收纳箱箱体的模具设计

收纳箱箱体的模具设计 盐城工学院本科生毕业设计说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 2013 收纳箱箱体注塑模具设计及其型腔仿真加工 摘 要:本文主要介绍的是收纳箱箱体注塑模具的设计方法。首先 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了收纳箱箱体制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。其次介绍了收纳箱箱体注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点进行了浇注系统、成型零件、合模导向机构以及冷却系统的设计。再次选择 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。 本文收纳箱箱体注塑模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出，采用一模一腔的型腔布置，最后利用导杆将制件推出。 关键词:收纳箱箱体;注塑模;浇注系统;冷却系统;一模一腔; 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 The design of mould injection for storage box Abstract:The designing methods of injection mould of the storage box are mainly introduced in this paper. Firstly, the technological characteristics are analysed, including material properties, forming characteristics and conditions, the process of the structure, the forming equipment is selected.Then the parting line is selected, the number of cavities is determined.The specific introduction are made on gating system, cooling system,molding parts, steering mechanism, moulding mechanism, and spacer parting institutions.Then the standard mould bases and Mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided. Threepence mould is used on the design of storage box ,that is pouring material and the plastic parts are ejected from different parting lines. there is one cavities in this mould,finally a stripper plate is used to push off the charger shells. Keyword:Storage box ;Injection mould ;Gating system ;Moulding mechanism; Cooling system ; Space parting institutions 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 目 录 1绪论 .............................................................. 1 2 收纳箱箱体工艺性分析.............................................. 3 2.1 明确塑件设计要求................................................ 3 2.2 塑件材料分析.................................................... 4 2.3 塑件结构工艺性分析.............................................. 4 2.4 明确生产批量.................................................... 4 2.5 计算塑件体积和质量.............................................. 4 2.6 收纳箱箱体注塑工艺参数确定...................................... 4 2.7 初选注射机的型号和规格.......................................... 5 3 收纳箱箱体注塑模具的结构设计...................................... 6 3.1 分型面的选择.................................................... 