眼鏡盒的注塑模設(shè)計.docx

1、中文題目：眼鏡盒的注塑模設(shè)計1塑件成型工藝分析1.1塑件分析塑件如圖1-1所示，其技術(shù)要求及生產(chǎn)信息如下:塑件名稱：眼鏡盒塑件材料：聚苯乙烯（HIPS）塑件生產(chǎn)批量：較大批量生產(chǎn)塑件規(guī)格：如圖1-1所示（壁厚2mm）塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不能夠出現(xiàn)澆口痕跡。產(chǎn)品允許最大脫模斜度0.5。1.2塑件工藝分析1.2.1塑件材料分析聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成。它是無色無味無毒的透明塑料，密度是1.05g/cm3,易燃燒，熔爐溫度是150180E,燃燒時帶有很濃厚的黑煙，并且有著特殊的氣味。聚苯乙烯具有較好的化學穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、10%30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機酸，但不耐硝酸

2、及氧化劑的作用。能溶于笨、甲苯、四氯化碳、酮類和脂類等，對于水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液有足夠的抗蝕作用。聚苯乙烯還具有優(yōu)良的光學性能,透光率為88%92%，能染成各種各樣的顏色。它還具有良好的電學性能，尤其是高頻絕緣性。但是熱變形溫度低，一般在7098°C之間，質(zhì)地硬而脆，并且具有較高的熱膨脹系數(shù)。聚苯乙烯是最便宜的工程塑料之一，和ABS、PC相比較而言，它的材料光澤性相對差一點，綜合性能也相對差一點。1.2.2注射成型的工藝參數(shù)塑件的注射成型工藝參數(shù)如下表1-2所示：表1-2注射成型工藝參數(shù)注射機類型聚苯乙烯(HIPS)柱塞式螺桿桿速/(r/inin)噴嘴形式直通式溫度/&

3、#176;c160170料筒溫度/C前段170190中段后段140160模具溫度廠C2060注射壓力/MPa60100保壓昆力/MPa3040注射時間/s03保壓時間/S1540冷卻時間/S1530成形周期/S409()1.2.3塑件生產(chǎn)由于現(xiàn)在大部分人迷戀手機、電腦，不管老人還是小孩，所以近視的人會越來越多，眼鏡的需求也會變得越來越多。一旦如此，整個產(chǎn)業(yè)鏈也會被帶動起來，眼鏡盒的需求也變得更加多起來。所以這個塑件眼鏡盒的生產(chǎn)為較大批量生產(chǎn)。1.2.4塑件尺寸精度塑件的尺寸精度要求是決定塑件質(zhì)量的重要標準，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時要盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計的低一點，以便降低模具的加工

4、難度和制造成本。眼鏡盒作為我們?nèi)粘Ｉ罾锍Ｒ姷囊粋€物品，所以對于它的尺寸精度沒有太高的要求，一般精度（5級精度）即可。2塑件的模具設(shè)計2.1分型面位置2.1.1分型面的選擇標準（1）符合膠件脫模的基本要求。（2）確保膠件留在后模一側(cè)。（3）確保膠件質(zhì)量。（4）合理安排澆注系統(tǒng)，尤其是澆口位置。（5）有利于模具加工。（6）滿足模具的鎖緊要求。（7）分型面應(yīng)該選在最大截面處。2.1.2塑件分型面的位置確定根據(jù)分型面位置選擇的標準，我們應(yīng)該在塑件最大截面處分型，分型面如下圖2-1所示：圖2-1分型面的選擇2.2型腔數(shù)量和排列方式的確定2.2.1型腔數(shù)量的確定由于該塑件尺寸不大，加上模具中塑件的型腔越

5、多，制造成本就貴，制造難度也大大提升。這樣一來，模具的質(zhì)量就有好有壞，參差不齊。而且一旦型腔變多，分流道的設(shè)計也會增加難度。所以，基于以上的因素，我選擇了一模兩腔的設(shè)計方法。既節(jié)約制造成本，又能大大降低制造難度。2.2.2型腔的排列方式由于我選擇了一模兩腔的設(shè)計方法，一模出兩件，制品形狀完全對稱或近似對稱。故我采用了對稱排位。這樣加工方便，制造效率也高，成本也可以節(jié)約許多。2.3注射機型號的確定2.3.1注射量的計算通過UG三維軟件建模設(shè)計分析計算可得：塑件體積：V塑=53.31133cm3塑件質(zhì)量：m=pV»=53.31133x1.0556g式中，p參考相關(guān)文獻可知，取1.05g/

