防護罩畢業(yè)設(shè)計--防護罩注塑模設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目 防護罩注塑模設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學生姓名

2、 </p><p>　　指 導(dǎo)教師 </p><p>　　2013年11月1日</p><p>　　摘 要：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求,本設(shè)計說明書針對防護罩注射模進行設(shè)計說明。</p><p>　　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、成型零件的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計、模架的選用。根據(jù)

3、生產(chǎn)批量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求，擬定了……方案，經(jīng)過各種方案的比較，最后確定……最優(yōu)方案。此外，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量。</p><p>　　關(guān)鍵詞：防護罩、注射模、模具結(jié)構(gòu)、推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、成型零件、加工工藝</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論…………………………………………………

4、……….</p><p>　　第一章 塑件的工藝分析6</p><p>　　1.1塑件的成型工藝性分析6</p><p>　　1.1.1 塑件材料PS的使用性能7</p><p>　　1.1.2 塑件材料PS的加工特性7</p><p>　　1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定8</p><

5、p>　　第二章 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇9</p><p>　　2.1 模具的基本結(jié)構(gòu)10</p><p>　　2.1.1 確定成型方法10</p><p>　　2.1.2 型腔布置10</p><p>　　2.1.3 確定分型面11</p><p>　　2.1.4 選擇澆注系統(tǒng)11</p&

6、gt;<p>　　2.1.5 確定推出方式11</p><p>　　2.1.6 側(cè)向抽芯機構(gòu)12</p><p>　　2.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式12</p><p>　　2.1.8 選擇成型設(shè)備12</p><p>　　2.2 選擇模架13</p><p>　　2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)13<

7、;/p><p>　　2.2.2 模架安裝尺寸校核13</p><p>　　第三章 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算14</p><p>　　3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算14</p><p>　　3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)15</p><p>　　3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)15</p><p>　　3.1.3

8、斜滑塊結(jié)構(gòu)15</p><p>　　3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)16</p><p>　　3.1.5 結(jié)構(gòu)強度計算17</p><p>　　3.2 模具成型尺寸設(shè)計計算17</p><p>　　3.2.1 型腔徑向尺寸18</p><p>　　3.2.2 型腔深度尺寸18</p><p&g

9、t;　　3.2.3 型芯徑向尺寸18</p><p>　　3.2.4 型芯高度尺寸18</p><p>　　3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算19</p><p>　　3.3.1 模具加熱19</p><p>　　3.3.2 模具冷卻20</p><p>　　第四章. 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程20&l

10、t;/p><p>　　4.1 模具型腔板零件圖及加工工藝規(guī)程21</p><p>　　4.2 模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程21</p><p>　　4.3 模具型芯零件圖及加工工藝規(guī)程21</p><p>　　第五章 模具總裝圖及模具的裝配、試模22</p><p>　　5.1 模具總裝圖22</p

11、><p>　　5.2 模具的安裝試模23</p><p>　　5.2.1 試模前的準備24</p><p>　　5.2.2 模具的安裝及調(diào)試24</p><p>　　5.2.3 試模25</p><p>　　5.2.4 檢驗25</p><p>　　第一章. 塑件的工藝

12、分析</p><p>　　1.1塑件的成型工藝性分析</p><p><b>　　塑件如圖1所示。</b></p><p><b>　　圖1 塑件圖</b></p><p><b>　　產(chǎn)品名稱：防護罩</b></p><p><b>　　產(chǎn)品

13、材料：ABS</b></p><p>　　產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)</p><p>　　塑件尺寸：如圖1所示</p><p><b>　　塑件重量：15克</b></p><p>　　1.1.1 塑件材料PS的使用性能</p><p>　　可參考《簡明塑料模具設(shè)計手冊》P30表1-13&

14、lt;/p><p>　　聚苯乙烯PS 脆性塑料。 PS有主要缺點是性脆和耐熱性低。聚苯乙烯主要有一般用（GP）PS、抗沖（HI）PS、耐光聚苯乙烯、玻璃纖維增強聚苯乙烯、雙軸拉伸聚苯乙烯膜、發(fā)泡聚苯乙烯等種類適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件。</p><p>　　1.1.2 塑件材料PS的加工特性</p><p>　　無定形材料,流動性中等,吸

15、濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度,3小時；</p><p>　　宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度；</p><p>　　如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?lt;/p><p>　

