畢業(yè)設計（論文）-鏡頭蓋注塑模模具設計[抽芯]【全套圖紙】.doc

題目： 鏡頭蓋注塑模模具設計 全套圖紙，加153893706 目錄摘要4關鍵詞.40 緒論40.1來源背景.40.2目的40.3要求40.4實際意義.4 原始資料.51.1塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求.61.2塑料品種牌號.61.3 塑料制品成型性能.61.4制品圖樣.72 基本參數(shù)82.1 注射機選擇82.2模具型腔數(shù)目的計算.92.3 模架選擇103 成型零件尺寸及結構.113.1聚苯依稀的收縮率（S）.113.2 型芯尺寸及結構設計.113.3 側型芯尺寸及結構設計133.4 型腔尺寸及結構設計.144 模具結構174.1 制品小孔成型結構174.1.1 側向分型與抽芯結構設計.184.1.2 抽芯距離的確定184.1.3 抽芯力的計算184.2 澆注系統(tǒng).204.2.1 概述.204.2.2主流道的設計.204.2.3 分流道設計.214.3 推出機構224.4 導向支承緊固復位機構.234.5 冷卻系統(tǒng) .234.6 模具結構圖.245 模具與成型機械關系的校核.245.1制品及流道體積245.2注射機的校核.255.3 鎖模力校核.265.4 拉桿間距的校核.275.5 開模行程的校核.275.6 模具厚度的校核27參考文獻27鏡頭蓋（SMBS-09）注射模模具設計摘要：本論文的資料大多是編寫者結合三年所學的各方面的理論知識完成的，包括機械制圖、公差與配合、工程力學、機械設計、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學之間的交流和自己三年的實習總結。關鍵詞：兩板式、一模兩腔、側澆口、側抽芯0 緒論0.1來源背景鏡頭蓋（SMBS-09） 為ABS塑料制品，采用注塑模成型，這種制品結構比較簡單，但具有側孔結構，在模具設計的注重考慮這一問題。0.2目的通過本課題的設計，能夠懂得模具的整個設計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握Pro/E、CAD、Word等軟件的操作方法。0.3要求設計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學習好相關的設計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。0.4實際意義通過本課題的設計，可以更好的掌握模具的整個設計過程。在設計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。0.5主要設計內(nèi)容本課題的餓設計主要包括成型零件的設計，流注系統(tǒng)設計，側向抽芯與側向分型的設計，導向及定位部分的設計，推出復位部分的設計，緊固件的設計，模具結構的整體設計，工藝過程的編導。1 原始資料1.1塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設計時應力求結構簡單，但要能達到制品的各種要求。1.2塑料品種牌號ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。特點： 1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件. ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。1.3 塑料制品成型性能1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時. 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。1.4制品圖樣1.4.1具體尺寸及要求如圖1.1 圖 1.11.4.2根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析1.4.2.1 尺寸及公差從制品所給的尺寸及公差查塑料模塑成型技術表3-7為8級精度等級，查表3-8得8級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟方面考慮，在模具設計時模具精度等級也應設計成一般精度等級。1.4.2.2 塑料制品的形狀如圖2.1，此制品為圓形制品，具有兩小側孔，所以在設計時著重是側抽芯機構。1.4.2.3 塑料制品的壁厚由圖2.1可知，此制品壁厚為1mm3mm。拐角處壁厚不均勻，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力。因此在模具設計時要進行冷卻系統(tǒng)的設計及適應選擇澆口。1.4.2.4脫模斜度所設計的制品沒有脫模斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時可噴涂脫模劑。2 基本參數(shù)2.1 注射機選擇根據(jù)制品結構選擇立式注射機，查表塑料制品及其成型模具設計0.10初步選用SZ-100/60立式注射機，主要參數(shù)如表3.1 表 3.1參數(shù)SZ-100/60結構類型立式注射機理論注射容量/cm360螺桿直徑/mm30注射壓力/MPa150瑣模力/KN400拉桿內(nèi)間距/mm295185移模行程/mm260最大模具厚度/mm340最小模具厚度/mm10噴嘴球半徑/mm12噴嘴口直徑/mm4模具定位孔直徑/mm502.2模具型腔數(shù)目的計算2.2.1 計算原理通常注射機的實際注射量為注射機最大注射量的80，即 V實 = Vmax80 (3-1)式中 V實 - 制品實際所需注射量，單位cm3。 