電器盒課程設計--電器盒注射成型模具設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計名稱： 塑料成型工藝及模具課程設計 </p><p>　　題 目： 電器盒注射成型模具設計 </p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　一、設計題目<

2、;/b></p><p>　　根據(jù)編號為JDMKS114的電器盒圖示，設計該塑料產品的注射成型模具。</p><p><b>　　二、主要內容</b></p><p>　　JDMKS114電器盒，外觀為60×30×23mm的長方形盒體， 材料為ABS，年產量為80萬件，具體尺寸要求如下圖和表格所示：</p>

3、<p><b>　　三、具體要求</b></p><p>　　1.繪制模具裝配圖和成型零件圖(按A4規(guī)格，圖號分別為：JDMKS114-X-A, JDMKS114-X-B,……)；</p><p>　　2.編制塑料產品注射成型工藝卡(按A4規(guī)格)；</p><p>　　3.撰寫設計計算說明書；</p><p&g

4、t;　　4.將任務書、說明書、工藝卡及圖紙裝訂成冊。</p><p><b>　　四、進度安排</b></p><p>　　作業(yè)完成時間：2013年6月21日12時</p><p><b>　　五、成績評定</b></p><p><b>　　目 錄</b></p&g

5、t;<p><b>　　一、引 言1</b></p><p>　　二、電器盒注射成型模具設計方案1</p><p>　　2.1 電器盒工藝性分析2</p><p>　　2.2.成型設備的確定與模塑成型工藝參數(shù)2</p><p>　　2.3.分型面的選擇3</p><p>

6、;　　2.4.澆注系統(tǒng)的設計與選取4</p><p>　　2.5.主要零部件的設計與計算6</p><p>　　2.6 塑料注射機的校核10</p><p><b>　　三、總 結10</b></p><p>　　附件1：電器盒注射成型工藝卡11</p><p>　　附件2：模具裝配圖

7、12</p><p>　　附件3：模具成型零件圖13</p><p><b>　　一、引 言</b></p><p>　　本設計論文系統(tǒng)闡述了塑料電器盒外殼模具設計過程，根據(jù)塑料電器盒外殼的形狀和成產要求，編制塑料電器盒外殼模具設計過程，初步制定了總體模具的設計方案。論文首先對塑料電器盒外殼模具進行了詳細的工藝性分析，然后進行注塑模結構設計

8、，接著對整個模具的數(shù)據(jù)進行相關校核，最后完成整個塑料電器盒外殼模具設計，并繪制出模具的裝配圖和非標準件的零件圖。</p><p>　　注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在家電行業(yè)、汽車工業(yè)、機械工業(yè)等都有廣泛應用，且生產的制件具有精度高、復雜度高、一致性高、生產率高和消耗低的特點，有很大的市場要求和良好的發(fā)展前景。</p><p>　　本設計方案結構緊湊，滿足制品大批量、高精度、外形復雜

9、的要求，設計參考了以往注射模具的設計經驗，并結合制件性能，簡化設計機構，并且運用AUTOCAD、UG等制圖軟件進行繪圖，縮短了生產周期，并且獲得良好的經濟性能。</p><p>　　二、電器盒注射成型模具設計方案</p><p>　　2.1電器盒工藝性分析</p><p>　　（1）塑件的尺寸精度分析</p><p>　　塑件需標注公差的尺寸

10、有500+0.340，180+0.200，屬于一般精度要求，其他尺寸均為未標注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差。如下表：</p><p>　　(2)塑件的表面質量分析</p><p>　　該塑件要求外觀光潔、色彩艷麗，不允許有成型斑點和熔接痕,Ra為0.4µm，而內表面無特殊要求。</p><p>　　（3）塑件的結構工藝性分析</p>&

11、lt;p>　　①從圖紙上看，該塑件外形為四方殼罩，圓角過渡且無尖角存在，壁厚均勻，切符合最小壁厚要求。</p><p>　?、谠陔娖骱械牡撞坑袃蓚€直徑相等的孔，需要側向抽芯裝置。</p><p>　　2．2成型設備的確定與模塑成型工藝參數(shù)</p><p><b>　?。?）初選注射機</b></p><p>　　①