16、　如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置；</p><p>　　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，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼；</p><p>　　料溫對塑件質(zhì)量影響較大，料溫過低會造成缺

17、料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；</p><p>　　模溫對塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時收縮率，伸長率，抗沖擊強度大，抗彎，抗壓，抗張強度低。模溫超過120度時，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長；</p><p>　　成型收縮率小，易發(fā)生熔融開裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時應(yīng)嚴格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理；</p><p

18、>　　熔融溫度高，粘度高，對剪切作用不敏感，對大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。</p><p>　　1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定</p><p>　　可參考《簡明塑料模具設(shè)計手冊》P54表1-18</p><p>　　查手冊得到PS塑料的成型工藝參數(shù)：</p><p>　　適用

19、注射機類型 螺桿式</p><p>　　密度 1.01 ～ 1.07 g/cm3；</p><p>　　收縮率 0.3 ～ 0.8 % ；</p><p>　　預(yù)熱溫度 80C°～ 85C°，預(yù)熱時間 2 ～ 3 h ；</p><p>　　料筒溫度 后段150C°～170C°，中段165

20、C°～180C°，前段180C°～200C°；</p><p>　　噴嘴溫度 170C°～ 180C°；</p><p>　　模具溫度 50C°～ 80C°；</p><p>　　注射壓力 60 ～ 100 MPa ；</p><p>　　成型時間 注射時

21、間20 ～ 90s ，保壓時間0 ～ 5s ，冷卻時間20 ～ 120s 。</p><p>　　第二章 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇</p><p>　　2.1 模具的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.1.1 確定成型方法</p><p>　　塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用點澆口成型，因此模具應(yīng)為雙分型面注射模。

22、</p><p>　　2.1.2 型腔布置</p><p>　　塑件形狀較簡單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件的側(cè)面有Φ10mm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。</p><p><b>　　圖2 型腔布置</b><

23、/p><p>　　2.1.3 確定分型面</p><p>　　塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實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，這種選擇會使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件表面質(zhì)量。同時這種分型面也使側(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。

24、同時側(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。</p><p>　　（a） （b）</p><p><b>　　圖3 分型面選擇</b></p><p>　　2.1.4 選擇澆注系統(tǒng)</p><p

25、>　　塑件采用點澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖4所示。點澆口直徑為Φ0.8mm，點澆口長度為1mm，頭部球R1.5~2 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α為3?，上部直徑與注射機噴嘴相配合，下部直徑Φ6 ~ 8 mm。</p><p>　　2.1.5 確定推出方式</p><p>　　由于塑件形狀為殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上留

26、下推出痕跡，不宜采用。所以選擇推件板推出機構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡單、推出力均勻，塑件在推出時變形小，推出可靠。</p><p>　　2.1.6 側(cè)向抽芯機構(gòu)</p><p>　　塑件的側(cè)面有Φ10mm的圓孔，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機構(gòu)，由于抽出距離較短，抽出力較小，所以斜滑塊外抽芯機構(gòu)。分型動作靠斜滑塊在模套的導(dǎo)滑槽內(nèi)進行斜向運動來實現(xiàn)，導(dǎo)滑槽的方向與斜滑塊的斜面平行。斜滑塊側(cè)向分

27、型的同時，塑件從動模型芯上由推板推出。</p><p>　　2.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模。</p><p>　　2.1.8 選擇成型設(shè)備</p><p>　　“注射機的選用”可參考《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》P233表13-1</p><p>　　1、按預(yù)選的型腔數(shù)目來確定注射機&l

28、t;/p><p>　?。?）模具所需要的塑料熔體注射量、注射壓力</p><p>　　M=n + =1.6n </p><p><b>　　=1.6x4x15</b></p><p><b>　　=96g</b></p><p>　　n---初定型腔數(shù)目 -

29、--單個塑件質(zhì)量</p><p>　　（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</p><p>　　A=n + Fm=(n + ) </p><p>　　----單個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 ----流道凝料在分型面上的投影面積 Fm所需鎖模力</p&

30、gt;<p>　　----塑料對型腔的平均壓力</p><p>　　Fm=(41X41X4+0.35X41X41X4)X25</p><p>　　=(6724+2353.4)X25</p><p><b>　　=226935N</b></p><p>　?。?）選擇注射機型號</p><

