1、 本 科 毕 业 设 计 (论 文 ) 骨架零件注塑模具设计 Injection Mold Design of Skeleton Parts 学 院 ： 机械工程学院 专业班级 ： 机械设计制造及其自动化 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： （副教授） 2014 年 5 月 毕业设计（论文）中文摘要 骨架零件注塑模具设计 摘 要： 本设计主要叙述了 丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物 （ ABS）为材料的骨架零件注塑模具的设计过程。此模具在设计时考虑了骨架零件的生产批量及其生产效率和生产成本。此产品为方形骨架零件，其外形较为规则，中间为空心结构，其侧面有凹槽。考虑到产品需要一定的抗冲击性，耐腐
2、蚀性及优良的电气性能。本产品选用 丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物 （ ABS）材料。由于本产品结构为内部空心，且侧面有凹槽。所以在模具结构上必须带有抽芯结构。由于本产 品的生产批量较大，故模具的自动化要求较高，所以采用斜导柱抽芯机构。在本设计中模具的结构为斜导柱固定在定模板上，斜滑块在动模板上滑动的结构形式，定位方式采用定位销和锁紧楔定位锁紧。最后由推件板将塑件推出。 本设计对主要的零件都进行了设计，并在文中插入了非标准零件图。以及模具结构图。 关键词： 注塑模具；侧向抽芯；骨架零件 毕业设计（论文）外文摘要 Injection Mold Design of Skeleton Parts A
3、bstract: The design of the main narrative of acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer (ABS) for the material skeleton parts injection mold design process. This mold was designed with a production volume and production efficiency and production costs skeleton parts. This product is a square fram
4、e part, its shape more regular, intermediate hollow structure, the side grooves. Taking into account the product requires a certain impact resistance, corrosion resistance and excellent electrical properties. This product is made of acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer (ABS) materials. As t
5、he product structure is hollow inside, and the side grooves. So in the mold structure must be drawn with the core structure. Due to the large batch production, so the higher the mold automation requirements, so the use of bevel pillar core-pulling mechanism. Its structure is substantially inclined p
6、illar in the fixed mold, oblique slider movable mold structure. Its positioning using wedge structure positioning. , Pulling oblique lateral pillar classification. Finally, the board will push plastic parts available. The design of the main parts of the design are carried out and insert a non-standa
7、rd parts diagram in the text. And the structure of the mold. Keywords: Injection mold; Lateral Pulling; Skeleton parts, 目 录 1 绪论 . 1 2 塑件成型工艺性分析 . 3 2.1 塑件的分析 . 3 2.2 ABS 工程塑料的性能分析 . 4 3 拟定模具的结构形式和初选注射机 . 5 3.1 分型面位置的确定 . 5 3.2 型腔数量和排列方式的确定 . 5 3.3 注射机型号的确定 . 6 4 浇注系统的设计 . 8 4.1 主流道的设计 . 8 4.2 分流道的设
8、计 . 8 4.3 浇口的设计 . 10 4.3 冷料穴的设计 . 10 5 成型零件的结构及计算 . 11 5.1 成型零件的结构设计 . 11 5.2 成型零件的工作尺寸计算 . 11 6 模架的确定 . 14 7 导向机构的设计 . 16 8 脱模机构的设计 . 17 9 侧向分型与抽芯机构设计 . 19 10 温度调节系统的设计 . 23 11 排气系统的设计 . 25 12 注射机参数的校核 . 26 结 论 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 1 页 共 29 页 1 绪论 一、研究意义 塑料是 20 世纪发展起来的新兴材料，由
9、于应用广泛，已替代部分金属、木材、皮革及硅酸盐等自然材料，成为现代工业和生活中不可缺少的一种人造化学合成材料，并与金属、木材和硅酸盐三种传统材料一起，成为现代工业生产中四种重要的原材料之一。 5 二、国内外研究现状和水平 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的 ,在我国 ,起步较晚 ,但发展很快 ,特别是最近几年 ,无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展 ,取得了很大成绩。这可以在下列几个方面： (1) CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍 ,特别是CAD/CAM 技术的应用较为普遍 ,取得了很大成绩； (2) 应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水
