玩具照相机某零件支架注塑模具设计.doc

玩具照相机某零件支架注塑模具设计

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本科毕业设计(论文)

题目：玩具照相机某零件支架注塑模具设计

系 部
专 业 机械设计制造及其自动化
班 级
学 生
学 号
指导教师

2013年5月

照相机某零件支架注塑模具设计
摘要
模具是工业生产的基础工艺装备，也是发展和实现少无切削技术不可缺少的工具。它在工业生产中使用极为广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，许多现代工业的发展和技术水平的提高,在很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此，模具技术发展状况及水平的高低，直接影响到工业产品的发展.也是衡量一个国家工艺水平的重要标志之一。
本次毕业设计的题目是照相机某零件支架注塑模具设计.本文主要论述了塑料注射模的基本原理和设计过程，并着重讲述了充电器外壳注射模的设计过程.首先,讲述了模具的作用和国内外的发展状况及其发展方向。然后论述了方案的选择和确定。再次对于所确定的方案给出了详细的设计过程和计算过程，最后还对所设计的模具进行了经济性可行性分析。
总的来说，所设计的这套模具经济合理，可行性强，生产方便，是一套实用性较强的模具。

关键词：注射模;定模；动模；抽芯；斜导柱

The camera bracket a parts injection mold design
Abstract
The molding tool is a foundation craft that industry produce to equip, it also a development with realizes the little having no slice the indispensable tool in the technique of cutting 。It is in industry produce the usage is extremely extensive, it an important means that contemporary industry produce to develop the direction with the craft, many modern industrial developments with horizontal exaltation in technique, be decided by the industrial development in molding tool level to a large extent。 Therefore, moldings tool technique development condition and horizontal and high and low, affect the development of the industry product directly. Too is to measure the one of the horizontal and important markings in a national craft。文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络
The graduation project title is the camera bracket a parts injection mold design。， this text discussed primarily the plastics injects the basic principle of the mold with design the process, combining to emphasize to relate the Chargers shell inject the design process of the mold。 First， related the function of the molding tool with

目 录
1 绪论 1
1。1题目背景意义 1
1。2塑料工业简介 1
1.3我国塑料模具现状 2
1.4塑料模具具发展趋 3
1.5本文主要研究内容 3
2 制品的分析 4
2。1制品的简介 4
2.1。1对制品的分析主要包括以下几点 4
2。1。2本设计中塑件各项要求 4
2。2制品的工艺性及结构分析 4
2。2.1结构分析 5
2.2.3材料的性能分析 5
2.3注射成形过程 7
2.3.1 ABS的注射工艺参数 7
2.3.2 ABS的主要性能指标 7
3 模具制造 8
3。1确定型腔数量及排列方式 8
3。2模具结构形式的确定 8
3。2。1多型腔单分型面模具 8
3。2。2多型腔多分型面模具 8
3.3注塑机型号的确定 8
3。3.1注射机的选用原则 9
3.3.2有关制品的计算 9
3.3。3 注射机型号的确定 9
3。3。4注射机及各个参数的校核 10
3。4分型面位置确定 11
3.4.1分型面的选择原则 11
3。5 浇注系统的设计 12
3.5.1浇注系统设计原则 12
3。5.2主流道的设计 12
3.5.3冷料穴的设计 14
3.5。4浇口的设计 15
3。5。5浇注系统凝料的脱出机构 16
3。6脱模推出机构的确定 16
3。6。1脱模推出机构的设计原则 16
3。6。2制品推出的基本方式 17
3。7抽芯机构的设计 17
3.7.1侧向抽芯机构 18
3.8合模导向机构的设计 18
3.8。1导向机构的分类 19
3。8.2本设计中导柱的设计 19
3。9排气系统的设计 19
3.9.1排溢设计 19
3。9。2引气设计 19
3.9.3排气系统 19
3.9.4该套模具的排气方式 19
3.10温度调节系统设计 19
3.10.1加热系统 20
3.10.2冷却系统 20
3。11模架的确定和标准件的选用 20
3.12成形零件的结构设计和计算 21
3.12.1定模（凹模）的设计 22
3.12。2型芯（凸模）的设计 22
4 塑料模具材料的选用及技术要求 24
4.1塑料模具材料的性能要求 24
4。2塑料模具零件选材原则 24
4。3模具的精度要求 24
4.3.1模具零件的公差与配合选择 24
5模具工作过程 25
5.1成型前的准备 25
5。1.1原料的检验和预处理 25
5.1。2料筒的清洗 25
5。1。3嵌件的预热 25
5.1.4脱模剂的选用 25
5。2注射过程 25
5。3脱模过程 26
5。4制品的后处理 26
5。4。1退火处理 26
5.4.2调湿处理 26
总结 27
参考文献 28
致 谢 29
毕业设计（论文）知识产权声明 30
毕业设计(论文）独创性声明 31