6 3.2 确定模具基本结构及模架的选定.................................... 6 3.3 确定型腔的数量和布局............................................ 7 3.4浇注系统设计 .................................................... 7 3.4.1主流道设计 .................................................... 7 3.4.2 分流道截面设计及布局.......................................... 7 3.4.3 浇口设计...................................................... 8 3.4.4 主流道衬套及其定位环设计...................................... 9 3.5 冷却系统设计.................................................... 9 3.6 模架设计及其选择............................... 错误～未定义书签。 3.7 导向机构设计................................... 错误～未定义书签。 3.7.1 导向件导套的选择............................. 错误～未定义书签。 3.8 型腔、型芯结构设计............................. 错误～未定义书签。 3.8 顶杆设计....................................... 错误～未定义书签。 3.10 复位杆设计.................................... 错误～未定义书签。 3.11 拉料杆设计.................................................... 15 4 注射机相关参数校核............................................... 16 4.1 锁模力校核..................................................... 16 4.2 模具厚度校核................................................... 16 4.3 开模校核....................................................... 16 5 模具的总装配图和三维图...................................... - 18 -8 5.1 总装配图.................................................. - 18 -8 5.2 模具的三维造型图............................................... 20 6 模具成型的制造工艺和仿真加工..................................... 22 7 结论............................................................. 24 参考文献........................................................... 25 致 谢............................................................ 26 附 录............................................................ 27 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 1绪论 1.1选题的依据和意义 在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展的主要趋势是模具产品向着更大型化、更精密化、更复杂化以及更经济快速的方向发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化精密化、自动化方面发展;模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展，模具的制造与使用在现代生产作用也越来越重要。 通过本课题的设计，将会在下述基本能力上得到培养和锻炼(1)塑料件制品涉及及成型工艺的选择(2)一般塑料件制品成型模具的设计能力(3)塑料制品质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力(4)掌握模具设计常用的商业软件(proe4.0)及同实际设计的结合的能力(5)使自己在文档组织与检索方面的能力得到提高(6)掌握写 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 的一般步骤及格式方法，同时提高自己的学习、思考、解决问题的能力，因为注塑模具对我来说是一个新的领域。 1.2注塑模具设计过程和发展趋势 注塑成型是指，受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后得到的成形的方法，过程大致可分为合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出。