常州機電職業技術學院設計說明書PAGEPAGE27常州機電職業技術學院畢業設計學生王容飛學號21310415系部：模具技術系專業：模具設計與制造CAD/CAM課題：修正帶外殼注塑模設計與制造指導者：陸宇峰評閱者：陸宇峰目錄第一章塑件的工藝分析 21.1塑件材料特性(ps) 31.2．塑件材料成型性能 3第二章成型零件的設計 42.1．成型零件工作尺寸的計算 42.2．成型零件結構設計 8第三章澆注系統的設計 83.1．確定型腔數目及布置 83.2．選擇分型面 93.3．確定澆注系統 103.3.1主流道的設計 113.3.2分流道的設計 123.3.3澆口的設計 133.4．冷料穴與拉料桿的設計 143-7:拉料桿 14第四章選用模架 144.1．制品的計算 144.1.1粗略計算制品的體積和質量 144.1.2粗略計算澆注系統的體積和質量 154.1.3總體積和總質量的計算 154.2．標準模架的選擇 164.2.1型腔強度和剛度的計算 164.2.2注射機的選用 164.2.3選用標準模架 174.3．注射機的效核 184.3.1注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 184.3.2開模行程的校核 184.2.3模具在注射機上的安裝 19第五章塑件脫模結構的設計 205.1．對推出機構設計的要求： 215.2．推件力的計算 21第六章冷卻系統的設計 22第七章排氣系統的設計 238.7.加工零件工作圖的繪制及其加工工藝 288.8.完成設計、制圖、校對或審核簽字后進行復制 28畢業設計心得體會 29參考文獻 30附錄： 31英漢互譯 31模具圖紙 35第一章塑件的工藝分析塑件如圖1-1所示圖1-1產品圖1.1塑件材料特性(ps)ABS也可稱改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯的使用性能和工藝性能。1.2．塑件材料成型性能由于其熔點黏度高，所需的注射成型壓力較高查相關手冊得到ABS塑料成型工藝參數：密度1.0～1.04收縮率0.3～0.8預熱溫度80～85，預熱時間2～3；料筒溫度后段150～170，中段165～180，前端180～200。噴嘴溫度170～180；模具溫度50～80；注射壓力60～100成型時間注射時間20～90，保壓時間0～5，冷卻時間20第二章成型零件的設計2.1．成型零件工作尺寸的計算取ABS收縮率為0.4%圖2-1產品尺寸一、（1）型腔尺寸長度尺寸:L=（L+LS%-）寬度尺寸:L=（L+LS%-）深度尺寸:H=（H+HS%-）（2）型芯尺寸長度尺寸：l=(l+lS%+）寬度尺寸：l=(l+lS%+）高度尺寸：h=(h+hS%+)7ul/圖2-2產品尺寸二、（1）型腔尺寸長度尺寸:L=（L+LS%-）寬度尺寸:L=（L+LS%-）深度尺寸:H=（H+HS%-）（2）型芯尺寸長度尺寸：l=(l+lS%+）寬度尺寸：l=(l+lS%+）高度尺寸：h=(h+hS%+)7ul/式中L—塑料外型長度基本尺寸的最大尺寸（mm）；l—塑件內型長度基本尺寸的最小尺寸（mm）；H—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mm)；h—塑件內型深度基本尺寸的最小尺寸(mm)；—塑件的公差(mm)；—模具制造公差，取（1/3~1/4）第三章澆注系統的設計。修真帶上下外殼采用注塑成型的方法生產產品。注塑的交口為側交口方式3.1．確定產品的型腔我所設計的修真帶外殼分為上下兩部分，是一般的生活用品,為節省材料費用以及模具方面的消耗費用，采用一模一穴的型腔布置。3.1．確定型腔數目及布置圖3-1型腔數目3.2．選擇分型面選擇如圖3-2所示的分型面位置。圖3-2分型面3.3．確定澆注系統它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設計及加工的復雜程度3.3.1主流道的設計為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑d應稍大于注射小端直徑：d＝d0+(0.5～1)mm=φ4+1＝φ5mm錐度取=2°圖3-3澆口襯套定位圈直徑為,定位圈高度取H=15mm等，其尺寸如圖3-4圖3-4定位環材料為T8碳素工具鋼，經正火處理，硬度為183～235HBS.3.3.2分流道的設計一般開設在分型面上，起分流和轉向作用3.3.3澆口的設計是連接分流道與型腔的通道圖3-6澆口凝料3.4．冷料穴與拉料桿的設計其長度可以取值為寬度的1.5—2倍。所以冷料穴的長度為取為8mm。3-7:拉料桿第四章選用模架4.1．