吹风机注塑模毕业设计 - 图文

Guangdong College of Industry & Commerce

毕业综合实践报告

Graduation synthesis practice report

吹风机壳的模具设计

Mold design of blowing machine casing

系 别： 班 级： 学生姓名： 学 号：

指导老师： 完成日期：

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目 录

目 录 ............................................................. 0 摘 要 ............................................................ 1 一、塑料的成型工艺性分析 ?????????????????????1 (一) 塑料材料的选择及其结构分析??????????????????1 1.塑件模型图 ???????????????????????????1 2.材料的选择 ???????????????????????????2 3.结构分析 ??????????????????………???????2 4.工艺性分析 ??????????????????…???????2 （二） ABS的注射成型工艺及性能分析 ???????????????? 2 1.注射成型工艺过程 ????????????????????????2 2 ABS的注射成型工艺参数 ?????????????????????3 (三) ABS的性能分析 ????????????????????????3 1.基本特性 ????????????????????????????3 2.主要用途 ????????????????????????????3 3.成型特性 ????????????????????????????3 二、 塑件分析 ...................................................... 4 1 进胶方式选择 .................................................. 5 2 型腔的布局及成型尺寸 .......................................... 5 3 注塑机的选择和校核 ............................................ 6 3.1 注射胶量的计算 ............................................... 6 3.2 锁模力的计算 ................................................. 7 3.3 模具长宽尺寸校核 ............................................ 8 3.4 模具厚度（闭合高度）校核 .................................... 8 3.5 开模行程校核 ................................................. 8

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3.6 注塑机选择确定 ............................................... 9 表 注塑机参数(部分) ............................................... 9 4 注塑模具设计 .................................................... 10 4.1 模架的选用 .................................................... 10 4.1.1 模架基本类型 ............................................... 10 4.1.2 模架的选择 ................................................. 10 4.2 浇注系统的设计 ............................................... 11 4.2.1 主流道设计 ................................................. 12 4.2.2 分流道的设计 ............................................... 12 4.2.3 浇口的设计 ................................................. 13 4.3 分型面的设计 ................................................. 13 4.4 成型零部件的设计 ............................................. 14 4.4.1 成型零部件结构 ............................................. 14 4.4.2 成型零部件工作尺寸的计算 ................................... 15 4.5 脱模及推出机构 ............................................... 17 4.5.1推出机构 ................................................... 17 4.6 斜推杆的设计 ................................................. 18 4.6.1斜推杆的设计要点 ........................................... 17 4.6.2 斜推杆倾斜角的确定 ......................................... 18 4.7 冷却系统的设计与计算 ......................................... 20 4.7.1 冷却水道设计的要点 ......................................... 20 4.7.2 冷却水道在定模和动模中的位置 ............... 错误！未定义书签。 4.8 排气结构设计 ................................................. 20 5 主要零件的加工工艺 .............................. 错误！未定义书签。 5.1 凸模的加工工艺 ................................................ 7 5.2 凹模的加工工艺 ............................................... 22 三维爆炸图 ...................................................... 24 参考文献 .......................................................... 25

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摘 要

根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考量塑件制件尺寸。本文以吹风机壳体为研究对象，采用一模一腔，轮辐式浇口进料，注射机采用Z-630/200型号，设置冷却系统，CAD和UG绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。

关键词：机械设计；吹风机壳体；注射模具设计；CAD绘制二维图；UG绘制3D图；斜顶；三板模。

一、塑料的成型工艺性分析

一) 塑料材料的选择及其结构分析 1.塑件模型图：

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本设计中：n=1 m1?46.41g m2=37.128 g m≥（46.41+37.128）/0.8 即m≥66.83g 因而预选注塑机额定注塑量最少为67g以上

