1、 1 毕业设计 设计题目：吸尘器外壳模具 CAD/CAM 设计 摘 要 塑料在当今世界上无处不用，因此塑料模具有很大发展，特别是注塑模。由 此可知，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本课题主要是针对瓶盖的模具设计 ,通过对塑件进行工艺性分析和比较 ,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性及具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑 机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是茶杯盖注塑模具的设计。也就是设计一
2、副注塑模具来生产茶杯盖的塑件产品，以实现自动化提高产量。 通过本设计，可以对注塑模具有一个较深的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对 PROGRAM 的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率；通过画装配图、零件图，进一步系统深化 CAD 熟练程度，加深了对模具各个零件的 认识。 关键字 : 塑料模具，注射机，型腔，浇注系统 2 目 录 一 .塑件工艺分析 .1 1.塑件的几何形状分析 .1 2.塑件原材料的成型特性分析 .1 二 .方案的选择 .2 三 .初选注射机 .2 四 .分型面以及浇注系统的设计 .6 1.分型面的选择 .6 2.浇注系统设
3、计 .6 （ 1）主流道的设计 .7 （ 2）主流道的设计 .8 五 .型腔数目和分型面确定 .8 1.型腔布局 .8 2.推出机构设计 .9 3.型芯和型腔的结构、尺寸和固定方式 .9 4.型芯和型腔的结构、尺寸和固定方式 .9 5.添加模架 .10 6.侧向抽芯机构设计 .10 3 六 .模具二维总装图及模具工作过程描述 .15 七 .参考文献 .16 八 .毕业设计小结及心得体会 .17 一 塑件成型工艺分析 图 1-1 零件图 1.塑件的几何形状分析 熟读塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，复杂的塑件可通过计算机三维建模或橡皮泥制模等帮助理解其几何形状。 2.塑件原材料的成型特
4、性分析 ABS 是聚苯乙烯的改良产品，是目前产量最大、应用最广的工程塑料。 ABS是不透明非结晶型聚合物，无毒，无味，密度为 1.021.05g/cm。 ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有良好的尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有良好的光泽，经过调色可 配成任何颜色，表面可镀铬。其缺点是耐热性差，连续工作温度为 704 左右，热变形为 93左右，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下容易发脆。 ABS 成型性能如下： 易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽高的塑件应长时间预热干燥。 流动性中等，
5、溢边值为 0.44mm 左右壁厚和熔料温度对收缩率影响极小，塑件寸精度极高比热容低，塑化率高，凝固也快，故成型周期短 表现黏度对剪切速率的依赖性强，因此模具设计大都采用点浇口形式。 顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹， 脱模斜度宜取 2以上。 塑件的结构工艺分析 塑件精度要求属于一般精度要求，最大尺寸 120*170mm，壁厚均匀。在塑件一侧有 6 个侧孔，要考虑侧向分型抽芯装置。 该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有成型斑点和熔接痕，内表面无特殊要求。 综上所述，该塑件可采用注塑成型。 分析茶杯盖的结构，由于其内螺纹结构，则设计必须采用侧抽心机构，为 保证其表面质量，采用点浇口浇
6、注。 二 .方案的选择 方案 1：直接分模 方案 2：斜导柱侧抽芯 针对方案一， 本设计产品含内螺纹，无法直接拔模，其型心须采用双滑块侧 抽心机构。为满足产 品所需表面质量，开模时模具在弹簧作用下，点浇口分开。经多方面考虑采用方案二，此方案结构合理，质量可靠，操作方便。 三 .初选注射机 注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合模速度 ,空循环时间等 .这些参数是设计 ,制造 ,购使用注塑机的主要依据。 (1)公称注塑量： 5 指在对空注射的情况下 ,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时 ,注射装置所能达到的最大注射量 ,反映了注塑
7、机的加工能力。 (2)注射压力： 为了克服熔料流经喷嘴 ,浇道和型腔时的流动阻力 ,螺杆 (或柱 塞 )对 熔料必须施加足够的压力 ,我们将这种压力称为注射压力。 (3)注射速率： 为了使熔料及时充满型腔 ,除了必须有足够的注射压力外 ,熔 料还必须有一的流动速率 ,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速 度。常用的注射率如表 3-1 所示 通过三维造型可获得塑件体积 V=144cm3。 ABS 的密度为 1.03 3 所以塑件的质量 w=1.03*144=148g 由于该塑件两侧分别有侧孔，加上尺寸有一般精度要求，所以考虑一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便侧抽芯，浇口排列和模具的
8、平衡。 根据注塑机参数预选注塑机为 SZY-300 型螺杆式注射机 序号 主要参数项目 参数数值 1 最大注射量 /cm 320 2 注射压力 /MPa 125 3 锁模力 /kN 1400 4 动、定模板安装尺寸 /mm*mm 520*620 5 最大模具厚度 /mm 355 6 最小模具厚度 /mm 130 7 最大开模行程 /mm 340 8 喷嘴前端球面半径 /mm 12 9 喷嘴孔直径 /mm 4 10 定位圈直径 /mm 125 表 3-1 四 分型面以及浇注系统的设计 1.分型面的选择 不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具6 结构很大程度上取决于
9、分型面的选择。为保证塑件能够顺利分型，主分型面首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。 2.浇注系统设计 4-1 浇注系统 根据要求及零件结构特点将浇口设置在中间方形孔进料，采用侧浇口形式，不影响零件外 观尺寸。 （ 1） 主流道的设计 浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。一般浇口截面面积为分流道截面面积的 3%-9%截面形状常为矩形或圆形 。 7 图 4-2 （ 2）定位圈的设计 主流道采用可拆卸更换的浇口套，浇口套和定位圈属于注射模具的通
10、用件，设计设尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈。 查资料得到：喷嘴前端 球面半径 SRo=12mm；喷嘴孔直径 do= 4mm。 根据模具主流道与喷嘴的关系： SR=SRo+(1)mm， d=do+0.5mm，取：主流道球面半径 SR=14mm；主流道的小端直径 d=4.5 mm 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 24。计算其前端直径约为 6mm，同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 R=15mm 的圆弧过渡。 五 .型腔数目和分型面确定 1、型腔布局 型腔数目要求 一模两腔，有侧凸，需设计侧向抽芯机构； 根据分型面选择的首要原则， 分型面设在塑件最大截面
11、处，由于零件结构简单，最大截面在最底面，故选择塑件最底面为分型面。 8 图 5-1 2.推出机构设计 根据该塑件的形状特点，其推出机构可采用推件板或推杆机构，其中推件板推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件外观质量，但制造困难，成本高，推杆推出结构而简单，推出平稳可靠，虽然推出会在内部留下推出痕迹，但是不影响外观。图 5-2 9 4.型芯和型腔的结构、尺寸和固定方式 型芯和型腔采用整体式镶块，结合所给坯料尺寸确定型芯、型腔尺寸190*100*70mm； 图 5-3 采用与模板过渡配合且螺钉紧固的固定方式。 图 5-4 10 5.添加模架 根据零件最大尺寸 120mm*170mm，预估成型型芯和型腔的尺寸为440mm*190mm*100mm 左右。 图 5-5