10、平； (3) 气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟； (4) 热流道技术的应用更加广泛； (5) 精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高； (6) 模具寿命不断提高； (7)模具效率不断提高 ; (8) 采用模具先进加工技术及设备。 综上所述 ,我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快 ,有些已达到或接近国际水平。然而 ,由于我国模具制造基础薄弱 ,各地发展极不平衡 ,因此总体来看与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比 ,差距还很大。这主要表现在：塑料模具产品水平 ，工艺装备水平，开发能力及经济效益等方面 ， 管理及其他方面 和 产需矛盾等 方面。 三、发展趋势 从塑料模具的设
11、计、制造及材料选择等方面的考虑， 塑料模具技术发展趋势可归纳为以下几方面： (1) 塑料模具标准化。模具标准化程度将不断提高我国模具标准化程度正在不断提高 ,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右 ,国外发达国家一般为 80%左右。 (2) 在模具设计制造中将全面推广 CAD/CAM/CAE技术。 CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑 。 实践证明 ,CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 2 页 共 29 页 (3) 加强理论研究。随着塑料制件想大型化，复杂化和精密化发展，模具的制造成本也悦来越高。所以，
12、模具生产已由传统的经验设计想 理论设计，数值模拟的方向发展。 (4) 塑料模具专用材料的研究与开发。模具材料选用再模具设计与制造中占有重要地位，直接影响模具成本，使用寿命及塑料制件的质量。国内外模具材料工作者进行了大量的研究工作，以开发出的材料有基本型，预硬型，时效硬化型，热处理硬化型和马氏体时效钢和粉末冶金模具钢等几种类型。 (5) 模具加工的新技术与发展。模具加工技术与设备的现代化发展，推进了模具行业企业向着技术密集，专业化与柔性化相结合，高技术与高技艺相机和的方向发展。 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 3 页 共 29 页 2 塑件成型工艺性分 析 2.1 塑件的分析 该塑件壁
13、厚为 2mm3mm，塑件的外形尺寸不大，塑料的熔体流程不长，且塑件的材料为热塑性材料，流动性较好，适合于注射成型。塑件的每个尺寸的公差都不一样，但任务书中已给出部分尺寸的给定公差，未注公差的尺寸取公差MT5.该塑件的形状是一长方体中空零件，其四周有凹槽，塑件形状尺寸如下图2-1 所示 图 2-1 骨架零件 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 4 页 共 29 页 2.2 ABS 工程塑料的性能分析 ABS(共聚物 ):无毒、无味、微黄色：密度为（ 1.021.05） g/cm 3 ,制品光泽较好。冲击韧性、力学强度较高、尺寸稳定，电性能、化学耐腐蚀性好，易于成型和机械加工，可作双色成型件
14、。适于作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动件电信结构件等。 1 查文献 1 表 0.1 可知 ABS 注射参数如下表 项目 条件 注射类型 螺杆式 螺杆转速 3060r/min 喷嘴类型 直通式；温度 180190C 料筒温度 前段 200210C 中段 210230C 后段 180200C 模具温度 5080C 注射压力 7090MPa 保压力 5070MPa 注射时间 35 S 保压时间 1530 S 冷却时间 1530 S 成型时间 4070 S 后处理 红外灯烘箱；温度 70C ；时间 24h. 表 2-1ABS 注射参数表 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 5 页 共 29 页
15、 3 拟定模具的结构形式和初选注射机 3.1 分型面位置的确定 对此塑件进行结构形式的分析可知，此塑件的分型面选用垂直分型面，分型面形状如图 3-1 所示 图 3-1 分型面表示图 3.2 型腔数量和排列方式的确定 在本设计中，由于此骨架零件属于中小型塑件，而且它的形状比较规则，精度要求也比较一般不是很高，批量生产。但是该塑件的四周有凹槽，所以需要有侧抽芯机构。如果该塑件采用一模一腔虽然可以简化模具的结构以及提高塑件精度，但这样会使生产效率降低并提高生产成本。所以考虑到以上条件在模具中采用一模两腔。由于本塑件的四周有凹槽所以需要侧向抽芯，故本模具的型腔布置方式如图 3-2 所示 : 图 3-2
16、 型腔排列图 淮海工学院二一届本科毕业设计（论文） 第 6 页 共 29 页 3.3 注射机型号的确定 通过 Proe/E 建模分析的塑件质量为 5 克，取材料 密度为 1.05g/cm3,所以塑件体积为： V塑 =m= 05.15 =4.76cm3 （ 3-1） 浇注系统的体积。由于浇注系统的凝料体积是个未知的值。若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料月为塑件质量或体积的 15%20%（多浇口多型腔时，注塑厂的统计资料）。若是流动性不太好、或者是 金木塑件，据统计每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的 0.21 倍。当塑料熔体粘度高，塑件愈小、壁愈薄，型腔越多又做平衡式布置是，浇注系统的
17、质量或体积甚至还要大，而大型塑件采用直接浇口时，浇注系统质量相对很小，可忽略不计。在学校做设计时以0.6nV塑 作为预测估算。 2 V浇 =0.6n V塑 =2.856 cm3 （ 3-2） V总 =n V塑 + V浇 =12.376 cm3 （ 3-3） M总 =12.376x1.05=12.9948g 注射压力： P注 P成型（ 3-3） 查文献 1 表 0.1 可知 P成型=7090MPa 锁模力： P锁模力 PA （ 3-4） P 塑料成型是型腔压力， ABS 塑料的型腔压力为 30MPa A 浇注系统和塑件在分型面上投影面积的总和 A=25x22.5+3.14x3=571.92mm2 （ 3-5） PA=30x571.92=17157.6KN （ 3-6）
