[机械毕业设计论文]风扇前壳注塑模具设计说明书.doc

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1、设计（论文）题目风扇面盖注塑模具设计学 院： 河源职业技术学院 学生姓名： 专业班级： 08模具设计与制造1班 学 号： 指导教师： 2011 年 5 月 18 日如需要图纸等资料，联系QQ1961660126研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处，正文之后一般应列出参考文献表引文应以原始文献和第一手资料为原则。所有引用别人的观点或文字，无论曾否发表，无论是纸质或电子版，都必须注明出处或加以注释。凡转引文献资料，应如实说明。对已有学术成果的介绍、评论、引用和注释，应力求客观、公允、准确。伪注、伪造、篡改文献和数据等，均属学术不端行为致谢一项科研成果或技术创新,往往不是独自一人可以完成的

2、,还需要各方面的人力,财力,物力的支持和帮助.因此,在许多论文的末尾都列有致谢1) 著录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据，也反映出该论文的起点和深度。2) 著录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。3) 著录参考文献能起索引作用。4) 著录参考文献有利于节省论文篇幅。01 Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language PedagogyM. Prentice Hall Regents, 1994.02 Brown, J Set al. Situate

3、d Cognition and the Culture of LearningJ. Educational Reasercher, 1, 1989.03 Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion in Distributed Virtual WorldsJ. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995.学位申请者如果能通过规定的课程考试，而论文的审查和答辩合格，那么就给予学位。如果说学位申请者的课程考试通过了，但论文在答辩时被评为不合格，那么就

4、不会授予他学位。有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文，学士学位论文。学士学位论文既如需要图纸等资料，联系QQ1961660126是学位论文又是毕业论文中华人民共和国国家标准VDC 001.81、CB 7713-87号文件给学术论文的定义为：学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科现象、制定新理论的一种手段，旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”（斯蒂芬梅森）因此，没有创造性，学术论文就没有科学价值。三、创造性学术论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的罗列，应对大量的事

5、实、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。一般来说，学术论文具有论证色彩，或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法，符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。一般普通刊物（省级、国家级）审核时间为一周，高质量的杂志，审核时间为14-20天。核心期刊审核时间一般为4个月，须经过初审、复审、终审三道程序。3.期刊的级别问题。国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。如需要图纸等资料，联系QQ1961660126目录摘要IABS

6、TRACTII第一章 绪论1第二章 风扇面盖设计及其成型工艺分析2223第三章 模具与注射机的关系4453.3 注射压力的校核53.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核56第四章 模具结构的设计778101010111213131414第五章 绘制装配草图15结论15参考文献17致谢18摘要本次设计是对风扇面盖的注塑模具设计,运用UG和AutoCAD软件，完成零件3D图和总装图的设计。综述了塑料产品的工艺性能，对风扇面盖的注射成型工艺进行了分析，并选择注塑机以及设定注塑机工艺参数，主要论述了风扇面盖的注射成型工艺过程。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的虚心指导和自己的努力，相信

7、会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。关键词：注塑模具、风扇、UGAbstractThis design is on the atop of the fan blower the injection mould design,using AutoCAD and UG to create 3D charts and the design of the General Assembly drawings. Summary of the plastics technology performance, on the fan blower

8、over the injection molding process is analyzed, and select the injection molding machine and sets the injection molding machine processing parameters, mainly deals with the fan blower on the cover of the injection molding process.In the design process, there will be some difficulties, but there inst

9、ructor and the guidance of their efforts, I believe the successful completion of the graduate design tasks. As students is limited, but the lack of experience, design wrong with this unavoidable, the teachers are willing to please correct me.Key Words: Injection mold、fan blower、ug第一章 绪论电器产品是人们日常生活必不

10、可少的生活用品，人们对电器产品的要求从实用性、可靠性己经提高到对舒适性、美观性、安全性、实用经济性等方面的要求，从而对电器产品也提出了许多新的要求。对电器产品的这种不断提出的新要求，促使电器产品的外形不断的改进，外形零件的生产技术也不断得到新的发展，使电器产品外壳零件成形技术在成形领域中占有越来越重要的地位。目前，电器产品的外形设计及加工技术日益受到了国内外的高度重视，德国、美国、日本等发达国家在这方面的研究已经取得相当的进展。他们的电器产品外观美观，让人赏心悦目，而且设计高效快捷，产品更新换代加快。目前，国内在电器产品外观零件设计制造方面的研究还处于初级阶段，与发达国家的差距很大。由于电器产

