毕业设计论文游戏机壳塑胶模具设计.docx

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1、一、产品工艺性分析31 .产品的材料性能32 .结构工艺性4(1)壁厚分析4(2)拔模分析53 .产品体积及质量估算6二、确定模具基本结构71确定型腔数目及配置72 .分型线选择73 .浇注系统84顶出机构类型9(1)斜顶数量及结构形式10(2)顶针数量、种类及布局10复位装置设计115侧向分型与抽芯机构设计11(1)斜导柱11(2)导柱的角度11(3)活动型芯和滑块的锁紧126 .导向机构12(1)导柱结构形式12(2)导柱的布置137 .排气系统138 .冷却系统13三、成型零件的结构设计14四、模具与注射机的关系154.1 塑件的体积计算154.2 注射机的选择154.3 注射压力的校核

2、174.4 锁模力的校核174.5 模具厚度的校核194.6 开模行程的校核194.7 塑料的注射工艺参数的确定19五、型腔、型芯工作部位尺寸确定24六、浇注系统设计24七、注射机的确定24八、注射机校核24九、模架选择24十、参考文献24一、产品工艺性分析图1产品零件图1 .产品的材料性能：本产品的材料采用ABS材料，缩水率取5%,该材料是良好的热塑性材料，具有组成的硬、韧、刚特性，综合力学性较好，冲击强度较高，化学稳定性、流动性好、电绝缘性能良好，易于成型，便于加工，在生产、生活中得到广泛应用。2 .结构工艺性：（1）壁厚分析：产品壁厚较为均匀，如图2所示，注射成形式应不会发生填充不足的现

3、象。-0.5000图2产品壁厚分析（2）拔模分析:如图3所示产品的拔模斜度，外观面位洋红色，内观面位蓝色，绿色部分为未拔模斜度，未拔模的面我们将以减胶0.05-0.Imm进行拔模。3 图3产品拔模斜度分析4 .零件体积及质量估算该产品的材料为ABS,查材料手册得知ABS的密度为1.041.07gcm,此处取其密度为1.05gcm,o使用UG软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积，当然也可以根据塑件的形状手动几何计算得到实体的体积。本设计采用了UG软件画出塑件的实体图，然后通过分析可得到，如图3所示：塑件的体积V=120.2女n塑件的质量M=75.45g二、确定模具基本结构：1确定型

4、腔数目及配置：根据产品结构设计，该产品比较大、为了更好的出模，这里我们采用斜顶，所以我们优先采用一模2腔的结构。这结构对于本产品需要外观精度要求高，型腔填充效果好，据有有力保证产品的生产质量从而又能提高生产效率，塑件成本低。2.分型线选择:为了便于产品脱模，同时即不影响产品的外观。跟据该产品的结构特征,该产品结构比较简单，所以不用采用斜顶和滑块进行脱模，只要顶针顶出即可。如下图所示:图4分型线产品最大边缘位置3.浇注系统设计:根据产品的结构，我们选用大水口进胶方式，由于产品比较大，四面没有行位，而且该产品表面质量要求比较高。产品经流道模具成型后即为成品。45 .顶出机构类型:(1)斜顶数量及结

5、构形式:结合产品结构设计，为了使产品在顶出过程中不会发生损坏变形，我们在模具中设置17根顶针顶出。具体布局，如图8所示:图8顶针布局（2）顶针数量、种类及布局为了能顺利顶出，本产品顶出过程中用到17根6顶针顶出（3）复位装置设计：在顶杆的脱模机构中，顶出塑件后再次合模时（或闭模前），必须要求顶杆等元件回复或预先回复到原来的位置。通常采用弹簧推动板复位，但当推顶装置发生卡滞现象时，仅靠弹簧难以保证，须复位杆与弹簧并用。设计中具有活动型芯的脱模机构时，必须考虑到合模时互相干扰的情况，应在塑模闭合前使顶杆提前复位，以免活动型芯撞击顶杆，应设置先复位装置。复位杆由标准可查得。本设计中的模具使用弹簧先复

6、位装置，在顶杆固定板上装有弹簧，借弹簧力合复位杆作用，在合模时，使顶出杆先复位，这种方法的特点是结构简单，容易制造，但弹簧容易失效，所以要经常更换弹簧。6 .确定导向机构：本模具采用导柱导向机构。（1）导柱结构形式：导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后，动、定模板相对位置准确;在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时，引导动、定模板准确闭合,能够承受一定的锄向压力，以保证模具的正常工作。为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，均使用标准带头导柱。（2）导柱的布置：本设计中导向机构采用导柱导向，导柱采用带头导柱，其结构简单，加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合，导柱正装。7 .排

7、气系统：排气槽的作用是将型腔和型芯中周围空间内的气体及熔料所产生的气体排到模具之外。该产品在推杆的间隙、滑块镶件和分型面上都有排气效果，无需另外开排气槽。8 .冷却系统：产品四周胶料比较多，故冷却要求不高，为了缩短循环周期及方便产品质量控制，因此设计了8mm的冷却水道，冷却水道布置如图9所示：图9冷却系统三、成型零件的结构设计根据产品的内部结构特点，如图1所示，由于模具是精密模具，要求定位精度较高，所以在分型面上采用了4个虎口定位，前模芯、后模芯（见图10）与模板之间紧密配合。图10前模芯、后模芯第四章、模具与注射机的关系模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射

