錐角為3，上部直徑與注射機(jī)噴嘴相配合，下部直徑6 8 mm。2.1.5 確定推出方式由于塑件形狀為殼形而且壁厚較

10、薄，使用推桿推出容易在塑件上留下推出痕跡，不宜采用。所以選擇推件板推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推出力均勻，塑件在推出時(shí)變形小，推出可靠。2.1.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)塑件的側(cè)面有10mm的圓孔，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于抽出距離較短，抽出力較小，所以斜滑塊外抽芯機(jī)構(gòu)。分型動(dòng)作靠斜滑塊在模套的導(dǎo)滑槽內(nèi)進(jìn)行斜向運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)滑槽的方向與斜滑塊的斜面平行。斜滑塊側(cè)向分型的同時(shí)，塑件從動(dòng)模型芯上由推板推出。 2.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式 模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模。2.1.8 選擇成型設(shè)備“注射機(jī)的選用”可參考塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)P233表13-1 1、按預(yù)選的型腔數(shù)目來(lái)確定注射機(jī)（1）模具所需要

11、的塑料熔體注射量、注射壓力 M=nm1+m2=1.6nm1 =1.6x4x15 =96g n-初定型腔數(shù)目 m1-單個(gè)塑件質(zhì)量（2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需要的鎖模力 A=nA1+ A2 Fm=(nA1+ A2) P型A1-單個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A-塑件及流道凝料在分型面上的投影面積 A2-流道凝料在分型面上的投影面積 Fm所需鎖模力P型-塑料對(duì)型腔的平均壓力 Fm=(41X41X4+0.35X41X41X4)X25 =(6724+2353.4)X25 =226935N （3）選擇注射機(jī)型號(hào) 最大注射量Gm/=15/0.85=17.6 額定鎖模力F>Fm=2269

12、35 所以可以選擇的注射機(jī)有XS-Z-30、XS-Z-60、XS-ZY-125、XS-ZY-2502、按預(yù)選的注射機(jī)來(lái)確定型腔的數(shù)目預(yù)選注射機(jī)為XS-ZY-125（1） 由注射機(jī)料筒的塑化速度確定模具型腔數(shù)目n N(KMt/3600-m2) m1 (0.8x16.8x43600/3600-36)/15=7.68(2)按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 N(KG-m2) m1 (0.8x250)/15=13.3(3)按注射機(jī)的最大的鎖模力確定型腔數(shù)目n N(F- P型 A2)/ P型 A1 (900000-25x0.35x41x41x4)/25x41x41=20.1綜合（1）（2）（3）取n=4滿(mǎn)

13、足條件3、校核注射機(jī)參數(shù) （1）注射壓力的校核 K=125-1.4 p0查表 Pkp0 P=1.5x80=120P額=150 所以滿(mǎn)足要求（2） 鎖模力的校核 注射機(jī)鎖模力>該模具的脹型力 即Fk0A P型 A=nA1= A2 F1.1xAx25 1.1x9077.4x25=250000N F=250000F合模力=900000 所以滿(mǎn)足要求（3） 注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核 選用XS-ZY-125型注射機(jī)，其有關(guān)參數(shù)為：額定注射量 104106125 cm3 ；注射壓力 150MPa ；合模力 900 kN ；最大成型面積 360cm2 ；模具厚度200 300 mm ；最大開(kāi)合

14、模行程 300 mm ；噴嘴球半徑 12 mm ；噴嘴孔直徑 4 mm ；拉桿間距：260×360mm 。2.2 選擇模架2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)2.2.2 模架安裝尺寸校核 模具外型尺寸為，長(zhǎng)250 mm、寬200 mm、高275 mm，小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機(jī)上。第三章 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖所示，型腔由定模板、定模鑲件和滑塊共三部分組成。定模板和滑塊構(gòu)成塑件的側(cè)壁，定模鑲件成型塑件的頂部，這樣使加工方便，有利于型腔的拋光。定模鑲件可以更換，提高了模具的使用壽命。3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖所示，