11、品美观性的要求，零件外形多为复杂曲面，传统的设计方法在对零件成形过程分析以及对产品存在缺陷的处理方面显得无能为力，产品成形过程数值模拟技术跟不上的现状己经成为制约产品开发和生产的一个瓶颈。面对日益激烈的国际竞争，必须紧跟国际先进水平，不断提高电器产品外观零件的质量，降低设计和生产成本，加快生产周期。因而，风扇面盖成形技术的研究与开发具有相当重要的理论意义和实用价值。以此作为一个突破口，带动和促进相关电器产品外观零件注塑成形技术的发展和技术创新。这次毕业设计(论文)是我们在学校学习的最后一个重要环节,既是对学习、实践与研究的全面总结，又是对素质与能力的一次综合检验，也是对毕业资格与学位资格认证的

12、重要依据。其目的有以下几方面：（1）巩固和加深学过课程的基础理论知识，并培养学业综合运用有关知识和基础知识来解决塑料模具设计中碰到的技术问题的能力。（2）掌握塑料模具注塑基本设计方法和设计步骤。（3）培养在塑料模具设计的查询资料分析问题解决问题的能力。（4）全面提高综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力。（5）通过模具结构，我们对其工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、摸具零件结果设计等有了很大的了解，增强我们的实际工作能力。本次设计的题目是“风扇面盖的注塑模具设计”，其内容为：（1）注射成型塑件的分析及设计；（2）注射模结构设计；（3）确定注射模主要尺寸；（4）绘制模具结构草图

13、；（5）校核模具与注射机有关尺寸；（6）绘制模具工作图；（7）复核设计图样。第二章 风扇面盖设计及其成型工艺分析最大几何尺寸：33732047mm环境：室内，使用温度范围040无化学品接触抗冲击要求：限定量从1.5m高度，0下摔，外壳不出现裂缝或者开裂特征，不允许内部件曝露刚性要求：在2Kg负荷下无变形电气性能：电绝缘性好外观要求：部件美观，外部光洁性好使用寿命：5年根据上述使用要求可归纳产品设计要求为制品材料需要具有一定的抗冲击性并且由于是电器产品的外壳要有良好的电绝缘性，随着电器产品的大量普及价格也不断下跌，要求生产自动化程度高、成型周期短，且要求尺寸精度高，有较好电绝缘性。用UG软件对风

14、扇面盖进行实体建模。UG的图形设计是基于三维的，它与传统的二维绘图有着本质的区别。生成的模型直观，立体感强，可以在任何角度进行观察。另外系统还能计算出实体的表面积、体积、重量等。使设计者很容易、很清楚地知道零件的特性。而且可由立体图生成三视图，大大提高工作的效率和准确性，制品如图2-1图2-1 风扇面盖造型图根据以上对产品塑料性能的分析，需用ABS料。根据用途确定材料，查142选用ABS料，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS无毒，无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。收缩率为0.2%0.5%。在这里，收缩率取0.5%。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的力学强度和一

15、定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经调色可以配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右,热变形温度约为93左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前，应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。根据157，ABS的注射工艺参数条件：注塑机类型：螺杆式，螺杆转速3060r.min-1。喷嘴：形式直通式，温度180190。熔化温度：200 2

16、30。模具温度：5070。注射压力：140170MPa。保压力：5070MPa。注射时间：35S。保压时间：1530S。冷却时间：1530S。成型周期：4070S。第三章 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，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。选用注塑机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一注塑机的。选定公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。（1）确定型腔数目：一模一腔。（2）根据模具型腔能否充满与最大注射量关系，算：V塑件=5068480m

17、m33；33查1107表4-1，选注塑机XS-ZY-125，其公称注射量为125cm3. 符合V实V公。具体注射机规格如下：注射方式螺杆式螺杆直径（mm）42注射容量（cm3）125最大成型面积（cm2）320注射压力（MPa）120锁模力（kN）900模具厚度（mm）最大300最大开(合)模行程（mm3）300最小200动、定模固定尺寸（cm3）428*458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，应保证注射模内所需熔体总量的在注塑机实际的最大注射量的范围内。根据生产经验，注塑机的最大射量是其额定注射量的80%，即V塑件（总）+ V塑件（总）*20% 额定功率*80%

18、32.24+32.24*20%125*80% 38.69100所以注射量校核通过。3.3 注射压力的校核该项工作是效核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，P0为7090MPa，而该型号注塑机公称压力P为120Mpa。符合PP0。所以注射压力的校核通过。3.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值，超过了注塑机允许使用的最大成型面，则成型过程中将会出现涨模溢料现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：nA1+A2A式中n型腔数量A1单个塑件在模具分型面上的投影

