1、题目： 镜头盖注塑模模具设计 全套图纸，加153893706目录摘要4关键词.40 绪论40.1来源背景.40.2目的40.3要求40.4实际意义4原始资料.51.1塑料制品产量和生产要求.61.2塑料品种牌号61.3 塑料制品成型性能61.4制品图样72 基本参数82.1 注射机选择82.2模具型腔数目的计算.92.3 模架选择103 成型零件尺寸及结构113.1聚苯依稀的收缩率（S）.113.2 型芯尺寸及结构设计113.3 侧型芯尺寸及结构设计133.4 型腔尺寸及结构设计144 模具结构174.1 制品小孔成型结构174.1.1 侧向分型与抽芯结构设计184.1.2 抽芯距离的确定18
2、4.1.3 抽芯力的计算184.2 浇注系统204.2.1 概述.204.2.2主流道的设计204.2.3 分流道设计214.3 推出机构224.4 导向支承紧固复位机构234.5 冷却系统 .234.6 模具结构图245 模具与成型机械关系的校核245.1制品及流道体积245.2注射机的校核.255.3 锁模力校核.265.4 拉杆间距的校核275.5 开模行程的校核275.6 模具厚度的校核27参考文献27镜头盖（SMBS-09）注射模模具设计摘要：本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的，包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、注射模具成型、工程材料等；一部分是
3、通过查手册所得；还有少部分是同学之间的交流和自己三年的实习总结。关键词：两板式、一模两腔、侧浇口、侧抽芯0 绪论0.1来源背景镜头盖（SMBS-09 ） 为ABS塑料制品，采用注塑模成型，这种制品结构比较简单，但具有侧孔结构，在模具设计的注重考虑这一问题。0.2目的通过本课题的设计，能够懂得模具的整个设计过程及综合性的掌握本专业知识，能够掌握Pro/E、CAD、Word等软件的操作方法。0.3要求设计本课题的要求的理论联系实际。在学习好相关的设计理论知识的同时，还必须了解实践操作。另外，设计的模具首先要能制造出来，还要有一定的使用价值。0.4实际意义通过本课题的设计，可以更好的掌握模具的整个设
4、计过程。在设计过程中，定会遇到许多以前没有遇到的问题，有问题就会促使自己想尽一切办法去解决，从中获得一定的知识。把整个设计做完之后，就会对知识有个系统的了解。另外，通过对CAD、Word等软件的操作，可以有更好、更熟练的操作技能。这些工作对我以后的人生将是一笔大财富。0.5主要设计内容本课题的饿设计主要包括成型零件的设计，流注系统设计，侧向抽芯与侧向分型的设计，导向及定位部分的设计，推出复位部分的设计，紧固件的设计，模具结构的整体设计，工艺过程的编导。1 原始资料1.1 塑料制品产量和生产要求根据图纸要求，此制品为小批量生产，在生产要求上不是很高，所以在模具设计时应力求结构简单，但要能达到制品
5、的各种要求。1.2 塑料品种牌号ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS， SAN， BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S代表苯乙烯。特点： 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、
6、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。1.3 塑料制品成型性能1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽 .耐热塑件,模温宜取60-80度. 3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-
7、7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。1.4制品图样1.4.1具体尺寸及要求如图1.1图 1.11.4.2根据制品尺寸几何形状进行分析1.4.2.1 尺寸及公差从制品所给的尺寸及公差查塑料模塑成型技术表3-7为8级精度等级，查表3-8 得8级精度等级为一般精度，从经济方面考虑，在模具设计时模具精度等级也应设计成一般精度等级。1.4.2.2 塑料制品的形状如图2.1，此制品为圆形制品，具有两小侧孔，所以在设计时着重是侧抽芯机构。1.4.2.3 塑料制品的壁厚由图2.1可知，此制品壁厚为1mm 3mm。拐角处壁厚不均匀，它会固化或冷却速
8、度的不同引起收缩不均匀，从而在制品内部产生内应力。因此在模具设计时要进行冷却系统的设计及适应选择浇口。1.4.2.4脱模斜度所设计的制品没有脱模斜度，即脱模斜度为零，这样制品对型心的包紧力大，脱模时较有脱模斜度的难，生产时可喷涂脱模剂。2 基本参数2.1 注射机选择根据制品结构选择立式注射机，查表塑料制品及其成型模具设计0.10初步选用SZ-100/60立式注射机，主要参数如表3.1表 3.1参数 SZ-100/60结构类型 立式注射机理论注射容量/cm 3 60螺杆直径/mm 30注射压力/MPa 150琐模力/KN 400拉杆内间距/mm 295185移模行程/mm 260最大模具厚度/m
