摩托车尾灯罩注射模-本科论文.doc

题 目【摘要】本论文主要阐述了摩托车尾灯罩注射模的设计过程，材料为PS（聚苯乙烯），塑件平均厚度为2mm,属于小型注塑件。具体的设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具型腔型芯的计算及其公差的确定），浇口确定为侧浇口。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。关键词： 塑件、注射模、模具设计、工艺性能Abstract: This paper mainly expounds the motorcycle tail lamp injection mold design process, materials for the PS (polystyrene), plastic parts average thickness of 2mm, are small injection molded parts. The specific design and content is part of the process analysis from the beginning, according to the process requirements to determine the design of the general idea. Begins in part of materials selection, to take over is the molding parameters, density, shrinkage determination of types of mold and die design of the relationship between the size of precision plastic parts and structure, the choice of injection machine, mold design-related size calculation (including the mold cavity Core Calculation and determination of tolerance), identified as the side gate gate. As the process performance requirements of plastic parts injection mold injection molding in a cooling system is put into the barrel of plastic raw materials through heating and melting, making the high viscosity of the fluid, with the plunger or a screw as a pressure tool, so that melt through the nozzle with high pressure into the mold cavity, and after cooling, solidification stage, and then from the mold prolapsed into plastic products.Key words:Plastic parts, injection mould, mold design, process performance目 录1 设计题目 32原始数据 33 拟定模具结构形式 3 3.1塑料成型工艺性分析 3 3.2分型面的确定 3 3.3确定型腔数量和排列方式 3 3.4模具结构形式的确定 3.5注塑机型号的确定 4 浇注系统的设计 4.1主流道的设计 4.2分流道的设计 4.3浇口的设计 4.4冷料穴的设计 5 成型零件的结构 5.1成型零件的结构设 5.2成型零件钢材的选用 5.3成型零件工作尺寸的计算 5.4成型零件强度及支承板厚度计算 6 侧向分型与抽芯机构的设计 6.1侧向分型与抽芯机构类型的确定 6.2斜导柱侧向分型与抽芯机构形式的确定 6.3斜导住有关参数确定 6.4侧滑块的组合形式 7 模架的确定 107.1 A板尺寸107.2 B板尺寸107.3 C垫块尺寸108 排气槽的设计 109 脱模推出机构的设计 1110 温度调节系统的设计 1110.11110.21110.31110.41110.51110.611结束语 12谢辞 13文献 141 设计题目 摩托车尾灯罩注射模 2 原始数据 塑件名称：摩托车尾灯罩生产批量：大批量生产塑件材料：PS（聚苯乙烯）塑件如图2-1所示： 图-摩托车尾灯罩零件图3 拟定模具结构形式3.1塑料成型工艺性分析塑件是一摩托车尾灯罩，塑件属于薄壁塑件，生产批量大，材料为聚苯乙烯（PS）,其流动性和成型性优良，可以注塑成型。从使用性能上看该塑件无味无毒，密度为1.054g/ cm。