畢業(yè)設(shè)計(jì)---燈座模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　燈座模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)院（系）： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　學(xué) 號(hào)： xxxxx

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名： xxx </p><p>　　指導(dǎo)教師： xxx </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要………………………………………………………………………………………2</p><p&g

3、t;　　1 緒論……………………………………………………………………………………2</p><p>　　2 塑件的工藝性分析……………………………………………………………………3</p><p>　　3 成型零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………5</p><p>　　4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………

4、6</p><p>　　5 推桿的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………9</p><p>　　6注塑機(jī)的選擇…………………………………………………………………………11</p><p>　　7 模架的選擇……………………………………………………………………………12</p><p>　　8 參考文獻(xiàn)………………………

5、………………………………………………………13</p><p>　　9 致謝……………………………………………………………………………………14</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文借助有AutoCAD、PROE等繪圖軟件對(duì)燈座模具進(jìn)行了3D、2D的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，使復(fù)雜的繪圖工作得到了比較方便的完成，同

6、時(shí)提高了工作效率。對(duì)于模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)以及制造水平得到了很大的提升。</p><p>　　本文主要是對(duì)燈座模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，以及在過(guò)程中運(yùn)用到的一些數(shù)據(jù)資料，模架的選用等。</p><p>　　本文特色在于：通過(guò)對(duì)燈座模具的設(shè)計(jì)，使自己所學(xué)到的塑料模具的知識(shí)得到了運(yùn)用，并在運(yùn)用過(guò)程中使知識(shí)得到鞏固，也提高了自己的自學(xué)能力，為以后的塑膠模具設(shè)計(jì)奠定了一定的基礎(chǔ)。</p>&

7、lt;p>　　設(shè)計(jì)要求：大批量生產(chǎn)，未注公差取MT5級(jí)精度，塑料原材料為聚碳酸酯PC，要求設(shè)計(jì)燈座模具。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CAD、PROE、塑料模、模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)高聚物，一般相對(duì)分子質(zhì)量都大于1萬(wàn)，有的甚至可達(dá)百萬(wàn)級(jí)。在一

8、定溫度和壓力下具有可塑性，可以利用模具成型為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件。塑料工業(yè)是一門(mén)新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的模具制造、優(yōu)質(zhì)的模具材料、合理的工加工工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)備都是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。</p><p>　　1．1塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性</p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部

9、門(mén)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣、直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。近年來(lái)，我國(guó)各行各業(yè)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，在重點(diǎn)支持技術(shù)改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提也了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)，即要盡快提高我國(guó)模具工業(yè)的整體技術(shù)水平并迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的模具技術(shù)水平。&l

10、t;/p><p>　　日用品，有時(shí)采用精度和強(qiáng)度不太高的塑料傳動(dòng)，由于塑料具有可塑性強(qiáng)，密度小、比強(qiáng)度高、結(jié)緣性、化學(xué)穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點(diǎn)，因而受到越來(lái)越多的廠家及人民的喜愛(ài)。目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門(mén)以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域[1]。隨著機(jī)械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來(lái)越多，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，這就要求成型塑件的模具的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)制造的水平也須越來(lái)越

11、高。本文也就對(duì)日用品中的燈座模具設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行闡述。</p><p>　　2 塑件的工藝性分析</p><p>　　需要加工的零件圖及產(chǎn)品圖如下：</p><p>　　2．1 塑件的原材料分析</p><p>　　聚碳酸酯PC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料，透明；使用溫度：小于130℃，耐寒性好，脆化溫度-100℃；化學(xué)穩(wěn)定性：有一定的化學(xué)

12、穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等；性能特點(diǎn)：透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強(qiáng)（含水量不得超過(guò)0.2%），且吸水后會(huì)降解。力學(xué)性能很好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差；成型特點(diǎn)：熔融溫度高（超過(guò)3300C才嚴(yán)重分解），但熔體粘度大，流動(dòng)性差（溢邊值為0.06mm），流動(dòng)性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快， 成型收縮率小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中[2]。</p><p>　　根據(jù)上面的原材料的特點(diǎn)再結(jié)合所制造塑件的形狀得到以

