1、灯座注塑模具的设计灯座注塑模具的设计 序 号：050659本 科 毕 业 设 计题目： 灯座注塑模具的设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 李 健 学 号： 20050659 专 业：农业机械化及自动化年 级： 05 级 指导教师： 蒋 育 华 二OO九年 五月摘 要世界范畴内制造业的竞争变得越来越猛烈。企业高效率、低消耗地为顾客提供个性化、高质量产品的能力，已成为企业竞争能力的重要标志。模具被称为工业之父，模具质量的高低，将直截了当阻碍到产品的质量、产量、成本，新产品投产及老产品更新换代的周期，企业产品结构调整的速度与市场竞争力，因此经济形势对模具的质量提出了越来越高的要求。塑料模具的进展是
2、随着塑料工业的进展而迅速进展起来的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为宽敞的市场。塑料制品要进展，必定要求塑料模具随之进展。在塑料模具进展日益迅速的今天，注塑模具无疑差不多成为塑料模具进展的先进代表，在塑料模具中占据着核心的地位。本次设计为一个塑料灯座产品的注塑模具。通过对该产品结构和性能的全面分析，设计了一副一模四腔的注塑模具。该说明书详细地表达了该产品模具成型零件的设计和加工工艺过程，重要零件的工艺参数的选择与运算，推出机构与浇注系统以及注塑模具其它结构的设计过程。关键词：制造业、模具、塑料制品、注塑模具、塑料模具、塑料灯座产品、成型零件
3、、加工工艺过程、浇注系统、工艺参数.Injection mold of lamp holderAbstract：Worldwide competition is becoming increasingly fiercely among manufacturing industry. Providing individualized product for customers with high efficiency, low consumption and high quality ,has become an important symbol of competitiveness for a
4、 modern enterprise. Mould has been known as the father of industrial.The quality of mould, will directly affect the quality of products, production, cost, production of new products and product replacement cycle of old, the pace of structural adjustment enterprise products and market competitiveness
5、 and economic situation the quality of the molud the ever-increasing demands. With the development of plastics industry ,plastic mould t is developing more and more rapidly.In recent years, the demands of people for all kinds of equipments and supplies lightweight and beautiful and the demand of fee
6、l is becoming higher and higher, which provides a broader market for the plastic products. The development of plastic mould, it is necessary to follow the development of plastic products.Plastic mold is developing increasingly today, no doubt injection mould plastic mould has become the representati
7、ve of the development of advanced, in the plastic mould to occupy the core status. This design is a plastic injection mold for a Plastic Product of lamp holder.A set of mould with one module and four cavities has been designed. Through a comprehensive analysis of the structure and properties. A deta
