塑料盘注塑模具设计大学论文.doc

塑料盘注塑模具设计

摘 要
随着现代化的发展，人们对于物质生活中的各个方面的要求都逐步提高，模具的地位在日常生活中也越发重要，于是我这篇毕业设计就选择了设计塑料盘。
首先对于模具先进行工艺的分析，然后再进行制件的分析，然后再运用PRO/E软件进行建模，再进行型芯、型腔、动模、定模的分析，以此来确定模架，然后再确定浇注系统以及推出导向等机构。全程运用UG 、CAD等画图软件来完成本设计。
关键词： 塑料模 UG等绘图软件

目录

引言 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
一、塑料件的工艺分析 3
(一) 塑料件 3
（二） 塑件的工艺分析 3
二、塑件的建模 4
（一） 塑件的建模分析 4
（二） 塑件基于PRO/E的建模 5
三、成型零件的结构设计 5
（一） 型腔的设计与分析 6
（二） 型腔的设计与制造 8
四、模架的设计 8
（一） A板-定模固定板 9
（二） B板-动模固定板 9
（三） 一些后续处理 9
五、推出机构的设计 10
（一） 推出机构应遵循以下原则 10
（二） 推杆结构的设计 11
（三） 推出形式的确定 11
六、浇注系统的设计 12
（一） 主流道的设计 12
（二） 浇口的设计 12
七、导向机构的设计 13
（一） 导向主体设计 13
（二） 导柱以及导套的设计 13
八、调温系统的设计 14
（一） 设计原则 14
（二） 尺寸大小 14

（三） 布置 15
九、型腔布置图 15
十、模具总装图 16
总结致谢 17

参考文献 19

引言
从建国以来，我国一直重视工业的发展，伴随着改革开放的步伐，科教兴国战略的提出，我国工业的技术和西方大国先进的技术有了对比，更加鞭策了我国各个领域科技的发展。
随着科技日新月异的发展，人们生活水平的提高，各种技术都在节节攀升。人们能够看到听到触摸到更加先进的技术，从而对生活中的各个方面的物质需求也越来越高。而模具行业更是如此，人们对于模具的要求越来越高，它的地位也在社会中越来越重要。一副好的模具能够节省巨大的成本，而节省了成本的同时就意味着为这个企业，为这个领域甚至能为我国创造了巨大的竞争力。这些模具创造了一个又一个的工件，这些工件运用于我们生活中我们能看到的各个方面。而这些工件看似平凡，实则却有其不平凡的一面。就本设计的垫片来说。有人会说小小的一个垫片有什么重要的不就是起到连接的作用么？其实不然。就拿前几年的一个化工产的火灾来说，损失严重。而追根到底，它的事故原因竟然是因为用的是不够要求压力等级的一个普通垫片，造成事故。如此种种在网上一搜便是很多，生活中类似状况也有很多，由此看来，往往越是不起眼的小零件在一定的环境下却是能够起到至关重要的作用。而生活中还有更多的用品。如：塑料盘子、碗等等。这些都是简易塑料制品，往往产量巨大，设计上一点点的不同就能引起的反响。因此我们便需要设计出更加能够更加适应环境、拥有更高强度、更高耐磨损、成本更合理的产品，这样既能够减少事故发生的概率又能够增加使用寿命并且改善人们的生活条件，这样何乐而不为呢。
而这一切的一切都跟我们模具设计与制造中的注塑模相关，所以它的地位在我国工业领域是不言而喻的！

一、 塑件的工艺分析
(一) 塑件
如图1-1：

图1-1 塑件图
（二）工艺分析：
1.这个制品所采用的材料为：PP材料，而它的收缩率为0.3%~0.7%；
2.这个塑件的尺寸较大，精度要求不高，采用5级公差。
3.由于制品的表面光洁度要求不是很高，故我采用直浇口。

二 、制品建模
（一） 制品的建模分析
首先进行旋转画出制品的大致形式图。再进行拉伸，倒圆角，抽壳，建辅助面等特征。
（二） 基于UG的建模
步骤一：旋转，如图2-1所示：