13、下結(jié)論：</p><p>　　1．熔融溫度高且熔體粘度大，對(duì)于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴宜用敞開(kāi)式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在70～1200為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火。</p><p>　　2．水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。</p><p>　　3．易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后

14、需退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取2°。</p><p>　　2．2 塑件的尺寸精度分析</p><p>　　該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）：</p><p>　　2．3塑件的表面質(zhì)量分析</p><p&g

15、t;　　該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求。</p><p>　　2．4塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　?。?）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。（2）塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如Ф12、4-Ф10、4-Ф4.5、4-Ф5它們均符合最小孔徑要求。</p>

16、<p>　?。?）在塑件內(nèi)壁有4個(gè)高2.2，長(zhǎng)11的內(nèi)凸臺(tái)。因此，塑件不易取出。需要考慮側(cè)抽裝置。</p><p>　　結(jié)論：綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。</p><p>　　2．5 確定成型工藝參數(shù)</p><p>　　查閱相應(yīng)的表格得出工藝參數(shù)見(jiàn)下表，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　表2.1

17、成型工藝參數(shù)</p><p>　　3 成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3．1 型腔尺寸的確定</p><p>　　型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。由于該塑件尺寸較大，最大達(dá)φ170mm，且形狀復(fù)雜，有錐面過(guò)渡。若采用整體式型腔，加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，型腔的底部大面積鑲拼結(jié)構(gòu)。</p><p>　　查有關(guān)手冊(cè)[3]得

18、PC的收縮率為Ｑ=0.5％～0.7％，故平均收縮率為：Scp=（0.5+0.7）％／2=0.6％=0.006，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=Δ／3。</p><p>　　表3.1 型腔尺寸</p><p>　　3．2 型芯尺寸的確定</p><p>　　型芯型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)?？紤]模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 </p>

19、<p>　　表3.2 型芯尺寸</p><p>　　4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4．1 分開(kāi)面的選擇</p><p>　　在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 </p><p>　　圖4.1

20、 圖4.2</p><p>　　圖4.1小端為分型面, 圖4.2大端為分型面。本文采用圖4.2這種方案，側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模部分，模具結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。</p><p>　　4．2 確定澆口形式及位置</p><p>　　由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時(shí)，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)

21、更簡(jiǎn)單。澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質(zhì)量。可以采用潛伏式澆口，但采用這種澆口形式增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。</p><p>　　圖4.3 潛伏式澆口</p><p>　　點(diǎn)澆口是中心澆口的一種變異形式。采用幾股料進(jìn)入型腔，縮短流程，去除澆口時(shí)較方便，但有澆口痕跡。模具結(jié)構(gòu)較潛伏式澆口的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 </p><p><b>　　圖4.4 點(diǎn)澆口

22、</b></p><p>　　針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件。但是模具需要設(shè)計(jì)成雙分型面，以便脫出澆注系統(tǒng)凝料，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但能保證塑件成型要求。 </p><p>　　圖4.5 針澆口或菱形澆口</p><p>　　綜合對(duì)塑料成型性能和澆口的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口形式。</p&g

23、t;<p>　　4．3 設(shè)計(jì)主流道及分流道形狀和尺寸</p><p>　　4.3.1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)手冊(cè)查得xs-zy-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：</p><p>　　噴嘴球面半徑R0=18mm </p><p>　　噴嘴孔直徑：d0=φ4mm</p><p>　　根據(jù)

24、模具主流與噴嘴的關(guān)系：</p><p>　　R=R0+(1～2)mm </p><p>　　d=d0+0.5 mm</p><p><b>　　圖4.6 主流道</b></p><p>　　4.3.2 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、

25、注射速率等因素有關(guān)。</p><p>　　該塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式，縮短分流道長(zhǎng)度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。</p><p>　　本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查有關(guān)手冊(cè)得流道半徑R=5mm。 </p><p><b>　　圖4.7 分流道</b></p

26、><p>　　5 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　5．1 推桿的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在動(dòng)模部分，開(kāi)模后，塑件留在型腔。推出機(jī)構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過(guò)渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時(shí)并

27、不影響外觀。</p><p>　　從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　5．2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　抽芯距的計(jì)算 </p><p>　　S抽=h+(2～3)=（121-114）/2+2.5 =6mm</p><p>　　滑塊傾角的確定 </p>