注塑成型机可分为合模装置和注射装置。注射装置是使树脂材料受热融化后射入模具内的装置，而模具为树脂材料射入金属模型后得到具有一定形状的制品的装置。成形品成型是由使熔融树脂流入主干道，引导熔融树脂进入模腔的分流道及制品的装置。还有回料，其使用成形中的主流道和分流道并不是产品，有时会被丢弃或粉碎后作为成型材料再度使用。 注塑模具设计的步骤一般为1)塑件分析，即要明确塑件设计要求、塑件生产批量、塑件的体积和质量。2)注塑机的选用。3)模具生产的有关计算，即凹凸模零件工作尺寸的计算，型腔壁厚、底板厚度的确定以及模具加热，冷却系统的确定。4)模具结构的设计，即塑件成型位置及分型面选择，模具型腔数的确定、行腔排列和流道布局以及浇口位置设置，模具工作零件的结构设计，侧分型与抽心机构的设计，顶出机构的设计和拉料杆的形式选择。 目前发达国家许多模具制造企业已经实现采用注塑模具 CAE 技术解决注塑成型中的问题，主要体现在产品设计、模具设计和注塑成型等不同的生产过程中。而我国主要体现在传统注塑模具的设计主要依靠设计人员的经验，产品的成型模拟还没有建立系统化的分析、优化方法，模具数控加工自动化的水平还不高，模具往往要经过反复试模和修模才能正式投入生产，对市场需求的响应不够及时等。利用注塑模具 CAE 技术可以对注塑模的设计及成型工艺参数的确定提供科 - 1 - 1 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 学分析的基础。 虚拟制造技术的出现时间并不长，但它对制造业的重大影响却很快地显示了出来。虽然它不是实际物理性的制造过程，但却具有实际生产制造的本质过程。虚拟制造利用计算机虚拟模型来模拟和预估产品功能、性能和可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，帮助设计人员在物理样机制造出来之前发现设计缺陷，修改技术参数，这使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地，发展到了全方位预报的新阶段，因此利用虚拟制造在实际生产之前进行产品的虚拟制造，以此减少设计缺陷、缩短研制周期，成为先进制造技术的主流发展趋势。 1.利用 UG6.0 实现产品模具的虚拟制造，实现切削路径和表面形成过程的加工过程仿真，以数字化的方式模拟模具下型腔由指定毛坯到最终产品的切削加工过程。对数控加工的路径和刀位的正确性进行检验，可以防止碰撞、干涉现象，并对路径优劣作出 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 。经过虚拟制造仿真检验的数控程序后处理后导入到数控铣加工中心，进行模具的加工。装配加工完成的模具零部件，进行试模，获取注塑工艺参数。利用正交试验方法对模具试模过程中出现的产品翘曲变形缺陷进行统计分析，由极差分析和方差分析找出各个因素对翘曲变形的显著性水平，并获得使产品获得翘曲变形数值最小的最优参数组合，为实际注塑工艺参数的获取提供理论支持。 2.运用Pro/ENGINEER Pro/ENGINEER是基于特征的全参数化软件，其创建的三维模型是一种全参数化的三维模型。“全参数化”有三层含义，即:特征截面几何的全参数化、零件模型的全参数化、装配组件模型的全参数化。Pro/ENGINEER 作为一个全方位的三维产品开发软件，它以单一数据库、参数化、基于特征、全相关性及工程数据的再利用等改变了传统的设计理念，成为机械设计自动化领域的新标准。参数化设计:每一个设计意图可以用参数来描述，可以为所设计的特征设置参数，并且还可以对不满意的设计参数进行修改，方便用户设计。全相关性:基本特征的全参数化三维建模的优势在于，同一零件的特征，在任何一处被改动后，所有的其他地方都会随之发生相应的改变，也就是说，整个工程是完全相关的。单一数据库: Pro/ENGINEER 有一个统一的数据库，设计流程中所有的设计资料都统一存储在这个数据库中，以确保数据的正确性。以特征为设计单位:Pro/ENGINEER 以特征为设计单位逐步完成总体设计，便于用户思路清晰的进行设计且易于修改。 当今世界注塑模具技术在工业生产得到了极为广泛的应用，在国民经济的发展中起着不可替代的推动作用，而工业科技技术的蓬勃发展又为注塑模具发展技术提供了强大的动力，虚拟制造技术是时代发展的潮流，科技技术与模具技术相结合是模具技术发展的必然趋势。 - 2 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 2 收纳箱箱体工艺性分析 2.1明确塑件设计要求 如图2-1-1为收纳箱箱体的塑料件立体图，材料为ABS，外观透明，该塑件主要功用为收纳物件，其表面质量要求不高，但不允许有毛刺、凹陷、气泡等缺陷存在，尺寸要求与其他塑件(箱盖)配合紧密，塑件壁厚最大为2mm，最小为1.5mm，属于中型塑件。 图2-1 收纳箱箱体三维图 - 3 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 2.2塑件材料分析 塑件材料为abs，为热塑性塑料，综合性能较好，有高抗冲、高耐热、透明等特点，适合制作一般机械零件，传动、电讯等零件，吸湿大，加工前进行干燥处理，可避免银丝、气泡及强度下降现象，流动性中等。根据据模具设计手册可 ,3知，ABS的密度1030,1070 ，收缩率0.3,0.8%， 模具温度50,80?，kg/m 最大不溢料间隙0.04mm，塑件的尺寸精度为5,6级，则模具型腔的尺寸精度应为IT10,IT11级。 