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1、学校代码：104110 序 号：0500425本 科 毕毕 业 设 计 题目： 电器支脚脚注射模设设计 学 院： 工 学 院 姓 名： 江 新 祥 学 号： 2000504425 专 业： 机械设计计制造及其其自动化 年 级： 05级 指导教师： 杨 红 飞 二OO九年年 五 月摘 要本文分为两两大部分，第第一部分是是机械结构构设计，内内容包括塑塑料模具的的工作原理理及应用，设设计准则以以及产品的的简介。塑塑料注塑模模的设计计计算，包括括模具结构构设计，注注射机的选选用，浇注注系统设计计等方面。第第二部分是是介绍CAD/CAM在模具上上的应用，包括CAXA制造工程师，CAXA实体设计，PRO/
2、E.关键词：CCAD/CCAM，塑料，注注射模，注注射机。AbstrractIn thhis ppaperr,it is ddivedded iinto two partts.Thhe fiirst partt is abouut thhe deesignn of the struucturre off thee molld.Itt is inclludinng thhe woorkinng thheoryy andd appplicaationn of a pllastiic innjecttion moldd,thee dessign prinnciblle,annd thhe inntr
3、odducinng off prooducttion.The desiign ccalcuulatiion llf thhe pllastiic moold iis inncludding the desiing oof thhe moold ,the seleectinng off plaasticc injjectiion mmold machhine,and the pourr sysstem desiign eetc.TThe sseconnd paart iis abbout the appllicattion of tthe CCAD/CCAM iinplaasticc injje
4、ctiion mmold.It iincluude tthe ssoftwware of CCAXA,PRO/E annd soo on. Key wwordss: CAAD/CAAM,Pllastiic,Pllastiic innjectt molld ,pplasttic iinjecctionn molld maachinne.目 录1 引言- 1 -2 本次设设计内容- 2 -3 本次设设计的目的的- 2 -4 塑件成成型的基本本过程- 3 -41塑化化过程- 3 -42充模模过程- 3 -4.3冷却却凝固过程程- 3 -4.4脱模模过过程- 3 -5 塑件制制品分析- 4 -6 注射
5、机机的选择与与校核- 7 -6.1注射射机的选择择- 7 -62注射射机的校核核- 7 - 66211注射量的的校核- 7 - 66222锁模力得得校核- 7 - 66233注射机安安装模具部部分的尺寸寸校核- 8 -7 分型面面的确定- 9 -8 浇注系系统设计- 100 -81浇注注系统的组组成- 100 -82浇口口套和定位位圈的设计计- 100 - 88.2.11浇口套的的设计，如如图8-22- 100 - 88.2.22定位圈的的设计- 111 -83流道道设计- 122 - 88.3.11流道的截截面形状- 122 - 88.3.22流道的布布置- 133 -9 排溢系系统- 14