9、m 340最小模具厚度/mm 10喷嘴球半径/mm 12喷嘴口直径/mm 4模具定位孔直径/mm 502.2模具型腔数目的计算2.2.1 计算原理通常注射机的实际注射量为注射机最大注射量的80，即V实 = Vmax80 (3-1)式中 V实 - 制品实际所需注射量，单位cm 3。Vmax - 注射机最大注射量，单位 cm 3。由表3.1 Vmax=60cm 3所以 V实=48cm 32.2.2 制品体积制品的结构及尺寸如图2.1，体积如下式计算，V制= 2827.5-2721.5-2526 2621-2421= 18463.2-3433.59-11775+2122.64-1808.64= 35
10、68.61 mm3= 3.57 cm32.2.3 型腔数目确定制品数目用n表示，利用下列公式进行计算，n= V实/V制=48/3.57=13.44通过计算可以设计12个型腔。因此制品为小批量生产，暂设计型腔数目为两个。2.3 模架选择型腔数目为四个，设计为四方布排，根据制品尺寸大小及型腔数目，查表模具标准应用手册表6-15初步选用300300模架具体结构如图2.1、2.2。图2.1 图2.23 成型零件尺寸及结构3.1聚苯依稀的收缩率（S）查塑料制品及其成型模具设计表2 ABS的收缩率范围为0.4-0.7，换算成平均收缩率ScpScp=(0.4+0.7)/2=0.55 3.2 型芯尺寸及结构设
11、计图 3.13.2.1 型芯径向尺寸计算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 43 0z 制品的基本尺寸为： 5028.0+, 5432.+将数值代入计算 得DM1=50（1+0.55%）+ 40.280328.-=50.4909.DM2=54（1+0.55%）+30.32032.-=54.5401.3.2.2 型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 32 0z 制品尺寸为：1.512.0+,5.5 零件尺寸为5.5 mm,查表公差为 0.18将数值代入计算Hm1 = 1.5(1+0.55%)+0.120312.=1.5904.Hm2= 5.5(1+0.55%)+0.180318.=5.65
12、06.3.3 侧型芯尺寸及结构设计3.3.1 侧型芯径向尺寸计算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 43 0z 制品尺寸为： 10 mm , 2 mm查表公差为0.15, 0.10将数值代入计算LM1=10（1+0.55%）+ 430.150315.=10.1705.LM2=2（1+0.55%）+ 0.10031.=2.0103.3.3.2 侧型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 32 0z 零件尺寸为3mm, 查表公差为0.16 将数值代入计算Hm= 3(1+0.55%)+0.16 0z=3.1205.3.4 型腔尺寸及结构设计3.4.1 型腔径向尺寸，利用公式DM=ls(1+Scp)
13、- 43 z+0 制品尺寸为： 56mm, 52mm查表公差为0.34,0.30 将数值代入计算DM1=56(1+0.55)- 430.34 34.0+=56.061.0+DM2=52(1+0.55)- 0.30 30.+=52.0710.+3.4.2 型腔深度尺寸，利用公式Hm = Hs(1+Scp%)-32 z+0 制品尺寸为8.5mm,7.5mm 查表公差为0.14, 0.12 将数值代入计算Hm1 = 8.5(1+0.05%)-320.14 314.0+= 8.4505.+Hm2 = 7.5(1+0.05%)- 0.12 312.0+= 7.4604.+3.4.3 型腔内凸台尺寸，径向
14、尺寸计算利用公式DM=ls(1+Scp)+ 43 0z 制品的基本尺寸为： 48查表公差为0.26将数值代入计算 得DM=48（1+0.55%）+ 430.260326.-=48.4508.3.4.4 型腔结构简单，采用整体式凹模，这种结构成形的制品质量较好，加工方便，并且就加工在型腔板上，与型腔板构成一体。3.4.5 型腔底厚、壁厚计算3.4.4.1 按刚度校核侧壁厚度，利用公式t=r11+（4-8 ）代入计算得 t=1.23 mm3.4.4.2 按强度计算，利用公式t=r(12代入计算t= 2.03 mm取较大值2.03mm 。3.4.5 底厚计算按强度计算利用公式H= 43pr= 160
15、435.22=2.88mm4 模具结构模具结构主要由以下部分组成：成型部分、侧向分型及抽芯部分、支承部分、推出机构、浇注系统、导向部分、紧固定位部分、冷却排气系统。在模具设计过程中，主要考虑塑料怎样进料，制品怎样成型、制品怎样脱出。从设计的制品结构来说，主要是侧孔的成型与脱出。4.1 制品小孔成型结构4.1.1 侧向分型与抽芯结构设计本模具中，制品侧壁上有与开模方向不同的侧向孔，阻碍制品成型结构的直接脱模，因此需将成型侧孔的成型零件做侧向运动，需做成侧型芯，然后在再从模具中推出制品，完成侧型芯的抽芯与复位的机构称为侧向分型抽芯机构。4.1.2 抽芯距离的确定抽芯距离指的是侧型芯从成型位置抽到不
