水箱蓋注塑模具設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

水箱蓋注塑模具設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,水箱,注塑,模具設計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 摘要本次課題的主要研究水箱蓋注塑模具的設計，該塑件選用ABS為注塑的材料。該套模具的設計首先要明確設計的大綱與思路，要了解各種塑料的性能與應用領域，并能準確選取材料。本次課題主要從塑件的選材、成型、模具的結構設計、各個機構部分的尺寸設計、模具的尺寸計算、注塑機的選擇等方面進行分析設計。根據(jù)本次課題設計一套加工水箱蓋的模具，從而實現(xiàn)加工生產自動化提高生產力，大批量生產。關鍵詞：水箱蓋；ABS；尺寸計算；分析設計。 I目 錄前言11.塑件分析21.1外形精度分析21.2精度等級分析22.塑件成型分析32.1成型工藝分析32.2選材32.3成型工藝參數(shù)選取33.模具成型與結構設計43.1型腔設計43.2分型面設計43.3澆注系統(tǒng)的設計53.3.1澆口的選取與確定53.3.2主流道、分流道設計53.4復位桿設計53.5推出機構設計63.6排氣系統(tǒng)設計63.7運水系統(tǒng)設計74.模具尺寸設計與注塑機選取84.1模架的選取84.2抽芯、斜頂機構尺寸計算94.2.1抽芯機構尺寸計算94.2.2斜頂設計104.3型芯、型腔尺寸計算104.3.1型腔尺寸設計104.3.2型芯尺寸設計114.4注塑機的選取124.4.1注射量的確定124.4.2注塑機選擇134.4.3鎖模力校核134.4.4開模行程校核145.模具圖繪制15結論16致謝17附錄18參考文獻19前言近年來，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的范圍也在不斷擴大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。中國作為一個發(fā)展中大國，處處離不開高效率的模具生產加工。而塑料產品更是與我們的生活息息相關，生活中的各種塑料產品都離不開注塑模的加工制造。塑料產品因為加工方便，成本低，應用廣泛等特點逐漸被大眾使用，同時也漸漸替代了一些成本高的金屬產品。所以我國更應該加強塑料制造業(yè)的發(fā)展，努力實現(xiàn)科技創(chuàng)新，從而帶動中國的經濟發(fā)展，爭取把中國打造成工業(yè)強國。1.塑件分析該塑件為水箱蓋，作為水箱上表面的蓋子使用，如圖1-1所示。圖 1-1塑件2D圖1.1外形精度分析由塑件外形及功能可知該塑件表面質量要求不高，其內表面要求光潔無劃痕、無氣泡、無起皺，外表面粗糙度可取Ra6.3。側孔與內凸表面光潔無毛刺。1.2精度等級分析該塑件要求大批量生產，且精度等級取MT7級，精度要求較低，因此取材料ABS，便于批量生產，注塑成型。2.塑件成型分析2.1成型工藝分析該塑件外形為矩形四邊帶圓角，上表面中間有通孔，側邊小圓孔，內邊有凸臺，尺寸要求較低，壁厚2mm，側邊小孔壁厚為1mm，適合注塑成型。2.2選材該塑件的材料選用ABS，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性能優(yōu)良，另外還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤度好的特點，便于注塑成型。該產品為大批量生產，故成型方式可選用注塑成型。2.3成型工藝參數(shù)選取成型工藝參數(shù)可參照表2-1。