19、面积（mm2）A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2）A注塑机允许使用的最大成型面积（mm2）A1337*320=107840mm2A23.14*r22nA1+A222320cm2=A注射成型时，模具所需要的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢料现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与朔件和浇注系统在分型面上的投影面积和的乘积小于注塑机的额定锁模力，即（nA1+A2）pF式中p塑料熔体对型腔的成型压力（Mpa）,其大小一般是注塑压力的80%。（nA1+A2）p13439.04*120*80%=1290147.84N=129.02kNF=900kN所以

20、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核通过。开模行程S(合模行程)指模具开合过程中动模固定板的移动距离。它的大小直接模具所能成型的塑件的高度。太小则不能成型高度较大的塑件，因为成型后，塑件无法从动定模这间取出。设计模具时，必须校核所选注塑机的开模行程，以便使其与模具的开模距离相适应。校核时，有三种情况：第一是开模行程与模具厚度无关时的校核，主要是使用液压和机械联合作用的注塑机；第二种是开模行程与模具厚度有关时的校核，这主要是指复合统统为全液压式的注塑机和有带丝杠传动复合系统的直角式注塑机；第三种是具有侧向抽芯的最大开模行程校核。在这里，选择的是XS-ZY-125注塑机，是液压和机械联合作用的注塑

21、机，所以需要校核的是开模行程与模具厚度无关时的校核。对于单分型面注射模，SmaxH=H1+H2+510mm式中H1推出距离（脱模距离）（mm）H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度(mm)H所需要开模行程（mm）Smax注射机移动板最大行程（mm）H=H1+H2Smax=300mmSmaxH所以开模行程的校核通过，选着的XS-ZY-125注塑机符合要求。第四章 模具结构的设计注射模的结构设计包括：排位及分型面的设计、成型零件的设计及寸的计算、模架的选择、浇注系统的设计、流道的设计、浇口的设计、推出机构的设计、冷却系统的设计、排气设计等。本设计采用一模一腔的设计方法，具体排样如图4-1：图 4-1

22、模具排位图将模具适当的分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺，有密切的关系，并且直接影响塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是设计中的一个关键。确定分型面的因素比较复杂。分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统、塑件的结构工艺及精度、模具的制造、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时，应遵循以下原则：1）分型面应选在塑件外形的最大轮廓出；2）确定有利的留模方式，便与塑件顺利脱模；3）保证塑件的精

23、度要求；4）满足塑件的外观质量要求；5）便于模具的加工制造；6）对成型面积的影响；7）有利于提高排气的效果；8）对侧向抽芯的影响。根据以上设计原则，对塑件进行分析：该制品无需侧抽芯，且为简化模具结构选择单分型面。由于分割出来的型腔和型芯都是复杂的曲面，人工编程无法完成型腔和型芯的制造，所以选择在UG里面创建型腔和型芯。首先，根据塑件搜索出分型线（具体如4-2图所示），然后通过拉伸分型线，创建出相应的曲面做为工具，来自动创建型腔和型芯。图4-2 分型线示意图模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流

24、的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。由于成型零件的设计包含大量的数学运算，所以借助计算机辅助设计软件UG来创建。在模具设计的开始之前，首先应该，对产品进行拔模角处理，其角度为在30130，这里选用1，然后再设置产品材料

25、ABS的收缩率1.005。模仁的尺寸（长、宽）大小设计，只要保证产品最大边界处到模仁边界的距离有25mm以上即可，结果取整值。设计结果，凹模：400*385*76.8(mm)，凸模400*385*83.45(mm)。其形状如图4-3、4-4所示。图4-3 凹模图图4-4 凸模图模架是注射模具的骨架和肢体，通过它将模具的各个部分有机的联系成为一个整体，一般由定模座板、定模板、动模板、方铁、动模座板、导柱、导套、复位杆等组成。这里选择龙记的（LKM）的大水口模架，模胚型号为CI型，规格为6060。其中A板厚65mm,B板厚50mm，方铁厚75mm。浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前

26、在模具内流经的通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统从总体上看，将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时地排出。在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射机压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。主流道是浇注系统中从注塑机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注塑机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替地反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套式（俗称浇口套）。浇口应设置在模具的对称中心位