6、cm3。2.3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算由于澆注系統(tǒng)凝料體積在設(shè)計之前是不能準確確定的，但是我們可以依據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.21倍來計算。由于我設(shè)計的模具流道結(jié)構(gòu)簡單，所以我按照().3倍來計算。故這一次的澆注系統(tǒng)凝料總體積為：V總=2x(1+0.3)x53.31133E39cirP2.3.3塑件的投影面積(1) 通過3D軟件計算出塑件在分型面上的投影面積A塑為：A況=14127mm2(2) 由于我設(shè)計的模具中的分流道面積小，所以澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積不計,總的投影面積為：A總=14I27mm2x2=28254mm22.3.4注射機參數(shù)的校核(1)模具型腔里的熔料壓力F漲為：=A總

7、P模=28254x35=988.89kN式中，P模是型腔的平均計算壓力值。通常取注射壓力的20%40%,大致范圍是25Pa40Pa。HIPS屬于中等粘度的塑料，所以采用35Pa。(2)鎖模力的數(shù)值：k?F虹1.2x988.89=1189.668kN式中，鎖模力安全系數(shù)為kul.l1.2,這里，我取用了1.2。2.3.5注射機型號的確定隨著人類工業(yè)迅速發(fā)展，我國在注射機這一方面也取得了重大的突破。當然，注射機的型號對于我們來說肯定是不知道的，所以我們要多借助于電腦和書籍查看注射機型號的資料，這樣我們才能正確的選擇注射機的型號。我通過網(wǎng)上的查閱，選擇了xs-zy-250A的型號注射機。如下表2-2

8、所示：表2-2xs-zy-250A理論注射容量/cm325()注射方式螺桿式螺桿直徑/mm50注射壓力/Mpa127鎖模力/kN1600移模行程/mm35()最大模厚/mm400最小模厚/mm200合模方式肘桿拉桿間距/mm370x370頂出力/kN30頂出行程/mm220電動機功率/kW39加熱功率/kW6.7系統(tǒng)壓力/Mpa6.8定位孔徑/mm1003成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.1塑件型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計我所做的塑件尺寸為150x50x20cm,經(jīng)過繪圖軟件的計算，我設(shè)計時采用了整體嵌入式結(jié)構(gòu)。型腔如下圖3.1所示：圖3-1型腔3.1.2塑件型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計我所做的塑件尺寸為1

9、50x50x20cm,經(jīng)過繪圖軟件的計算，我設(shè)計時采用了整體嵌入式與局部鑲拼式結(jié)合。型腔如下圖3-2所示：圖3-2型芯3.2成型零件收縮率塑件我采用了聚苯乙烯(HIPS)這種材料來做，此塑件的收縮率為0.5%0.6%。3.3成型零件鋼材選用3.3.1成型零件材料的選用成型零件材料的選用十分重要，它和模具的質(zhì)量、壽命有著直接的關(guān)系。如果選用的材料恰當，模具的質(zhì)量、壽命會大大提高和增加。反過來說，如果材料選用不恰當，模具會過早的損壞。所以，我們在選用材料這一方面必須萬分小心。3.3.2成型零件選材眼鏡盒在我們的日常生活中隨處可見，所以對于它的模具的外觀質(zhì)量要求一般，沒有太高的要求。我采用了P20鋼

10、材。它具有良好的可切削性和鏡面研磨性能。它的尺寸穩(wěn)定性也不錯，可滿足一般模具需求，它的模具壽命可以達到50萬模次。4模架的選取4.1模架的選取原則(1) 盡量選擇規(guī)格較小的模架。(2) 考慮所用注塑的容模量。(3) 依據(jù)進澆方式和模具結(jié)構(gòu)需求選取模架。(4) 盡量用標準型號的模架。4.2模仁尺寸的計算我所設(shè)計的塑件尺寸是15()xl()2x20cm,模仁尺寸為：294x147x20cmo長=254+2x20=294寬=102+25+20=147高=204.3模架的選取打開UG,調(diào)出里面的胡波外掛，進入模坯里面的的龍記，模坯類型選擇大水口，型號為CI。選擇龍記CI-4040-A90-B100的標

11、準模架。如下圖4-1所示：圖4-1模架5澆注系統(tǒng)設(shè)計5.1澆口位置的選擇該產(chǎn)品中間的澆口位置可以通過Moldflow來分析得到。如下圖5-1所示:A正在搜索景住藻口位置：1岫己芫成建議的澆口位置有：靠近節(jié)點“5執(zhí)行她_圖5-1雖然說為了平衡澆注系統(tǒng)，澆口選擇應(yīng)該在模具的中心，但是這樣的設(shè)計方法會使零件中間留下疤口，所以我選擇了側(cè)澆口。5.2流道設(shè)計5.2.1主流道設(shè)計通過UG繪圖，我設(shè)計了一個主流道，。如下圖5-2所示:圖5-2主流道5.2.2分流道的設(shè)計由于我采用了潛伏式澆口，模具的分流道設(shè)計應(yīng)該設(shè)計在定模扳的分型面處，加工比較方便。由于尺寸較小，分流道采用平衡式，如下圖5-3所示：圖5-3