6、4 -10 型腔腔、型芯设设计- 155 -10.1设设计型芯和和型腔的结结构形式- 155 - 110.1.1 型腔腔结构设计计- 155 - 110.1.2型芯结结构设计- 166 -10.2 型芯和型型腔设计- 166 - 110.2.1 型芯芯设计- 166 - 110.2.2 型腔腔设计- 177 -10.3型型腔、型芯芯工作尺寸寸的计算- 177 -11 型腔腔壁厚计算算- 199 -11.1型型腔的强度度及刚度要要求- 199 -12 导向向定位机构构设计- 200 -13 脱模模与复位机机构设计- 211 -13.1脱脱模机构设设计- 211 -13.2复复位机构设设计- 21
7、1 -14冷却系系统设计- 222 -15 整个个设计- 244 -致 谢谢- 266 -参 考 文文 献- 277 -1 引言近年来我国国模具技术术有了很大大的发展，模模具设计与与制造水平平有了很大大的提高，大大型、精密密、复杂、高高效和长寿寿命模具的的需求量大大幅度发增增加。模具具质量明显显提高；模模具CAD/CAM技术相当广广泛的得到到了应用。机机械零部件件中60%的粗加工工，80%的精加工工需要由模模具来完成成。可以说说，模具是是工业之母母。依照塑件的的成型方法法分类，可可以将塑料料加工模具具分为三类类：()压缩缩模压缩模是将将塑料装在在受热的型型腔或加料料室内，然然后加压。也也可称为
8、压压塑模或压压模。在压压制时直接接对型腔内内的塑料施施加压力。这这类模具的的加料室一一般与型腔腔是一体的的，主要用用于热固性性塑件的成成型，有时时也用于热热塑性塑件件的成型。(2)压注注模压注摸是将将塑料在加加料室内受受热成为黏黏流状态，在在柱塞压力力的作用下下使熔料经经过注射系系统进入并并充满闭合合的型腔。也也称为传递递模、挤扭扭模。这种种棋具结构构比压缩模模复杂，造造价较高。(3)注射射模注射模又称称为注塑模模.塑料在注注射机上装装有螺杆搅搅拌的料筒筒内受热开开始熔化.当达到半半熔性状态态时、在压压力的作用用下，熔料料通过模具具的浇注系系统进人到到有一定深深度的型腔腔内固化成成塑件.该工艺
9、成成型周期短短，生产效效率高。这这种模具在在热固性塑塑料注射机机上使用，结结构比较复复杂，造价价较高。 除了上述述塑料成型型模具外，还还有中空吹吹塑模、热热成型模、发发泡模、浇浇铸模、挤挤出机头口口模等。2 本次设设计内容电器支脚注注射模。对对产品（图图1-1）设计一一副注射模模。图1-13 本次设设计的目的的21 掌掌握注射模模设计的一一般方法； 22 了解注射射机的工作作原理； 23 了解模具具加工方法法； 24 进一步掌掌握设计的的一般方法法，熟练设设计的一般般过程。4 塑件成成型的基本本过程注塑成型是是把塑料原原料（一般般经过造粒粒、染色、添添加剂等处处理之后的的颗粒）放放入料间当当中
10、，经过过加热熔化化使之成为为高粘度的的流体熔体用柱柱塞或螺杆杆作为加压压工具，使使得熔体通通过喷嘴以以较高的压压力（约2085mppa），溶入入模具的型型腔中以过过冷却、凝凝固阶段，而而后从模具具中脱出，成成为塑料制制品。 41塑塑化过程 现代式式的注射机机基本上采采取螺杆式式的塑化设设备，塑料料原粒（称称为物料）自自从送料头头以定容方方式送入料料筒，通过过料筒外的的点加热装装置和料筒筒内的螺杆杆旋转所产产生的摩擦擦热，使物物理融化达达到一定温温度后即可可注射，注注射动作是是由螺杆的的推进来完完成的。42充模模过程 溶体自自注射机的的喷嘴喷出出来后，进进入模具的的型腔内，将将型内的空空气排出，
11、并并满型腔，然然后升到一一定压力，使使熔体的密密度增加，充充实型腔的的每一个角角落。 充模过过程使注射射成型的最最主要过程程，由于塑塑料熔体的的流动是非非牛顿流动动，而且粘粘度很大，所所以在压力力损耗，粘粘度变化，多多般汇流等等现象，左左右塑件的的质量，因因此充模过过程的关键键问题浇注系统统的设计就就成为注射射模具设计计过程中的的重点，现现代的设计计方法已经经运用了计计算机辅助助设计以解解决浇注系系统设计中中疑难问题题。4.3冷却却凝固过程程 热塑性性塑料的注注射成型过过程是热交交换过程，即即： 塑化注射充模固化成型型 加热理论上绝绝热散热 热交换换效果的好好坏决定了了塑件的质质量，包括括外表