12、計算塑件體積: V=22.8135074cm3ABS的密度為ρ=1.05g/㎝³，</p><p>　　所以塑件的質量：W=ρV=1.05×22.8135074=23.95418277g</p><p>　　②確定模具型腔數(shù)目: 根據(jù)電器盒的形狀，加上塑件尺寸有一般精度要求，外表面又高光潔要求，不宜采用太多型腔數(shù)目，所以考慮采用一模兩腔。</p><

13、p><b>　?。?）確定成型設備</b></p><p>　　由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩腔分布，考慮到塑料的品種、塑件結構、及注射工藝參數(shù)注射模具尺寸大小等因素，參考設計手冊，初選XS-ZY-125型螺桿式注射機。</p><p>　?。?）電器盒模塑成型工藝參數(shù)</p><p>　　根據(jù)該塑料的結構特點和ABS的成型性能，查

14、有關資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)，如下表：</p><p>　　電器盒模塑成型工藝參數(shù)</p><p>　　2．3分型面的選擇 </p><p>　?。?）選擇分型面的基本原則:</p><p>　　①分型面應選在蘇件外形最大輪廓處</p><p>　?、诜中兔娴倪x擇應有利于塑件的順利脫模</p>

15、<p>　?、鄯中兔娴倪x擇應保證塑件的精度要求</p><p>　　④分型面的選擇應滿足塑件的外觀質量要求</p><p>　　⑤分型面的選擇要便于模具的加工制造</p><p>　　⑥分型面的選擇已選在較隱蔽處 </p><p><b>　?、邔认蛐托镜挠绊?lt;/b></p><

16、p>　　2．4澆注系統(tǒng)的設計與選取</p><p>　　澆注系統(tǒng)有主流道、分流道、澆口、冷料穴四個部分組成?？紤]到塑件的外觀要求較高，外表面不允許有成型斑點和熔接痕，以及一模兩腔的布置、ABS對剪切速率較為敏感等因素，澆口采用方便加工整修、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側澆口，模具采用單分型面結構的兩模板，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內。澆注系統(tǒng)設計如下圖：</p><p

17、><b>　　（1）主流道的設計</b></p><p>　　主流道是熔體最先流經模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度降壓力損失最小。</p><p>　　主流道垂直于分型面，主流道設計在模具的澆口套中，如下圖：</p><p>　?、俨捎门P式注射和主流道垂直于分型面，主流道為圓錐形，

18、錐度為2-6°。</p><p>　?、谛《酥睆絛比注射機噴嘴直徑大0.5-1mm。</p><p>　?、圩⑸錂C噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求澆口套半徑比噴嘴球面半徑大1-2mm。 </p><p>　?、軡部谔子肨10制造，熱處理淬火硬度53-57HRC。</p><p>　?、葜髁鞯赖谋砻娲植诙萊a≤0.8&#

19、181;m。 </p><p><b>　　（2）分流道的設計</b></p><p>　　在設計多型腔或多澆口的澆注系統(tǒng)時，應設置分流道。分流道的作用是改變熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設計分流道時應注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失，故采用半圓形截圖分流道，采用側澆口，側澆口開設在分型面一側，從制品外邊緣進料。</p>&l

20、t;p>　　ABS：t--（1.5-3）mm a--（3-10）mm </p><p>　?。?）分流道的設計 </p><p><b>　　（4）冷料穴的設計</b></p><p>　　該模具的冷卻系統(tǒng)設計在動模一側，應該圍繞模具成型的制品，盡量排列均勻一致。直徑應該大于8mm，并且每一個都水道都相同，溫度控制在5℃

21、以下。 </p><p>　　2.5主要零部件的設計與計算</p><p>　　( 1)該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算:</p><p>　　查有關資料得ABS的收縮率為 0.3—0.8%。</p><p>　　所以：Scp=（Smin+Smax）/2*100%=(0.3+0.8)/2*100% =0.55%</p>&

22、lt;p>　　根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具制造公差取：δz =Δ/3 </p><p><b>　　成型零件尺寸的計算</b></p><p>　　(2)模具型腔壁厚的確定</p><p>　　塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應有足夠的強度和剛度， 所以型腔側壁厚度S的計算：</p><p&g

23、t;<b>　　①按剛度條件計算：</b></p><p>　　式中 p→ 型腔內最大熔體壓力，p取30MPa；</p><p>　　h→ 型腔深度，H1=23mm；</p><p>　　W→ 抗彎截面系數(shù)，由H1/l決定，查教材P121表4-6得W=0.130；</p><p>　　a→ 型腔的邊長比，a=b/l=0.