VI

图纸和说明书联系球球：二二九七八零六九二

1 绪 论
1.1题目背景意义
近几年,我国塑料模具工业有了很大发展，注塑模具制品的种类越来越多，在未来的模具市场中，塑料模具具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。在电子、汽车、家电、玩具等产品中，60％~100%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的.通过本课题的设计，应使我们在下述基本能力上得到培养和锻炼：1）塑料管件制品的设计及成型工艺的选择；2）一般塑料管件制品成型模具的设计能力；3)塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具具结构改进设计的能力;4）了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。使个人能力得到全面提高，以适应今后的工作。
1。2塑料工业简介
模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具,它属于型腔模的范畴。通常情况下,塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新换代周期越来越短、用户对塑件的质量要求也越高，因而模具制造与设计的周期和质量要求也相应提高,同时也正是这样促进了塑料模具具设计于制造技术不断向前发展.就目前的形式看,可以说，模具技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。
按制品所采用的原料不同，成型方法不同,一般将模具分为塑料模具具，金属冲压模具，金属压铸模具,橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。
在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具，称为塑料成形模具,简称塑料模具。塑料模具具的设计是模具制造中的关键工作。通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的，塑料模具的优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。
塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具具.在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具具设计对制品质量与产量，就决定性的影响.首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中,塑料模具结构的合理性,对操作的难易程度，具有重要的影响。再次,塑料模具对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模具更是如此.
现代塑料产品生产中,合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料产品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求,起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能.此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。塑料模具是塑料制品生产的基础之深刻含意,正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略.
1.3我国塑料模具现状
塑料模具是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑料模具工业是国民经济的基础工业。用塑料模具生产成型零件的主要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果.
在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多,约为发达国家的1/3~1/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地,特别是加入WTO后,作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展.塑料模具的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全，质量尚不稳定.模具标准化程度不高，系列化，商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划;企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业,努力提高模具工业的整体技术水平,提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力。
1。4塑料模具发展趋
塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用.其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高.塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得CAD/CAM逐渐取代了过去塑料模具的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化.塑料模具CAD/CAM的发展不仅可以提高塑料模具质量,减少塑料模具的设计与制造工时，缩短塑料模具生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模具行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求.
塑料模具以后的发展主要有以下几方面：
1)注射模CAD实用化；
2）挤塑模CAD的开发；
3）压模CAD的开发;
4)塑料专用钢材系列化。
1。5本文主要研究内容
1)对塑件进行实体测绘，并完成基本参数的计算及注射机的选用；
2)确定模具类型及结构，完成模具的结构草图的绘制；
3)运用Pro/E、工具软件辅助设计完成模具整体结构；
4)对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算;
5)对模具典型零件需进行选材及工艺路线分析；
6）对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析；
7)绘制模具零件图及装配图；
8）对模具结构进行三维剖析,
9)输出模具开合结构图；
10)编写设计说明书
4

2 制品的分析
2.1制品的简介

图2.1塑件
制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念,以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件.
2.1。1对制品的分析主要包括以下几点
1）产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性;
2）脱模斜度是否合理；
3）塑件厚度及其均匀性;
4)塑件种类及其收缩率;
5）塑件表面颜色及表面质量要求.
2.1。2本设计中塑件各项要求
1）塑料名称:丙烯腈～丁二烯～苯乙烯共聚物（ABS）；
2)色调：白色 不透明；
3)生产纲领：大批大量。
2.2制品的工艺性及结构分析
2。2.1结构分析
该制品为小型零件，在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺,以保证零件各项参数精度
2。2.2成型工艺分析
1）精度等级：采用一般精度5级
2）脱模斜度：15度.
2.2.3材料的性能分析
ABS是由丙烯腈（Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene）和苯乙烯(Styrene）三种化学单体合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯,S代表苯乙烯。其化学分子结构方式如下：

