锥形带轮注塑模具说明书盛利波毕业设计

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分 类 号 密 级

宁波大红鹰学院

毕业设计(论文)

锥形带轮注塑模具设计

所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师

年 月 日

诚 信 承 诺

我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《锥形带轮注塑模具设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）： 年 月

日

摘 要

塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀， 电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、 电器、家电和通讯产品制造中。 注塑成形是成形塑件的主要方法之一， 是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在 高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效 率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。 本次毕业设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等 特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分 型面、 型腔数目、 浇口形式、 位置大小； 其中最重要的是确定型芯和型腔的结构， 以及它们的定位和紧固方式。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设 计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编 制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠,并 能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。

关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计

Abstract

Plastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under the products . It speed , efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is power button , which resistance and easy cleaning features for mass production . After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold

assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .

Key Words: Plastic , Injection molding , Mold design

目 录

摘 要 ................................................................. III Abstract ................................................................ IV 目 录 ................................................................... V 第一章 绪论 ............................................................ 7

1.1 引言 .............................................................. 7 1.2 塑料模具在国民经济中的作用 ........................................ 7 1.3 塑料成型模具发展趋势 .............................................. 9 第二章 模具具体设计过程 ................................................ 10

2.1工艺性分析 ....................................................... 10 2.2 确定型腔数目 ..................................................... 10 2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 ..................................... 11 2.4 浇注系统的设计 ................................................... 12 2.5分型面的确定 ..................................................... 13 2.6 选用模架 ......................................................... 14 2.7 校核注射机 ....................................................... 17 2.8 推出结构设计 ..................................................... 17 2.9 冷却系统的设计 ................................................... 18 2.10 排气系统的设计 .................................................. 18 2.11 顶出机构如图 .................................................... 19 第三章 成型零件的结构设计与计算 ......................................... 20

3.1模具部分的型芯 ................................................... 20 3.2成型零件钢材的选用 ............................................... 20 3.3成型零件工作尺寸的计算 ........................................... 20 3.4 模架的确定和标准件的选用 ......................................... 21 5.1加热系统 ......................................................... 27 5.2冷却系统 ......................................................... 27

总结与展望 .............................................................. 29 参考文献 ................................................................ 30 致 谢 ................................................................... 31

第一章 绪论

1.1 引言

随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。

模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 在各种材 料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各 种模具。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。 模具是工业生产中的重要工艺装备。 模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。 对塑料模具的全面要求是: ①尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。 ②高效率、自动化、操作简便。 ③结构合理、制造容易、成本低廉。 ④尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此常采用自动开合模 及自动顶出机构。 ⑤合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。

1.2 塑料模具在国民经济中的作用

塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的 关系。 塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。 塑模工业是国民经济的基础工业。 用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑模也是成型塑料制品的主要工具， 它的结构和加工精度对塑件的质量和生 产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处 理变形等方面都

作了许多探索，并取得了一定的成果。 塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性， 将其成型为具有一定形状和尺寸， 并通过化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模：（1）压缩成型的塑料模具。 （2）压入成型的塑料模具。 （3）挤出成型的塑料模具。 （4）注射（塑）成型的塑料模具。 此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑 料成型塑模等等， 但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础 上，且比较简单。随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料 的新型成型模具。 近年来我国塑料工业生产的发展速度很快， 塑料的应用正普及到国民经济领 域的各个部门。采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合 管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、 日用品及机械行业中的齿轮、 轴承等机械零件， 在汽车、 飞机、 造船业中的仪表、 车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、 电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用， 特别是在建筑工业中塑料的应用更为 广泛， “以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属 材料开辟了新途径。 当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模 的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。据资料 介绍， 国外一些工业比较先进的国家在塑模的设计与制造方面， 已经采用 CADCAM 系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得 较好经济效益。

1.3 塑料成型模具发展趋势

近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大 型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。 (1) 加深理论研究 随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入， 模具设计已由经验设计阶段逐步向 理论计算设计方面发展。 这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定 了基础。 (2) 高效率、自动化 如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型 抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。高效自动化的模具与高 速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高产品质量，降低生产成本起了 很大作用。 (3) 大型、超小型及高精度 随着塑料应