制品的計算4.1.1粗略計算制品的體積和質量體積=15836.565794377mm^3面積=23492.610436700mm^2質量=0.016628394kg重量=0.163068841N回轉半徑=57.530658628mm質心=-9.656819163,2.994498415,5.915090925mm4.1.2粗略計算澆注系統的體積和質量體積=2196.777806593mm^3面積=2166.176813657mm^2質量=0.002306617kg重量=0.022620183N回轉半徑=26.157655703mm質心=1.136547560,-3.091312856,11.061142910mm4.1.3總體積和總質量的計算總體積 ≈18.032cm 總重量 ≈18.9gPS的密度為1.05g/cm滿注射量： 式中： ——額定注射量（cm）; ——塑件與澆注系統凝料體積和（cm） 或滿足注射量 式中 ——額定注射量(g) ——塑件與澆注系統凝料的重量和(g) ——聚苯乙烯的密度 ——塑件采用塑料的密度 注射壓力:查《模設計指導》表6-5，PS塑料成型時的注射壓力為700到2100。所模力: 式中 ——塑料成型時型腔壓力,PS塑料的型腔壓力——澆注系統和塑件在分型面上的投影面積和（）============================================================面的屬性面積=2874.6573mm^2周長=1484.79428mm============================================================上面為用CAE對如圖4-2制品連同澆注系統進行簡單分析測得塑件及澆注系統在分型面上的投影面積為16453各型腔及澆注系統及各型腔在分型面上的投影面積: 取27548 kN4.2．標準模架的選擇4.2.1型腔強度和剛度的計算型腔底板厚度的計算H=704.2.2注射機的選用由于我的設計的修正帶外殼材料性質較特殊，所需的注塑機為液壓機，液壓機輸出穩定比較適合生產透明以及半透明材料，我所選注塑機的型號為NEX500。注塑機NEX500相關技術參數如下：特性內容特性內容額定注射量/cm125噴嘴孔直徑/mm4注射方式螺桿式推出形式兩側設有頂桿，機械頂出，中心距230mm螺桿(柱塞)直徑/mm42動、定模固定板尺寸/mm×mm428×458注射壓力/MPa120拉桿空間/mm260×290注射行程/mm115合模方式液壓—機械鎖模力/kN900液壓泵流量/(L/min)100、12壓力/MPa6.5最大注射面積/cm320電動機功率/kW10模板最大行程/mm300螺桿驅動功率/kW4模具最大厚度/mm300加熱功率/kW5模具最小厚度/mm200機器外形尺寸/mm×mm×mm3340×750×1500噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴移動距離/mm210其他總力280kN，開模力8T,頂桿最大距離190mm4.2.3選用標準模架選擇標準型中小模架，它有A1,A2,A3,A4四個品種。根據以上分析，計算以上分析，計算以及型腔尺寸及位置可以確定模架的結構形式和規格。查《塑料模具設計手冊》表選用：板：A2-250×300-05-Z2:GB/T12556.1—1990;定模板厚度：A=60mm動模板厚度：B=70mm墊塊厚度：C=80mm模具厚度：=50+A+B+C=60+70+80+25+25=260mm如圖所示：3-93-9:總裝圖4.3．注射機的效核 4.3.1注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核初選注射機和選用模架時已符合所選注射機要求。4.3.2開模行程的校核注射機最大開模行程S式中—塑料制品的高度（mm）；—澆注系統的高度（mm）。2＋＋（5～10）=2×15+60+5~10=90故滿足要求。第五章塑件脫模結構的設計由于制品有小柱位，比較深，為了成型與排氣推出的有效性，故此在深柱位置放置司筒頂出由于制品有小柱位，比較深，為了成型與排氣推出的有效性，故此在深柱位置放置司筒頂出。注塑機里的頂桿加長，以及模具的頂針也需加長，頂出次數可設為四次，頂針初回距離設大，回位距離設大，頂出距離設長，頂出速度調快，回位速度調快。5.1．對推出機構設計的要求：。推力分布均勻，推力面積要大不能造成碎裂。不要損壞塑料推出機構應準確、動作可靠5.2．推件力的計算推件力式中A—塑件包絡型芯的面積（）—塑件對型芯面積上的包緊力，取0.8×—1.2×Pa;α—脫模斜度；—大氣壓力0.09Mpa;μ—塑件對剛的摩擦系數μ，約為0.1—0.3；—制件垂直于脫模方向的投影面積（）。