8、iled description of molding part and technological process, the selection of technological parameters and calculation of the important part .At the same time ,a design for its molding part, injection system ,rejecting mechanism of injection mold and other make-up of the mould, as well as the working
9、 process of the mould, were specified in detail.Key words：manufacturing industry、mould、plastic products 、injection mold、Plastic Molding、Injection Mold、Plastic Product of lamp holder/Lamp base、molding part、technological process、injection system、rejecting mechanism of injection mold、technological para
10、meter. 目 录前言1第一部分 设计内容与设计目的一、设计内容2二、设计目的2第二部分 模具设计一、确定塑料件的有关参数3 1.塑件特性分析 2.ABS成型条件二、注塑机类型的选择4 1.注射机规格的初选 2.注射机各部分参数的校核三、型腔数目及布局的确定7 1.型腔数目的确定 2.型腔布局的排列方法四、分型面的确定9 1.分型面选择的差不多原那么 2.本设计分型面的确定五、浇注系统的设计10 1.浇注系统选择的差不多原那么 2.主流道的设计 3.分流道的设计 4.浇口的设计 5.冷料穴和拉料杆的设计六、排气系统的设计14七、成型零部件的设计15 1.型芯和型腔结构形式的设计 2.脱模斜度
11、的确定 3.成型零部件工作尺寸的确定八、型腔壁厚的确定19 1. 型腔的强度及刚度要求2. 型腔的底板厚度和型腔壁厚的运算校核：九、合模导向机构的设计21十、推出机构的设计22 1.推出机构的设计 2.推出机构的导向 3.脱出机构的复位十一、冷却系统的设计24十二、模具结构整体设计25终止语28参考文献29前 言模具是工业生产和材料成型加工中的要紧工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。随着工业飞速进展，带来了塑料工业的迅猛进展；石油工业的进展又为塑料工业插上了腾飞的翅膀。塑料制品已进入到人们生活的各个领域，几乎所有的电器都有塑料制品，快餐盒、塑料袋等差不多上塑料制品。塑料以其密度小、机械性能
12、好等优点独领风骚，以后的世界必将是塑料的世界，而模具是塑料工业的基石。因此，模具设计具有宽敞的进展前景。本次毕业设计，就瞄准这一进展前景，在蒋育华老师的精心指导下，通过对灯座注塑模具的设计，深入学习Pro/E，把握了注塑模具设计的一样程序和步骤、模具制造的专用设备及注射机的工作原理，为今后工作打下了坚实的基础。本次设计历时5周，进程如下：第一周：在指导老师的带领下去工厂实习参观，了解产品的注塑过程和模具零部件的制造方法，初步了解了在设计过程中所需要注意的问题；第二周：完全弄清自己的具体工作，设计所要达到的要求。运算数据，确定每个零件用什么材料、热处理方法；第三周：第一用Pro/E对灯座产品进行
13、三位建模，然后利用Pro/E的自动分分模功能对产品进行分模，最后建立完整的模具结构三维成效图。第四周：利用AutoCAD对各个零件画出标准的机械工程图，整理资料并编写设计说明书；第五周：交由指导教师批阅，并作修改，最后定稿。最后，由于水平有限，加之体会不足，疏漏和错误之处在所难免，恳请各位老师指正。第一部分 设计内容及设计目的一、本次设计内容：为以下图所示的塑料灯座产品设置一副塑料注射模具。产品正面成效图产品反面成效图二、本次设计的目的：1、把握注塑模具设计的一样方法和步骤;2、了解注射机的工作原理差不多结构；3、了解现代模具加工的各种方法；4、熟练地使用Pro/E和AutoCAD等软件设计机
14、械类相关产品。第二部分 模具设计一、确定塑料件的有关参数1、塑件特性分析所设计的塑料产品为塑料灯座，要紧是起固定作用，其材料为ABS，全称为丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。英文名全称Acrylonitrile-butadiene-styrene，收缩率为0.3%0.8%，密度为1.031.07g/cm3。该灯座产品见上页图的体积为4.69103，质量为4.79g通过Pro/E软件对该产品的质量属性分析得出，属于工程材料。该塑件外观形状尽管不是专门复杂，其表面也没有复杂的曲面，然而细节上的孔，槽等结构较多，尽管不需要侧抽芯，但差不多使得型芯镶件结构较为复杂。再加之，该产品为薄壳类零件，不管是型腔和型芯
15、采取何种形式，其加工难度和加工成本差不多上比较高的。其尺寸小，壁厚较小，要求要有较高的强度。因此设计时在应保证产品性能、质量的同时，重点考虑模具加工的成本、加工时刻等问题。2、ABS成型条件适用注射机类型：柱塞式、螺杆式均可密度 ：1.031.07g/收缩率 ：0.0030.008预热温度 ：温度 8085C 时刻 23h料筒温度：前段 150170C 中段 165180C 后段 180200C喷嘴温度：170180C模具温度：5080C注射压力：60100Mpa成型时刻：注射时刻 2090s 高压时刻 05s 冷却时刻 ：20120s 总周期 ： 50220s螺杆转速螺杆式：30r/min后