12、分流道6脫模推出機構(gòu)的設(shè)計6.1脫模推出機構(gòu)設(shè)計的原則（1）塑件必須留在動模這一邊。（2）塑件在推出時，千萬不能損壞。（3）為了保持塑件外觀的度好，推出位置必須選在產(chǎn)品的內(nèi)側(cè)。（4）推出結(jié)構(gòu)要簡單，千萬別卡死。6.2脫模推出機構(gòu)的分類（1）推桿推出機構(gòu)。（2）推管推出機構(gòu)。（3）推件板推出機構(gòu)。（4）多元聯(lián)合推出機構(gòu)。（5）活動鑲件及凹模推出機構(gòu)。6.3脫模推出機構(gòu)的選擇由于該塑件尺寸結(jié)構(gòu)簡單，我選擇了最簡單的推桿推出機構(gòu)方式，一共選擇了4個推桿，如下圖6-1所示：圖6-1推桿推出機構(gòu)7排氣系統(tǒng)的設(shè)計7.1排氣種類(1) 鑲件排氣。(2) 排氣閥。(3) 分型面排氣。(4) 頂出機構(gòu)排氣。7.

13、2排氣位置選取(1) 分型面上。(2) 盲孔底部。(3) 薄壁末端。(4) 模仁的末端。7.3排氣系統(tǒng)設(shè)計我設(shè)計的這套模具，在模具類型中，是屬于小型模具。由于小型模具的排氣量小，所以我選擇了最簡單方便的分型面排氣，以此達到排氣效果。HIPS熔化溫度和模具溫度分別為150-180°C和20°C60°C。因此模具溫度選為40°C,在采用常溫水來對模具進行冷卻。型腔和型芯的冷卻回路如下列圖8-1所示：圖8-1冷卻回路系統(tǒng)9合模導向機構(gòu)的設(shè)計我這套模具一共設(shè)計了兩組導向合模的機構(gòu)。一個是對動模、定模有著導向作用的導柱、導套機構(gòu)，共有四套；第二個是合模所需要的四根

14、復位桿，通過托板固定板固定在托板上。其示意圖如下圖9-1所示：圖9-1導柱、復位桿10模具設(shè)計裝配總圖通過上述一系列的分析與設(shè)計，最后通過UG3D軟件的三維制圖與CAD的2D圖表示模具的結(jié)構(gòu)示意圖，如下圖10-1和圖10-2所示：圖10-1三維圖圖10-2二維圖曰幺士心-R通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使我對自己的專業(yè)有了重新的認識。之前，聽從了家里的親戚的建議，我報了模具設(shè)計與制造這個專業(yè)，但是我總是對模具這個專業(yè)不怎么感冒。要么手工繪圖，要么就利用繪圖軟件進行畫圖。我這一次選擇了塑料模具設(shè)計這個課題。塑料模是老師給我們的課題中最難的一個題目。但是我依然毫不猶豫的選擇了它，因為，我相信我自己。在產(chǎn)品成

15、型工藝分析和成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，我結(jié)合了這學期老師所講的專業(yè)知識，基本上學會了產(chǎn)品工藝分析和成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在尺寸計算之一方面，我嚴格的按照書上的公式進行計算，一絲不茍，不能有半點差錯。通過對于尺寸計算的基本掌握，為我畢業(yè)出去工作打下了牢固的基礎(chǔ)。在注射機的選擇過程中，有的書上查不到，我就通過網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的確是個好東西，書上沒有的，搜索全都出來。但是大都的數(shù)據(jù)公式還是來自文獻，畢竟是現(xiàn)有書再有電子書。然后通過模具的相關(guān)數(shù)據(jù)，對注射機進行了校核。經(jīng)過一些數(shù)值的校核，最終確認了注射機的。翻閱書籍和上網(wǎng)查詢?yōu)槲曳e累了大量的工作經(jīng)驗，這為我以后獨立工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。模具的總裝配過程，是我

16、對這一次塑料模具設(shè)計的總結(jié)。使自己認識到了自己的不足之處，這些對于我的工作也有著指導作用。其他的一些設(shè)計，如UG繪圖，計算模架尺寸、模仁尺寸，鞏固了我兩年里己經(jīng)學到的知識，還學到了一些新的知識。雖然在設(shè)計的過程中我也遇到了一些問題，比如分型面的位置確定、型腔尺寸，但是在老師同學的幫助下，我還是克服了這些難題，最終完成了眼鏡盒塑料模具的設(shè)計。還有不到一個月的時間我們就要出去工作了，不知道公司會給我安排什么樣的職位,可能是操作工，也可能是設(shè)計師。但是不管什么職位，就算是一個管倉庫的，我也會認真的做好。因為，我相信只要是金子，不管在哪里都會發(fā)光的！現(xiàn)在再回首回望自己的昨天，貌似我看到了三年前當初的自

