复印机小端盖注塑模具毕业设计

复印机小端盖注塑模具设计

摘要

塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展较快的一种。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

本文主要是设计复印机小端盖的注射模具，论述了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构设计，详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程，并对模具制造工艺要求做了说明，最后通过CAD软件绘制出模具图。

通过本设计，可以对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的细节问题，了解模具结构及工作原理，系统的复习了大学四年所学的专业知识。

关键词：注射模具；注射成型工艺；模具设计；分型面

Design of injection mould machine small end cover

Abstract

Nowadays plastics industry is to increase one of the quickest industry category in the world, injection mould is to develop quicker among them , therefore studies the injection mould has very big meaning to knowing plastic product procedure of production and raising product quality.

This paper is designed Copier small end cap injection mould , discussed the basal principle injection mould, especially One-surface injection mold design , Have introduced the molding handicraft injecting a mould detailedly、equipment Selection、feed system、Pulling mechanism and molding part design process, As well as demanded an explanation for mold manufacturing technology, Finally draw out the mould picture by CAD software.

During this design, I can have a preliminary understanding of Injection mould, note the details, know Die structure and operating principle, Review of the professional knowledge of the four-year study .

Key words: injection mould; injection mould process; mould designing;divides the profile

目录

1绪论 ........................................... 错误！未定义书签。

1.1题目的背景和意义........................................................ 错误！未定义书签。

1.2国内外模具工业的发展状况........................................ 错误！未定义书签。

1.3塑料模具发展走势......................................................... 错误！未定义书签。

1.4课题研究的意义及主要研究内容................................ 错误！未定义书签。2复印机小端盖的工艺性分析.................... 错误！未定义书签。

2.1塑件的材料与结构分析................................................. 错误！未定义书签。

2.1.1塑件的体积及质量计算....................................... 错误！未定义书签。

2.1.2塑件的结构与材料............................................... 错误！未定义书签。

2.2塑件的尺寸精度及表面质量......................................... 错误！未定义书签。

2.2.1塑件的尺寸精度................................................... 错误！未定义书签。

2.2.2塑件的表面质量 (7)

2.3 工艺性分析.................................................................... 错误！未定义书签。3注塑模具结构设计 ............................. 错误！未定义书签。

3.1分型面的确定................................................................. 错误！未定义书签。

3.2浇口的确定..................................................................... 错误！未定义书签。

3.3型腔数目的确定............................................................. 错误！未定义书签。

3.4浇注系统设计................................................................. 错误！未定义书签。

3.4.1主流道................................................................... 错误！未定义书签。

3.4.2 分流道.................................................................. 错误！未定义书签。

3.4.3 浇口的设计.......................................................... 错误！未定义书签。

3.4.4 浇口套的形式及固定方式.................................. 错误！未定义书签。

3.5成型零部件设计............................................................. 错误！未定义书签。

3.5.1成型零部件结构设计........................................... 错误！未定义书签。

3.5.2成型零件工作尺寸计算....................................... 错误！未定义书签。

3.6导向零件的设计........................................................... 错误！未定义书签。9

3.7抽芯机构和顶出机构的设计 (21)

3.7.1抽芯机构的设计 (21)

3.7.2顶出机构的设计................................................... 错误！未定义书签。

3.8脱模结构的设计............................................................. 错误！未定义书签。

3.8.1 脱模力的计算..................................................... 错误！未定义书签。4冷却设计及排气系统........................... 错误！未定义书签。

4.1冷却水道热传面积........................................................ 错误！未定义书签。

4.1.1塑料传给模具的热量......................................... 错误！未定义书签。

4.1.2冷却水的体积流量............................................. 错误！未定义书签。

4.1.3冷却水道热传面积............................................. 错误！未定义书签。

4.2排气系统的设计............................................................. 错误！未定义书签。5注射机的选择及校核............................ 错误！未定义书签。

5.1选择注射机.................................................................... 错误！未定义书签。

5.2注射机的校核................................................................ 错误！未定义书签。

5.2.1注射压力的校核.................................................. 错误！未定义书签。

5.2.2 最大注射量的校核 (30)

5.2.3锁模力的校核 (30)

5.2.4 喷嘴尺寸校核 (30)

5.2.5注射机固定模板定位孔与模具定位圈的关系 (31)

5.2.6模具外形尺寸校核 (31)

5.2.7模具的安装紧固 (31)

5.3 本章小结 (31)

6模具材料的选择................................ 错误！未定义书签。7模具装配图及制造工艺......................... 错误！未定义书签。

7.1模具装配图..................................................................... 错误！未定义书签。

