计算器外壳注塑模毕业设计

目 录

摘 要............................................................ I Abstract............................................................ I 第一章 绪论........................................................ 1

１.１ 塑料制品与塑料模具的概念 .................................. 1

1.1.1塑料制品 ............................................... 1 1.1.2模具概念 ............................................... 1 1.2 塑料的组成 .................................................. 1

1.2.1塑料的定义 ............................................. 1 1.2.2塑料的组成 ............................................. 1 1.3 塑料的分类 .................................................. 1

1.3.1按照塑料的组成分类 ..................................... 1 1.3.2按照塑料材料受热后的性能分类 ........................... 1 1.3.3按照材料的用途分类 ..................................... 1 1.3.4按照塑料半制品或制品分类 ............................... 2 1.3.5按照成形方法分类 ....................................... 2 1.4 塑料的性能及其应用 .......................................... 2

1.4.1塑料的性能 ............................................. 2 1.4.2塑料的应用 ............................................. 2 1.5 塑料的注塑成型 .............................................. 3 1.6 塑料工业的现状及发展 ........................................ 3 第二章 注塑模结构.................................................. 3

2.1 注塑成型原理及其工艺过程 .................................... 3 2.2 注塑模的典型机构 ............................................ 4 2.3 热塑性塑料注塑模的特点 ...................................... 4 第三章 塑件分析.................................................... 4

3.1 制件分析 .................................................... 4

3.1.1制品材料 ............................................... 4 3.1.2制品形状 ............................................... 5 3.1.3尺寸精度 ............................................... 5 3.1.4表面质量分析 ........................................... 5

第四章 注塑成型设备的选择.......................................... 7

4.1 注塑成型设备的分类 .......................................... 7 4.2 初选注射机 .................................................. 7 4.3 模架的选择 .................................................. 8 第五章 外壳注塑模浇注系统的设计.................................... 8

5.1 浇注系统的组成及设计原则 .................................... 8

5.1.1浇注系统的组成 ......................................... 8 5.2 浇注系统的设计原则 .......................................... 9 5.3 主流道设计 ................................................. 10

5.3.1浇口套进料口直径的确定 ................................ 10 5.3.2球面凹坑半径 .......................................... 10 5.3.3浇口套与定模板、定位环的配合 .......................... 10 5.3.4选定浇口套 ............................................ 10 5.4 冷料穴和拉料杆的设计 ....................................... 10

5.4.1带Z型头拉料杆的冷却穴 ................................ 11 5.4.2带球形头拉料杆的冷却穴 ................................ 11 5.4.3无拉杆的冷料穴 ........................................ 11 5.5 分流道的设计 ............................................... 12

5.5.1分流道的设计原则 ...................................... 12 5.5.2分流道截面形状和尺寸 .................................. 12 5.5.3根据型腔在分流面上的排布情况 .......................... 13 5.5.4分流道的表面粗糙度 .................................... 14 5.5.5分流道的布置 .......................................... 14 5.6浇口的设计.................................................. 14

5.6.1浇口位置的选择原则 .................................... 14 5.6.2浇口类型的确定 ........................................ 14

第六章 注塑模具成型零部件的设计................................... 16

6.1 型腔数目的确定 ............................................. 16 6.2 分型面的确定 ............................................... 16 6.3 成型零部件结构设计 ......................................... 17

6.3.1凹模的结构设计 ........................................ 18 6.3.2凸模的结构设计 ........................................ 19 6.3.3成型零件的工作尺寸计算 ................................ 20

第七章 排气系统设计............................................... 24 第八章 脱模系统设计............................................... 26

8.1 脱模机构的选用原则 ......................................... 26 8.2 脱模力的计算 ............................................... 27 8.3 推出零件尺寸的确定 ......................................... 28

8.3.1推杆直径的确定 ........................................ 28 8.4 复位杆的确定 ............................................... 29 第九章 加热与冷却系统设计......................................... 30

