题题 目目: 电器盖塑料模具设计摘要在我们的日常学习生活中，经常会见到各种各样的注射塑料制件，工业中的生产则更为普遍。塑料自身具有的较多特殊的优点，这使得它们成为了我们日常生活中显而易见，甚至是不能缺少的必要存在。塑料的质量轻，密度也小。它的明显优点就是在特殊场合甚至能替代钢材料，特别是它的比强度很高，具有较好绝缘的特性，介电中产生的对电能的损耗也相当低，因此它成为了现代电器以及电工这两种行业里是不可替代，甚至不可或缺的重要性极高的原材料。塑料因其化学成分，使得它的化学稳定性很高，防止磨损和减少磨损的性能也非常优秀。另外，塑料也有较高的减震性能和较强的隔音性能，这也使得它的适用范围更为广泛。大部分的塑料具有透光能力，防水性能以及绝热性能，还有防辐射以及防透气等令人想不到的不但特殊而且相当适用的性能。由此可见，塑料在各行各业中都成为不可或缺的原材料是显而易见的了。生产塑件一般都采用注射成型的方式，这样的方式具有多项优点：成型周期相当短、生产效率相对高、成型的形状尺寸精细准确、制品带嵌件、品种以多种多样等。此次对这个电器盖的设计，首先是对它进行了简单的结构分析，然后使用电脑上的UG、CAD 等制图软件对电器盖进行了针对性的三维造型设计，不但要求熟练使用电脑制图软件，而且还要手工绘制图纸，达到产品标准设计的要求。并且查阅了在大学时学过的相关书籍以及寻找图书馆的相关资料，然后绘制了电器盖模具总装配图以及电器盖主要零件图、电器盖重要模具零件加工的工艺卡、电器盖塑料模具设计说明书等。模具设计必须先规划整体的设计，此次整体结构设计的主要内容是：模具分型面的设计、流道的布置、浇口位置的选择、模具工作零件的结构设计和它们的理论计算，还有其他重要部件的设计将会在零件图中，计算的数据在零件图中也会更加具体。设计中会使用到一些制图软件，例如 UG、AutoCAD 等，制图软件是用来绘制电器盖模具的三维立体结构图以及它的二维总装图的，还有电器盖的部分零件图也要绘制。另外，还要对一些成型零件的加工工艺进行分析。模具设计不是简单的造型就好，我们还要深入地了解它的工作原理以及它的工作过程，还有它在日常生活的实用性。这样的模具设计结果才能更好的进到现实的生产中，也能使模具加工人员更加容易看懂图纸，从而尽量快的掌握其加工的流程。这次设计我花费时间精力，细心研究了电器盖，并最终确定电器盖塑料模具设计是此次设计的题目。第一步我要做的就是先用 UG 制图软件绘制出了电器盖的三维图形，然后在电脑上仔细分析它的建模结构，考虑下如何最好的选择分型面。电器盖模具的主要部分在正常情况下一般分成两个或者两个以上。选择分型面的合理与否关乎到塑料成型的完整性。还选择了适合的模架，另外用 UG 软件对电器盖进行必要的数据分析和计算。在这个设计的过程中，如何选择注塑设备是很必要的。通过对各项数据的计算核对，才能应用到我们的实际生活中。此次设计最终选择确定的塑件材料为三聚氰胺甲醛玻璃纤维，三聚氰胺甲醛玻璃纤维的综合性能比较好，它无毒、无味，形成的塑料制件具有较强的力学性能。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的密度在 1.02到1.05g/cm3之间,收 缩 率在0.3到0.8%之间。它的流动性好，容易成型。在模具内的凝固速度较快，大大缩短了模塑周期。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的热性能也很好，它的温度变化缓慢，使它具有很好的的耐低温性能和保温性能。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的机械强度很很高。三聚氰胺甲醛玻璃纤维也有非常优秀的物理性能和化学性能。