图2。2 ABS
每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看，ABS是非结晶性材料.三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯~丙烯腈的连续相， 另一个是聚丁二烯橡胶分散相.
ABS不透明，外观除薄膜外都呈浅象牙色、无毒、无味、兼有韧、硬、刚特性，燃烧缓慢，离火后仍继续燃烧，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落.
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以赋予用户在产品设计上有很大的灵活性，并且由此产生了市场上数百种不同品质的ABS材料.
ABS具有优良的综合性能，由于组分、牌号和生产厂家生产方法的不同,使之在性能上存在较大差异.
使用性能：
（1）物理力学性能
ABS具有优良的物理力学性能,如不透水，但略透水蒸气，冲击强度较高，尺寸稳定性好等。ABS有极好的冲击强度，即使在低温也不迅速下降。但是它的冲击性能与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散状诚有关,同时也与使用环境有关、如温度越高则冲击强度越大.当聚合物中丁二烯橡胶含量超过30％时，不论冲击、拉伸、剪切还是其它力学性能都迅速下降。
（2）热性能.
ABS制品的负荷变形温度约为93℃，若能对制品进行退火处理，则还可增加10℃左右。
(3）电性能.
ABS聚合物的电绝缘性受温度和湿度的影响很小，且在很大频率变化范围内保持恒定.
（4）耐环境性
ABS聚合物几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响，但在酮、醛、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,它不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但长期与烃接触会发生软化溶胀.ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化学药品的锓蚀会引起应力开裂。
（5）耐候性
ABS聚合物的最大不足之处是耐候性较差,这是由于分子中丁二烯所产生的双键在紫外线作用下易受氧化降解的缘故。经受350nm以下波长的紫外线照射，氧化作用更甚。氧化速度与光的强度及波长的对数成正比。
ABS是一种成型加工性能优良的热塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。
(6）ABS的流变性
ABS聚合物在熔融状态下流动特性属于假塑型液体。虽然ABS的熔体流动性与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。因此在成型过程中可以采用提高剪切速率来降低熔体粘度，改善熔体流动性。
ABS属一无定形聚合物，无明显熔点，成型后无结晶，成型收缩率为0.4%~0。5%.在成型过程中，ABS的热稳定性较好,不易出现降解或分解，但温度过高时，聚合物中橡胶相有破坏的倾向。
（7）ABS的吸水性
ABS具有一定的吸水性，含水量在0.3％～0.8%范围。成型时如果聚合物中含有水分，制品上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷,因此在民型前，需将聚合物进行干燥处理，使其含水量降到0.2％左右。
(8)ABS制品的后处理
一般情况下很少出现应力开裂，所以除了使用要求较为苛刻的制品，通常不作制品的后处理。注射速度对ABS的熔体流动性有一定影响,注射速度快，制品表面光洁度不佳;注射速度慢，制品表面易出现波纹、熔接痕等现象,因而除了充模有困难的情况下，一般以中、低速为宜。在制品要求表面光泽较高时，模具温度可控制在60～80℃对一般制品可控制在50～60℃。
2。3注射成形过程
对ABS的色泽、细度和均匀度等进行检验。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充
模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
2.3.1 ABS的注射工艺参数
注射机:螺杆式
喷嘴形式:直通式
喷嘴温度:170～180
料筒温度(）： 前段 180～200
中段 165～180
后段 150~170
模具温度（)：50～80
注射压力(）：60～100
保压力（）：40～50
高压时间( s ):注射 0～5
保压时间( s ）:15～30
冷却时间（ s ）：15～30
成形周期（ s ）：40～70
2。3.2 ABS的主要性能指标
表2。1 ABS的主要性能指标
密度g/cm³
1.02～1。16
弹性模量MPa
1。8×10³
比容cm³/g
0.86～0.98
弯曲强度MPa
80
吸水率％（24h）
0。2～0.4
抗拉屈服强度MPa
50
收缩率%
0.4～0。7
熔点°C
130～160

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