27、置上，并尽可能保证与相联接的注塑机喷嘴为同一轴心线。在AutoCAD里，通过燕秀工具箱，调出定位环和浇口套的标准件，定位环型号为LRA,型号为60；浇口套型号为SBA,型号为16。设计结果如图4-5所示图4-5 定位环、浇口套示意图分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平衡流态的过渡段。分流道大多设置在分型面上。常用的分流道截面形状一般可以分为圆形、梯形、U形，半圆形及矩形等。圆形截面的流道总是比任何其它形状截面的流道更可取，因为在相同截面积的情况下，其比表面积最小（流道表面积与体积之比值称为比表面积

28、），即它在热的塑性熔体和温度相对较低的模具之间提供的接触面积最小，因此从流动性、传热性等方面考虑，圆形截面是分流道比较理想的形状。综上所述，选择圆形截面的分流道。查1127，ABS塑料的圆形截面分流道直径推荐值是4.79.5mm，在这里选择用直径为6mm的分流道。设计结果如图4-6。图4-6 分流道示意图浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统中的关键部分。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。风扇面盖，是表面质量和美观效果较高的塑件，在这里选用直浇的形式，这类浇口的分流道位于分型面上。注塑机在完成一次注射循环的间隔时

29、，喷嘴端部的温度低于所要求的塑料熔体的温度。位于这一区域内的塑料流动性能和成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为了克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的分流道和型腔，把这一用来容纳注塑间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开在主流道对面的动模板上，（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或者略大些，其深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。设计结果如图4-8所示图4-8 冷料穴示意图开设这种冷料穴，出了具有容纳冷料的作用外，同时还具有在开模时将主流道和分流道的冷料勾住，使其保留在动模

30、一侧，便于脱模的功能。塑件在模具上取下以前，还有一个从模具的成型零件上脱出来的过程，塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。推出机构的设计应遵循以下设计原则：1）推出机构应尽量设置在动模一侧2）保证塑件不因推出而变形损坏3）机构简单动作可靠4）良好的塑件外观5）合模时的正确复位为了能够更好的脱模，在设计初，就已经对产品进行了拔模角处理，这里用简单的顶针推出就能够保证塑件的顺利推出。制品平均壁厚均为2mm,但制品的尺寸较大，确定水孔直径为16mm。由于冷却水路的位置，结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水路传递，精确计算比较困难。实际生产中，通常都是根据

31、模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。由于动模、定模均为镶拼式，受结构限制，冷却水路布置成阶梯式，其结构形式如图4-8所示：图4-8 冷却水路示意图此制件属中型，且注射速度中等，除了利用分型面和顶针配合的间隙排气，也要开设专门排气槽。第五章 绘制装配草图结论本次设计的产品是风扇面盖。风扇面盖是薄壳塑件且出于该产品外形美观，手感好的使用要求，零件的外形全部设计为为曲面，本设计采用UG对产品进行三维建模，并完成成型零件的设计，省去了大量成型零件工作尺寸的计算。在模架的设计方面，主要是应用AutoCAD的外挂程序：燕秀工具箱。燕秀工具箱有一个比较完整的数据库。包括各大模架供货商个比较

32、完整的系列的模架，而且有各种标准。从A、B、C板到顶针，水道,这些都是标准件。只要选定型号，尺寸,就可以直接向供货商订货。这也正满足了现代模具设计标准化的需求。经过这次设计，我了解了模具设计的全过程。碰到了很多问题，也得到了很多经验。参考文献2 刘力主编 机械制图（第二版） 高等教育出版社，2004.7（2008重印）4 周文玲主编 互换性与测量技术 机械工业出版社，2005.8（2008.6重印）5 模具设计与创造简明手册 海科技出版社13 许发越 模具标准应用手册 北京：机械工业出版社，199414 陈勇 模具材料及表面处理 北京:机械工业出版社，2001等致谢在本设计的完成过程中，我的导师张涛川老师给予了我虚心指导和热情鼓励，使我顺利完成了设计内容。张老师严谨的治学态度、渊博的知识和执着的敬业精神给我留下了深刻印象。激励着我克服设计过程中一个又一个困难，同时，也让我懂得如何去踏踏实实地工作、勤勤恳恳地做人。本次设计没有试验条件，加之我的模具设计实践操作知识很少，在做课题的过程中遇到了很多困难，在张老师的热心帮助下才得以顺利完成，在此，谨向张老师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。同时也要感谢所有关心和帮助过我的院系领导，各位老师和同学，谢谢你们一直以来对我的照顾和鼓励。衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授。最后祝大家身体健康，家庭幸福。谢谢丘丽荣