15、型芯由動(dòng)模板上的孔固定。推件板與動(dòng)模板配合，保證配合緊密，。同時(shí)斜滑塊參與成型部分，由于采用滑塊和滑軌進(jìn)行側(cè)抽芯，所以滑軌部門(mén)與動(dòng)模板采用螺釘進(jìn)行固定，型芯中心開(kāi)有冷卻水孔，用來(lái)強(qiáng)制冷卻型芯。3.1.3 斜滑塊、滑軌的結(jié)構(gòu) 滑軌與型芯板采用螺釘固定，第一次分型由定距拉桿進(jìn)行，在滑軌上打一個(gè)孔來(lái)定位定距拉桿。斜滑塊沿著滑軌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行側(cè)抽芯。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向定位。推出時(shí)，導(dǎo)套在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)，保證了推件板的運(yùn)動(dòng)精度。3.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P110表2-55取ABS的平均成型收

16、縮率為0.6 %，塑件未注公差按照SJ1372中5級(jí)精度公差值選取。塑件尺寸如圖1所示。3.2.1 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。 (1） Ø41-0.20(Hm1)0+=(1+S)Hs1-x0+ =1+0.641-0.75x0.20+0.07 =41.1460+0.07 (2) R25+0.94 R25.94-0.94 3.2.2 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。(1) 50-0.640(Hm1)0+=(1+S)Hs1-x0+ =(1+0.6)50-0.7

17、5x0.640+0.21 =49.980+0.21 (2) 45+1.2 46.2-1.2 3.2.3 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。1）38+0.26 38+0.26 (Ls1)-z0=(1+S)Ls1+x-z0=(1+0.6)38+0.75x0.26-0.090=38.42-0.0902）10+0.52 10+0.523)1.50+0.2(Ls3)-0=1+SLs3+x-0 =1+0.6%x1.5+0.75x0.2-0.070 =1.659-0.0703.2.4 型芯高度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造

18、公差z = /3；取x=0.5。1）48.4+1.2 48.4+1.2 2）15+0.68 15+0.68 3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算3.3.1 模具加熱一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。3.3.2 模具冷卻模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。型腔的冷卻是由在定模板上的兩條10mm的冷卻水道完成。第四章 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程 4.1 模具型腔板零件圖及加工工藝規(guī)程（1）以基準(zhǔn)角定位，加工41.1460+0.07mm的型腔孔，可以采用坐標(biāo)鏜床或加工中心完成。（2）以基準(zhǔn)角定位，裝配側(cè)滑塊孔，可以采用銑床或加工中心完成。（3）以基準(zhǔn)角定位，加工

19、寬47mm、長(zhǎng)90mm、深50mm的斜滑塊和滑軌空間，可以采用銑床和鉆床完成。（4）鉗工研配側(cè)滑塊和滑軌。（5）將側(cè)滑塊裝入型芯板側(cè)滑塊孔內(nèi)鎖緊固定，可以采用銑床或鉆床完成。（6）以基準(zhǔn)角定位，加工4-16mm孔，可以采用鉆床或銑床完成。4.2 模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程斜滑塊加工工藝如下：（1）加工外形尺寸，由銑床或加工中心完成。（2）鉗工研配，首先與滑軌研配側(cè)滑塊的滑道部分，要求滑動(dòng)靈活，無(wú)晃動(dòng)間隙；其次研配側(cè)滑塊與型芯及定模板的配合，要求配合接觸緊密，注射成型時(shí)不產(chǎn)生飛邊；最后研配斜楔，要求在注射成型時(shí)鎖緊側(cè)滑塊。4.3 模具型芯零件圖及加工工藝規(guī)程型芯加工工藝如下：（1）以基準(zhǔn)角定

20、位，加工44mm和38mm的型芯固定孔，可以采用坐標(biāo)鏜床或加工中心完成。（3）鉗工裝配型芯。第五章 模具總裝圖及模具的裝配、試模5.1 模具總裝圖5.2 模具的安裝試模試模是模具制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補(bǔ)充和調(diào)整是對(duì)于模具設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。5.2.1 試模前的準(zhǔn)備試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與、于注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開(kāi)模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象。活動(dòng)要靈活、可靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門(mén)、附件、備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、