2.3塑件结构工艺分析 从给定的塑件产品图和技术要求看出，塑件的形状近似为长方体，下面积长度223mm，宽160mm，倒角20?，上部分长260mm，宽175mm，倒角30?，壁厚2—1.5mm，侧面开有四个凹槽，由于塑件体积较大，结构简单，需采用单分型面。 2.4明确生产批量:50000件/年 2.5计算塑件体积和质量 ,3 该塑件材料为abs，密度1030,1070 kg/m，计算其平均密度为 ,3kg/mV塑件1050。通过计算塑件的体积= 350890mm? ，可使用UG或Pro/e软件患处三位实体图，自动计算出所画图形的体积。 M塑件塑件的质量=368.4g 2.6收纳箱箱体注塑工艺参数确定 查《使用模具设计手册》表12-10，确定ABS塑料的注塑工艺参数如下: 注射机类型:螺杆式 螺杆转速:30,60r/min 喷嘴形式:直通式 喷嘴温度:180,190 ? 料桶前端温度:200,210 ? 料桶中段温度:210,230 ? 料桶后段温度:180,200 ? 模具温度:50,70 ? MPa 注射压力:70,90 MPa 保压力:50,70 注射时间:3,5s 保压时间:15,30s - 4 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 冷却时间:15,30s 成型周期:40,70s 以上参数在试模时可以做适当调整。 2.7初选注射机的型号和规格 注塑模具是与注塑机配套使用，因此设计时注塑机的选择尤为重要。从模具设计的角度出发，应了解的注射机的技术要求有:注射机的类型、最大注射量、最大注射压力、锁模力、最大注射面积、模具的最大和最小闭合厚度、最大开模行程以及模具在注射机上安装时所需的定位孔的大小、螺钉孔的位置等等。而这些参数是制造、设计、使用注射机的主要参数。 (1)公称注塑量 指在对空对射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。 (2)注射压力 为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。 (3)注射速率 为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。 3 注射容量以容积(cm)表示时，塑件的体积(包括浇注系统在内)应小于注射机的注射容量，其关系式按下式校核 V ? 0.8V (2-1) 件注 3式中 V,塑件与浇注系统的体积总和(cm);件 3 V,注射机的注射容量(cm); 注 0.8,最大注射容量利用系数。 根据制品的大小及企业生产状况，预选择HDX-328，其主要参数如表2-1所示。 表2-1 注射机参数 型号 HDX-328 螺杆直径(mm) Φ70 3注射容量(cm或g) 917 注射压力(MPa) 157 锁模力 (KN) 3280 注射速率(r/min) 410 拉杆内间距(mm) 750×750 3理论注射容量(mm) 1008 移模行程(mm) 660 电动机功率(Kw) 30 外形尺寸(mm) 6500×1700×2400 - 5 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 3 收纳箱箱体注塑模具的结构设计 3.1分型面的选择 模具上用以取出塑料制品和浇注系统凝料的可分离的解除表面，称为分型面，也可称为分模面。选择分型面的基本原则是:分型面应选择在塑件断面轮廓最大位置处，以便于顺利脱模，同时还应考虑以下几个因素: 1.分型面选择应便于塑料制件脱模和简化模具结构，为此，选择分型面应尽可能使塑料制件开模时留在动模。 2.分型面应选择在不影响塑件外观质量的部位，使其产生的飞边易于清理和休整。 3.分型面选择应有利于排气，为此应尽可能使其分型面与流料末端重合。 4.分型面选择应有利于零件的加工。 5.分型面的选择应考虑注塑机的技术参数。注塑成型时所需要的锁模力是与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以选择分型面时，应尽量选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面，以减少锁模力。 根据上述原则，收纳箱箱体注塑模具的分型面形状及位置如图2-2所示。 图3-1 收纳箱箱体分型面 3.2确定模具基本结构和模架的选定 1.单分型面注塑模 是注塑模中最简单、应用最普及的一种模具，它以分型面为界将整个模具分为动模和定模两部分。一部分型腔在动模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道开设在分型面上。开模后，制品和流道留在动模，制品和浇注系统凝料从同一分型面内取出，动模部分设有推出系统，开模后将制品 - 6 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 推离模具。 2.双分型面注塑模 它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称三板式注塑模具。与单分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一个可移动的中间板(又名浇口板)。中间板适用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉杆的限制，中间板作定距离的分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料，而利用推板或推杆将型芯上的塑件脱出。 