表 2-1成型工藝參數(shù)表名稱規(guī)格注塑機類型螺桿式轉速30-60r/min噴嘴溫度180-190料筒溫度前料筒溫度中料筒溫度后200-210210-230180-200模具溫度50-70注射機壓力70-90MPA保壓壓力50-70MPA注射時間保壓時間冷卻時間3-5s15-30s15-30s總周期40-70s3.模具成型與結構設計3.1型腔設計從塑件外形可以看出塑件側邊有小孔，且精度較高，內邊有凸臺，所以采用側抽芯、斜頂?shù)姆椒ㄗ⑺艹尚?。塑件內表面精度要求較高，且內外表面均要求光潔無劃痕、毛刺。綜上所述可知該套模具應選擇一模一穴，型腔布局如圖3-2所示。圖 3-1 型腔布局3D圖3.2分型面設計根據(jù)產品圖可分析出該塑件的分型面應選取在塑件最大截面處、便于模具的加工制造，故選取塑件產品的下表面，這樣有助于產品的成型與取件，并且能夠保證其表面質量，如下圖3-2所示。圖 3-2分型面3D圖3.3澆注系統(tǒng)的設計3.3.1澆口的選取與確定該塑件是一模一穴且上表面有直徑為18mm 的通孔，因此澆口位置應放在通孔的邊緣，并選取矩形澆口，澆口尺寸為1.2mm1.2mm1mm。如圖3-3所示。3.3.2主流道、分流道設計從塑件結構可得知，主流道應垂直于塑件上表面，并布置在模具的中心位置。分流道選用圓形道與塑件平行并垂直于主流道，圓形道直徑為4mm，長度為14mm。如下圖3-3、圖3-4所示，擺放的位置如圖3-5所示。圖 3-3 澆注系統(tǒng)3D圖 圖 3-4 澆注系統(tǒng)2D圖3.4復位桿設計由于考慮到模具開模后仍能回到原來位置，應在本套模具中增加復位機構。復位機構的零件包括復位桿與彈簧，并采用壓肩式固定方式固定復位桿，四角對稱布置，具體設計見下圖3-5所示。圖 3-5復位機構3D圖3.5推出機構設計本塑件外形為矩形，為使塑件能均勻受力推出，故選取推件桿直徑為6mm，長度為頂針板到塑件的高度為56mm。推件桿位置選擇應在脫模阻力大的位置，便于塑件均勻受力推出，布置如下圖3-6、圖3-7所示。圖 3-6推出機構3D圖 圖 3-7推出機構2D圖3.6排氣系統(tǒng)設計該塑件在成型過程中，要先排出型腔內原有空氣與成型時塑件受熱產生的氣體，若不能及時排出，可能造成因填充不足導致表面有氣泡產生、表面輪廓起皺等狀況。 設計排氣系統(tǒng)還是有必要的。由于該塑件形狀較小且模具也較小，因此型腔的排氣可以靠分型面與型芯的間隙來進行排氣或者通過頂針與型芯的配合間隙排氣。3.7運水系統(tǒng)設計ABS屬于中等粘度材料，其成型溫度與模具溫度分別為200和50-80，所以模具溫度初步選定為50，用常溫水對模具進行冷卻。型芯與型腔的內部略微復雜，故選用環(huán)繞式水路，如圖3-8、圖3-9所示，并在冷卻水槽周圍設計上密封圈，對水路的運行進行有效地密封。圖 3-8水路3D圖 圖 3-9水路2D圖4.模具尺寸設計與注塑機選取4.1模架的選取根據(jù)UG分析得出塑件最大投影面積S=3603mm。根據(jù)表4-1與圖4-1可確定出模架的基本尺寸。表4-1 普通塑件模具模架與鑲塊大小表（經驗數(shù)據(jù)表）圖 4-1模架與鑲塊尺寸確定圖由上表可得出：A=45 B=25 C=40 H=40 D=25 E=25結合表4.1-1與圖4.1-1最終確定模架尺寸大小如下：上模座板 25020025A板 20020040B板 20020040C板 2007038下模座板 250200254.2抽芯、斜頂機構尺寸計算4.2.1抽芯機構尺寸計算從塑件外形可以看出該塑件側邊有小孔，這時需要給模具設計一個抽芯機構，便于塑件更好的成型。由于塑件側孔尺寸較小，所以抽芯的鑲塊與滑塊連在一起設計加工完成，具體設計尺寸圖如圖4-4所示。