机电工程学院
毕业设计说明书
设计题目: 闹钟外壳注塑模设计
学生姓名： 曹辉 学 号： 2004181012 专业班级： 材控0401 指导教师： 李海平
2008年5 月 30日
目 次
1 引言................................................................... 2 2 模塑工业规程的编制 ..................................................... 3 2.1 塑件分析 ............................................................. 4 2.2 计算塑件的体积和重量 预选注射机 ...................................... 5 2.3 塑件工艺参数的确定 ................................................... 5 3 确定模具结构 ........................................................... 6 3.1 分型面的选择 ......................................................... 6 3.2 形腔数目的确定和形腔的排列方式 ....................................... 7 3.3 浇注系统设计 ......................................................... 7 4 模具工作零件的结构设计 ................................................ 11 4.1 凹模的结构设计 ...................................................... 11 4.2 凸模的结构设计 ...................................................... 12 4.3 推出机构的设计 ...................................................... 13 4.4 排气方式 ............................................................ 14 5 模具设计的有关计算 .................................................... 14 5.1 成型零件的工作尺寸计算 .............................................. 14 5.2 动模上支撑型芯的垫板厚度计算 ........................................ 14 5.3 脱模阻力的计算 ...................................................... 16 5.4 加热或冷却系统的设计计算 ............................................ 16 5.5 模具闭合高度的确定 .................................................. 18 6 绘制模具结构草图 ...................................................... 19 7 模具与注射机有关尺寸的校核 ............................................ 19 7.1 最大注射量的校核 .................................................... 19 7.2 注射压力校核 ........................................................ 20 7.3 锁模力的校核 ........................................................ 20 7.4 注射模安装尺寸的校核 ................................................ 20 7.5 开模行程的校核 ...................................................... 21 8 绘制模具装配图及零件图 ................................................ 22 设计总结 ................................................................ 22 致谢.................................................................... 23 参考文献 ................................................................ 24
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1 引言
光阴似梭，大学四年的学习一晃而过，为具体的检验这四年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。
本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。
塑料用品在当今社会的使用越来越广泛，而且随着经济的发展，用户对各类产品的质量、产品的更新换代的速度和产品从设计、制造到投放市场的周期等要求越来越高，竞争空前激烈。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。
用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。为了适应工业对模具的要求，在模具生产中采用了许多新的工艺和先进加工设备。电子计算机的应用给这些工业发达国家的模具工业开辟了新的前景。预计模具工业还将有新的发展。
21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。由此可见，未来模具工业和技术的主要发展方向将是大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化、智能化和网络化。模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立
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体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。
2 模塑工业规程的编制
2.1 塑件分析
2.1.1 塑件的设计要求
由于零件图上没有给出尺寸公差，所以在精度上没有特殊的要求。根据ABS的性能，查手册，建议采用的一般精度为5级（SJ1372-78），则对应的模具相关零件的尺寸可以保证，且不会增加制造难度。根据基本尺寸和公差等级查出公差值，即设计要求如下图：
图2.1制件图
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2.1.2 塑件注塑成型工艺的可能性和经济性
塑件使用的材料为ABS,工艺参数如下： 密度 (Kg.dm-3) 1.13——1.14 收缩率 % 0.3~0.8 熔 点 ℃ 130~160 热变形温度 45N/cm 65~98 弯曲强度 Mpa 80 拉伸强度 MPa 35~49 拉伸弹性模量 GPa 1.8 弯曲弹性模量 Gpa 1.4 压缩强度 Mpa 18~39 缺口冲击强度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 体积电阻系数 Ωcm 1013 击穿电压 Kv.mm-1 15 介电常数 60Hz3.7
闹钟后盖的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。闹钟后盖的注塑材料首先选用ABS，闹钟的后盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在。所以我们必须很好多处理后盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了Pro/E的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔。也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。 2.1.3 生产批量
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