收纳箱的体积较大，结构简单，采用单分型面设计。 3.3型腔数的确定 以机床的注射能力为基础，每次的注射量不超过注射机最大注射量的80%，按参考文献[3]公式计算模具的型腔数: n=(0.8G-)/ (2-1) mm21 G式中: —注射机的最大注射量(g); m1 —单个塑件的重量(g); m2 —浇注系统的重量(g)。 收纳箱的体积较大，可采用一模一腔。 3.4浇注系统的设计 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力充分传递到模腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑料制件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。 3.4.1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，到飞流到为止的塑料熔体的流动通道。其直径直接影响到塑料熔体的流动速度和填充时间，直径过大，浇道容积增大，凝料多，增加了冷却时间，且易产生涡流或紊流，制件出现气孔。直径过小，则热量与压力损失大，成型困难。 主流道的设计原则是:在保证塑料制件成型良好的前提下，尽量缩短主流道的长度，以使凝料少，压力和热量损失小。一般长度不大于60mm，主流道大端呈圆角过渡，以减小料流转向阻力。 3.4.2分流道截面设计与布局 分流道是连接主流道与浇口的熔体涌道，分流道起着分流和转向的作用。 分流道设计要求:一是使流道尽快充满型腔，在流道内的压力损失和热量损失小;二是将塑料熔体均衡的分配到各个型腔;三是回料量小。 常用的流道截面形状有圆形、梯形、U行和六边形等，在设计中，要减少流道内的压力损失，就希望流道截面积大，要减少散热损失，又希望面积小，故可用流 - 7 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 到的截面积与表面积之比来表示流道的效率，其比值越大，效率越高。 3.4.3浇口设计 浇口是浇道与型腔之间最短的一段距离，能够增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料。浇口位置的选择对制品的质量显得尤为重要，根据文献[3]浇口选择的一般要求是: a.塑件能量的损失最小; b.浇口的位置应使进入行腔的塑料能顺利的排出模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系; c.浇口的位置要避免造成收缩变形和塑件的熔接痕; d.拼镶结构的模具，浇口的位置不能使流动的塑料冲击镶件，但也不能离浇口太远，否则塑料流到镶件附近时变冷熔接不好; e.浇口的位置及大小要考虑对型芯的影响。避免塑料直接正面冲击型芯; f.外观要求高的塑件则浇口不允许设置在分型面上，同时要考虑清理简便，不损坏塑件。 根据本设计的具体情况，采用点交口设计方案，如图3-2 图3-2 浇口设计 - 8 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 3.4.4主流道衬套及其定位环的设计 主流道衬套的材料常用T8A制造，热处理后硬度为50~55HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用的H9/f9间隙配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。本制品是选择中小型模架则浇口套选择整体式，根据上述经验和计算本设计的浇口套形式为图2-4: 图3-3 主流道衬套 定位环形式为图2-5: 图3-4 定位环 3.5冷却系统的设计 冷却系统在模具设计中是很重要的一部分，冷却水道的布置对成品的质量尤为重要，下表2-2是模具温度对成品的影响。 - 9 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 表3-1 模具温度对成品的影响 模具温塑件质量情现象 度 况 过高 缩孔 在壁厚部分，易冷却地方先硬化，未冷却的地方先 收缩，而产生缩坑。模具温度过高易产生缩孔 溢料 因为模具具有间隙，当温度过高，型腔内塑料粘度 低，流动大，易从缝隙溢料 不均匀 变形 各部位冷却不均，造成收缩不一致，产生变形 过低 填充不良 温度过低，型腔内塑料粘度高难流动，填充不均 熔接焊 两股料流汇合时，由于模温低，产生不能完全熔合 而出现类似毛发状的细纹线 表面不光泽 出现表面不十分有光泽的情况 温度调机械性能不当模温过高或过低时，对部分塑料，结晶不良造成整不的良 机械性能不良 当 由上表可以知道冷却水道的位置取决于制品的形状和不同的壁厚。原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方,根据冷却系统的设计原则,冷却水道应围绕模具所成型的制品,且尽量排列均匀一致。设计冷却水道需考虑如下 [3]因素: a.模具的结构形式，对冷却系统设计直接有关; b.模具的大小和冷却面积; c. 塑件熔接痕位置; d. 水孔边离型腔的距离一般保持在10,25mm，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率降低。水孔以直径一般在8mm上，根据模具大小决定; e.水孔管路应畅通无阻; f.水管接头的位置应放在尽可能不影响操作的一侧; g.