用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许 多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。 大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔 易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运 动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。 (4) 革新模具制造工艺 塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种 坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机床等来代替传统的机械加工方法，这样 不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。采用精 密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便 (5) 模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE) CAD 软件的主要功能是几何造型技术， 它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上， 完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。 CAE 软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体 的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变 形、内应力等，使计算结果优化。 (6) 标准化

模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料注射模模 架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。 模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购 买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造 周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到 30%以 上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。

第二章 模具具体设计过程

如图1所示塑件为锥形带轮，材料为ABS，收缩率0.3%～0.8%。

2.1工艺性分析

图 2-1

1）该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状简单，采用一模腔。 2）为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。

2.2 确定型腔数目

注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主

要考虑以下几个有关因素： （1）塑件的尺寸精度； （2）模具制造成本；

（3）注塑成型的生产效益；

锥形带轮属于批量生产，精度要求一般，塑件尺寸适中，故有以下三种方案：

方案1 方案2

方案3

图 2-2

（1）.如图2一模一腔——可降低生产成本，提高生产效率。 （2）.如图3一模两腔——品质一般，生产效率较中等。 （3）.如图4一模四腔——出穴数太多，精度高，生产效率低。

根据锥形带轮的生产批量是需要大批量生产及尺寸要求精度不高，所以采用一模一腔。故选用方案1。

按照塑件所示尺寸，近似计算： 塑件体积Vs≈2.7688cm3

查表6-1塑料ABS的密度为 1.02～1.05gcm3 (注塑级密度为1.05gcm3) 单件塑件重量：ms=2.128*1.05g=2.9526≈3g

2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定

查表6-4ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。 平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)2=0.55% 型腔工作部位尺寸：

型腔径向尺寸Φ65.5 L m+δ0=〔(1+ S)×Ls -X△〕+δ0 =((1+0.0055)×65.5-0.6×0.24) =65.7+00.06

Φ59.7 L m+δ0=〔(1+ S)×Ls -X△〕+δ0 =((1+0.0055)×59.7-0.6×0.24)

=59.9+00.06

型腔深度尺寸H m+δ0=〔(1+S)×Hs -X△〕+δ0 =((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24) =16.3+00.06

型芯径向尺寸lm -δ0=〔(1+ S)×ls -X△〕-δ0 = ((1+0.0055)×14-0.6×0.24) =13.9

型芯高度尺寸hm-δ0=〔(1+ S)× 2.）求冷却水的体积流量]

qv=WQ1PC1(Q1-Q2)=215.25×3.5×102[4.187×103×(25-20)] =3.59×10-3m3min

式中 ，e——冷却水的密度，为1 X103kgm3

c1——冷却水的比热容，为4.187kjkg.℃ Q1——冷却水出口温度，取25℃ Q2——冷却水入口温度，取20℃

3.）求冷却管道直径

查《塑料制品成型及模具设计》表4-27，取f=6.84（水温为25℃）

取d=8mm

求冷却管道总传热面积A

由公式得，A=60WQ1=LB (B为模具的宽度） =0.8870.315=2.8≈3孔

总结与展望

一、总结

通过本次毕业设计我学到了许多知识，我的毕业设计题目是带轮注塑模具设计。此次设计要综合运用到我大学三年里所学到的理论知识和专业知识，并为即将踏入社会的我奠定了坚实的基础。以下是我对这次的毕业设计的一些体会和心得：

这次毕业设计是一个理论与实践相结合的过程，这次设计教会了我发现问题时如何去解决它。解决问题的方法有很多，但是哪一个更合理这就要通过自己的计算

了。通过这次毕业设计，我还发现了自己的许多不足之处，比如想问题总是过于简单化，考虑不全面，爱钻死胡同，想到一个方案也不管是否合理就埋头苦算，到最后还是要改。在今后的工作过程中我会做到扬长避短。