24、5；</p><p>　　[σ]→ 模具強度計算許用應力，一般中碳鋼[]=160MPa，預硬化塑料模具剛[σ]=300MPa。</p><p>　　型腔底板厚度T的計算</p><p>　　A. 按剛度條件計算：</p><p>　　式中 cˊ→由型腔邊長比l/b決定的系數(shù)，查教材P121表4-8得cˊ=0.0277；</p>

25、<p>　　p→ 型腔內最大熔體壓力，p取30MPa；</p><p>　　b→ 型腔的寬度，b=30；</p><p>　　E→ 模具鋼的彈性模量，一般中碳鋼E=2.1x105MPa，預硬化塑料模具鋼 E=2.2x105MPa；</p><p>　　[]→ 模具剛度計算許用變形量，查相關資料得</p><p>　　[]=25i2

26、=25x（0.45l1/5+0.001l)=25x(0.45x601/5+0.001x60)=27.04</p><p>　　W---抗彎截面系數(shù)，由型腔深度h/型腔長度l=18÷50=0.36，查表4-6 W=0.13；</p><p>　　a---型腔的邊長比，a=b/l=20/50=0.4；</p><p>　　σ---預硬化塑料模具鋼σ=300M

27、Pa；</p><p>　　b---型腔寬度，b=20mm；</p><p>　　cˊ---由型腔長度l/型腔寬度b=50/20=2.5決定，查表4-6得cˊ=0.028；</p><p>　　aˊ---由型腔長度l/型腔寬度b=50/20=2.5決定，查表4-6得aˊ=0.4974。</p><p><b>　?、郯磸姸葪l件計算&

28、lt;/b></p><p><b>　　=6.62mm</b></p><p>　　ɑˊ-由型腔長度和型腔寬度之比l/b所決定的系數(shù)，查表4-7得ɑˊ=0.4872；</p><p>　　P-型腔內最大熔體壓力，可取注射成型壓力的25%-50%，p取30MPa；</p><p>　　b-型腔寬度，b=30mm；&

29、lt;/p><p>　　[σ]-模具強度計算許用應力，預硬化塑料模具鋼[σ]=300MPa。</p><p><b>　　④側向抽芯的計算:</b></p><p>　　抽芯距的S的計算：S= h+（2～3）=3+5=8mm 式中h—側型芯成型部分高度，h為5mm</p><p>　　抽芯力的計算：FC=cph(u cosa

30、-sina)=18.84×5×10×（0.2×cos0°-sin0°）=188.4N</p><p>　　式中C—側型芯成型部分截面平均周長，C=3.14×6=18.84mm</p><p>　　h—側型芯成型部分高度，h為5mm</p><p>　　p—塑件對型芯單位面積上的包辦力，一般模內冷卻

31、的塑件p為8～12MPa, 取10MPa</p><p>　　u—塑料對模具鋼的摩擦系數(shù)，u為0.1～0.3，取0.2；</p><p>　　a—側型芯的的脫模斜度和傾斜角，該塑件a為0°。</p><p>　?、荽_定斜導柱的傾斜角</p><p>　　斜導柱的傾斜角通常采用15~23°,處的側向抽芯距小，抽芯力不大，斜導

32、柱的傾斜角取15°</p><p><b>　?、薮_定斜導柱的直徑</b></p><p>　　根據(jù)抽芯力FC和斜導柱的傾斜角a可查表4—9得最大彎曲力FW=1KN，然后 根據(jù)FW 、a和HW,查表4-10得斜導柱的直徑d=10mm。 </p><p>　?、邔е傞L度計算： </p

33、><p>　　L=L1+L2+L3+L4+L5=(d2/2)tana+h/cosa+(d/2)tana+S/sina+(5～10) </p><p><b>　　=44.86mm</b></p><p>　　式中

