模具设计与制造毕业设计(论文)说明书.doc

毕业设计（论文）说明书专 业： 模具设计与制造 班 级： 模具3063班 姓名、学号： 第五双喜（38） 指导教师： 王晓梅 吴治明 乔女 设计时间： 2009 -6 目录毕业设计课题审批表 2陕西国防工业职业技术学院毕业设计评分表 3毕业设计阶段性检查表 4毕业设计（论文）答辩问题原始记录 5原始资料 81.塑件图的分析 92.初选成型设备 103.模具的结构设计 114.部分结构零件设计及制造工艺 185.零件制造工艺说明 186.塑件模塑工艺编制 19机械加工工艺过程卡 20说明书插图及表格清单 21绘制图纸清单 22致谢 23参考文献 24毕业设计课题审批表申报教师职 称日 期课题题目适用专业模具设计与制造专业设计内容及计划1、接受设计任务2、收集并分析必要的设计原始资料与数据0.5天3、塑料制品基本参数的计算及注射机选用0.5天4、模具类型及结构的确定0.5天5、模具结构草图的绘制 1天6、模具与成型机械关系的校核0.5天7、模具零件的必要计算1天8、绘制模具装配图2天9、绘制模具非标准零件工作图1.5天10、图样的审核 0.5天11、编制典型零件的制造工艺 1.5天12、编制塑件的模塑成型工艺 0.5天13、编制设计说明书 1天设计条件1、塑件图2、生产批量：大批量参考资料实用塑料模设计手册、课本、模具设计与制造简单手册教研室意见 教研室主任： 年 月 日系(部)意见 系主任： 年 月 日陕西国防工业职业技术学院毕业设计评分表工 程 系班 级专 业学生姓名学生学号指导教师毕业设计题目项 目参考标准分实 得 分（一）课题评定成绩（0.6）1.设计过程考评成 绩 设计过程中的独立性10分工作态度及出勤情况5分按时完成任务情况5分2.设计质量考评成 绩题目的难易程度，设计方案的合理性15分设计过程中分析、解决问题能力的表现15分掌握基础理论的情况10分资料收集、文献阅读情况10分设计图纸、说明书的质量、规范程度20分设计的创新意识及应用价值10分（二）答 辩 成 绩（0.4） 1.个人对课题工作的总体介绍情况40分2.回答基本问题的正确程度40分3.回答较复杂问题的正确程度20分总评成绩课题评定成绩0.6答辩成绩0.4 分成绩等级指导教师评语答辩小组意见答辩组组长签章： 二 年 月 日学院毕业考核委员会意见学院毕业考核委员会主任签章： 二 年 月 日 毕业设计阶段性检查表专 业模具设计与制造班 级模具3063姓 名第五双喜学 号38设计课题起止日期检 查 内 容完成情况指导建议设计态度备 注1模具类型及结构的确定（1.5天）2模具结构草图的绘制（3.5天）3绘制模具非标准零件工作图（2.5天）4编制典型零件的制造工艺（2天）5编制塑件的模塑成型工艺（0.5天）指导教师 年 月 日 毕业设计（论文）答辩问题原始记录设计图存在问题问题1题目记录回答记录问题2问题3问题4问题5问题6问题7问题8问题9问题10其他 正文1.塑件图的分析1.1塑件的模塑分析由于塑件表面要求一般，内部无要求，尺寸精度要求也不高，但表面要求美观、大方、无斑点，无缺陷，粗糙度，所以采用注射成型。1.2 塑件材料的性能材料名称结构特点化学特点性能成型特点ABS非结晶型的高聚物稳定有较高的冲击强度和表面硬度及表面耐磨性，它的热变形温度为100。C左右；还有一定的化学稳定性和良好的介电 性能，尺寸稳定性好，表面光泽，可以抛光和电镀。流动性较好，成型收缩率小，ABS塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，模塑周期短，吸水性大，成型前必须充分干燥，否则会出现银丝气泡及强度显著下降现象。该塑件材料为ABS，属通用性热塑性塑料，成型收缩率较小（通常为0.3-0.8）；在模具中凝固较快，成型周期短；但吸水性较大，成型前必须充分干燥，可在柱塞式或螺杆式注射机成形。ABS的容量r=1.031.07g/cm3。