Vmax - 注射機最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=60cm3所以 V實=48cm32.2.2 制品體積制品的結構及尺寸如圖2.1，體積如下式計算，V制=2827.5-2721.5-25262621-2421 = 18463.2-3433.59-11775+2122.64-1808.64 = 3568.61 mm3= 3.57 cm32.2.3 型腔數(shù)目確定制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進行計算， n= V實/V制=48/3.57=13.44通過計算可以設計12個型腔。因此制品為小批量生產(chǎn)，暫設計型腔數(shù)目為兩個。 2.3 模架選擇型腔數(shù)目為四個，設計為四方布排，根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表模具標準應用手冊表6-15初步選用300300模架具體結構如圖2.1、2.2。 圖2.1 圖2.23 成型零件尺寸及結構3.1聚苯依稀的收縮率（S） 查塑料制品及其成型模具設計表2 ABS的收縮率范圍為0.4-0.7，換算成平均收縮率ScpScp=(0.4+0.7)/2=0.55 3.2 型芯尺寸及結構設計 圖 3.13.2.1 型芯徑向尺寸計算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 制品的基本尺寸為：50,54 將數(shù)值代入計算 得 DM=50（1+0.55%）+0.28 =50.49 DM=54（1+0.55%）+0.32 =54.543.2.2 型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 制品尺寸為：1.5 ,5.5 零件尺寸為5.5 mm,查表公差為0.18將數(shù)值代入計算Hm = 1.5(1+0.55%)+0.12 =1.59Hm= 5.5(1+0.55%)+0.18 =5.653.3 側型芯尺寸及結構設計3.3.1 側型芯徑向尺寸計算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 制品尺寸為： 10 mm , 2 mm查表公差為0.15, 0.10 將數(shù)值代入計算 LM=10（1+0.55%）+0.15 =10.17LM=2（1+0.55%）+0.10 =2.013.3.2 側型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 零件尺寸為3mm,查表公差為0.16 將數(shù)值代入計算Hm= 3(1+0.55%)+0.16 =3.123.4 型腔尺寸及結構設計 3.4.1 型腔徑向尺寸，利用公式 DM=ls(1+Scp)- 制品尺寸為：56mm,52mm查表公差為0.34,0.30 將數(shù)值代入計算 DM=56(1+0.55)- 0.34 =56.06DM=52(1+0.55)- 0.30 =52.073.4.2 型腔深度尺寸，利用公式 Hm = Hs(1+Scp%)- 制品尺寸為8.5mm,7.5mm 查表公差為0.14, 0.12 將數(shù)值代入計算 Hm = 8.5(1+0.05%)-0.14 = 8.45Hm = 7.5(1+0.05%)-0.12 = 7.463.4.3 型腔內(nèi)凸臺尺寸，徑向尺寸計算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 制品的基本尺寸為：48查表公差為0.26 將數(shù)值代入計算 得 DM=48（1+0.55%）+0.26 =48.453.4.4 型腔結構簡單，采用整體式凹模，這種結構成形的制品質量較好，加工方便，并且就加工在型腔板上，與型腔板構成一體。 3.4.5 型腔底厚、壁厚計算 3.4.4.1 按剛度校核側壁厚度，利用公式 t=r （4-8） 代入計算得 t=1.23 mm 3.4.4.2 按強度計算，利用公式 t=r( 代入計算 t= 2.03 mm 取較大值2.03mm。 3.4.5 底厚計算 按強度計算利用公式H= = =2.88mm4 模具結構模具結構主要由以下部分組成：成型部分、側向分型及抽芯部分、支承部分、推出機構、澆注系統(tǒng)、導向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設計過程中，主要考慮塑料怎樣進料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設計的制品結構來說，主要是側孔的成型與脫出。4.1 制品小孔成型結構4.1.1 側向分型與抽芯結構設計 本模具中，制品側壁上有與開模方向不同的側向孔，阻礙制品成型結構的直接脫模，因此需將成型側孔的成型零件做側向運動，需做成側型芯，然后在再從模具中推出制品，完成側型芯的抽芯與復位的機構稱為側向分型抽芯機構。4.1.2 抽芯距離的確定 抽芯距離指的是側型芯從成型位置抽到不妨礙制品取出位置時，側型芯在抽拔方向所移動的距離，抽芯距一般應大于制品側孔深度或凸臺高度23mm。