1、本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：工業(yè)插座零件塑料注塑模具設(shè)計系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級： 學(xué) 生： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2013年05月工業(yè)插座零件塑料注塑磨具設(shè)計摘 要本文介紹了插座零件塑料注塑模具的設(shè)計，主要包括：塑件材料的分析；注塑機(jī)的選擇；模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計；成型零件的設(shè)計；抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計等。本文是關(guān)于注塑模具的設(shè)計，該模具結(jié)構(gòu)簡單，成型分型都非常簡單。依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以雙分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計，采用一模一腔，采用了點澆口進(jìn)行澆注，推出形式為推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。在正確分析塑件工藝特點和ABS材料的性能的后。詳細(xì)介紹了對凸模，凹模，

2、澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，側(cè)抽芯系統(tǒng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計與非標(biāo)件的設(shè)計過程。通過本設(shè)計，可以對注塑模具和繪圖軟件有一個初步的認(rèn)識，注意到設(shè)計中的某些細(xì)節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過對CAD和PRO/e的學(xué)習(xí)，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。關(guān)鍵詞：插座零件；注塑模具；側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)；側(cè)澆口Industrial socket parts plastic injection molding tool designAbstractThis paper is about the design of injection mold, the mold is simple in struct

3、ure, forming type are very simple. Based on the technological properties of the number of products and plastic injection mold design to the parting surface of the methods were determined, using a mold cavity, using a runner for pouring out form of introduction mechanism for putting the completion of

4、 the introduction of plastic parts,. Plastic properties of materials and process characteristics of ABS in the correct analysis of the. A detailed introduction to the punch, die, casting system, stripping mechanism, the side core pulling system, selection of standard parts, non-standard pieces of th

5、e design process design. Keywords目 錄1 緒論1 1.1前言1 1.2 模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向12 塑料材料分析5 2.1 塑件材料的選擇5 2.2 塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系73 塑件的工藝分析9 3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計9 3.2 塑件尺寸及精度10 3.3 塑件表面粗糙度11 3.4 塑件的體積和質(zhì)量114 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定12 4.1 注射成型工藝過程分析12 4.2 澆口種類的確定13 4.3 型腔數(shù)目的確定13 4.4 注射機(jī)的選擇和校核13 4.4.1 注射量的校核14 4.4.2 型腔數(shù)量的確定和校核15 4.4.3 塑件在

6、分型面上的投影面積與鎖模力的校核15 4.4.4 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核165 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計18 5.1 分型面的設(shè)計18 5.2 型腔的布局18 5.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計19 5.3.1 澆注系統(tǒng)組成19 5.3.2 確定澆注系統(tǒng)的原則19 5.3.3 主流道的設(shè)計20 5.3.4 分流道的設(shè)計21 5.3.5 澆口的設(shè)計21 5.3.6 冷料穴的設(shè)計21 5.4 注射模成型零部件的設(shè)計22 5.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計22 5.4.2 成型零部件工作尺寸的計算23 5.5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計24 5.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計24 5.6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則24 5.6.2 脫模機(jī)

7、構(gòu)類型的選擇25 5.6.3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計25 5.7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)26 5.7.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響26 5.7.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則26 5.8 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用27 5.8.1 模架的選用27 5.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇28 5.10 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計計算以及抽芯結(jié)構(gòu)28 5.11 導(dǎo)套的設(shè)計31 5.12 模具開合運作過程326 主要尺寸計算33 6.1 斜導(dǎo)柱尺寸計算33 6.1.1 斜導(dǎo)柱直徑的計算33 6.1.2 斜導(dǎo)柱長度計算34 6.2 型芯墊板厚度計算357 模具材料的選用37 7.1 塑料模具用鋼的必要條件37 7.2 選擇鋼材的條件37 7

8、.3 模具選材37 7.4 模具的表面粗糙度38 7.5 注塑模具強(qiáng)度分析計算388 模具可行性分析和環(huán)境分析40 8.1本模具的特點40 8.2市場效益及經(jīng)濟(jì)效益分析40 8.3模具的環(huán)保分析40附錄40總結(jié)41參考文獻(xiàn)44致 謝45圖紙和說明書聯(lián)系QQ25766365382 塑料材料分析2.1塑件材料的選擇 a. 塑件材料的選擇選用ABS（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）色調(diào)：淺象牙色不透明生產(chǎn)批量：大批量。 b. 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析(1) 結(jié)構(gòu)分析塑件為插座類零件，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于需要與另外的塑件相互配合以及在中間安裝導(dǎo)電部分，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為插座類零件

9、，因此對表面粗糙度要求不高。 (2) 工藝性分析精度等級：采用4級低精度脫模斜度：塑件外表面401°20 塑件內(nèi)表面301°（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。） c. ABS的注射成型工藝 （1）注射成型工藝過程預(yù)烘干裝入料斗預(yù)塑化注射裝置準(zhǔn)備注射注射保壓冷卻脫模塑件送下工序清理模具、涂脫模劑合模注射 （2）ABS的注射成型工藝參數(shù)注射機(jī)：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（選30）預(yù)熱和干燥：溫度（） 8085 時間 (h) 23密度（g/cm³）:1.021.08材料收縮率（%）：0.30.6（選0.5%）