设计时，经过不断的到校图书馆认真地查找和借阅相关的参考资料，不但提高了个人查阅资料的能力，还扩阔了我的知识视野。本模具采用autoCAD、proe设计，在毕业设计其间对软件的理解与熟练程度得到了很好的提升。 二、今后研究方向

在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，没有实践条件，不能根据实际的情况来作合适、客观地修改，加上我自己的实践经验又不多，这样做出来的设计，难免有不足之处，希望杨老师能够体谅。

参考文献

[1] [塑料模具设计手册]编写组，模具手册之二[塑料模具设计手册]（第2版）[M]，

北京：机械工业出版社，2001.2

[2] 陈万林等，[实用塑料注射模设计与制造] [M]，北京：机械工业出版社，2000 [3] 党根茂，骆志斌，李集仁，[模具设计与制造] [M]，陕西：西安电子科技大学

出版社，1995.12

[4] 付宏生，刘京华，[注塑制品与注塑模具设计] [M]，北京：化学工业出版社，

2003.7

[5] 模具实用技术编委会，[塑料模具设计制造与应用实例] [M]，第一版，北京：

机械工业出版社，2002.7

[6] 许发樾，[实用模具设计与制造手册] [S]，北京：机械工业出版社，2000.10 [7] [塑料模具设计手册]编委会,陕西科技大学计算机与信息工程学院开发,塑料模

设计手册（软件版）V1.0,机械工业出版社,2004.6

[8] 朱龙根，[简明机械零件设计手册] [S]，北京：机械工业出版社，1997.11 [9] 华南理工大学 黄毅宏，上海交通大学 李明辉，[模具制造工艺] [M]，北京：

机械工业出版社，1999.6

[10] 夏巨谌，李志刚，[中国模具设计大典 数据库(电子版) ]，中国机械工程学中

国模具设计大典组委会2003.9

[11] 张祥杰，黄圣杰，[ProEngineer Wildfire模具设计][M]，中国铁道出版社，

2004.6

[12] 党根茂，[模具设计与制造][M]，西安电子科技大学出版社，1995年 [13] 张建宇，张南，刘志民，[气压瓶盖注射模具设计（电子版）][J]

[14] 贾润礼，程志远，[实用注塑模设计手册][M]，中国轻工业出版社，2000.4 [15] 朱冬梅，胥北谰，

画法几何及机械制图][M]，高等教育出版社，2000.4

[

致 谢

本论文是在导师XXX的悉心指导下完成的，经过几个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作学习的同学、朋友们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里，首先要感谢的是我的指导老师X老师。X老师虽然工作繁忙，但是每周都抽出时间来亲自指导和检查督促我们做毕业设计，在我做毕业设计的每个阶段，从开题报告到查阅资料，从设计草案的确定、修改，到中期检查，再到后期详细设计，装备草图等等整个过程中X老师都给予我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平、严谨的治学态度以外，老师科学研究的精神是永远值得我学习的榜样，并会一直积极影响我今后的工作和学习。

其次我要感谢我的父母和与我一起做毕业设计的同学们。父母给了我强大的精神动力，同学们在本次设计中勤奋工作克服许多困难来完成此次设计，并分担了许多工作。如果没有他们的支持和努力，此次设计的过程将变得非常困难。

我还要感谢的是学校图书馆的开放，让我们有足够的资料可以参考、查阅。还要感谢四年以来所有的老师，为我打下了机械专业知识的基础；同时感谢所有的同学们，正因为有了你们的支持，本次毕业设计才会顺利完成。

通过毕业设计，使我对塑料注射模具这门课程进一步加深了理解。对于各方面知识之间的相互联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有相当的距离，还需进一步的学习和实践。

本设计由于时间紧和对知识掌握的程度有限，在设计上不很周详，许多应该考虑的因素可能没有体现出来。在设计过程中，我得到了老师的精心指导和各方面的帮助，才得以顺利进行，在这里再次表达我的谢意。

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