12、质量量和内在质质量。因此此，模具设设计时，散散热交换也也要充分考考虑，在现现代的设计计方法中也也采用了计计算机辅助助设计来解解决问题。4.4脱模模过过程 塑件在在型腔内固固化后，必必须采用机机械的方式式把它从型型腔内取出出，这个动动作由脱模模机构来完完成。不合合理的脱模模机构对塑塑件的质量量影响很大大，但塑件件的几何形形状是千变变万化的，必必须采用最最有效和最最好的脱模模方式。因因此，脱模模机构的设设计也是注注射模具设设计的一个个主要环节节。由于标标准化的推推广，许多多标准化的的脱模机构构零部件也也有商品供供应。由1.1至至1.4形成了一一个循环,就完成了了一次成型型一个乃至至数十个塑塑件.5
13、 塑件制制品分析本塑料制品品是电器支支脚壳体,形状尺寸寸如图5-1所示:图2 塑料制制件的设计计主要根据据使用要求求进行,由于塑料料有特殊的的物理性能能,在设计塑塑件时必须须考虑一下下几个方面面的因素: (1)塑料的物物理性能,如强度、刚刚性、韧性性、弹性、吸吸水性以及及对力的敏敏感性; (2)塑料的成成型工艺性性,如流动性; (3)塑料形状状应有利于于充模流动动、排气、补补缩,同时能适适应高效冷冷却硬化(热塑性塑塑料制品)或快速受受热固化(热固性塑塑料制品); (4)塑件在成成型后收缩缩情况及各各向收缩率率差异; (5)模具的总总体结构,特别是抽抽心与脱出出塑件的复复杂程度; (6)模具零件
14、件的形状机机器制造工工艺。 (7)影响聚合合物取向的的主要因素素（以注射射成型为例例）: 温温度的影响响：如果熔熔体温度很很高，则与与凝固温度度之间范围围宽，聚合合物大分子子松弛时间间延长，解解取向能力力加强，取取向程度减减小。非结结晶聚合物物熔体温度度下降到TG温度的松松弛时间大大于结晶聚聚合物熔体体温度下降降到TM的松弛时时间，因此此结晶聚合合物的冷却却速度快，容容易冻结大大分子，获获得较高的的取向程度度。 注注射压力和和保压压力力：增大注注射压力和和保压压力力，提高剪剪切应力和和剪切速度度，有利于于取向程度度的提高。 浇浇口冻结时时间，采用用大浇口时时，浇口冻冻结较晚，流流动过延时时，在
15、一定定程度上抵抵消了因分分子热运动动而引起的的解取向因因此浇口附附近取向显显著。 模具温度度：模具温温度较低时时，聚合物物大分子运运动容易冻冻结，因此此解取向能能力减小，取取向程度提提高，高于于慢速充模模。 (8)常用塑料料分析和数数据的选取取:常用塑料缩缩水率 塑 胶 材 料缩 水 率ABS、PPMMA、HIPSS8255/10000PP+PEE8/10000SAN3/10000POM15/10000结合本身情情况，塑胶胶材料选用用ABS，其缩水水率取5/10000。常用塑料成成型性能塑料最小壁厚小型塑件推荐壁厚中型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚HIPS0751251632554ABS0751
16、5233.55PP0.851.451.752.433.2分类塑 料 名名 称收缩率逃气孔适宜宜深度模具温度成型温度(C)结晶PP聚丙烯200.010.022406002052288PE聚乙烯200.02206001493371非结晶性HIPS8825聚苯乙烯50.02206001633316ABS丙烯腈-丁丁二烯-苯乙烯50.0350600220AS(SAAN)丙烯腈-苯苯乙烯20.03507001913316PMMA聚甲基丙烯烯酸甲脂5407002042254PVC聚氯乙烯5106001702210为减小解取取向能力,获得较高高的取向程程度。模具具温度选取取50C，成型温温度为220 C逃气