3.2分型面的确定根据塑件的结构形式，分型面选在摩托车尾灯的底平面。3.3确定型腔数量和排列方式3.3.1型腔数量的确定 塑件的精度要求不高，又是大批量生产，又塑件侧壁有侧向通孔，考虑到使用侧向分型与抽芯机构，综合分析，故此采用的方式是一模两腔。 3.3.2型腔排列方式 因为模具里是两腔，根据塑件的结构，采用推件板推出的脱模方法，其型腔排列成双列。3.4模具结构形式的确定 从上面分析可知，本模具采用一模一腔生产，推板推出，交口采用侧交口，定模部分需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板，因此可确定模具基本结构形式为P型，推板推出，双分型面注射模。 3.5注塑机型号的确定3.5.1 注射量的计算通过计算，塑件体积为17.7cm查资料PS的密度为1.054 g/ cm，该塑件质量m为18.6 g，流道凝料的质量m还是个未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算，所以注射量m=1.6nm=1.6*2*18.6=59.52 g。3.5.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料在分型面上的投影面积A，在模具设计前是个未知数，在此可根据多型腔模的统计分析，A是每个塑件在分型面上的投影面积A的0.20.5倍，因此可用0.35n A来进行计算，所以A=n A+ A=1.35n A=1.35*2*3=8.1式中A=60*50=3000Fm=AP=8.1*25=202.5KN式中型腔压力,查表2-2(指导书)，取P型=25MPa3.5.3 选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-60/450卧式注射机，见表1表1注射机主要技术参数理论注射容量/cm3255锁模方式双曲肘螺杆直径/mm45锁模力/ k N1500注射压力/M Pa178拉杆内间距/mm460*400注射速度/(g/s)165移模行程/mm430塑压能力/(g/s)35最大模厚/mm220螺杆转速/(r/min)10390定位孔直径/mm125喷嘴球半径/mm15喷嘴孔直径/mm43.5.4注射机有关参数校核（1） 由注射机料筒塑化速率校核模具型腔数 n2式中k-注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8M-注射机的额定塑化量（g/s）t-成型周期，取40s（2） 注射压力校核 P=k*P=1.3*120=156MPa而P=178MPa，注射机校核合格。式中k-取1.3P0-取120MPa(属于薄壁件，窄浇口类)（3） 锁模力校核F=k A P型=1.2*202.5=243k N,而F=1500 k N锁模力校核合格。4 浇注系统的设计4.1主流道的设计4.1.1 主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小段尺寸为d=注射喷嘴尺寸+（0.51）=4+1=5mm主流道球面半径为SR=喷嘴球面半径+（12）=15+2=17mm4.1.2 主流道尺寸本设计采用侧浇口，两侧行腔，双分型面的模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，把衬套和定位圈设计成分体式，主流道长度取90mm，约等于定模板厚度，衬套如图-所示，材料采用T10A钢热处理淬火后表面硬度为5357HRC。 图-衬套 4.1.3 主流道的凝料体积q=3.14h/12(D+D+d) =3.14*90*(81+9*5+25)=3160.9=3.564.1.4 主流道剪切速率校核由经验公式r=3.3qv/3.14R=960.6s式中q=q+q+q=3.16+0.63+2*17.7=39.59R= (9 + 5)/2/2=0.35 cm主流道剪切速率偏小，主要是注射不大，喷嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致。4.2分流道的设计 侧滑块结构如图6-1所示： 图-侧滑块 7 模架的确定根据型腔的布局，性强分布尺寸为125*60，以 及侧向分型与抽芯机构的设计，可以确定选用模架序号为10号（355*L=355*355），模架结构形式为P3的形式，如图-所示：图-模架7.1 A板尺寸A板是定模型腔板，塑件高度50mm，在模板上还要开冷却水道，冷却水道离型腔应有一定的距离，因此A板厚度取80mm。7.2 B板尺寸B板是支撑板，根据参照尺寸取B板厚度为32 mm.。7.3 C垫块尺寸垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510）=50+25+20+510=95105 mm因此垫块厚度取125 mm。上述尺寸确定以后，就可以确定模架的序号为10，模架结构形式，板面为355*355为P的标准模架。