1.3塑件的结构特性该塑件壁厚均匀，结构简单，塑件尺寸较大，外部结构形式不是很复杂，除了塑件外形上有3、7的同心圆小孔，需要用小型芯来成形，来保证质品成型质量，其他结构特征都符合塑件的设计要求。因此，最后采取小型芯加推杆推出塑件。2.初选成型设备2.1计算塑件体积V塑27 cm3（利用CAD查得） V浇2720=5.4cm 3V总32.4 cm3Mv1.0532.434.02g（根据塑料模设计手册查得=1.05 g/ cm3）2.2选择注射机的型号制品的投影面积A=S1+S212360+1236014760mm2 P腔F P锁 P腔一般取4050MPa P锁250KN 通常流道凝料的质量为塑件质量的2/3 V凝=2/3V=21.708 V实=V+V凝=54.108 通常注射机的实际注射量是注射机最大注射量的80% V注=V实/80%=43.2864 43.28642=86.5728(一模两腔) 即选XS-ZY-1202.3型腔数目的确定（2个方案以上对比）（1）盖板的塑件壁厚（见CAD中零件图）为4mm，精度要求不高，成形效果还好，因塑件比较大此设计为一模两腔结构。且模架选用方便制造周期短。（2） 如采用一模多腔结构生产，根据塑件形状尺寸模具太大，难以制造，此可采用一模两腔模具结构。2.4注射机的参数的确定高聚物ABS预热和干燥温度8085（）密度(/cm3）1.031.07时间（h）23收缩率()0.30.8料筒温度后段 150170中段 165180前段180200喷嘴温度170180成型时间（S）注射时间 2090高压时间 05冷却时 20120总周期 50220模具温度5080注射压力(MPa)60100 螺杆 转速(r/min)303.模具的结构设计3.1分型面的选择分型面应选择在塑件的上表面处，由于塑件比较大，适合用少型腔，便于制造和顺利脱模。因为ABS材料流动性好，塑化效率高，凝固也较快，模塑周期短，由于塑件比较大，所以可采用冷却道进行排气，保证塑件表面的质量。塑件一模两腔对称布局，占据空间小，采用潜伏式浇口，开模时流道凝料由推出机构推出，并于制品自动切断，省掉了切除浇口的工序，这样比较简单。3.2浇口套的结构设计模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径r关系为：R=r+(12)模具浇口套流道小端直径D与喷嘴前端孔径d的关系为：D=d+（0.51）R=r+(12)mm=9+2=11mmD=d+(0.51)mm=4+1=5mm 3.3浇注系统的设计1主流道的设计主流道截面通常用圆形，为了便于流道凝料的脱出，设计成圆锥形，锥度2-6度，内壁Ra0.4m，小端直径取3-6，且大于注射机喷嘴直径0.5-1，其长度一般不必超过60。2分流道的设计原则是从主流道来的熔体能均衡到达各浇口并同时充满各型腔，本塑件形状比较大，模具一模两腔对称排列，一列排一个共两列，同时均衡进料，同时充满型腔，因此满足平衡式。U形截面又称改良式梯形流道，结合圆形与梯形的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出14，而且制造相对简单，所以选择U形流道。3浇口的设计采用潜伏式浇口，因为塑件是对称排列的，浇口设计在制品的侧面不影响外观的隐蔽部位，开模时流道凝料由推出机构推出，并于制品自动切断，省掉了切除浇口的工序。潜伏式浇口在推出制品和流道凝料时，必须要有较大的推力，因为ABS是软性材料，所以符合条件。 3.4凹模的结构设计采用镶拼组合式凹模，为了便于切削加工、抛光、研模和热处理，整个凹模型腔可由几个部分镶拼而成，侧壁之间采用扣锁连接以保证装配的准确性，减少塑料挤出接缝，固选择镶拼组合式。3.5型芯的结构设计采用导柱做型芯贯穿塑件和镶块，占据面积小，便于加工和装配。