冷却水孔管路最好不开在型腔塑料溶接的地方，以免影响塑件强度。 如图2-6，根据参考文献[3]经验公式计算所需冷却水量: Wa1,W (2-3) ，，KTT3,4 式中;W——通过模具的冷却流量(g); W1——单位时间内进入模具的塑料重量(g); a——每克塑料的热容量(J/g); oC T3——出水温度(); o T4——入水温度(C); - 10 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 K——热传导系数; 再由下式可求出冷却水道的直径d: W (2-4) d,,,L,, 2式中:ρ——冷却液密度(g/m); L——冷却水道的长度(cm); 由式(2-4)计算得:水道直径d为11mm，根据文献[3]取水道直径d为12mm。 图3-5 冷却系统 3.6模架的设计与选择 根据制品的投影面积，模架选择BxL=496x496。由于制品的高度是165mm，据参考文献[3]可知开模的长度要大于制品高度的5-10mm，根据型腔和型芯的高度以及冷却系统的布置，选取模架各参数和结构如表3-2所示: - 11 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 表3-2 模架的参数 名称 尺寸 材料 规格 热处理 定模座板496x596x 45钢 GB/T12556.1-199调质处理，硬度(×mmmm36 0 (230-270)HBS ×mm) 定模板(凸模)496x496 45钢 GB/T12556.1-199调质处理，硬度 mmmm(×66 0 (230-270)HBS mm×) 动模板(凹模)496x496x45钢 GB/T12556.1-199调质处理，硬度 mmmm(×156 0 (230-270)HBS mm×) mm动模板(496x496x 45钢 GB/T12556.1-199调质处理，硬度mmmm××) 56 0 (230-270)HBS 上顶针板496x368x 45钢 调质处理，硬度 mmmm(×36 GB/T4169.8-1984 (230-270)HBS mm×) 下顶针板496x368x 45钢 调质处理，硬度 mmmm(×27 GB/T4169.8-1984 (230-270)HBS mm×) mm模脚(×496x496x 45钢 调质处理，硬度 GB/T4169.8-1984 mmmm×) 116 (230-270)HBS 动模座板496x596x 45钢 调质处理，硬度 GB/T12556.1-199 mmmm(×36 (230-270)HBS 0 mm×) 3.7导向机构设计 向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，但更多的是安装在动模一侧，因为作为成形零件的主型芯一般都安装在动模一侧。导柱与主型芯安装在同一侧，在合模时可以起保护作用。 导向机构的作用是保证动、定模能够对准，使动模和定模上的成形表面在模具闭合后形成形状和尺寸准备的腔体。从而保证塑料件形状、壁厚和尺寸。导向 - 12 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 机构出了其导向和定位的作用外，还可以增加承受侧压力的能力，保证模具运动平稳。 本模具采用导柱导向机构。 1导柱机构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用有肩导柱。 导柱的布置为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱不对称布置。 3.7.1导向件导套的选择 根据导柱的直径和长度选择及文献[3]选择导向件1，其材料为T8A钢，HRC50,55，如图3-6所示 图3-6 导向件 导套2的尺寸如图3-7所示，其材料为T8A钢, HRC50,55，如图所示 图3-7 导套 - 13 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 3.8型腔、型芯结构设计 型腔是指模具闭合时用来填充塑料成型制件的空间，按型腔的结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四个结构形式。为提高模具刚度、强度，型腔采用整体式结构。成型塑料件内表面的零件统称凸模或型芯，为节省优质钢材和便于加工及热处理，型芯采用整体嵌入式结构，型芯的固定采用螺钉固定。 3.9顶杆设计 顶杆设计有如下的要求: 顶杆的导向 顶杆一般用来进行顶出塑件，同时也可以作为脱模机构，一般用于脱模力小的腔类塑件，而当配合部分较短; 因本制品内部结构比较复杂，为使制品能安全的推出采用了6个顶杆。分别在收纳箱箱体的四方和左右端面，这样不会在齿形上留下痕迹。如图3-8，3-9(图中六个小圆位置即为顶杆位置)。 图3-8 顶杆 图3-9 顶杆位置 - 14 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 具体形式和尺寸可参考下表3-3圆形顶杆及尺寸 表3-3顶杆及其尺寸 公称尺寸d H D 与顶杆配合的孔 -0.1 尺寸 公差(h6) 尺寸 D孔公差(K7) 配合长度 L1 8 -0.010 3 10 +0.003 35 -0.018 -0.003 3.10复位杆 复位杆用于闭模时使顶杆及顶出杆复位，材料常用45钢，HRC45,50，复位杆的设计如图3-101: 图3-10 复位杆 3.11拉料杆 模具开模时，拉料杆可以把在主流道上的凝料从定模浇口套中拉出，推出机构将塑件和凝料一起推出模外。