关键词：关键词：电器盖；UG；AutoCAD；三维结构图；塑料模具设计目 录设计总说明摘要.2第 1 章 前言.12.1 概述22.2 塑件分析22.3 塑件材料的确定 .22.3.1 塑件材料的选择22.4 材料的性能要求 .22.4.1 主要特性 .32.4.2 技术指标 .32.4.3 制件的壁厚32.4.4 精度 .42.4.5 尺寸公差 .42.5.1 体积 .42.5.2 质量 42.5.3 型腔布局 42.6 脱模斜度.52.7 选择注塑设备及其主要参数52.7.1 电器盖杆注塑机的选型.52.7.2 电器盖选择注塑机的的详细参数.72.8 注塑机重要参数及型腔数量的校核.72.8.1 注射压力的校核.72.8.2 电器盖校准注射压力.82.8.3 型腔数量的校核.82.8.4 校核电器盖开模的行程.82.9 选择电器盖标准的模架.9第 3 章 电器盖分型面的设计.103.1 概述103.2 选择电器盖分型面 103.3 本章小结10第第 4 4 章章 电器盖浇注系统电器盖浇注系统.114.1 电器盖主流道设计 114.1.1 电器盖浇口套设计.114.1.2 浇口套的固定形式.114.2 电器盖分流道的设计 114.2.1 分流到的设计.114.2.2 浇口的尺寸 124.3 冷料穴.12第 5 章 设计电器盖模具成型零部件.145.1 电器盖型腔的设计 145.2 电器盖型芯的设计 145.3 成型零部件工作尺寸的计算.15第 6 章 脱模机构和抽芯机构的设计.186.1 概述186.2 顶杆顶出机构 186.3 推板顶出机构 18第 7 章 冷却系统的设计.187.1 冷却管道的工艺 .187.1.1 冷却管道的直径计算197.2 冷却水道的结构设计 .197.3 本章小结.19第 8 章 导柱导向机构的设计.218.1 导柱导向机构的作用 .218.2 导柱导套的选择 .21第 9 章 模具零部件材料选择.229.1 塑料模选用钢材的原则229.2 模具的选材及热处理要求229.3 模具的工作原理 239.4 型腔零件的工艺分析 .239.4.1 零件图的分析 .239.4.2 毛坯的选择 .249.4.3 定位基准的选择 .249.4.4 工艺路线的拟定 .249.4.5 夹具的选择 .25第 10 章 设计中存在的问题以及未来的解决方案.2610.1 结论2610.2 设计中的缺点以及未来改进.26参考文献.27第 1 章 前言在过去的几年里,我国国民经济以远超人们的想象的速度的快速发展,我 国的模具制造行业也紧紧随之迅速发展崛起。由于当今世界的发展情况可以看出模具制造工业越来越重要了，各国家 也越来越重视这个行业，模具制造工业的繁荣重度已经是衡量一个国家国力 的一项标。准，模具现在广泛应用到社会生产实践中，例如航天，电子产品， 医疗器械的生产等等各个行业，人们也越来越离不开这个行业了。 模具就是能生产出人们日常生活中所需求的一定物理尺寸和外形的一种 设备，利用模具可以反复加工这样这种人们所需求的物品。它也是平常人们 嘴里所说的模子。基本没有多少模具加工不出来的东西。它又被称做工业之 母。 模具有十分繁多的种类，例如，有冲压和注塑等。每种都很重要应用都 很广泛，每一样我们都缺少不了，模具是一个大家庭，正是由于每个家庭的 共同努力下，模具才会取得这么高速的发展。塑膜越来越得到广泛的应用， 现在科技越来越发达，塑料的物理性能和化学性能有了质的飞跃，例如延展 性，强度，抗疲劳性等。况且塑料非常便宜，它是可再生资源，经过简单的 化学加工后就可以得到，和铁比在这方面有着极大的优越性。塑料的组成大多数是高分子聚合物，它可以随便的变化自己形状和外形， 还可以自由改变自己的成分这样的性质决定着它有着很强的流动性，它的化 学性质什分活泼。塑料现在和以前相比有这几方面的不同；1.塑料现在越来越强硬，强度和一些刚没有多少差别，在汽车领域也被 广泛的应用。 2.强大的延展性,可以拉伸区域,不易损坏。3.塑料很轻便，和同体积的铁元素相比异常轻便。 4.色彩比较丰富，什么的颜色基本都可以适用。 5.塑料非常容易成型，所耗费额材料少。 塑料模具的制造也很简单但它可以变化成很多类，因为它受的形状和注射 剂类型的影响。模具组成最主要的组成会有几个部分，在这其中就包括了浇筑 系统，调温系统等。 