9.1冷却系统设计................................................ 30

9.1.1冷却系统设计原则 ...................................... 30 9.1.2常见冷却系统结构 ...................................... 30 9.2 加热系统设计 ............................................... 30 第十章 结构零件的设计............................................. 31

10.1 合模导向装置的设计 ........................................ 31

10.1.1导向装置的作用 ....................................... 31 10.1.2导向装置的设计原则 ................................... 31 10.1.3导柱的结构、特点及用途 ............................... 31 10.1.4导套和导向孔的结构及特点 ............................. 32 10.2 支承零件的设计 ............................................ 32 第十一章 模具参数校核............................................. 35

11.1 注塑机参数校核 ............................................ 35 总结............................................................... 36 致谢............................................................... 37 参考文献........................................................... 38 文献翻译........................................................... 39

Electrochemistry galvanization in plastic mold's application ... 39 电化学电镀在塑料模具中的应用 ................................... 43

摘 要

本文以模具设计为主要内容，介绍了模具技术的现状及发展状况，并以具体的计算器外壳制品为例完成注射模具设计，说明了注塑模具设计的一般步骤，包括：制品分析，选材，设计计算，工艺参数校核，模具动作过程分析及特点，模具总体设计，零件设计，绘制模具装配图，零件图，模具校验等。

关键词：ABS 模具设计 装配图 零件图 Abstract

This article take the mold design as the primary coverage, introduced the mold technology's present situation and the development condition, and complete the injection mold design take the concrete calculator outer covering product as the example, explained the injection mold design general step, including: The product analysis, the selection, the design calculation, the technological parameter examination, the mold movement process analysis and the characteristic, the mold system design, the components design, draws up the mold assembly drawing, the detail drawing, the mold verification and so on.

I

盘、容器、灯具、家具、安全帽等，也可用于生产板材、管件等产品。

ABS的吸湿性较强，在成型之前需充分干燥。ABS应采用高温、高压、中低速注射，由于材料的成型收缩率较小，所以具有较好的尺寸稳定性。 3.1.2制品形状

计算机外壳的具体结构、尺寸如图3.1所示。从外形上看，该制品几乎为长方体，在其内部有一个椭圆形的内孔，边缘一侧有一个3mm×88mm的缺口。 3.1.3尺寸精度

根据制品图可知，该制品的复杂程度一般。重要尺寸包括：

?0.228801320?0.56mm、

12mm、33?0.13mm、0?0.1820mm、16?0.13mm、0?0.22mm等，尺寸精度为3～5

级。制品壁厚最大处为3.6mm，最小处为1.8mm，壁厚虽不是很均匀，但整体较薄，有利于成形。 3.1.4表面质量分析

该制品的外表要求光滑、无毛刺，没有其他特殊要求，是比较容易实现的。 通过以上分析可知，制品的总体要求不是很高，加工和成型都可以得到保证。

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图3-1计算器外壳

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第四章 注塑成型设备的选择 4.1 注塑成型设备的分类

塑料注射机是利用塑料成型模具，将热塑性塑料或热固性塑料制成塑料制品的主要成型设备。塑料注射机是目前塑料成型设备中，增长最快、产量最多、应用最广的塑料成型设备。

塑料注射机按用途可以分为热塑性塑料通用机和专用注射机（热固性塑料注射机、注射吹塑机、发泡注射机、排气注射机等）；按外形可以分为卧式注射机、立式注射机和直角式注射机；按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注射机和螺杆式注射机。目前，在生产中应用最为广泛的是卧式螺杆式热塑性塑料通用注射机。

4.2 初选注射机

该产品的材料为ABS，查表得其密度范围为1.04～1.07g/cm3,收缩率为0.3～0.8%，则选取其密度为1.05g/cm3，收缩率为0.55%。 使用UG NX4软件分析外壳的三维图形可得计算器外壳的体积为

V塑V塑 =17.31 cm3,

结合塑料的体积，以及以后设置浇道冷料的考虑，初步确定一模两腔，这样塑件的体积为34.62cm3，外壳塑件的总质量为MZ=2?V浇M浇?=/=25g/1.05g/cm3=23.81cm3