其结构如图3-11所示 图3-11拉料杆 - 15 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 4 注机相关参数校核 4.1锁模力的校核 锁模力又称合模力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力是试图使模具沿分型面分开，为此注射机的合模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积，故 FpA, (4-1) Sqf 式中， —型腔内熔体的平均压力，对于容易成型的制品取30; ppMPaqq —注射机的公称锁模力，=3280; kNFFSS2—塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和，=81486.9 AAmmff 将上述数据带入(4-1)得 , =30×81486.9=2534.6KN=3280KN pAFqfS 故锁模力满足要求。 4.2 模具厚度的校核 注射机规定最大与最小厚度是指模板闭合后达到规定锁模力时动模固定板上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距离。因此，所设计的模具厚度应落在注射机规定的最大和最小厚度范围内。本模具厚度可以按下式计算 (4-2) HHHHHHH,，，，，，123456 式中， mmH—模具厚度，; mm—流道板厚度，=36; HH11 mm—定模板厚度，=66; HH22 mm—动模板1厚度，=56; HH33 mm—动模板2厚度，=156; HH44 mm—模脚高度，=116; HH55 mmH—动模座板厚度，H=36; 66 所以模具厚度为 H,H1，H2，H3，H4，H5，H6,(36+66+56+156+116+36)=466mm mmmmHDX-328注射机所允许的模具最大厚度和最小厚度分别为750和300，HHH,,，模具厚度满足要求。 minmax 4.3开模行程的校核 各种注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离。HDX328型注射机的单分型面注射模的开模距离的校核如下: - 16 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 S?H= H+ H+a+(5 , 10)mm (4-3) 12 式中:S—注射机的最大开模行程(移动模板行程); H—塑料制品推出距离; 1 H—制品高度; 2 H—开模行程 根据设计情况:塑料制品推出距离H=40mm，制品高度H=200mm， 12所以 S?H=240 + 50 +200+ 10 = 500 mm 所选注射机的最大开模行程为660mm,H〈 660mm，所选注射机合适。 - 17 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 5 模具的总装配图和三维造型 5.1总装配图 装配图是模具装配的主要依据,其要求为:a.尽可能按1:1比例绘制，并应符合机械制图国家标准。b.绘制时先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。为了更好地表达模具中成型塑件的形状、浇口位置等，在模具总装图的俯视图上，可将上模(或定模)拿掉，而只画出下模(或动模)部分的俯视图。c.模具总装图应包括全部组成零件，要求投影正确，轮廓清晰。d.按顺序将全部零件的序号编出，并填写零件明细表，标注技术要求和使用说明，标注模具的必要尺寸。步骤: a.首先画出模具中心线及模具主视图及侧视图外形线。确定动模与定模的分型面，确保塑件留在动模一侧。画出塑件位置及定模、动模型芯。画出流道及浇口。 b.在动模投影平面上画出塑件位置，并在主视图上表示各零件之间的装配关系。 c.画出所有零件的引线，并顺序标出零件序号。 d.填写标题栏、明细表内容，包括件号、名称、材料、件数及标准件规格、数量等。 编写技术要求，包括装配要求及试模要求。注明注射机规格及标准模架代e. 号。 收纳箱箱体二维图如图5-1，图5-2，图5-3，图5-4。 图5-1 收纳箱箱体主视图 - 18 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 图5-2 收纳箱箱体左视图 图5-3 收纳箱箱体动模板俯视图 - 19 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 图5-4 收纳箱箱体定模板俯视图 5.2模具的三维造型图 本次模具的三维造型主要由零件装配生成，其中主要应用匹配、对齐、矩阵等定位关系来约束零件之间的关系。模具的三维造型如图5-5、5-6和5-7分解: 图5-5 收纳箱箱体三维总体图 - 20 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 图5-6 收纳箱箱体动模板三维图 图5-7 收纳箱箱体定模板三维图 - 21 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 6 模具成型的加工工艺和仿真 1) 粗加工工序 粗加工为精加工的预加工工序，也可作为精度、表面粗糙度和质量要求不高，作为非配合面的最终加工。如图6-1. 