圖 4-4滑塊2D圖4.2.2斜頂設計由于塑件的內表面有凸臺，不方便一次注塑成型，所以還要再添加一個斜頂從而便于內凸的成型。根據(jù)斜頂?shù)倪\動方向，可行空間確定斜度，斜頂角度一般不超過12，這里我取8。同時要注意斜頂?shù)倪\動方向，避免掛斜頂。具體設計尺寸如圖4-5所示。圖 4-5斜頂2D圖4.3型芯、型腔尺寸計算4.3.1型腔尺寸設計該套模具為中小型模具，在設計型腔尺寸時應使用中小型的模具型腔計算公式。型腔的內表面是與塑件外表面相貼合，所以尺寸標注時應采用正公差標注，計算設計尺寸可由以下公式得出。式中 Lm型腔基本尺寸 塑件平均尺寸 SCD 塑件平均收縮率 X 修正系數(shù)型腔的深度尺寸也可以經過公式算得式中 Hm型腔深度尺寸 SCD 塑件平均收縮率 SCD 塑件平均收縮率實際生產中，我們常按照塑件進行收縮縮放得到型面，型腔外形結構尺寸按照強度公式計算，這里我們取經驗值，如圖4-2所示。圖 4-2型腔圖4.3.2型芯尺寸設計型芯尺寸與型腔的設計大同小異，型芯的外表面與塑件內表面貼合，且精度要求較高，標注的公差尺寸采用負公差。由公式：可得出型芯的外形尺寸。再由公式：得出型芯的高度尺寸。實際生產中，我們常按照塑件進行收縮縮放得到型面，型腔外形結構尺寸按照強度公式計算，這里我們取經驗值，如圖4-3所示。圖 4-3型芯圖4.4注塑機的選取4.4.1注射量的確定該塑件是一模一穴，通過UG分析計算得出塑件單個體積V=10cm查閱相關資料得出ABS密度為=1.01g/cm，所以注射量m=V=10cm1.01g/cm=10.1g4.4.2注塑機選擇經計算得出注射量為10.1g，所以從表4-2可選取XS-ZS-22型號注塑機。4-2國產注射機部分主要技術參數(shù)表型號XS-ZS-22XS-Z-30XS-Z-60XS-ZY-125G54-S-200/400SZY-300XS-ZY-500一次注射量/cm20，303060125200-400320500螺桿直徑/mm20，25283842556065注射壓力/Mpa75，11711912211910977.5104注射方式雙柱塞柱塞式柱塞式螺桿式螺桿式螺桿式螺桿式鎖模力 /KN25025050090025401400最大注射面積/cm90901303206451000最大開合模行程/mm160160180300260340500模具最大厚度/mm180180200300406355450模具最小厚度/mm6060702001651303004.4.3鎖模力校核由于高壓塑料溶體充滿型腔時會產生一個沿注射機軸向的很大推力，這個力應小于注射機的公稱鎖模力，否則會產生溢料的現(xiàn)象。鎖模力大小與投影面積、型腔內的壓力有關。由公式F鎖 PA分式中 F鎖注射機公稱鎖模力 P 型腔壓力 A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積用UG分析得出A分=3603mm，查閱相關資料得ABS型腔壓力P =60Mpa所以PA分=3603mm60Mpa=216KN由表4-2得鎖模力F鎖=250KN， 即F鎖 PA分故鎖模力符合要求。4.4.4開模行程校核開模行程S指模具開合過程中動模固定版的移動距離。注射機的開模行程是有限制的，制品從模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則制品無法從模具中取出，因此要進行開模行程的校核。由公式 HC H1 + H2 則SHm + H1 + H2 +（5-10）mm式中 S注射機的最大開模行程 H1塑料脫模距離 H2包括流道凝料在內的塑件高度 HC抽芯距 Hm塑件的厚度代入上式得160mm100mm，故開模行程符合設計要求。 