10、料筒溫度（）：前段 200210 中段 210230 后段 180200 噴嘴溫度（）：180190模具溫度（）：5070注射壓力（MPa）：7090成形時間（S）:注射時間 35 保壓時間 1530 冷卻時間 1530 總周期 4070k.后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（） 70 時間（h） 24 保壓力（MPa）：5070 d. ABS性能分析及使用性能(1) 使用性能1）綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降；抗拉強(qiáng)度可達(dá)3550MPa，收縮率在0.4%0.8%之間。2）耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。3）水、無機(jī)鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響。4

11、）尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，且著色性良好，可得到色彩鮮艷的各色制品。5）ABS的另一重要特點是其表面可以電鍍、噴漆、印刷、真空鍍膜和繪畫，使其美觀好看。 (2) 成型性能1）無定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。3）流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250

12、左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060，要求光澤及耐熱型料宜取 6080；注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時料溫為 180230，注射壓力為 130150MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160220，70100MPa為宜。5）易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力，模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過大或機(jī)械加工時塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。6）ABS在升溫時粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1°以上。7）在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。e. ABS的主要用途 A

13、BS具有優(yōu)良的綜合性能，因此應(yīng)用十分廣泛，它可以制作多種機(jī)械零件，如齒輪、軸承、泵葉輪、把手、汽車零件等，還在家用電器方面得到了非常廣泛的應(yīng)用，如電視機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等的殼體，以及電鍍旋鈕，電話機(jī)殼體、聽筒、孔盤等。ABS還可制作汽車上的擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等；它還可以用來制作文體用品，玩具、樂器、郵箱、食品包裝容器、家具、噴霧器等。 f. ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70左右熱變形溫度約為93）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、

14、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。 2.2 塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系注塑件脫模后的尺寸要比模具零件的相應(yīng)尺寸小。這是由于注塑成型過程中熔融塑料產(chǎn)生收縮造成的。成型塑件的收縮率是一個與多種因素有關(guān)的量。通常，塑料的收縮率是有生產(chǎn)廠家按照某一實驗標(biāo)準(zhǔn)給定的成型工藝，經(jīng)過實驗后給出一個取值范圍。實際過程中的成型工藝不可能完全與實驗條件相同，因此，對具體的塑件，要根據(jù)其成型工藝選擇收縮率范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)闹担话闶侨∷芗湛s率的平均值。在選擇塑件收縮率值時要注意，厚壁塑件（壁厚在3mm以上）按給定收縮率范圍的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在1mm以下）按給定收縮綠范圍的下限取值。成型收縮率與模具和塑件尺寸有下述

15、關(guān)系式: （2.1）式中，k為成型收縮率；為模具尺寸（mm）；為塑件尺寸（mm）。成型塑件尺寸及精度表2.1塑料常用壁厚推薦值塑料名稱50mm流程最小壁厚小型塑件推薦壁厚中型塑件推薦壁厚大型塑件推薦壁厚聚乙烯0.61.251.62.43.2 成型塑件尺寸包括型腔尺寸、型芯尺寸，以及中心距尺寸。成型塑件的尺寸不僅與塑件尺寸和公差有關(guān)，而且還與塑料收縮率和收縮誤差、模具磨磨損量和模具制造精度有關(guān)。在計算成型塑件尺寸時，還必須注意以下幾點。 塑件在成型過程中，分型面處會產(chǎn)生飛邊，飛邊的產(chǎn)生會影響塑件的高度尺寸，因而在計算模具成型塑件深度尺寸時，要減去飛邊的厚度。在計算塑件是收縮時，一般是取平均值收縮

16、率進(jìn)行計算。如果塑件實際收縮率為收縮率范圍的上限或下限值，則為了防止收縮超差，可預(yù)先按下列關(guān)系進(jìn)行驗算：對正公差尺寸 （2.2）對負(fù)公差尺寸 （2.3）對正負(fù)公差尺寸 （2.4）式中，為塑件公差（mm）；為模具制造公差（mm），一般取（1/61/4）；D為成型軸類零件的模具型腔尺寸（mm）；d為成型孔類零件的模具型芯尺寸（mm）；L 為模具中心距尺寸（mm）；max為塑件收縮率上限值；min為塑件收縮率下限值。當(dāng)塑件有較大的金屬軸或金屬套嵌件時，其成型尺寸計算應(yīng)從外形尺寸減去金屬軸或金屬嵌件尺寸后再乘以收縮率。3 塑件的工藝分析在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表

17、面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。工業(yè)插座零件如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求一般。圖3.1 3D視圖3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 a. 脫模斜度由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪

18、費原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.51.5，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為，型芯脫模斜度為1。 b. 塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計塑件時必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和

19、裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在14mm，最常用的數(shù)值為23mm。該空調(diào)控制器壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為1.6mm左右。 c. 塑件的圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.51mm的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為3mm。 d. 孔塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計孔時，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。3.2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注