17、孔适适宜深为0.03。常用塑料拔拔模角度塑料名称型腔型腔型芯ABS4011203511PE2544520445PMMA3511303011POM3511303011PC351135550根据经验常常用塑料拔拔模角度取取值为：型型腔为1 ，型芯为1。综合考虑以以上的因素素，本塑件件采用ABS做材料。其其缩水率取取5/10000。模具温温度选取50 ，成型温温度为220 。逃气孔孔适宜深为为0.03。塑料拔拔模角度取取值为：型型腔为1 ，型芯1。 ABSS是由丙烯烯腈-丁二烯-苯乙烯共共聚而成的的。这三种种组分的各各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。 特点：它无毒，无无味，显微微黄色，冲冲击
18、韧性较较好，机械械强度较高高，尺寸稳稳定，耐化化学性，电电性能良好好；易于成成型和机械械加工，与372有机玻璃璃的熔接性性良好。成成型的塑料料件有较好好的光泽。 吸湿性性为：0.055%0.066% 密度为为:1.0031.077g/cmm其成型特性性有:1. 无定性料,流动性中中等,溢边值为0.04毫米左右.2. 吸湿性强,必须充分分干燥,表面要求求光泽的塑塑件须经长长时间的预预热干燥.3. 成型时宜取取高料温,高模温.注射压力力为10001400公斤力/厘米。6 注射机机的选择与与校核6.1此处省略NNNNNNNNNNNNNNN字。如需需要完整说说明书和CAD图纸等.请联系QQ225113
19、334088专业为您您服务.本设计已已通过答辩辩！完整机机械毕业设设计全套下下载地址爱爱问：带来不便便请见谅！13.1脱脱模机构设设计 塑件冷冷却后由于于有少量的的收缩，塑塑件会紧抱抱在型芯上上所以在脱脱出产品时时不象冲压压件那样可可以自动脱脱落。这样样，我们必必须设计推推出机构将将塑件顶出出，推出机机构设计时时我们考虑虑的是要使使塑件各部部分受力均均匀，在此此设计中，由由于采用了了一模一腔腔的结构，考考虑到产品品比较大，故故利用四个个推杆把产产品推出，这这样产品受受力均匀。13.2复复位机构设设计 复位机机构设计上上液压机构构将推板推推出之后，塑塑件也被完完全顶出但但是模具要要合模，要要使推
20、杆、拉拉料杆恢复复到原来的的位置，而而不会影响响下一周期期的正常生生产。具体体结构见总总装图。14冷却系系统设计 冷却装装置的目的的，主要是是防止塑件件在脱模是是发生变形形，缩短成成型周期及及提高塑件件质量。一一般在型腔腔，型芯等等部位设置置合理的冷冷却水路，通通过调节冷冷却水流量量和流速来来控制模温温。 冷却水水孔开设的的原则： （1）冷冷却水孔的的数量应尽尽可能多，直直径尽量大大。 （2）各各冷却水孔孔至型腔表表面的距离离应相等，一一般保持在在1510毫米范围围内，距离离太近则冷冷却不易均均匀，太远远则效率低低。水孔直直径一般保保持取812毫米。 （3）水水孔通过镶镶块时，防防止镶套管管等
21、漏水。 （4）冷冷却管路一一般不宜设设在型腔内内塑料熔接接的地方，以以免影响塑塑件强度。 （5）水水管接头应应设在不影影响操作的的一侧。在此设计中中，每次所所要注射的的量只有150g，由此可可以得到注注射一次所所放出的热热量：Q=GH焓焓式中 Q熔融塑料料所放出的的热量（J）： G每次注射射的塑料量量（包括浇浇注系统在在内，kg）; H焓塑料从熔熔融状态进进入型腔的的温度到塑塑件冷却后后的脱模温温度的焓之之差； Q=35200=70000（J）为了防止型型腔受热变变形，在定定模板加四四根水道。、 冷却却时所需的的冷却水量量：M1=nmmC (TT1-T22)/(T3-T4)式中：M11通过模具