16、处理：方法 红外线灯烘箱 温度 70C 时刻 24h二、注射机类型的选择在选择注射机类型时，应依照塑料的品种、塑件的结构、成型方法、生产批量、现有设备及注射工艺等综合考虑加以选择。一、注射机规格的初选：一个产品的质量为4.79克,依照以下公式，选择注射机的最大注射量：K G公NG件+G废式中： K=0.8 N为型腔数量G公为注射机公称注射量G件为产品重量G废为各部分冷料的质量依照设计要求和加工经济性取N=4，通过Pro/E得G废=2.84g, G件=4.79gG公44.79+1.841.25=22g也确实是说所选注射机的注射量要大于22克。参照模具设计与制造简明手册选择公称注射量为125的注射
17、机，机型为XS-ZY-125。其中：XS塑料成型机；Z注射机；Y螺杆式；125注射机的最大注射量。XS-ZY-125注射机参数如下：注射容量：125螺杆直径： 42注射压力：120Mpa注射行程：115mm注射时刻：1.6s注射方式：螺杆式锁模力：900KN最大注射面积最大成型面积：320最大模具厚度： 300最小模具厚度： 200最大开合模行程模板行程：300动定模固定板尺寸：428458mm合模方式：液压机械喷嘴球头半径：SR12mm喷嘴孔直径：D4mm定位圈定位孔直径：D100 mm顶出中心孔直径：D100mm顶出方式：两侧顶出顶杆中心距：230mm顶杆孔径：D22mm机器外形尺寸：33
18、107501550mm二、注射机各部分参数的校核：1、注射量的校核：注射模内的塑件以及浇注系统凝料的总熔量容量或体积应在注射机规定注射量的80%以内，即： 式中： 单个塑件的容积或质量g； 模具的型腔数目； 浇注系统和飞边所需塑料的容积或质量g； 注射机额定注射量或g.其中： =4.79g，n=4，=2.84g，=125g体会证：，符合条件。2、注射压的力校核：注射机的最大压力应大于塑件成型所需要的压力，即：P公=120Mpa 而产品要求注射压力P注在60100MPa之间3、锁模力的校核：注射机从分型张开的力应小于注射机额定锁模力，即： F锁=K损P注A分式中： F锁注射机额定锁模力NP注塑件
19、所须的实际注射压力PaK损注射压力达到型腔的压力缺失系数，一样取0.340.67A分塑件及浇注系统在分型面上的投影面积Pro/E测1通过运算得：A分=52324+40624+406=88160.0088162由ABS成型条件查得：P注=60100Mpa考虑到该产品外形较为复杂以及型腔布局的情形，注射时压力缺失较大，因此P注取大值：P注=100Mpa=100106pa3同样的，考虑到该产品外形较为复杂以及型腔布局的情形，注射时沿程缺失和局部缺失都相对较大，因此取K损=0.674查询XS-ZY-125注射机的特性参数得：F锁=900KN运算得到：F锁=K损P注A分=1.671001060. 008
20、816=590.672Mpa因此F锁K损P注A分，符合条件，能保证注射保压过程锁模稳固可靠。4、模板安装尺寸的校核：动定模固定板尺寸最大安装尺寸为：428458能够安装400315的模具。5、模具高度与注射机闭合高度关系的校核：模具的闭合高度应在最大与最小闭合高度之间，即：。 模具的闭合高度； 注射机最小闭合高度；注射机最大闭合高度.所设计的模具高度为233，小于模具的最大高度300mm，同时也大于模具的最小高度200mm。6、开模行程校核：注射机的开模行程应大于脱模取出塑件所需的开模距离。关于单分型面模具：式中：注射机的最大开模行程；塑件脱模所需顶出距离； 塑件高度.经零件测绘得到塑料产品的
21、高度为=25mm 塑件脱模的顶出距离为=40mm查XS-ZY-125注射机参数得: =300mm，明显满足要求。7、推出装置校核：设计模具时，需依照注射机顶出装置的形式、顶杆的直径、配置和顶出距离，校核模具的推出脱模机构是否与之相适应。8、模具外形尺寸校核：1模具的长度与宽度应使模具能够穿过拉杆空间在注塑机动模固定板和定模固定板上安装；2模具安装尺寸，必须与注射机动、定模板上的螺孔直径和位置相适应。 9、注射机定位孔和和模具定位圈的配合：为了使模具安装在注射机上，其主流道中心线应与注射机喷嘴中心线重合，其模具的定位圈和注射机定模板上的定位孔应呈较松的间隙配合，定位圈的高度关于小型模具为810m
22、m，大型模具为1015mm.10、喷嘴的校核：模具主流道的球面半径应与注射机喷嘴球头半径相吻合或稍大，以便于脱卸主流道中凝料，主流道小端孔应较喷嘴前端孔径较小.三、型腔数目及其布局的确定：一型腔数目的确定：1、确定型腔数目的原那么和方法：依照设计任务书及所制定的工艺成型卡，按塑件的生产批量，所选用的注塑机的最大注塑量，锁模力大小，及产品的精度要求和经济性分析，确定一模几腔，即出几个制品零件。批量较大的塑件，在成型设备工艺条件承诺的条件下，能够一模多腔，然而模具复杂；批量较小的塑件，为简化模具结构，能够一模单腔，但生产效率较低。型腔在一模中的数量确定方法有以下四种：按塑件经济性确定型腔数： 按注