34、LZ—斜導柱總長度，mm</p><p>　　d2—斜導柱固定部分大端直徑，mm</p><p>　　h—斜導柱固定板的厚度，mm</p><p>　　d—斜導柱工作部分的直徑，mm</p><p><b>　　S—抽芯距，mm</b></p><p><b>　　⑧確定楔緊塊的ɑˊ&l

35、t;/b></p><p>　　由于滑塊移動方向與合模方向垂直，故ɑˊ=ɑ+（2°～3°）=17°～18°，取ɑˊ=18°</p><p>　　⑨定滑塊裝置的定位距離</p><p>　　由于滑塊移動方向與合模方向垂直，故滑塊裝置的定位距離S應等于實際抽芯距。</p><p>　　S=L

36、Scosa=( LZ- L1-L2-L3-L5)sin15°=7mm</p><p>　　式中 LS—斜導柱有效抽芯長度，mm</p><p>　　ɑ--斜導柱的傾斜角，取15°</p><p>　?。?）推出機構的設計</p><p>　　采用推桿推出機構，跟經驗選取國際推桿d=8mm（GB/T4169.1-2006），

37、保證推出距離略大于型芯的突出長度2~3mm，即推出距離約為42~43mm</p><p>　　（4）標準模架的確定 </p><p>　　考慮本塑件采用一模兩腔平衡布置，側澆口一次分型結構估算型腔模板的概略尺寸，選取標準模板的尺寸為190×190×50，選用A2型標準模架</p><p>　　2.6塑料注塑機的校核</p>&

38、lt;p>　?。?）推桿的直徑：d=10mm,d1=d+0.8=10.8,h=20mm,L=100mm.,D=15,數(shù)量為2</p><p>　　（2）導柱的設計：導柱采用帶頭導柱，φ=8mm,則固定段為16mm.引導段為2mm (3）模具閉合高度的確定：</p><p>　　①上模座200×190×20下模座200×190×20<

39、/p><p>　　②定模板190×190×50動模板190×190×35</p><p>　?、壑伟?90×190×45墊塊190×190×60</p><p>　　④推桿固定板190×100×10推板190×100×10.</p>&

40、lt;p>　?、菀蚨＞唛]合高度為H=20+20+50+35+45+60+10+10=250mm</p><p>　?、薷鶕?jù)附表E查的 矩形型腔內壁短邊b=16 mm所以凹模壁厚S1=9mm，模套壁厚S2=22mm。 </p><p>　　模具的外形尺寸為200×190×190.XS-ZY-125型注射機模板最大安裝尺寸為350×280，由上述計算的模

41、具的閉合高度H=250mm,XS-ZY-125型注射機所允許的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=300mm,模具滿足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件，故能滿足模具的安裝要求，所以采用XS-ZY-125型注射機。</p><p><b>　　三、總結</b></p><p>　　在設計當中運用了UG軟件，進行了三維造型，澆口位置的選取，注模分析，冷卻系統(tǒng)設

42、計的分析。提前解決了許多實際生產的問題，提高了模具一次試模成功率。在設計中，運用了CAD作圖軟件，提高了繪圖效率，讓圖紙更加清晰規(guī)范合理。</p><p>　　本課程是核心專業(yè)課程之一，主要講授塑料模具的設計流程和模具結構，塑料的特性和成型原理、掌握模具的合模和開模動作、塑料件模具結構設計等。 通過本課程的學習，掌握塑料的基本概念、熱塑料的成形加工性能、熱塑料制品設計的基本原則，注射成型模具的基本結構及

43、分類、注射成型模具零部件的設計、澆注系統(tǒng)設計等知識，能夠完成塑料模具的設計任務以及維護等。</p><p>　　附件1：電器盒注射成型工藝卡</p><p><b>　　附件2：模具裝配圖</b></p><p>　　模具裝配圖JDMKS114-7-4---主視圖、左視圖</p><p><b>　　裝配圖明細

44、表</b></p><p>　　附件3模具成型零件圖</p><p><b>　　小型芯</b></p><p><b>　　澆口套</b></p><p><b>　　側型芯</b></p><p><b>　　斜導柱</b

45、></p><p><b>　　推桿</b></p><p><b>　　復位桿</b></p><p><b>　　拉料桿</b></p><p><b>　　側向抽芯</b></p><p><b>　　凹模&l