31、p>　　最大注射量G≧m/а=15/0.85=17.6</p><p>　　額定鎖模力F>Fm=226935</p><p>　　所以可以選擇的注射機有XS-Z-30、XS-Z-60、XS-ZY-125、XS-ZY-250</p><p>　　2、按預(yù)選的注射機來確定型腔的數(shù)目</p><p>　　預(yù)選注射機為XS-ZY-125&

32、lt;/p><p>　　由注射機料筒的塑化速度確定模具型腔數(shù)目n</p><p>　　N≦(KMt/3600- ) </p><p>　　≦(0.8x16.8x43600/3600-36)/15=7.68</p><p>　　(2)按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目</p><p>　　N≦(KG- ) </p&g

33、t;<p>　　≦(0.8x250)/15=13.3</p><p>　　(3)按注射機的最大的鎖模力確定型腔數(shù)目n</p><p>　　N≦(F- )/ </p><p>　　≦(900000-25x0.35x41x41x4)/25x41x41=20.1</p><p>　　綜合（1）（2）（3）取n=4滿足條件<

34、;/p><p><b>　　3、校核注射機參數(shù)</b></p><p>　　（1）注射壓力的校核</p><p>　　K=125-1.4 p0查表</p><p><b>　　P≧k </b></p><p>　　P=1.5x80=120≦P額=150</p>

35、<p><b>　　所以滿足要求</b></p><p><b>　　鎖模力的校核</b></p><p>　　注射機鎖模力>該模具的脹型力</p><p>　　即F≧ A A=n = </p><p>　　F≧1.1xAx25</p><p>

36、　　≧1.1x9077.4x25=250000N</p><p>　　F=250000＜F合模力=900000</p><p><b>　　所以滿足要求</b></p><p>　　注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核</p><p>　　選用XS-ZY-125型注射機，其有關(guān)參數(shù)為：</p><p>

37、;　　額定注射量 104\106\125 cm3 ；</p><p>　　注射壓力 150MPa ；</p><p>　　合模力 900 kN ；</p><p>　　最大成型面積 360cm2 ；</p><p>　　模具厚度200～ 300 mm ；</p><p>　　最大開合模行程 300 mm ；<

38、/p><p>　　噴嘴球半徑 12 mm ；</p><p>　　噴嘴孔直徑 4 mm ；</p><p>　　拉桿間距：260×360mm 。</p><p><b>　　2.2 選擇模架</b></p><p>　　2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)</p><p>　　

39、2.2.2 模架安裝尺寸校核</p><p>　　模具外型尺寸為，長250 mm、寬200 mm、高275 mm，小于注射機拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機上。</p><p>　　第三章 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算</p><p>　　3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算</p><p>　　3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)</p&

40、gt;<p>　　見裝配圖所示，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。</p><p>　　3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)</p><p>　　見裝配圖所示，型芯由動模板上的孔固定。推件板與動模板配合，保證配合緊密，。同時斜滑塊參與成型部分，由于采用滑塊和滑

41、軌進行側(cè)抽芯，所以滑軌部門與動模板采用螺釘進行固定，型芯中心開有冷卻水孔，用來強制冷卻型芯。</p><p>　　3.1.3 斜滑塊、滑軌的結(jié)構(gòu)</p><p>　　滑軌與型芯板采用螺釘固定，第一次分型由定距拉桿進行，在滑軌上打一個孔來定位定距拉桿。斜滑塊沿著滑軌運動進行側(cè)抽芯。具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。</p><p>　　3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)</p>

42、<p>　　為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動模部分之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向定位。推出時，導(dǎo)套在導(dǎo)柱上運動，保證了推件板的運動精度。</p><p>　　3.2 模具成型尺寸設(shè)計計算</p><p>　　可參考《簡明塑料模具設(shè)計手冊》P110表2-55</p><p>　　取ABS的平均成型收縮率為0.6 %，塑件未注公差按照SJ1372中5級精度

43、公差值選取。塑件尺寸如圖1所示。</p><p>　　3.2.1 型腔徑向尺寸</p><p>　　模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差δz = Δ /3；取x=0.75。</p><p><b>　　(1） </b></p><p><b>　　= </b></p>

44、<p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　(2) R25+0.94 → R25.94-0.94 </p><p>　　3.2.2 型腔深度尺寸</p><p>　　模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差δz = Δ /3

45、；取x=0.5。</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　(2) 45+1.2 → 46.2-1.2 </p><p>　　3.2.3