3.2 锁模力的计算

根据ABS塑料主要的性能指标 注塑压力：70 Mpa ——90 Mpa

一般熔料经喷嘴时其注射压力达60～80MPa，经浇注系统入型腔时型腔压力通常为20-40MPa，这里注射压力取80MPa。

2注射压力按80MPa计算，塑件在分型面上的投影面积约为：A1=2500mm

P腔?AP锁?1000 锁模力和成型面积的关系根据依照以下计算公式确定：

式中 P锁—锁模力，kN； P腔—型腔压力，MPa ；

A —成型投影面积，mm2；

计算：P腔×A/1000=80×2500/1000=200 kN 得出预选注塑机额定注塑压力为200KN以上。 3.3 模具长宽尺寸校核

模具长宽尺度必须小于注塑机拉杆间距,本设计选用机台拉杆间距为540X440模

具大小为300X400用合适。 3.4 模具厚度（闭合高度）校核

模具闭合高度必须满足以下公式

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Hmin?H?Hmax

式中 Hmin--注射机允许的最大模厚

Hmax--注射机允许的最小模厚 本设计中模具厚度为426 200

模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。

Smax＞S= H1 + H2 + H3 + C

式中 H1--推出距离

H2--包括浇注系统凝料在内的塑件高度

H3 --取出浇注系统凝料必须的长度 C – 安全距离

本设计中Smax=500mm H1=95 H2=95 H3 =42 C取5mm 总的开模距离需要S=237mm以上. 经计算，符合要求。

3.6 注塑机选择确定

根据查《注塑加工速查手册》，选定注射机为SZ-630/200。其相关性能符合成型方案要求，以下相关参数：

注射机的校核主要有三个方面的内容： 模具闭合厚度的确定和校核。

SZ-630/200型注塑机的最大装模高度Hmax=500mm，最小装模高度Hmin=200mm，

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所设计的模具闭合高度：Hm =426mm

满足Hmin≤Hm≤Hmax,符合要求。 模具开模行程的校核。

由于模具设计是双分型面，所以： S=H1+H2+a+5 =95+95+42+5=237mm

模具开模行程Sm为237mm， 注塑机的的最大开模行程为500mm，满足其开模行程要求。

(4) 注射机锁模力的校核

SZ-630/200型注射机的锁模力为220kN，而设计的模具所需要的锁模力200kN， 所以，该注射机满足要求经校核，所选注射机SZ-630/200合格。

项目 内容 结构形式 卧式 理论注射容量/cm3 630 螺杆直径/mm 60 注射压力/MPa 147 注射速率/(g/s) 245 塑化能力/(g/s) 130 螺杆转速/(r/min) 0～150 锁模力/KN 220

项目 拉杆內距/(mm/mm) 移模行程/mm 最大模厚/mm 最小膜厚/mm 锁模形式 定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm 喷嘴口孔径/mm 内容 540x440 500 500 200 双曲肘 160 15 4 表 注塑机参数(部分)

4 注塑模具设计

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4.1 模架的选用

4.1.1 模架基本类型

模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体，标准模架一般由定模座板，定模板，动模板，动模支撑板、垫块、动模座板、推杆固定板，推板、导柱、导套及复位杆组成。 4.1.2 模架的选择

根据对塑件的综合分析，确定该模具是双分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可选择DI型的模架，其基本结构如图所示：

模架结构图

DI型模具定模采用两块模板，动模采用一块模板，又叫三板模，细水口模架，该塑件适轮辐式浇口的注射成形模具。

由分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸，以此分析计算：

模架的长L=型腔长度（225）+复位杆的直径+导向杆的直径+模板壁厚?400mm 模架的宽W=型腔宽度（150）+导向杆的直径+模板壁厚?450mm

根据成型型腔的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其他螺丝导柱等

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零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。参考成型型腔厚度，考虑模板强度要求，A板厚度取120mm，B板厚度取70mm，C板厚度取90mm。考虑顶出行程要求，支撑板取120mm以满足。

综上所述所选择的模架的型号为：CI-4040-A120-B70-C120。

4.2 浇注系统的设计

浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通轮辐式浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。其设计原则如下：

a、要适应塑料的成型性能 b、要能保证塑件的质量 c、尽量避免出现熔接痕

d、浇注系统设计应有利于良好的排气 e、采用尽量短的流程

f、防止型芯的变形和嵌件的位移

浇注系统组成：

普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。

1－主浇道 2－第一分浇道 3－第二分浇道 4－第三分浇道 5－浇口 6－型腔 7－冷料穴 4.2.1 主流道设计

所选用SZ-630/200型注射剂喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前段孔径d0=4mm 喷嘴圆弧半径R0=15mm

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4.6 斜推杆的设计

斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。

斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体式的斜推杆于弯曲变形。

图3.9 斜推杆抽芯机构[1]

4.6.1斜推杆的设计要点

（1）要保证复位可靠。

（2）在斜推杆近型腔一端，须做6~10mm的直身位，并做一2~3mm的挂台起定位作 用，以避免注塑时斜推杆受压而移动。设计挂台亦方便加工、装配及保证内侧凹凸结构的精度。

（3）斜推杆上端面应比动模镶件底0.05～0.1mm，以保证推出时不损坏制品。 （4）斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构（入圆柱、加强筋或型芯等）发生干涉；

（5）沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品。解决方案有：a.制品减料做平，但须征得客户同意；b.斜推杆底部导轨做斜度α，使斜推杆延迟推出。

（6）当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。 （7）斜推杆在推杆固定板上的固定方式见上图3.9.