22、具的冷却水水质量（ kg）； T1熔融塑料料进入模腔腔的温度（C）；T1=1120C T2制品脱模模温度（C）；T2=660 C T3出水温度度（C）；T3=440 C T4进水温度度（C）；T4=220 C C塑料的比比热容（J/kggC） C=11759 J/kggC 导热系数数（J/mC）=8299所以：M11=4015010-317599（120-60）/8299(40-20)=38.119kg根据冷却水水处于满流流状态下的的流速与水水管直径的的关系，确确定模具冷冷却水管直直径D： D=4103M1/(）1/2 式中：管道内冷冷却水的流流速 =0.66m/s 水的密度（kg/mm3）
23、=103 kg/m3所以： DD=410338.119/(33.140.6103) 1/22=9.000mm设计中取DD=10mmm.如图13-1图13-1115 整个个设计 模具整整体设计也也是模体的的设计。本本次设计师师采用的标标准模架大大水口S50660，注射机机要求模具具厚度小于于406mmm。下面是是对模板厚厚度的取值值： 定模座座板35mm，定模板80mm，动模板50mm，支撑板60mm，垫块110mmm，动模座座板35mmm.根据以上选选取，模具具的厚度H=35+80+550+600+1100+35=370mmm4006mm,符合条件件。推板及顶杆杆固定板分分别为25mm。各板的
24、的厚度已经经确定。整体模具的的示意，如如图14-1，图图14-11图14-22致 谢谢这次毕业设设计可以圆圆满地是在在导师杨红红飞的悉心心指导下完完成的，导导师严谨求求实的治学学态度、诲诲人不倦的的敬业精神神，学识渊渊博使学生生受益匪浅浅。谨此向向导师致以以崇高的敬敬意和衷心心的感谢！感谢我的父父母对我的的始终如一一的关怀与与支持，正正是他们伟伟大而无私私的关爱，使使我在前进进的道路上上克服一个个又一个的的困难，在在以后的人人生旅途上上，我会铭铭记他们的的教诲，向向着自己的的人生目标标努力前进进，自己的的不懈奋斗斗就是对父父母含辛养养育的最好好报答。同时也要感感谢所有关关心和帮助助过我的院院系
25、领导，各各位老师和和同学，尤尤其感谢同同组的同学学在我遇到到困难的时时候总是热热心的给予予帮助，谢谢谢你们一一直以来对对我的照顾顾和鼓励。衷衷心感谢评评审论文的的各位老师师，敬请对对本文提出出宝贵的意意思。最后祝大家家身体健康康，生活幸幸福！谢谢！参 考 文文 献1于就泗，齐齐发主编.机械工程程材料.大连:大连理工工大学,200032塑料模设计计手册编写写组编著. 塑料模设设计手册第第3版.北京：机机械工业出出版社, 20005 3朱光力，万万金保等编编著.塑料模具设设计第2版.北京：清清华大学出出版社，11999,4谭建荣，张张树有，陆陆国栋，施施岳定编.图学基础础教程.北京：高等等教育出版
26、版社,199995邵立新，夏夏素民，孙孙江宏等编编著.Pro/ENGIINEERR Willdfirre 3.0中文版标标准教程.北京:清华大学学出版社,200076屈华昌编.塑料成型型工艺与模模具设计第第1版.北京：高高等教育出出版社，200557濮良贵，纪纪名刚编.机械设计计第七版.北京：高高等教育出出版社.200018廖念钊，莫莫雨松等编编.互换性与与技术测量量第4版.中国计量量出版社，19989联合编写组组，机械设设计手册第第二版第一一分册.化学工业业出版社，1979910联合编写组组，机械设设计手册第第二版第二二分册.化学工业业出版社，1979911党根茂、骆骆志斌、李李集仁等编.模具设计计与制造第第2版.北京：机机械工业出出版社，2005512王树勋、邓邓庚厚主编编.典型注塑塑模具结构构图例.中南工业业大学出版版社.1999213孙玉芹、孟孟兆新等编编.机械精度度设计基础础.科学工业业出版社，2005514屈华昌主编编，塑料成成型工艺与与模具设计计.机械工业业出版社，2005515史铁梁主编编，模具设设计指导.机械工业业出版社，20055