28、<p>　　本例抽芯距較小，選擇α=10°。</p><p><b>　　確定斜滑塊尺寸</b></p><p>　　斜滑塊在件25導(dǎo)滑板中導(dǎo)滑，導(dǎo)滑板的高度設(shè)計(jì)為85mm，</p><p>　　斜滑塊在件25導(dǎo)滑板中能導(dǎo)滑的行程40mm（考慮限位螺釘?shù)陌惭b尺寸和推出行程）。</p><p>　　S實(shí)

29、際=tga×40= tg10×48=0.176×40=7.04 mm> S抽 </p><p><b>　　滿足抽芯距要求。</b></p><p>　　圖5.1 斜滑塊抽芯</p><p>　　圖5.2 斜銷(xiāo)抽芯</p><p><b>　　6 注射機(jī)的選擇<

30、/b></p><p>　　6．1 計(jì)算塑件的體積和重量</p><p>　　1 計(jì)算塑件的體積：V=200172.30ｍｍ3（過(guò)程略）</p><p>　　2 計(jì)算塑件的重量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得ρ=1.2Kｇ·ｄｍ3</p><p>　　所以，塑件的重量為：W=ρV＝200172.30×1.2×10-

31、3＝240.20ｇ</p><p>　　根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時(shí)所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初選螺桿式注射機(jī)：XS—ZY—250。</p><p>　　6．2模具閉合高度的確定和校核</p><p>　　6.2.1 模具閉合高度的確定 </p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零

32、件尺寸：</p><p>　　定模座板H定=45mm，壓板H壓=25mm，</p><p>　　型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm,</p><p>　　凹模鑲塊H凹=65mm,墊板H墊=35mm，模腳H模=85mm</p><p><b>　　模具閉合高度： </b></p><p>

33、;　　H閉=H足+H動(dòng)+H導(dǎo)+H型+H固+H流+H定</p><p>　　=85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm</p><p><b>　　=373mm</b></p><p>　　6.2.2 模具安裝部分的校核</p><p>　　該模具的外形尺寸為365mm×315mm

34、，XS-ZY-250型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為598×520，故能滿足模具安裝要求。</p><p>　　XS-ZY-250型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm即模具不滿足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件。</p><p>　　所以，另選注射機(jī)XS-ZY-500，即可滿足模具安裝要求。</p><p>　　6．3

35、模具開(kāi)模行程校核</p><p>　　經(jīng)查資料型注射機(jī)XS-ZY-500的最大開(kāi)模行程s=500mm,滿足下式計(jì)算所需的出件要求：</p><p>　　s>=H1+H2+a+(5～10)mm</p><p>　　=40+133+95+7</p><p><b>　　=275mm</b></p><

36、;p>　　此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過(guò)大增加開(kāi)模式距離，注射機(jī)的開(kāi)模行程足夠。 </p><p>　　經(jīng)驗(yàn)證XS-ZY-500型注射機(jī)能滿足使用要求，故可以采用。</p><p><b>　　7 模架的選擇</b></p><p>　　本塑件采用點(diǎn)澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，選擇A4型模架。模架及裝配圖如下：</p>

37、<p><b>　　圖7.1 裝配圖</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 屈華昌. 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》（第2版）。機(jī)械工業(yè)出版社教材。</p><p>　　[2] 吳兆祥. 《模具材料及表面處理》（第2版）。機(jī)械工業(yè)出版社。</p><

38、;p>　　[3] 成虹.《模具制造技術(shù)》。機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4] GB/T1800～1804-2000.公差與配合[S]：80-83.</p><p>　　[5] 孫鳳勤. 《模具制造工藝與設(shè)備》北京：機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　[6] 王志明，姚來(lái)根，李書(shū)紳等. 塑料制品在日常生活中的重要性[J].</p>&l

39、t;p>　　[7]《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組.模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)論文即將完成，我的學(xué)生生涯也要告一段落了。借此機(jī)會(huì)，我要對(duì)xx表示深深感謝，以及三年來(lái)幫助過(guò)我的老師及同學(xué)表示深深的敬意。</p><p>　　2012年3月20日</p>