5.模具圖繪制圖5-1模具總裝配圖該模具采用大水口，無墊板，無推件板，型芯、型腔用螺釘鎖緊，側澆口，一模一件，推件桿推件，復位桿復位，拉料桿采用Z字形式。工作原理：合模時，在導柱13和導套12的導向作用下，注射機的合模系統(tǒng)帶動動模部分向前移動，使模具閉合，并提供足夠的鎖模力鎖緊模具。在注射液壓缸的作用下，塑料溶體通過注射機噴嘴經過模具澆注系統(tǒng)進入型腔，待溶體充滿型腔并經過保壓、補縮和冷卻定型后開模；開模時，注射機合模系統(tǒng)帶動動模向后移動，模具從動模和定模分型面分開，塑料包在凸模15上隨動模一起后移，同時拉料桿17將澆注系統(tǒng)主流道主流道凝料從澆口套中拉出，開模行程結束，注射機液壓頂桿推出底針板2，推出機構開始工作，推件桿16和拉料桿17分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模15和冷料穴推出，至此完成一次注射過程。合模時，復位桿使推出機構復位，模具準備下一次注射。結論作為一名即將畢業(yè)踏入社會工作的應屆畢業(yè)生，通過這次畢業(yè)設計論文的編寫與2D、3D圖的繪制，讓我對塑料模具的認識更加清晰明確，同時也能熟練的操作運用Caxa、AotoCAD、UG等繪圖軟件。本次設計對我來說也是一次突破性的歷程，自己獨立編寫，獨立完成要保證質量的同時也要保證查重率，相對于以往的隨便設計增加了些許難度，當然這樣也就更具有挑戰(zhàn)性，才能讓自己知道自己的水平在哪個高度，從而發(fā)現(xiàn)自己的不足，讓自己有前行的動力。在這樣反反復復的編寫與修改下，自己也在不斷的進步，雖說進步的空間比較小，但是也會感到開心，因為又學會并掌握了一項新技能。成長是一個不斷學習，不斷總結歸納，不斷完善的過程，這樣才能豐富、充實自己，才能更好地運用自己的知識與才能去做好每一件事，哪怕只是一件小事，都要認真對待。本次設計讓我知道過程的重要性，不管結果如何，都要享受每次的過程，這樣才能成長，同時這也將會給我踏上社會增加些許籌碼?？偟膩碚f這次我學到了，充實了自己，而我也堅信學到的東西不屬于自己，只有掌握并能運用這些學來的東西才是屬于自己的最寶貴的財富！致謝在這匆忙的幾周里完成了畢業(yè)前的最后一次大作業(yè)畢業(yè)設計，在這個過程中少不了同學與指導老師是幫助，在這里我向你們說一聲你們辛苦了，謝謝你們的幫助！期間最要感謝的還是指導老師，在設計過程中遇到不懂的與不會的指導老師都會一遍一遍又一遍地給我講解如何去分析與編寫畢業(yè)設計，要思路清晰，才能明確方向。在套模板的時候指導老師非常細心地給我講解字體、排版以及一些細節(jié)的注意事項，這讓我很是感動。最后再次感謝同學與指導老師的幫助，你們辛苦了！附錄 參考文獻1齊曉杰.塑料成型工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社,2010.12蘇偉.姜慶華.模具概論. 北京：人民郵電出版社，2012.43朱俊杰.模具結構優(yōu)化及CAE應用. 成都：西安交通大學出版社2014.64褚建忠.塑料模具設計基礎及項目實踐. 杭州：浙江大學出版社，2015.15王靜.注塑模具設計基礎. 北京：電子工業(yè)出版社，2013.16張維合.注塑模具設計實用手冊. 北京：工業(yè)出版社，2011.87張維合.塑料模具工藝與模具設計. 北京：化學工業(yè)出版社，2014.18劉朝福.注塑成型實用手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2013.617

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