============================================================面的屬性面積=26742.476101923mm^2周長=6915.016685210mm============================================================上面為用CAE對制件垂直于脫模方向投影面積簡單分析測得其面積為12721.42A=26742.5=26742.5×1.2×(0.3COS40-sin40)/+0.09×194×45=97058.7N第六章冷卻系統的設計確定模溫調節系統，選擇合適的模溫機，溫度范圍設置為50攝氏度到70攝氏度，模具水路一定得確認好，模具外圍所接的冷水管與熱水管一定要隨模具的狀態而改變，使得前后模溫差不大，模具能順利閉合，而不需要過大的鎖模壓力，冷卻系統的設立還與產品形狀以及性質有關，也與融料的螺桿溫度息息相關，模具溫度太高會導致打出的產品尺寸太高，一般會超出0.01mm左右，不符合客戶的需求，模具溫度太低也會導致打出的產品尺寸太小，也不符合客戶的需求，所以模具溫度要適合產品材料的性質，有些產品在模具溫度過高的情況下會粘前模，這個時候模具的冷卻系統就要改變一下了，此時模具后模必須接冷水，前模接熱水，這樣導致了前后模溫差太高，而導致模具不能閉合，這個時候就得加鎖模壓力了，鎖模壓力每次只能加很少，不然會導致導柱導套的強烈摩擦至損傷模具，只能在那個零界點上來合模，前提是打出好的產品滿足客戶需求。最重要的是水管一定要接對，確保模具冷卻系統內部的水路通暢不能有鐵屑等雜物阻塞水路，否則會導致模具insert錯位甚至撞壞前后模。我所設計的修正帶外殼材料比較穩定，所接水管都是熱水，不會擔心鎖模鎖不上去，以及導致的排氣問題。如圖就是我的產品所需的水路分布方式。水路第七章排氣系統的設計在工廠里模具生產時，前模與后模合模時，模具中間有氣體很難排除出去，導柱導套配合時也會產生大量廢氣，有的模具有斜導柱以及移動的滑塊，精定位合起來時不到位所引起的，還有有些模具的insert比較復雜，配合時氣體排不出去，甚至模具的冷卻系統中，由于水管接錯，或者水路密封圈阻塞內部水路，導致模具總體溫度不平衡，合模時，鎖模率太高導致模具合不上，而產生大量氣體的，所以模具分型面以及前后模的表面一定要仔細研磨，誤差一一定要在0.01毫米范圍內，斜導柱與滑塊一定得配合到位，，以及冷卻系統的水路要正常通水冷卻，這樣模具的排氣才能有效排出。而我設計的修正帶外殼產品比較小，分為上下兩部分，是以一模一穴的方式排列的，一次只生產上下外殼這一組產品，所以我設計的這個兩板模的排氣較簡單。只要上下模板，導柱導套，精定位，insert，前后模芯，鍥壓塊，壓緊塊配合到位就行了。氣體有助于排放，產品空間里形成真空范圍。打出的產品不會有氣泡與冷料。型芯制造工藝卡片工序號工序名稱工序內容設備1備料下料155X195X45mm鋸床2熱處理調質HRC20-403銑平面150.5X190.5X40.5mm,棱邊倒角1.5x1.5x45銑床4平磨平磨六個面，單邊留精磨量0.5-0.1mm,保證垂直度小于0.01磨床5鉗工依據圖紙劃線，加工各類孔6銑削粗銑至要求，保證淬火、精磨余量。CNC7熱處理防止脫碳或氧化，HRC60-55。變形量不大于0.01mm。8精磨以原平面自為基準，精磨六個面，保證垂直，保證尺寸。磨床9銑削精銑至要求，保證模具的配模余量CNC10電加工拉正垂直面，找正中心，EDM蝕除料位圓角電火花機器11鉗工修研、拋光凹模內行，保證圖紙要求和粗糙度的要求。型腔制造工藝卡片工序號工序名稱工序內容設備1備料下料155X195X40mm鋸床2熱處理調質HRC20-403銑平面150.5X190.5X36.5,棱邊倒角1.5x1.5x45銑床4平磨平磨六面，單邊留精磨量0.5-0.1mm,保證垂直度小于0.01磨床5鉗工劃線加工各孔，螺紋孔，保證圖紙要求。6銑削粗銑至要求，保證淬火、精磨余量。CNC7熱處理防止脫碳或氧化，HRC60-55。變形量不大于0.01mm。8精磨以原平面自為基準，精磨六個面，保證垂直，保證尺寸。磨床9銑削精銑至要求，保證模具的配模余量CNC10電加工拉正垂直面，找正中心，線切割加工澆口套孔，EDM蝕除料位圓角保證圖紙上下偏差和粗糙度的要求。線切割機器、電火花機床11鉗工修研、拋光凹模內行，保證圖紙要求和粗糙度的要求。畢業設計心得體會

2015年5月份，人才市場在我們學校展開招聘會，我面試了好幾家公司，在這幾家公司里進行了面試，最后被一家我所學專業的塑料模具公司所錄取，被任用。到了8月份，我去了這家公司實習。在實習期間，我由最初的很不適應變成了很是適應。我在這里學到了好多知識，大部分都是從我身邊的人學過來的，其中我的兩位師傅教會了我最多，我的畢業設計也是我請教他倆以及我們公司的工程師協助所完成的，我所在的公司有好幾位工程師，他們負責模具的設計圖紙是否達到要求，模具零件是否尺寸達到客戶所需的要求，這樣才能打出的產品的尺寸才會精確到讓客戶滿意，來為公司謀取效益與利益，還有一位工程師所負責的是注塑機成型的工藝，在工藝上確保產品的材料是否合適這樣的工藝，從而產品打出來后，質量不會有缺陷，尺寸不會偏大或者偏小，最后打出好的產品流入客戶手里。在公司，我又要工作，又要在這段時間里規劃好我的畢業設計，但是我比較機智，我在公司里學習知識，來彌補我在課堂里知識的所學不足，我的畢業設計是修正帶外殼，由于這種產品上下兩部分構成，所以我的設計的模具是兩板模，一模一穴那種的，設計比價簡單不像三板模那樣有斜導柱，定位滑塊，復雜定位機構這些