从选定模架可知，模架外形尺寸：宽*长*高=355*355*341模架平面尺寸355*355460*400（拉杆间距），合格：模具高度341，220328650合格；模具开模所需行程=49（型芯高度）+50（塑件高度）+(510)=104109430（注射机开模行程），合格；其他各参数在前面均合格，所以本模具与所选注射机完全满足使用要求。8 排气槽的设计摩托车尾灯罩成型型腔体积小约为17.7，注射时间约为1s，采用侧浇口注射，受塑件高度的影响，需在定模版的分型面上开设排气槽，查课本的排气槽高度为0.02 mm。9 脱模推出机构的设计本设计采用推板推出机构，为了减少推件板与型芯的摩擦，应该使推件板与型芯间留0.20.25mm的间隙，本设计取0.2mm，并采用锥面配合，以防止推件板因偏心而使板溢料。10温度调节系统的设计在单位时间内塑料熔体凝固所放出的热量应等于冷却水带走的热量，模具温度设为40C。10.1冷却水的体积流量=WQ/ () = 0.00538/min式中W-单位时间（每分钟）内注入模具中的模具质量（kg/min）,按每分钟注射两次，即39.19*1.054*2=82.61 kg/minQ-单位质量的塑件在凝固时放出的热量，PS为270 kJ/kg-冷却水的密度（1000 kg/）C1-冷却水的比热容（4.187 kJ/kgC）Q1-冷却水出口温度（26C）Q2-冷却水进口温度（25C）10.2冷却管道直径为使冷却水处于湍流状态，再考虑塑件的平均壁厚，取d=8mm。10.3冷却水在管道内的流速有式V=4q/3.14d=1.78m/s大于最低流速1.66 m/s，达到湍流状态，所选管道直径合理。10.4冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h= =27251.93 kJ/ m*h*C10.5冷却管道的总传热面积A=60WQh= 342110.6模具上应开设的冷却水孔数n=3.14L=1综合考虑，冷却水道数取2。结 束 语经过8周时间我很好的完成了毕业设计，其中对模具设计的一般步聚的理解和掌握.在模具设计过程中,第一步是接受任务书,也就是接受设计题目,接下来的第二步是非常重要的,就是根据所给信息,大量查阅资料,准备好与之相关的各种手册、资料，为下一步模具结构的确定和校验做好准备，这也就是模具设计的准备阶段。从第三步开始就进入了模具设计的主要环节，通过对各种信息的处理和整和，再加上自己的想法和见解来构造模具框架。第四步就是对各种零件尺寸、刚度、位置的计算。第五步是对计算结果的校验，在老师、同学的帮助下反复修改，以使所设计的模具逐步完善、合理。经过对这次毕业设计，使我有很大的收获，使我对所学课程有了更深得掌握，特别是小问题，并且使我能很好的操作绘图软件。本次设计也是在前面几次课程设计的基础上,需查阅了大量资料,多次向老师和同学请教,并仔细认真的论证计算,最终完成了摩托车尾灯罩注射模的设计任务,这也是对我三年所学知识的一次大检测,通过本次实践,更加锻练了我的个人动手能力,独立思考能力和统筹各种信息的能力。 谢 辞通过这次设计，我学会了如何进行合理分析。同时，在本次设计过程中同时了解了如何编写技术文件，正确使用设计手册。更培养了我严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作态度。在此特别感谢我的指导老师和专业老师，本文是在得到党老师的精心指导下完成的。使我不仅学会了全新的思想观念，领会了思考问题的方式，而且掌握了学习研究的方法。在此，向党老师致以诚挚的谢意！要感谢的还有我的几位好室友好同学，从毕业设计的选题、方案设计到实际操作、论文的完成，我们共同讨论，一起钻研，击破重重困难，保证了毕业设计的顺利完成！再次衷心感谢同我一起走过大学三年的师长和同学们，并祝福他们学业有成、身体健康、工作顺利、百事可乐。最后感谢党老师在百忙之中阅读我的毕业论文，谢谢。参考文献【1】 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社，1995 【2】 彭建声. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社，1993 【3】 唐志玉. 模具设计师指南. 国防工业出版社，1999 【4】 塑料模设计手册编写组. 塑料模设计手册. 机械工业出社，1994 【5】 贾润礼，程志远. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社2000 【6】 廖念钊. 互换性与技术测量. 中国计量出版社，1991 【7】 黄毅宏. 模具制造工艺. 机械工业出版社，1999 【8】 模具制造手册编写组. 模具制造手册. 机械工业出版社，19【9】 冯炳尧，韩泰荣，蒋文生. 模具设计与制造简明手册. 上海学技术出版社，1998 【10】赵如福. 金属机械加工工艺人员手册. 上海科学技术出版社1990 【11】徐灏. 机械设计手册. 机械工业出版社，199111