46、型芯徑向尺寸</p><p>　　模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差δz = Δ /3；取x=0.75。</p><p>　　1）Φ38+0.26 → Φ38+0.26 </p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= </b></p>&l

47、t;p>　　2）Φ10+0.52 →Φ10+0.52</p><p><b>　　3)</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p

48、>　　3.2.4 型芯高度尺寸</p><p>　　模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差δz = Δ /3；取x=0.5。</p><p>　　1）48.4+1.2 → 48.4+1.2 </p><p>　　2）15+0.68 → 15+0.68 </p><p>　　3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算</p>

49、;<p>　　3.3.1 模具加熱</p><p>　　一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。</p><p>　　3.3.2 模具冷卻</p><p>　　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。</p><p>　　型腔的冷卻是由在定模板上的兩條ф10mm的冷卻水道完成。</p>

50、<p>　　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</p><p>　　（1）以基準角定位，加工ф mm的型腔孔，可以采用坐標鏜床或加工中心完成。</p><p>　?。?）以基準角定位，裝配側(cè)滑塊孔，可以采用銑床或加工中心完成。</p><p>　?。?）以基準角定位，加工寬47mm、長90mm、深50mm的

51、斜滑塊和滑軌空間，可以采用銑床和鉆床完成。</p><p>　　（4）鉗工研配側(cè)滑塊和滑軌。</p><p>　　（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。</p><p>　?。?）以基準角定位，加工4-ф16mm孔，可以采用鉆床或銑床完成。</p><p>　　4.2 模具斜滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程</p&

52、gt;<p>　　斜滑塊加工工藝如下：</p><p>　　（1）加工外形尺寸，由銑床或加工中心完成。</p><p>　?。?）鉗工研配，首先與滑軌研配側(cè)滑塊的滑道部分，要求滑動靈活，無晃動間隙；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，注射成型時不產(chǎn)生飛邊；最后研配斜楔，要求在注射成型時鎖緊側(cè)滑塊。</p><p>　　4.3 模具型芯

53、零件圖及加工工藝規(guī)程</p><p><b>　　型芯加工工藝如下：</b></p><p>　?。?）以基準角定位，加工ф44mm和ф38mm的型芯固定孔，可以采用坐標鏜床或加工中心完成。</p><p>　?。?）鉗工裝配型芯。</p><p>　　第五章 模具總裝圖及模具的裝配、試模</p>

54、<p><b>　　5.1 模具總裝圖</b></p><p>　　5.2 模具的安裝試模</p><p>　　試模是模具制造中的一個重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補充和調(diào)整是對于模具設(shè)計的補充。</p><p>　　5.2.1 試模前的準備</p><p>　　試模前要對模具及試模用的設(shè)備進行檢驗。模具的閉合高

55、度，安裝與、于注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑動零件配合間隙適當，無卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒右`活、可靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設(shè)備也要進行全面檢查，即對設(shè)備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整，使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p>　　5.2.2

56、 模具的安裝及調(diào)試</p><p>　　模具的安裝是指將模具從制造地點運至注射機所在地，并安裝在指定注射機的全過程。</p><p>　　模具安裝在注射機上要注意以下方面：</p><p>　　1）模具的安裝方位要滿足設(shè)計圖樣的要求。</p><p>　　2）模具中有側(cè)向滑動結(jié)構(gòu)時，盡量使其運動方向為水平方向。</p><

57、p>　　3）當模具長度與寬度尺寸相差較大時，應(yīng)盡可能使較長的邊與水平方向平行。</p><p>　　4）模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。</p><p>　　模具安裝于注射機上之后，要進行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗?zāi)＞呱细鬟\動機構(gòu)是否可靠、靈活，定位裝置是否能夠有效作用，要注意以下方面：</p><p&g

58、t;　　1）合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。</p><p>　　2）活動型芯、推出及導(dǎo)向部位運動及滑動要平穩(wěn)、無干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。</p><p>　　3）開模時，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。</p><p>　　4）冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。</p><p><b>　　5.2.3

59、 試模</b></p><p>　　模具安裝調(diào)整后即可以進行試模。</p><p>　　1）加入原料 原料的品種、規(guī)格、牌號應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣中的要求，成型性能應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定。原料一般要預(yù)先進行干燥。</p><p>　　2）調(diào)整設(shè)備 按照工藝條件要求調(diào)整注射壓力、注射速度、注射量、成型時間、成型溫度等工藝參數(shù)。</p><p&