3.6型腔尺寸计算型腔型芯尺寸计算：查表11 得： 塑件的收缩率在1.02.5之间取0.55 模具制造公差取z =/3 由图示 未注公差按IT=14级型腔尺寸的计算：1230 -1 600 -0.74 240 -0.52 1200 -0.87 40 -0.3 30 -0.25 70 -0.36 20 -0.25 90 -0.36 LM=(LS+ LSSCP%-3/4)+0 (123+1230.55-0.751)+1/3 0 =122.93+0.3 0mm (60+600.55-0.750.74)+0.74/3 0 =59.775+0.25 0mm (24+240.55-3/40.52)+0.52/3 0 =23.482+0.17 0 mm(120+1200.55-3/40.87)+0.87/3 0=120.01+0.29 0 mm(2+20.55-3/40.25)+0.25/3 0 =1.824+0.08 0 mm(3+30.55-3/40.25)+0.25/3 0=2.83+0.08 0 mmHM=(HS+ HSSCP%-2/3)+0 =(4+40.55-2/30.3)+0.3/3 0=3.82+0.1 0 mm(7+70.55-2/30.36)+0.36/3 0 =6.7990+0.12DM=(DS+ DSSCP%-3/4)+0 =(2+20.0175-3/40.25) +0.25/3 0 =1.85+0.83 0mm (5+50.0175-3/40.30) +0.30/3 0=4.86+0.10 0mm 高度：HM=(HS+ HSSCP%-2/3)+0 =(1.5+1.50.0175-2/30.25) +0.25/3 0 =1.36+0.83 0mm(14+140.0175-2/30.43) +0.43/3 0 =13.96+0.14 0mm 型芯尺寸的计算：230+0.52 300+0.52 30+0.25 70+0.36 lM=(ls+ lsSCP%+3/4) 0 - =(13+130.0175+3/40.43)0 -0.43/3 =13.550 -0.14 mm lM=(ls+ lsSCP%+3/4) 0 - =(10.5+10.50.0175+0.750.43) 0 -0.43/3 =11.010 -0.14 mm3.8抽芯与斜导柱的计算S抽=h+(23)=6+2.5=8.5 mmFm=f(Fy-Fsina) =Fy ( a=0)F=Fycosa(f-tga)/1+fsinacosaF=Fy=PA=19.6136.5=2661.75 NFq=0.1A=0.13.14/2122=22.61 NFw=F+Fq/cosa-fsina=(2661.75+22.61)/0.93-0.10.37=3006 N30068=24048 N3.9模架结构的确定（参考模具设计使用手册查得标准模架160L）4.0根据模具校核设备注射机的参数:最大理论注射机容量(cm3 )30 最大模具厚度H（）180注射机压力(kg/cm2 )750 最小模具厚度H（）60锁模力（kN） 250 模板最大距离L0（）340最大注射面积(cm2 )90 模具行程L1 （）160喷嘴圆弧半径R 12喷嘴孔径D 21) 最大注射量的校核 0.8VgnV+V j 0.83082.153+2.584 2420 所以 注射量能满足要求 2） 注射压力的校核P0P 750kg/cm3 30Mpa 所以 注射压力能满足要求 3）锁模力的校核 F0F=PmA或FK1Pa (k1一般取1/32/3，现取2/3) 250KN 2812.5N 所以 锁模力也可以满足要求4）有侧抽芯时开模行程的校核 SH4+（510）16094+8=102 符合条件5）注射模最大开模行程与模具厚度有关根据所选注射机的参数可知：HminHHmax 60140180 经校核符合4.制造工艺4.1塑件制造工艺（图见CAD）工序号工序名称工序内容1备料262315（长宽高）2热调制处理3铣把所给的几个面都铣平4钻把塑件的中心放在钻床上钻成孔5线切割用线切割完成所达到的尺寸和外边的尺寸6检验检查是否合格4.2 型芯制造工艺（图见CAD）工序号工序名称工序内容1备料（正方形）9116（长高）2热调制处理3铣先把六个面铣平（留有余量）4铣铣正方形四个面都是155铣铣正方形四个面是83136铣铣倒角到尺寸7检验检查是否合格 5.