即： S= h + (23) mm S抽芯距 h制品最大側孔深度 h=4 S= 3+ (23) =56mm4.1.3 抽芯力的計算塑料制品在冷凝收縮時，對側型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機構所需的抽芯力，必須克服包緊力所引起的抽芯阻力及抽芯機構機械滑動時的摩擦力，才能把活動型芯拔出。影響抽芯力的因素很多，且相當復雜，精確抽芯是十分困難的，在設計抽芯結構時，應全面分析，找出主要影響因素進行粗略計算。如下圖所示側型芯受力分析：從圖中可知：摩擦力F=f（FFSin） （5-1）式中： F摩擦力 F由塑料制品收縮產(chǎn)生的對側型芯的包緊力造成的抽芯阻力。 f摩擦系數(shù)，一般取0.5-1.0，本設計中取0.5。依據(jù)受力圖可列出平衡方程式=0 即： FCos= FFSin （5-2） 將（5-1）代入（5-2）得 F(FFSin) Cos= FFSin F=PA 式中P塑料制品收縮對型芯單位面積的正壓力，制品在模內(nèi)冷卻，P取19.6MPa。 A塑料制品包緊側型芯的側面積所以：F=12222 =120.3 120 N那么 F=1200.908 =117.6 N 4.2 澆注系統(tǒng)4.2.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢?，澆注系統(tǒng)的設計是十分重要的。4.2.2主流道的設計主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為26，在此模具的設計的設計中采用3，小端直徑一般取36mm,且大于注射機噴嘴直徑0.51mm,由表3-1注射機噴嘴直徑為4mm。將此模具主流道小端直徑設計為4mm。主流道的長度一般不超過60mm,本模具設計為45 mm。主流道大端倒角R3。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設計主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時，如果沒有主流道襯套，在結合處很容易發(fā)生溢料，導致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機的球半徑大12mm，設計球半徑為SR14mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62模具實用技術設計綜合手冊。4.2.3 分流道設計在采用多型腔模具時，就應該使用分流道，在設計時，根據(jù)情況的不同，采用不同的截面，不同的布置。4.2.3.1 分流道的截面形狀和尺寸 分流道的截面形狀有好幾種，包括圓形、U形、半圓形、正方形。在設計時一般常用的為梯形半圓形和U形。在此模具中，采用U形分流道。 4.2.3.2分流道的布置 在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品表面質量和內(nèi)部性能差異不大，所以流道的布置要合適，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本模具的設計過程中，為了保證制品質量，采用平衡式布局。R=0.35 L=15mm. 4.2.4 澆口的設計 澆口的基本作用是使分流道來的熔體產(chǎn)生加速以快速充滿型腔。4.2.4.1 澆口的形式及特點澆口在通常情況下有直接澆口、中心澆口、側澆口、點澆口、潛伏式澆口等幾種形式。直接澆口適用與熱敏性塑料；中心澆口去除澆口方便一些，它適用與圓筒形、圓環(huán)形等中心帶孔的制品成型，側澆口是從制品側面進料；點澆口截面積較小，熔體進料時，產(chǎn)生很高的剪切速度，同時產(chǎn)生摩擦作用，提高熔體溫度；潛伏式澆口適用與表面質量高的制品。在本模具的設計中，考慮使用的是多型腔，采用側口。澆口截面形狀、尺寸及位置本模具為兩板式，為了便于制品脫模和澆注方便，采用側澆口，a=2mm,b=0.5mm。4.3 推出機構 4.3.1 概述 推出機構的設計是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準備，推出機構的設計要求有：盡量使制品留在動模上。保證制品不變形，不損壞。保證制品外觀良好。結構要可靠。4.3.2 推出機構的設計推出機構一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，采用直推桿。 4.4 導向支承緊固復位機構 4.4.1 導向機構 設計導向機構是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質量。另外，它還可以提高模具壽命。一般注射模采用的導向零件為導柱導套，在設計時選用標準件，查表5-5 模具標準應用手冊。4.4.2 支承零件在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、支撐板等。 4.4.3 緊固件及其他附件4.4.3.1 上模部分 固定定位圈螺釘選用M610。 固定型腔螺釘選用M615。 4.4.3.2 下模部分 固定下模的螺釘選用M1080。4.5 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時，應對模具溫度進行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設計冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較小，可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模