图2-1 旋转图
步骤二：拉伸一个圆弧面 如图2-2所示：

图2-2 拉伸圆弧

步骤三：旋转一个梯形台阶 如图2-3所示：

图2-3 旋转梯形台阶

步骤四：抽壳 如图2-4所示：

图2-4 抽壳
三、成型零件结构设计
（一）型腔的设计与分析
1.分析制件
形状特点对制件进行分型面的设计，型腔因模具材料费用较高,若采用整体式凹模,维护不方便，因此采用镶拼式凹模。简单形状的核心，为了降低成本。采用镶嵌式的型芯。
2.成型零件钢材选用
塑件是大量的生产，所以这个制件必须要具有比较好的耐磨性，和抗疲劳的能力。机械性能和抛光性能较好，因此，嵌入式用T10A的凹凸模。而它淬火后的表面硬度为40HRC-45HRC。
3. 模仁的大小：
250x250x150
(二) 型腔设计制作过程如下：
1.确定型腔数目和放置位置
（1）.对外观要求不高的塑件，一般尺寸精度和中批量生产。所以可以选用一模一腔的方式，同时我们又考虑到制品的尺寸较大，所以初定为一模一腔。
（2）.型腔放置位置的确定
该塑件为圆形件，并带有一定的弧度，型腔放置位置采用以下
图的形式。如图3-1所示：

图3-1 型腔放置图
2.完成建调模并入零件与工件
在设计过程中应考虑制件的尺寸，根据尺寸形状等因素来设计工件的长宽高。如图3-2所示：

图3-1 尺寸形状图
3. 设置零件收缩率
零件收缩率应参考有关书籍。收缩率设为0.008mm。
4. 设计零件分型面
而分型面的选择我们根据以下原则：

（1）有利于保证塑件的外观量。
（2）分型面的择在塑件的最大截面处。
（3）尽可能使塑件留在动模一侧。
（4）尽可能满足塑件的使用要求。
（5）有利于型腔内的气体的排出。
（6）有利简化模具的结构。
根据以上(1)、（2）、（4）、（6）原则，它的分型面是塑件的最大截面出事
如图3-2所示

图3-2 最大横截面
5. 分割体积块 如图3-3所示：

图3-3 体积块图
动模 如图3-4所示：

图3-4 动模图
6. 抽取模具元件 如图3-5所示：

图3-5 抽取模具元件图
7. 生成注塑模型 如图3-6所示：

图3-6 注塑模型图

四、模架的设计

关于模架的设计我们要考虑到几点因素：

1. 我们需要想到模仁固定板侧壁最小厚度和依据型腔的布局
2. 我们需要想到：导套导柱以及连接螺钉布置应占的位置和推杆等等多方面的问题
3. 我们需要考虑到我们所应用的软件PRO/E 的特性来

最终在绘图软件PROE帮助下，从而获得相关的板厚、孔距、和相关的尺寸大小。以下为模板的相关大小 并且模架的采用为标准模架。

（一） A板（定模固定板）
A板是定模板型腔固定板, ,定模型腔厚度为60mm,因此A板取80mm.
（二） B板（动模固定板）
B板为型芯固定板, 塑件高度为30mm, 动模型腔厚度为90mm，型芯固定部分长度约为20mm, 在模板上还有开设冷却水通道,因此B 板取110mm
而C板垫板 根据推板、推杆、以及推出距离这些要求应为120mm
从上述中可知模架尺寸为:450x450x390mm
（三） 后续处理
在调用模架的程序中开固定模仁孔。

五、推出机构的设计
为了使我们的塑件准确从模具中脱出，那么推出机构的设计将会是注射成型中的一个重要环节，这是必然的！然后完成脱出塑件的装置。
（一） 推出机构设计应遵循以下原则:
1. 推出机构应尽量布置在动模一侧。
2. 保证塑件推出的同时，它的外观和良好的性能不会被损坏。
3. 机构简单,动作可靠。

（二） 推杆的结构的设计
在推出机构的设计中需要遵循以下原则:
1. 推出机构应尽量设计在动模一则。
2. 保证塑件不因推出而变形损坏。
3. 良好的塑件外观。
4. 机构简单动作可靠,平稳。

（三） 推出形式的确定:
由于塑件的外观，我采用推杆推出的方式。推杆直径为7mm,排布如图5-1所示：

图5-1 推杆推出方式图
六、浇注系统的设计
（一） 主流道的设计
1. 主流道尺寸
根据注射机的选用，而主流道尺寸小端的为
D=注射机的嘴尺寸+（0.3～0.9）＝４+１＝５ mm
主流道它的球面半径为
SR=嘴的球面半径+（2～3）=20+1=21mm
2. 主流道衬套形式
为了便于加工，我们将衬套和定位环分开，如下图所示，使用T10A的材料，淬火后的热处理
表面硬度为40～45HRC。
如图6-1所示：

图6-1 主流道图
（二） 浇口的设计
根据 外部的特点、外观要求以及使用的要求，我们不应该留下哓口痕迹，又因为采用一模一腔，因此采用直浇口。浇口大小设置为：2mm；如图6-2所示：