23、射机的最大注射量来确定型腔数：按注射剂额定锁模力确定型腔数：按制品精度要求确定型腔数:依照上述要点所确定的型腔数目，既要保证最正确的生产经济性，技术上又要保证产品的质量，也确实是应该保证塑件制品最正确的技术经济性。2、本案例型腔数目的确定： 1按注射机的最大注射量来确定型腔数：n202按注射剂额定锁模力确定型腔数：n7 综合考虑12以及成型设备工艺条件的承诺情形等，确定型腔数目n=4.二型腔布局的排列方法：1.确定型腔布局的原那么：多型腔模具在一样情形下成型同一尺寸以及精度要求的塑件。由于型腔的布局与浇注系统的布置紧密相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每个型腔
24、浇口处由足够的压力，以保证塑料熔体能够同时平均的充满型腔，使得各个型腔的塑件内在质量稳固，这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采纳平稳的流道和合理的浇口以及平均的冷却。合理的排布能够幸免塑件尺寸的差异，应力形成和脱模困难等问题。简言之，其遵循的原那么是：排列紧凑，能缩小模板尺寸，减小流程，锁模力力求平稳。2.型腔布局的排列方法：型腔的布置方式由平稳式和非平稳式两种。以平稳式布置最正确。其要紧优点是：从主浇道到各个型腔的分浇道，其长度，断面形状及尺寸均相等，以达到各个型腔能够同时平均进料的目的。其中平稳式的排列方法又能够分为：圆形排列，直线型排列和H形排列。3. 本案例型腔的布局方案：
25、依据本产品外形和型腔数目，结合各种型腔布局方法的优缺点加以综合考虑，我们选择平稳式排列种的H形排列。其要紧优点是：平稳性好，加工容易，因此适用广泛。而圆形排列加工较困难，直线型排列平稳性较差。具体排布见以下图。四、分型面的确定：1、分型面选择的差不多原那么：选择分型面时，应该考虑到使模具结构简单，分型容易，同时不阻碍塑件的外观及使用，具体应从以下几方面综合考虑；1有利于塑件的脱模和取出：分型面应该使得塑件在开模后留在动模的一侧，以便于脱模；2应有利于嵌件的安装：分型面要考虑将型腔放在动模部位，而使带嵌件的塑件不留在定模部位；3应有利于模具零件的加工；4应有利于模具结构的简化以及便于操作；5应有
26、利于塑件的质量和精度要求；6应有利于保证塑件的表面质量；7应有利于预防飞边和溢料的产生；8应有利于排气以确保质量和成型；9应有利于制品的成型和模具的制造.2、本产品设计分型面的确定： 为了能顺利的出模，使塑件能留在动模一侧，不阻碍该塑件的外观，分型面应设在该产品的底面。如此就能够利用多根顶杆同时把4个塑件推出，使每个塑件受力平均而可不能产生大的变形，。因此该分型面为单分型面。垂直于开模方向。分型面的选择与修改应充分考虑用于成型的凹模和凸模部分的加工以及装配的难度和精度。五、浇注系统的设计：1、浇注系统的设计原那么：一般浇注系统是由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成的。浇注系统直截了当阻碍
27、注射成型的效率和质量。设计时一样遵循以下原那么：1浇口要设在不阻碍塑件外观质量的地点和部位；2浇注系统应适应塑料的成型特性，以保证成型周期和塑件质量；3浇注系统应尽量采纳短的流程，以减少热量和压力缺失及节约原材料；4浇注系统应有利于良好的排气，并防止型芯的变形和嵌件的位移；5浇注系统的确定要考虑注射机的安装尺寸，防止单边安装；6浇注系统的设计，要考虑便于修整浇口，以保证塑件质量。2、主流道设计： 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流经通道。由于本设计中选的注射机XS-ZY-125是卧式注塑机，因此其主流道应垂直于模具分型面。一样把其设计成圆锥形，以便
28、于使凝料能从主流道中顺利的拔出。主流道锥角一样为26，其表面粗糙度为Ra0.8。 主流道的进口端直径应依照注射机喷嘴孔径确定，主流道的进口端直径应比喷嘴直径大0.51mm。主流道的进口端与喷嘴头部接触的形式一样是是弧面，凹下深度约35mm。XS-ZY-125注射机的喷嘴球头半径为SR-12,其半径为4，主流道锥角取为4.主浇道与分浇道结合处采纳圆角过渡，其半径R为13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。 在保证塑件成型良好的前提下，主浇道的长度L尽量短，以减少压力缺失及废料，一样主浇道的长度视模板的厚度而定。 由于主浇道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，容易损坏。因此一样可不能将主浇道直截了当开
29、在定模板上，而是将它单独设在一个主浇道衬套上。浇口套一样用T8A，硬度为4045HRC。本次设计中主流道的尺寸以及浇口套与定位圈的尺寸及结构如下： 1.定位圈安装在定模座板上，一样为台阶结构，固定一定要牢靠。2.定位圈凸出定模座板部分的径向名义尺寸应与注射机固定板定位孔的径向名义尺寸相同，两者应设计成H9/f9的配合形式。3.定位圈的尺寸精度要求见图示：3、分浇道的设计：在多型腔或者单型腔多浇口塑件尺寸较大时应设置分流道。分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料溶体的流淌通道。它是浇注系统中 熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料溶体尽快地经分流道充满型腔，同时流淌过程中压力缺失及热量缺失尽可能小，能使塑料溶体均衡的分配的各个型腔。为了便于机械加工和凝料脱