（8）当斜推杆较长或较细时，在动模板上加导向块，帮助顶出及回位时的稳定性。加装导向块时其动模必须和内模镶件组合一起切割。

（9）斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆与模架接触处避空。

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4.6.2 斜推杆倾斜角的确定

斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图3.10，计算公式如下：

tanα=S/H

其中：S=侧向凹凸深度S1+(2～3)mm 图3.10 几何关系

斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。

斜推杆的斜角一般为3°～15°,常用5°～10°。在设计过程中，这一角度能小不大。此处ɑ=5°

本设计的斜推杆分布如图

斜推杆分布

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4.7 冷却系统的设计

对于大多数热塑性塑料，模具上下不需要设置加热装置。设置冷却水效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法。如果不能实现均匀的快速冷却，则会使塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据塑件的形状、壁厚及塑件的品种，设计与制造出能实现均一、高效冷却回路。 本设计中型芯型腔各一组冷却水回路, 此方式冷却快速, 塑件冷却均匀, 确保尺寸变形一致。塑件长为175mm,宽为92mm,高为127mm,壁厚为2.05mm。型腔冷却水路的高度设计为40mm处，型芯采用隔水板方式冷却，隔水板流道直径为12mm，高度为108mm，宽度为2mm。冷却水路排布如图所示：

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型腔冷却水路图

型芯冷却水路图

4.7.1 冷却水道的计算

（1）.水孔直径不能大于14mm否则冷却难以湍流状态，以致降低热交换。 （2）平均壁厚为2mm时水孔直径可取5-10mm，平均壁厚为2-4mm时水孔直径可取6-12mm，该塑件的壁厚为2.05mm，所以此处水孔直径选取为6mm。

4.7 排气结构设计

由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间隙排气的方式，而不另设排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜。

5.主要零件的加工工艺

5.1凸模的加工工艺

凸模材料为S136钢材，外形尺寸为250x150x50mm，凸模的加工工艺如表15-1.

表15-1

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工艺过程卡名称 模具零件加工工艺 产品名称 吹风机壳模具 材料牌号 工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 255×155×55 工序内容 255mm×155mm×55mm 退火（消除应力集中） 刨或铣零件的六个表面留1.5mm余量 磨零件的六个外表面留1mm余量 在水路位置划线，打样冲眼 钻水路孔，钻线割穿丝孔， 精磨六个外表面至尺寸要求 高速铣型芯 电火花加工型腔 淬火、回火至56-58HRC 线割顶针孔，司筒孔，斜顶方孔 去毛刺 检验零件 零件名称 1 设备 凸模 S136 毛坯外形尺寸 工序名称 下料 锻造 热处理 刨（铣） 磨 划线 钻 磨 铣 电火花 热处理 线割 钳工 检验 件数 工艺装备 压板 磁性吸盘 划线平台 压板 磁性吸盘 压板 磁性吸盘 压板 普通铣床或刨床 磨床 普通铣床 磨床 数铣 电火花成型机 加热炉 油槽 线切割机

5.2凹模的加工工艺

凹模材料为S136钢材，外形尺寸为250x150x105mm，凸模的加工工艺如表15-2。

表15-2 工艺过程卡名称 模具零件加工工艺 产品名称 电池后盖模具 零件名称 凹模

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材料牌号 工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S136 毛坯外形尺寸 工序名称 下料 锻造 热处理 刨（铣） 磨 划线 钻 磨 铣 电火花 抛光 热处理 钳工 检验 255×155×110 工序内容 件数 设备 1 工艺装备 压板 磁性吸盘 划线平台 压板 磁性吸盘 压板 磁性吸盘 255mm×155mm×110mm 退火（消除应力集中） 刨或铣零件的六个表面留1.5mm余量 磨零件的六个外表面留1mm余量 在水路位置划线，打样冲眼 钻水路孔， 精磨六个外表面并与母模板配合修磨 高速铣型腔 电火花加工型腔留0.3抛光余量 型腔进行表面抛光处理 淬火、回火至56-58HRC 去毛刺 检验零件 普通铣床或刨床 磨床 普通铣床 磨床 数铣 电火花成型机 加热炉 油槽

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三维爆炸图

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参考文献

[1]陈孝康，周兴隆．实用模具技术手册[M]．北京：中国轻工业出版社，2001． [2]彭建生．模具设计与加工速查手册[M]．北京：机械工业出版社，2005． [3]申开智．塑料成型模具[M]．北京：中国轻工业出版社，2002． [4]刘守勇．机械制造工艺与机床夹具[M]．北京：机械工业出版社，2000． [5]张铮．模具制造技术[M] ．北京：电子工业出版社，2002．

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指导教师评语： 初评成绩： 指导教师签名： 年 月 日 毕业综合实践（设计）评审小组意见： 终评成绩： 组长签章： 年 月 日 备注：

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