2) 精加工工序 一般可作为最终加工工序，注射模具的凹凸模的成形铣削可达IT8~10、表面粗糙度可达Ra1.6~0.8um;电火花加工电极损耗可以达0.02%~0.1%、表面粗糙度可达Ra0.3~1.25um。 3) 精饰加工工序 一般在热处理后进行，其工艺内容包括研磨、抛光皮纹加工等。即从模具凹凸模型面上去除极小余量，使工件最终达到形状、尺寸及其精度和表面粗糙度要求，如图6-1，图6-2。 图6-1 粗加工走刀图 - 22 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 图6-2 细加工走刀图 - 23 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 7结论 经过对收纳箱注塑模具的设计，我对注塑模具的设计流程和方法有了一个较为全面的了解，掌握了注塑模具的基础知识等等。初始，注塑模具对我来说，是一个全新的领域，以前从没接触过，通过收纳箱注塑模具的设计，我获益良多，这不仅是对大学三年所学的知识进行系统的整合和恰当的运用，而且潜移默化中又得到了一种科学的设计思路和解决问题的方式方法。 首先，通过查阅注塑模具设计相关资料，基本掌握了模具设计的原理和基本过程，对注塑模具各个组成部分有了一定的感性认识，比如如何选择分型面、成型设备、模架的结构，以及成型零件的设计和工作尺寸的计算等等。其次，增强了我独立思考问题、解决问题的能力，因为所有资料都要去自学，从中发现问题，去想办法解决问题。在装配图的绘制过程中，遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节方面的，反复修改较多。经过老师的指导和长时间的思考及翻阅许多的相关资料，才完整的完成了本套模具的设计过程而但由于经验和水平所限，设计中依然存在很多的问题，在实际中仍需大量的修正和调试，才可正常运作，毕竟是在学校做的设计，难免会遇到各种各样的生产上的实际问题。 最后，认真学习了CAD、PROE5.0等绘图软件，并有了新的认识和提高，就画装配图时手画会不标准和效率低下，又去学习了模架设计的的插件:emx7.0 通过这次毕业设计，不但巩固了我的专业基础理论知识，而且增加了专业知识的宽度，为以后有可能从事这方面的工作打下了一定的理论和实践基础。 这次毕业设计让我明白了，虽然对模具设计缺乏经验，只要时刻抱着不断学习，认真、负责、严谨的态度，相信自己能做好就一定可以做好。 - 24 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 参考文献 [1] 贾东永，郭光立. UG模具设计基础教程[M]. 北京:清华大学出版社，2010. [2] 彭建声. 模具设计与加工速查手册[M]. 北京:机械工业出版社，2012. [3] 张春侠. 模具识图[M]. 北京:化学工业出版社，2009. [4] 王磊，谢龙汉等. UGNX5.0三维建模入门与实例进阶[M]. 北京:机械工业出版， 2008. [5] 杨占尧. 现代模具工手册[M]. 北京:化学工业出版社，2007. [6] 党根茂，骆志斌，李集仁. 模具设计与制造[M]. 西安:西安电子科技大学出版社， 1995. [7] 付宏生，刘京华. 注塑制品与注塑模具设计[M]. 北京:化学工业出版社，2003. [8] 许发樾. 实用模具设计与制造手册[S]. 北京:机械工业出版社，2000. [9] 徐锦康. 机械设计[M]. 北京:机械工业出版社，2001. [10] 陈秀宁、施高义(机械设计课程设计[M]. 杭州:浙江大学出版社，1995. [11] 付宏生,刘京华(注塑制品与注塑模具设计[M]. 北京:化学工业出版社，2003( [12] 朱龙根. 简明机械零件设计手册[S]. 北京:机械工业出版社，1997. - 25 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 致 谢 经过几个月的忙碌和学习，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师吴进老师和宋树全老师，他们在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。其次，要感谢我在作毕业设计时，给我帮助的王建国同学以及王林同学，感谢他们在本次设计中的勤奋工作、积极的合作，克服了许多困难来完成此次毕业设计。 然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 最后感谢我的母校——盐城工学院四年来对我的大力栽培。我将用我所学，为社会奉献更多的力量，为学校争取更多和荣耀。 - 26 - 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2013 附 录 序号 图名 图号 图幅 SNX-00 A0 1 收纳箱箱体装配图 MJ- 2 动模板1 MJ-SNX-03 A1 3 动模板2 MJ-SNX-02 A1 4 定模版 MJ-SNX-04 A1 5 动模型腔 MJ-SNX-13 A2 6 定模型芯 MJ-SNX-14 A2 7 上顶针板 MJ-SNX-11 A2 8 垫板 MJ-SNX-01 A3 9 斜导柱 MJ-SNX-15 A4 10 导套 MJ-SNX-08 A4 11 主流道衬套 MJ-SNX-07 A4 12 定位环 MJ-SNX-06 A4 13 顶杆 MJ-SNX-10 A4 14 拉料杆 MJ-SNX-20 A4 15 复位杆 MJ-SNX-21 A4 - 27 -