8、模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。4.1 塑件的体积计算由于塑件上存在一个凸台、两个钩形体和一些曲面，形状复杂，所以只能近似的计算其体积。在软件上可算出塑件的总体积V=3.2623207X10434.2 注射机的选择塑件的体积应该小于或者等于注射机的注射量。其关系式为：%件C机（0.1）喉一一注射机的注射量所以.vHi。件08=3.2623207X104/0=40779.00875Wss40.779cm3由于模具是一模2腔，所以模具塑件的总体积%=40779ca估算浇注系统的凝料体积：料=05=05x40779=23895c?所以估算的总体积为V=40.7795+20.3895=

9、61.169cm3由模具设计指导表6-24常用国产塑料注射机型号与主要技术参数，根据以上所得出的体积结果，初步选XSZY125（卧式）注射机。其主要技术规格如表5。表5XS-ZY-125（卧式）注射机主要技术规格螺杆直径（mm）42锁模力（kN）900注射容量（C1n3）125最大注射面积320注射压力（MPa）120注射行程（mm）115模具厚最大300喷嘴球半径12度（mm）最小200(mm)孔直径4模板最大行程mm300注射方式螺杆式动定模固定板尺寸mmxmm428x458拉杆空间260x290合模方式液压一机械电动机功率kW11机械外形尺寸mm*mm*mm3340x750x1500加热

10、功率kW5顶出形式两侧设有顶杆，机械顶出，中心距23Om1n1.1 3注射压力的校核塑件成型所需要的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力，其关系按下式校核：4件力式中：4件一一塑件成型所需的注射压力（MPa）；与1一一所选注射机的额定注射压力（MPa）o本塑件成型材料为PC/ABS,居件=80120MPa,对于XS-ZYT25（卧式）型注射机,=120MPa,因此4件W1,所以注射压力满足要求。4.4 锁模力的校核模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力，其关系按下式校核:PPFjf模力1jr式中：P塑料成型时型腔压力；F一塑件与浇注系统在分型面上的投影面积（mm2）；%模力注射

11、机的额定锁模力（N）。P=4件XKk一一损耗系数，这里取1/3；P塑件成型所需的注射压力（MPa）,4件=80120MPa,这里件取120MPaoP=P酣铲K=1X120=AQMPa由Pro/E分析测量，估算塑件的表面积：A=3.864X14mm2估算浇注系统在分型面的投影面积：注射机喷嘴球半径12mm,孔直径中4mm,根据成型塑料，取主流道直径D1=4mm,分流道直径d=4mm,分流道长度1=160mm。故浇注系统在分型面上的投影面积A1=4X160+4X5X2+兀（4/2）2+（3/2）2=699.625mm20所以S=A+A1=3.864。府+699.625mm2=39339.625mm

12、2PS=40MPaX39339.625mm2=1573.585KNP模=1573.585KN故俣P锁因此可得出结论：该注射机选用不合格，改选G54-S200/400.具体规格如下：螺杆直径(mm)55锁模力(kN)2540注射容量(Cm3)200400最大注射面积(cm2)645注射压力(MPa)109注射行程(mm)160模具厚度(mm)最大406喷嘴(mm)球半径18最小165孔直径4模板最大行程mm260注射方式螺杆式动定模固定板尺寸mmxmm523x637拉杆空间290x368合模方式液压一机械电动机功率kW18.5机械外形尺寸mm*mm*mm4700x1400x1800加热功率kW1

13、0顶出形式动模板设有顶板，开模时模具顶杆固定板上的顶杆通过动模板与顶板相碰，机械顶出。4.5 模具厚度的校核模具闭合高度：H=45+30+60+80+90+45=35Omm对于注射机Hmax=406mmHmin=I65mm于是HminHHmax所以，模具的闭合高度满足4.6 开模行程的校核塑件加主流道的高度H2=95mm塑件顶出距离H1=24mm侧抽芯8mm所需的开模行程为：H3=20tg20o=54mm所需的开模行程为：1=H2+H1+H3+(510)=178183mm4.7 塑料的注射工艺参数的确定由模具设计指导根据表6-5常用塑料的注射工艺参数如下所示:注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度螺

14、杆转数/(rmin):2040螺杆形式：直通式料筒温度/：后段：240280C中段：260290C前段：240270C喷嘴温度/：230250模具温度/：90110注射压力/MPa:80120注射时间/S：05S保压力/MPa：4050保压时间/S：2080S第五章型腔、型芯工作部位尺寸确定由PS塑件的收缩率0.4%0.7%,算得其平均收缩率为0.35%型腔工作部位尺寸计算公式型腔径向尺寸+3+5(1m)0=(1+S)1S-xZ0型腔深度尺寸+b+6(Hm)=(1+S)HS-x10型芯径向尺寸OO(Im)=(1+S)1S+xZ-型芯高度尺寸OO(hm)-=(1+S)hS+xY式中1S-塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸(mm)IS-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一塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸(mm)/一