图6-2 浇口部分设计

七、导向机构的设计
（一） 导向总体设计
1. 导向零件，应改合理的均匀的分布在模具的四周,而其中心，于模具边缘应该有足够的距离,以次来保证模具的强度,从而防止导套变形。
2. 模具导柱应安装在定模座，设置在固定板的导向套，推板与垫板。
3. 为了保证良好的接触方式，导柱和分模面应设有切割槽的导套轴承。

（二）导柱设计
1. 该模具采用带头导柱，长度应适中。
2. 导柱的端部应该采用锥形的先导，从而确保能够顺利的进入到导向孔里面去。
3. 我们是应该确保它能够有：足够的抗弯强度。依据的是模具尺寸。
4. 导柱固定部分与定模座模板按H7/k6过渡配合,导柱滑动部分按H7/f6的间隙配合。
5. 表面的粗糙度为Ra=0.3μm。
6. 根据我们需要的导柱表面必须耐磨的，和他的内芯必须不容易折断很坚韧来说，我们需要使用经渗碳淬火处理或T8A,T10A淬火后达45HRC以上的低碳钢
（三） 导套设计
导套采用的是与导杆连接安装在模具，并用来确定动态模型的相对位置，其中陷阱形零件模具运动精密导轨。
1. 结构形式采用带头导套。
2. 导套孔的滑动部分接H7/f6间隙配合,它的表面粗糙度为0.3μm,其导套外径与模板一端采用H7/k6配合。
3. T8A或T10A为导套选择中的较好材料，它具有较高的耐磨性。

八、调温系统的设计
由于塑料材料的分布是不均匀的，因此有必要对其冷却系统的设计:
（一）设计原则:
1. 冷却通道，离凹模的距离：不应该太远或太近。因为一变影响，冷却效果和模具的强度，而它的距离：一般是冷却通道直径的1.5～2倍。并且需要：要大于等于10mm；孔壁间距是通道直径的2～5倍。
2. 冷却通道时，应该尽量不要通过镶块和镶块接缝以防漏水，而必要的时候也可以采用密封圈来防止漏水。
3. 冷却通道直径一般为6～14mm。
4. 浇口壁厚附近处应加强冷却。
5. 冷却通道要避免接近塑件的熔接部位。
6. 避免造成模具表面冷却不均匀。

（三）布置
冷却通道的分布图如图8-1所示：

图8-1 冷却通道

九、型腔布置图
型腔布置如图9-1所示：

图9-1 型腔布置图

十、 模具总装图

如图10-1及 10-2所示：

图10-1 模具总装图

图10-2 模具总装图
表1 零件明细表
序序号

名 称

数
量

材 料

热处理

标准件代号

备注

页次

1
螺钉
1
45
HRC40~45

2
下模座
1
1
HT200

3
凹模
1
T10A
HRC58~62

4
螺钉
4
45
HRC40~45

6
导料板
2
45
HRC40~45

7
导柱
2
20
渗碳HRC56~60

8
导套
2
20
渗碳HRC5862

总结
三年的大学时光如那滚滚东逝水一样，一去不返，但是我也有很多的收货，在这期间的坎坷，我慢慢成熟，这三年，感谢同学和老师，没有你们的帮助，我很多事情将做不成，那些时光会让我以后走上工作岗位，给我珍贵的经验和机会，而这一切，都会让我在未来更加珍惜！
这次毕业设计终于完成了！通过本次毕业设计，让我了解了很多，如实际的设计过程和模具的总体设计，注塑模各个部分的分析与排除疑难。它们都是我们这书本之中所看不到的内容。从第一个到最后一个，一个坚定的信念，那就是如何使它工作，更美丽，更精确，工作效率是我们研究的最高境界，即使以后我不可避免的遇到一些麻烦，那时候，我也不会去畏惧。
随着科学技术的高度的发达，我相信在不远的将来，我能够学到更多书本上所没有的知识与经验，了解更多的物件内涵与文化，感悟生活中息息相关却又暗含大道理，大制作的塑件。我相信，未来会变得更加美好！！

参考文献
[1] 翁其金 《塑料模工艺与塑料模设计》 机械工业出版社 2001年7月
[2] 钟毓斌 《塑料模工艺与模具设计》 机械工业出版社 2006年8月
[3] 刘建超 《塑料模具设计与制造》 机械工业出版社 2004年6月
[4] 史铁梁 《塑料模设计指导》 机械工业出版社 2000年5月
[5] 史铁梁 《模具设计指导》 机械工业出版社 2006年1月
[6] 王芳 《模具设计指导 》 机械工业出版社

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