7.2模具制造工艺................................................................. 错误！未定义书签。7模具可行性分析................................ 错误！未定义书签。

8.1本模具的特点................................................................. 错误！未定义书签。

8.2市场效益及经济效益分析............................................. 错误！未定义书签。9结论 ........................................... 错误！未定义书签。致谢.............................................. 错误！未定义书签。参考文献 (39)

毕业设计（论文）知识产权声明 (40)

毕业设计（论文）独创性声明 (41)

附录 (42)

1 绪论

1.1题目的背景和意义

在现代生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有优质，高产，省料和低成本等特点，现已广泛应用于汽车，航空航天，仪器仪表，家电，机械制造，石化，轻工日用品等工业部门。美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家，日本经济之所以能飞速发展，并在国际市场上占有一定优势，模具工业的迅猛发展是重要原因之一[1]。一个国家的模具设计,制造水平反映了这个国家的机械制造水平[2]。

塑料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业之一[3]。用塑模成型零件的主要优点是制造简便，材料利用率高，产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。

1.2国内外模具工业的发展状况

中国塑料机械虽然发展很快、生产品种也较多,基本上能供给国内塑料原料加工与塑料制品加工、成型所需的一般技术装备,个别产品也进入世界前列,但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比,中国塑料机械还有一定差距,主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、性能不稳定等方面。目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上,技术含量低,20世纪80-90年代的低档产品供大于求,机械制造能力过剩,企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白,仍需进口[4]。

欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术运用于其中已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛运用，显示了用信息技术带动和提升工业的优越性，在欧美，这些已经达到了广泛应用[5]。CAE技术在欧美也逐渐成熟，在注射模具设计中应用CAE分析软件，预测成型过程中可能发生的缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利CONAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。在欧洲模具展上，成型技术与快速制模技术占据了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司[6]。

1.3塑料模具发展走势

塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。

a. 超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。

b. 多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。

c. 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。

d. 模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化、网络化方向发展。

e. 更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。

f.更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。

g. 各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。

h. 逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。

i. 热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。

j. 模具标准化程度将不断提高。

k. 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。

1.4课题研究的意义及主要研究内容

结合大学四年所学的理论知识，以及将来所从事的专业，通过这次设计能够正确设计中等复杂程度的塑料模具和常见的塑料制品，能正确的分析与判断塑料制品成型过程中出现的常见缺陷，将理论知识运用到实践中，并能解决工程中到的实际问题。

本设计主要研究内容如下：

a. 熟悉端盖的图样和技术条件，然后对其进行工艺分析。

b. 确定模具型腔的数目、选择分型面、确定型腔的布置方案。

c. 确定成型零件、浇注系统、侧向分型与抽芯、脱模方式、定位与支承机构、导向机构。

d. 对注塑模的主要零件尺寸进行设计计算。

e. 选择合理的塑压设备，确定成型机的技术参数。

f. 确定模具结构,然后选用标准模架，并完成端盖注射模具设计。

g. 最后绘制端盖注射模的装配图及主要零件图，零件图标注尺寸、公差及技术条件，并对主要零件进行强度校核。

h. 根据课题研究过程，撰写毕业设计说明书，要求15000字以上。

2 复印机小端盖的工艺性分析

2.1塑件的材料与结构分析

2.1.1塑件的体积及质量计算

体积及质量的计算也利用PRO/ENGINEER的分析模块自动计算获得（塑件密度由《塑料模设计手册》表1－4查得：ρ=1.2g/cm3），如图2.1所示：

图2.1塑件三维图

结果如下：

体积 = 3.9154560e+04 MM^3

曲面面积 = 3.3292011e+04 MM^2

密度 = 1.2000000e+00 公吨/ MM^3

质量 = 4.6985471e+04公吨

故注塑件体积为：V=39.15cm3

质量为：M=39.15x1.2g=46.98g

（注：此处的塑件体积及质量都不包括浇注系统在内）

2.1.2塑件的结构与材料

塑件的三维造型如图2.2，二维如图2.3所示。

图2.2塑件三维图

图2.3塑件二维图

零件尺寸如图2.2所示，该塑件名称为复印机小端盖，塑件形状类似为平板薄壳结构，盒盖长110mm,宽85mm，高26mm，壳盖壁厚为3mm，最薄壁厚为1mm。结构对称。要求具有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能。ABS合成塑料以其很好的韧性、密封性，很高的机械强度，耐化学腐蚀，加工适应性好，注射成型，挤出成型等所有的加工方法都可以，而且尺寸稳定性好，耐碱性，耐应力开裂性也好，根据以上特点以及经济因素，采用ABS塑料。