零件制造工艺说明5.1零件图分析该零件为定模板，为正方体件，要加工时出螺纹孔、螺钉的安装孔、分流道、方斜导柱的安装槽等，工序较多，这就要求加工时应尽量减少工件的装夹次数，以保证加工精度。5.2毛坯选择选择锻件毛坯，要能保证斜滑块的安装精度。5.3机械加工工艺路线确定备料热处理铣（六面，对角尺）划线（各个孔的定位线）钻（螺纹孔）铣（分流道）热处理（淬火）线切割（方斜导柱安装槽）钳（研磨等）检验5.4设备及其工艺装备确定铣床，钻床，线切割机床，检验装置，测量装置，热处理设备。6.装配图及零件图7.塑件模塑工艺编制d塑料零件注射工艺卡片产品型号零部件图号共1页产品名称零部件名称 第1页材料名称材料牌号材料颜色黑色每台件数4零件净重3克零件毛重105克消耗定额g/件设备柱塞式注射机注射成型工艺料筒温度第一段至260至 注射时间闭模s s 模具编号2第二段至 至 高压 s s型腔数量4第三段至 至 注射 s s附件第四段至 至 冷却 s s第五段至270至 启模 s s喷嘴至190至 总时间 45s s总高压力注射85MPaMPa模温 60至70至 顶出高保压MPaMPa螺杆类型嵌件图号名称数量螺杆转速 15 r/min 加料刻度脱模剂零件成型后处理工序号工序内容 工艺装备 工时10准终单件热处理方式后烘 20描图加热温度 30保温温度 40描校原料干燥处理使用设备加热时间盛料高度保温时间底图号翻料时间冷却方式干燥温度95装订号干燥时间3.5h编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡 （模具专业塑料模具课题适用）机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号产品名称端盖零（部）件名称动模板共（ ）页第（ ）页材料牌号 毛坯种类毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1备料备料：45钢锻件毛坯170170602热处理调质处理3铣平面六面，对角尺并铣出一相互垂直面最为基准。4钳划各孔、槽的定位线5钳钻各孔，攻螺纹6铣分流道7热淬火，HRC43-488线切割线切割加工方斜导柱安装槽9钳对分流道处抛光处理10检验检验使其符合要求加以配合设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号 致谢三年的大学生活如流水般之快，毕业设计将成为检测我们三年来学习成绩的试金石。作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及同学们的支持与帮助，想要完成这个设计是难以想象的。在设计过程中，受到了老师的精心指导和大力支持，同时还得到了老师的亲切关怀与指导。他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。除了敬佩老师的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向王老师、岳老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到现在的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里，请接受我真诚的谢意!谢谢你们！在此我衷心的感谢帮助和爱护关心我的人永远关心快乐！ 参考文献1、吴生绪 塑料成形模具设计手册 机械工业出版社. 2008.12、塑料模具手册编写组 塑料模设计手册 机械工业出版社. 19943、翁其金 塑料模塑成型技术 机械工业出版社. 2000.114、刘昌祺 塑料模具设计手册 机械工业出版社. 19995、许发越 模具标准应用手册 机械工业出版社. 19946、王文广 塑料注射模设计技巧与实例 化学工业出版社. 20047、许发樾 实用模具设计与制造手册机械工业出版社