17、己，懵懂的踏入了大學的校園。然后開始自己的大學生活到此我的學校生活己經(jīng)完全結(jié)束，我相信自己，一定會適應(yīng)這個社會的。由于本人實際經(jīng)驗技術(shù)有限，而且理論知識的薄弱。在設(shè)計過程中難免存在不足之處,希望得到諒解，并懇請得到改正。1 歐麥嘉,2 申樹義.3 申開智.4 鄒繼強.5 翁其金.6 王孝培.7 許發(fā)械.8 王樹勛.9 伍鮮明、10 褚建忠.參考文獻周澤宇.現(xiàn)代注塑模設(shè)計與制造.北京：電子工業(yè)出版社，2007.塑料模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2005.塑料成型模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.塑料制品及其成型模具設(shè)計.北京：清華大學出版社，2005.塑料模塑成型技術(shù).北京：機械工業(yè)出版

18、社，2001.塑料成型工藝及模具簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.實用模具設(shè)計與制造手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2005.注塑模設(shè)計.廣州：華南理工大學出版社，2005.吳群.塑料模具設(shè)計與指導.北京：國防工業(yè)出版社，2006.塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐.浙江：浙江大學出版社，2015.摘要眼鏡盒的主要特征是尺寸中等，部分尺寸有精度要求，強度高，抗彎抗拉，表面的質(zhì)量也有一定的要求。該產(chǎn)品所采用的材料是聚苯乙烯(HIPS)o根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點、工藝性、生產(chǎn)批量要求，我所采用的是一模兩腔側(cè)澆口進料方式的兩板模。這次設(shè)計中，我還應(yīng)用了UG三維制圖、CAD二維制圖的模具設(shè)計方法，借助于Mold

19、flow的分析，對模具進行了分析報告。關(guān)鍵詞：一模兩腔；成型結(jié)構(gòu)；進料方式前言11塑件成型工藝分析21.1塑件分析21.2塑件工藝分析21.2.1塑件材料分析21.2.2注射成型的工藝參數(shù)31.2.3塑件生產(chǎn)31.2.4塑件尺寸精度42塑件的模具設(shè)計52.1分型面位置52.1.1分型面的選擇標準52.1.2塑件分型面的位置確定52.2型腔數(shù)量和排列方式的確定52.2.1型腔數(shù)量的確定52.2.2型腔的排列方式62.3注射機型號的確定62.3.1注射量的計算62.3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算62.3.3塑件的投影面積62.3.4注射機參數(shù)的校核62.3.5注射機型號的確定73成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計

20、83.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計83.1.1塑件型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計83.1.2塑件型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計83.2成型零件收縮率83.3成型零件鋼材選用93.3.1成型零件材料的選用93.3.2成型零件選材94模架的選取104.1模架的選取原則104.2模仁尺寸的計算104.3模架的選取105澆注系統(tǒng)設(shè)計115.1澆口位置的選擇115.2流道設(shè)計115.2.1主流道設(shè)計115.2.2分流道的設(shè)計126脫模推出機構(gòu)的設(shè)計136.1脫模推出機構(gòu)設(shè)計的原則136.2脫模推出機構(gòu)的分類136.3脫模推出機構(gòu)的選擇137排氣系統(tǒng)的設(shè)計147.1排氣種類147.2排氣位置選取147.3排氣系統(tǒng)設(shè)計148冷卻系統(tǒng)的設(shè)計159合模導向機構(gòu)的設(shè)計1610模具設(shè)計裝配總圖17總結(jié)18致謝19參考文獻19刖舌模具，顧名思義就是模型的工具?？偟膩碚f，就是指做一個零件模型的工具。不同的模具由不同的零件組合而成。模具這個行業(yè)是一個非常需要經(jīng)驗累積的行業(yè)。要想成為一個合格的模具師傅，你起碼得現(xiàn)有23年的實踐經(jīng)驗過程，而一個精通模具設(shè)計的工程師，你要有著6年以上的工作經(jīng)歷。這個行業(yè)你干的時間越久，才越吃香。等到老了以后，完完全全可以在公司掛一個牌子，拿著豐厚的薪資。每天也就去喝喝茶，開開會就行。但是，我國現(xiàn)在的模具行業(yè)形勢不容樂觀，各地缺少模具