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锥形带轮注塑模具设计.rar
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- 锥形带轮注塑模具设计
摘 要
塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀， 电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、 电器、家电和通讯产品制造中。注塑成形是成形塑件的主要方法之一，是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。本次毕业设计的产品为锥形带轮，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分型面、 型腔数目、 浇口形式、 位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，以及它们的定位和紧固方式。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠、并能保证产品质量，对此类注塑产品的模具设计有参考价值。
关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计，锥形带轮
Abstract
Plastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency,and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is Cone pulley, which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production. After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .
Key Words: Plastic ，Injection molding ，Mold design，Cone pulley
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第一章 绪论 5
1.1 引言 5
1.2 塑料模具在国民经济中的作用 5
1.3 塑料成型模具发展趋势 7
第二章 模具具体设计过程 8
2.1工艺性分析 8
2.2 确定型腔数目 8
2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 9
2.4 浇注系统的设计 10
2.5分型面的确定 11
2.6 选用模架 12
2.7 校核注射机 16
2.8 推出结构设计 16
2.9 冷却系统的设计 17
2.10 排气系统的设计 17
2.11 顶出机构 17
第三章 成型零件的结构设计与计算 20
3.1模具部分的型芯 20
3.2成型零件钢材的选用 20
3.3成型零件工作尺寸的计算 20
3.4 模架的确定和标准件的选用 21
5.1加热系统 28
5.2冷却系统 28
总结与展望 30
参考文献 31
致 谢 32
如图所示塑件，材料为ABS，收缩率0.3%～0.8%。生产批量15万件。
2.1工艺性分析
锥形带轮如下图2.1所示
图2.1
1）该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状复杂，采用一模腔。
2）为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。
2.2 确定型腔数目
注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：
（1）塑件的尺寸精度；
（2）模具制造成本；
（3）注塑成型的生产效益；
该塑件属于批量生产，精度要求一般，塑件尺寸适中，故有以下三种方案，如下图2.2所示：
图2.2
（1）.一模一腔——模具尺寸小，生产效率较低。
（2）.一模两腔——模具尺寸小，生产效率较低。
（3）.一模四腔——模具尺寸适中，生产效率较高。
根据塑件的生产批量假设是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故选用方案（1）。
按照塑件所示尺寸，近似计算：
塑件体积Vs≈2.7688cm3
查表6-1塑料ABS的密度为 1.02～1.05g/cm3 (注塑级密度为1.05g/cm3)
单件塑件重量：ms=2.128*1.05g=2.9526≈3g
2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定
查表6-4ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。
平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%
型腔工作部位尺寸：
型腔径向尺寸：L m+δ0=〔(1+ S )×Ls -X△〕+δ0
型腔深度尺寸：H m+δ0=〔(1+ S )×Hs -X△〕+δ0
型芯径向尺寸：lm-δ0=〔(1+ S )×ls -X△〕-δ0
型芯高度尺寸：hm-δ0=〔(1+ S )×hs -X△〕-δ0
中心距尺寸： Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2
式中 Ls—塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）
ls —塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）
Hs—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）
hs—塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）
Cs—塑件中心距深度基本尺寸的平均 尺寸（mm）
修正系数，取0.5~0.75
塑件公差（mm）
δz—模具制造公差，取（1/3~1/4）△
各工件部位尺寸计算结果如图所示
通常，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部件不需要进行收缩率计算。
2.4 浇注系统的设计
（1）确定分型面的位置。
（2）确定浇口形式及位置。为了提高生产效率，便于去除浇口凝料采用中心浇口尺寸与位置如图2.3所示。
塑件在浇口处的壁厚为1.5mm,浇口直径可以根据课本：《塑料成型工艺及模具设计》Ｐ73，取d=2mm
(3)型腔位置的排布。该件采用一模一腔的结构形式，那么浇注系统的设计应直接采用从主流道到型腔流道的形状及尺寸相同的设计，即平行式布置的形式。
图2.3
(4)初步设计主流道及分流道形状和尺寸。主流道设计成圆锥形，其锥角为２°～６°。
分流道截面设计成圆形截面，加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用模式。圆形截面分流道的直径可根据塑料的流动性等因素来确定，该塑料为ABS塑料，流动性好，所以选用圆形截面。根据《塑料成型工艺及模具设计》分流道的直径d可取２～６mm，浇口长度L=1mm.
2.5分型面的确定
分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。
在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，根据塑料件的要求和形状，
分型面是模具上用于取出塑件和浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。分型面决定着塑料制品在成型模具中的位置。
按形状分类分型面可分为：平面分型面，曲面分型面，阶梯分型面，斜面分型面。按其位置与注射机开模运动方向的关系可分为：分型面垂直于注射机开模运动方向，平行与开模方向，倾斜与开模方向。
分型面的选择设计，主要是根据塑件的结构、精度要求、浇注系统形式、排气方式、脱模形式及模具的制造工艺等各种因素，进行全面考虑，做出合理选择。
分型面选择设计的基本原则是，选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时还要考虑以下因素：
（1）分型面的选择应便于脱模并简化模具结构。因此尽可能使塑件在动模分离后留在动模一侧。如塑件有侧孔或侧凹，选择分型面应尽可能将侧型心置于动模，以避免定模抽心，并使抽拔距离尽量短。
（2）分型面的选择应考虑技术要求。当塑件的表面有同轴度、平行度等要求时，应尽可能将其置于同于半模内，否则，将会由于合模误差影响塑件精度。
（3）分型面应尽量选择不在影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理和修整 由于分型面处不可避免地要在塑件上留有飞边和拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处，以免影响塑件外观。
（4）分型面的选择应有利于排气 为此应尽量使分型面与充模时型腔料流末端重合，以利于排气。
（5）分型面的选择应便于模具零件加工。
（6）分型面的选择应考虑注射机的技术参数 注射成型时所需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。
综合以上因素塑料碗的分型面选择在最大轮廓处,取塑料碗上边沿处.取该处分型面简单，模具也简单，也可以脱模顺利。
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