现在的模具制造业越来越重要，这几年塑料模具在模具的比重中占有很大 的比例，使用塑料模具的频率和以往相比逐渐增加，应用到各个行业里，大到 军事中，小到餐桌上。所以说塑膜现在的前景很好，也是我为什么做塑膜的一 个主要原因。 这次我的毕业设计是通过对电器盖的塑料的模具设计及其其他各成型零件 的工艺设计，锻炼了我对塑料得制品设计及注射塑料工艺的选择能力、各种工 艺的改进和解决、塑模结构改进能力，深刻的学习了各种三维和 CAD 二维软件。通过了这一次电筒压杆课题，我运用已学各种知识，独立进行塑模的研究， 学会分析和解决电筒压杆塑模具出现的问题。这既是对我四年以来所学各方面第 7 页 共 32 页知识的一次全面总结，也是一次提高自己综合能力和解决实际问题能力的机会， 为以后在塑模等这类工作奠定了很好的基石。第 2 章 电器盖的工艺性分析2.1 概述本章将是对电器盖的工艺设计分析,以及确定电器盖材料收缩的性质和密度。 通过对电器盖三维体积的计算,从而确定电器盖的腔数量及其布置,最终选择电 器盖对应型号的注塑机和对应的模架。2.2 塑件分析图 2.1 是电器盖的三维立体图。从图上可以看到，这个是结构并不复杂的 塑件制件，在。 。上使用。这个塑件的材料以三聚氰胺甲醛玻璃纤维材料为原料 制作成的，因此它的浇注系统应该是薄和短的。而且熔料过程不会很长,最好选 择侧浇口。图 2.1 电器盖塑件三维图2.3 塑件材料的确定2.3.1 塑件材料的选择三聚氰胺甲醛玻璃纤维表面呈现略黄色，且无毒无味，制作成的塑件亮度 很强。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的密度在 1.02到1.05g/cm3,它的收 缩 率在0.3 到0.8%之间。三聚氰胺甲醛玻璃纤维也有很强的抗吸水能力，但是它的流动性 就显得不是很强。 三聚氰胺甲醛玻璃纤维具有足够高的强度。因它的温度变化慢，所以保温 性和耐低温性也良好。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的机械强度较强。物理性能和化 学性能。 三聚氰胺甲醛玻璃纤维也具有足够好的硬度，和常规的材料相比，它的硬 度显著。三聚氰胺甲醛玻璃纤维的吸水能力差，在特殊情况下才会吸收少量水。 三聚氰胺甲醛玻璃纤维的缺点是不耐高温，不适合长时间工作，长时间工作温 度最好控制在70上下，要是温度超过93时就会开始变形了。夏天的时候， 长时间的紫外线照射会导致它容易变化的表面干硬，干硬后就干裂脆化。第 9 页 共 32 页2.4 材料的性能要求2.4.1 主要特性三聚氰胺甲醛玻璃纤维的粘度是随着温度升高，它也会呈现上升的趋势， 因此它成型时就需要很高的压力。因为三聚氰胺甲醛玻璃纤维非常容易产生熔 接痕的情况，所以在塑料上的坡度要选择大一点。常规下的形成方式，塑件的 外形例如侧边面的厚度与它的表面变化不大，对于零件没有很大的影响。模具 的温度要最好选择 50到 60之间，以保证塑料制件制作时的精度。2.4.2 技术指标表 2-1 三聚氰胺甲醛玻璃纤维技术的指标见下2 项目数据项目数据密度3/()kgdm1.021.16比体积31/()vdm kg0.860.98吸水率(24)100p c0.20.4收缩率 s 0.40.7熔点tC130160硬度 HB9.7 R121拉强度bMPa60拉伸弹性模量1E MPa3108 . 1体积电阻率()Vcm166.9 10弯曲强度wMPa800 . 4 6 M P90108无缺口261热变形温度 t/c0 . 1 8 5 M P83103冲击韧度2()nkJm2()kkJm缺口112.4.3 制件的壁厚电器盖的壁厚是 2mm（参考了三聚氰胺甲醛玻璃纤维小型塑料制件壁厚最好选 择 3.25mm 和最小壁厚最好选择 0.80mm3） 。2.4.4 精度电器盖的精度是有变化的，后期的各方面的引导会使它和前期大不同。例 如气温会影响注塑时的外部。另一个因素是模具的结构也会影响它