=2×1.05g/cm3×17.31 cm

3=36.351g。估算浇注系统的凝料质量为25g，可计算出浇注系统的体积为：

故

V总V塑V浇=+=34.62cm3+23.81cm3=58.43cm3

M总MZM浇=+=36.351g+25g=61.351g

因为实际的注射量最好是理论注射量的60～80%。又因为该件的截面尺寸较大，故选择XS-ZY-125。其参考数据如表4-1。 表4-1注射机参考数据 模板最大距离螺杆的直径（mm） 30 600 L0(mm） 最大理论注射容104 量（cm3） 注射压力（N/cm2） 12000 模板行程L1（mm） 300 喷嘴圆弧半径r12 （mm） 喷嘴孔径d（mm） 4 喷嘴移动距离210 （mm） 锁模力（KN） 900 最大注射面积320 （cm2） 7

最大模具厚度H300 （mm） 最小模具厚度H1(mm） 推出形式 200 其他 两侧没有推杆，机 械推出 总力280KN，开模8T,顶杆最大距离190mm 4.3 模架的选择

塑料注射模标准模架共有两种。两种标准模架的区别在于应用范围。中小型标准模架的模板尺寸B×L≤500mm，大型标准模架的模板尺寸B×L为630mm×630mm～1250mm×2000mm。

根据刚才确定是一模两腔，以及塑件的尺寸选择模架系列中的250mm×L中L取250mm，其模架示意图如图4-1。

图4-1模架的基本形式

第五章 外壳注塑模浇注系统的设计

浇注系统是指模具中从注射机喷嘴接触处到型腔为止的塑料熔体的流动通道。浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔的各个深处，并在填充及凝固过程中，将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。 5.1 浇注系统的组成及设计原则 5.1.1浇注系统的组成

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普通浇注系统由主流道、分流道、内浇口、冷料穴几部分组成，但随注射机种类而略有不同。

主流道 主流道是指从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有分浇道支线为止的一段流通道，它起到将熔体从喷嘴引入模具的作用，其尺寸的大小直接影响熔体的流动速度和填充时间。

分浇道 分浇道是主流道与型腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，使熔体以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。 浇口 浇口也称进料口，是指料流进入型腔前最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且短，目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，且又利于封闭型腔口，防止熔体倒流，也便于成型后冷料与塑件分离。

冷料穴 在每个注射成型周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温、变硬称之为冷料，为防止此冷料堵塞浇口或影响制件的质量而设置的料穴，冷料穴一般设在主流道的末端，有时在分浇道的末端也增设冷料穴。

图5-1 a）为安装在卧式或立式注射机上的注射模具所用的浇注系统，亦称为直浇口式浇注系统，其主流道垂直于模具分型面；图5-1 b）为安装在直式注射机上的注射模具所用浇注系统，主流道平行于分型面。

1-型腔； 2-型芯；3-浇口；4-分流道；5-拉料杆；6-冷料穴；7-主流道；8-浇道套

图5-1注塑模的普通浇注系统 5.2 浇注系统的设计原则 1.了解塑料的成型工艺特性。掌握塑料的流动特性以及温度、剪切速率对精度的影响，以设计出合适的浇注系统。 2.尽量避免或减少产生熔接痕。熔体流动时应尽量减少分流的次数，有分流必然有汇合，熔体汇合之处必然会产生熔接痕尤其在流程长、温度低时，这对塑件强度的影响较大。

3.有利于型腔中气体的排出。浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部分，使浇注系统及型腔中原有的气体能有序地排出，避免充填过程中产生紊流或涡流，也避免因气体积存而引起凹陷、气泡、烧焦等塑件的成型缺陷。 4.防止型芯的变形和嵌件的位移。浇注系统设计时应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件，以防止熔体的冲击力使细小型芯变形或嵌件位移。 5.尽量采用较短的流程充满型腔。这样可有效减少各种质量缺陷。 6.流动距离比的校核。对于大型或薄壁塑料制件，塑料熔体有可能因其流动距离过长或流动阻力太大而无法充满整个型腔。

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