多用工作灯后盖模具设计与制造毕业论文

`目录第一章塑件的工艺分析...................................31.1任务要求..........................................41.2□原料（ABS）的成型特性和工艺参数...................41.3塑件的结构工艺性...................................6第二章注塑设备的选择..................................72.1注射成型工艺条件...................................72.2选择注射机........................................72.3模架的选定........................................8第三章型腔布局与分型面设计..............................93.1塑件在型腔中的布局.................................93.2分型面的选择.......................................9第四章浇注系统的设计................................104.1主流道设计......................................104.2分流道的设计......................................114.3浇口的设计.......................................124.4排气系统的设计....................................14第五章主要零部件的设计计算............................145.1型芯、型腔结构的确定..............................155.2推件方式的选择....................................155.3成型零件的成型尺寸................................165.4模具成型零件壁厚的确定............................17第六章注射机的校核....................................186.1最大注射量的校核..................................186.2锁模力的校核......................................186.3模具与注射机安装部分相关尺寸校核................186.4推出装置的校核....................................19设计总结................................................20参考文献................................................21第一章塑件的工艺分析1.1任务要求按照图1的要求，进行多用工作灯后盖塑件造型及注射模具型腔、型芯零件设计。材料：ABS，收缩率0.5%，尺寸精度MT7，大批量生产。1.2□原料（ABS）的成型特性和工艺参数丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。1.2.1□ABS塑料主要的性能指标密度(g/cm3)1.03—1.05收缩率%0.3~0.8熔点℃130~160热变形温度45N/cm65~98弯曲强度MPa8拉伸强度MPa35~49拉伸弹性模量GPa1.8弯曲弹性模量GPa1.4压缩强度MPa18~39缺口67强度2/mkJ11~20硬度HRR62~86体积电阻系数cm/10137:电压1mmKv15;电常数60Hz3.71.2.2□ABS的注射成型工艺参数注射机类型螺杆式喷嘴形式通用式计算收缩率%0.5预热温度℃80——85时间h2——3料筒后段℃150——170料筒中段℃165——180料筒前段℃180——200喷嘴温度℃170——180模具温度℃50——80注塑压MPa60——100保压MPa40——60注塑时间S20——90高压时间S0——5冷却时间S20——120周期S50——220螺杆转速min/r30后处理红外线烘灯鼓风烘箱温度℃70时间S2——41.3塑件的结构工艺性1.3.1塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，按MT7级精度查取公差，塑件上主要尺寸的公差要求见下表：尺寸尺寸公差外形尺寸8008.18060054.160R10056.010R28098.028内形尺寸768.1076565.1056Φ1056.0010R856.008R2186.0021548.0051.3.2塑件的表面质量分析该塑件表面没有特殊要求。一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度Ra可以取0.8μm没有特殊要求的塑件内表面粗糙度Ra可取3.2μm。1.3.3塑件的结构工艺性分析①从图纸上看，该塑件的外形为四方壳，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。②由于该塑件无侧孔和内凸，所以不用考虑侧向分型抽芯装置。③为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设1°～2°的拔模斜度。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。1.3.4塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。第二章注塑设备的选择2.1注射成型工艺条件2.1.1模具所需塑料熔体注射量该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.03-1.053/cmg，收缩率为0.5%，计算其平均密度为1.043/cmg.一副模具所需塑料体积：1212.1nVVnVV8.363cm式中1V—单个塑件的体积（由计算得单个塑件体积为15.33cm）2V—浇注系统的体积（在学校设计时122.0nVV）n—初步设定的型腔数量（取2）质量gVM2.382.1.2分型面上的投影面积及所需锁模力塑件和流道凝料在分型面上的投影面积：2215.14cmAnAA式中1A—单个塑件在分型面上的投影面积；2A—流道凝料在分型面上的投影面积（分流道暂定为半圆形直径为8mm，长度为60mm)。所需锁模力：kNPAnAFm786)(21型式中型P—塑料熔体对型腔的平均压力（由查表得ABS对型腔的压力为30MPa）2.2选择注射机采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、塑料品种、生产批量及注射工艺参数等因素，参考设计手册初步选用注射机为XS-ZY-125。记录下XS-ZY-125型螺杆式注射机的主要技术参数。序号主要技术参数项目参数数值1最大注射量3/cm1252注射压力MPa/1193锁模力kN/9004动、定模板最大安装尺寸mm/5最大模具厚度mm/3006最小模具厚度mm/2007最大开模行程mm/3008最大成型面积2/cm3209注射行程mm/11510螺杆转速min)//(r29、43、56、69、83、1012.3模架的选定综合塑件采用一模两腔平衡布置型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，选定模架为标准模架:A2—2525—A60—B50—C80。模架B×L×H为：300mm×250mm×255mm。第三章型腔布局与分型面设计3.1塑件在型腔中的布局本设计中的塑件结构简单。而该塑件的生产批量为大批量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模两件的模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。其排列方式如下图所示：3.2分型面的选择该塑件为工作灯后盖，分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2.便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3.保证塑件的精度要求。4.满足塑件的外观质量要求。5.便于模具加工制造。6.对成型面积的影响。7.对排气效果的影响。分型面如下图所示：第四章浇注系统的设计4.1主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度和压力损失最小根据手册查得XS-ZY-250型注射机喷嘴的有关尺寸:喷嘴球半径:R=φ10mm喷嘴孔直径:d=mm44.1.1主流道的尺寸主流道通常设计在浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为，流道表面粗糙度mRa8.0，小端直径比注射机喷嘴直径大0.5～1mm。现取锥角a=4，小端直径比喷嘴直径大。浇口套一般采用碳素工具钢材料制造，热处理淬火硬度50～55HRC。由于小端的前面是球面，其深度为(现取为mm4)，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大。浇口套与模板间配合采用的过渡配合主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为5mm。图4-1主流道设计图4.1.2主流道衬套的固定主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。常用浇口套分为浇口套、定位圈整体式和浇口套与定位圈单独分开两种(下图为后者)，由于注射机的喷嘴球半径为10mm，因为采用的为分开式,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈的外径为Φ125mm，内径Φ40mm。具体固定形式如下图所示：4.2分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道长度等因素来确定。因ABS的推荐断面直径为4.5～9.5，部分塑件常用断面尺寸推荐范围。分流道要减小压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，同时因考虑加工的方便性。分流道应考虑出料的流畅性和制造方便，熔融料的热量损失小，流动阻力小，比表面和小等问题。本塑件采用U形断面的分流道，在一块模板上，切削容易实现，且比表面积不大，推荐直径为4.8～9.5mm，取Φ8mm，据此，该模具的分流道设计如图4.3浇口的设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是：型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09，浇口的长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口位置的选择：1浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质都要注意到