16、妨碍制品取出位置时，侧型芯在抽拔方向所移动的距离，抽芯距一般应大于制品侧孔深度或凸台高度23mm。即：S 抽= h + (23) mmS抽抽芯距h制品最大侧孔深度h=4S 抽= 3+ (23) =56mm4.1.3 抽芯力的计算塑料制品在冷凝收缩时，对侧型芯产生包紧力，抽芯机构所需的抽芯力，必须克服包紧力所引起的抽芯阻力及抽芯机构机械滑动时的摩擦力，才能把活动型芯拔出。影响抽芯力的因素很多，且相当复杂，精确抽芯是十分困难的，在设计抽芯结构时，应全面分析，找出主要影响因素进行粗略计算。如下图所示侧型芯受力分析：从图中可知：摩擦力F 3=f（F 2F 1Sin） （5-1）式中： F3摩擦力F1由
17、塑料制品收缩产生的对侧型芯的包紧力造成的抽芯阻力。f摩擦系数，一般取0.5-1.0，本设计中取0.5。依据受力图可列出平衡方程式 x=0即： F3Cos= F1F 2Sin （5-2）将（5-1）代入（5-2）得F(F2F 1Sin ) Cos = F1F 2SinF =PA式中P塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力，制品在模内冷却，P取19.6MPa。A塑料制品包紧侧型芯的侧面积所以：F2=12222=120.3120 N那么 F=1200.908=117.6 N4.2 浇注系统4.2.1 概述注射模的浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止的流动通道。对其要求是：使熔体平稳的进入型腔，使
18、之按要求填充型腔，使型腔内的气体顺利排出，在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分的把压力传到各个部位，以获得组织致密，外形清晰，尺寸稳定的塑料制品。可见，浇注系统的设计是十分重要的。4.2.2主流道的设计主流道的截面形状一般为圆形，其锥度为26，在此模具的设计的设计中采用3，小端直径一般取36mm,且大于注射机喷嘴直径0.51mm,由表3-1注射机喷嘴直径为4mm。将此模具主流道小端直径设计为4mm。主流道的长度一般不超过60mm,本模具设计为45 mm。主流道大端倒角R3。由于主流道需要与高温塑料频繁接触，故设计主流道衬套是十分必要的，尤其是主流道要穿过两块板时，如果没有主流道衬套，在结合处很
19、容易发生溢料，导致主流道难以取出，主流道衬套的球半径比注射机的球半径大12mm，设计球半径为SR14mm。主流道衬套的尺寸查表3-6-62模具实用技术设计综合手册 。4.2.3 分流道设计在采用多型腔模具时，就应该使用分流道，在设计时，根据情况的不同，采用不同的截面，不同的布置。4.2.3.1 分流道的截面形状和尺寸分流道的截面形状有好几种，包括圆形、U形、半圆形、正方形。在设计时一般常用的为梯形半圆形和U形。在此模具中，采用U形分流道。 4.2.3.2分流道的布置在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品表面质量和内部性能差异不大，所以流道的布置要合适，分流道的布置有平衡式和非平衡式两种，在本模具
20、的设计过程中，为了保证制品质量，采用平衡式布局。R=0.35 L=15mm.4.2.4 浇口的设计浇口的基本作用是使分流道来的熔体产生加速以快速充满型腔。4.2.4.1 浇口的形式及特点浇口在通常情况下有直接浇口、中心浇口、侧浇口、点浇口、潜伏式浇口等几种形式。直接浇口适用与热敏性塑料；中心浇口去除浇口方便一些，它适用与圆筒形、圆环形等中心带孔的制品成型，侧浇口是从制品侧面进料；点浇口截面积较小，熔体进料时，产生很高的剪切速度，同时产生摩擦作用，提高熔体温度；潜伏式浇口适用与表面质量高的制品。在本模具的设计中，考虑使用的是多型腔，采用侧口。浇口截面形状、尺寸及位置本模具为两板式，为了便于制品脱
21、模和浇注方便，采用侧浇口，a=2mm,b=0.5mm。4.3 推出机构4.3.1 概述 推出机构的设计是为了把制品从型芯型腔中推出来，为下一次注射做准备，推出机构的设计要求有：尽量使制品留在动模上。保证制品不变形，不损坏。保证制品外观良好。结构要可靠。4.3.2 推出机构的设计推出机构一般有推杆、推管、推件块等，从制品的形状、尺寸考虑，采用直推杆。4.4 导向支承紧固复位机构 4.4.1 导向机构设计导向机构是为了使模具和模有正确的位置，以提高制品成型质量。另外，它还可以提高模具寿命。一般注射模采用的导向零件为导柱导套，在设计时选用标准件，查表5-5 模具标准应用手册 。4.4.2 支承零件在
22、此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、支撑板等。4.4.3 紧固件及其他附件4.4.3.1 上模部分固定定位圈螺钉选用M610。 固定型腔螺钉选用M615。4.4.3.2 下模部分固定下模的螺钉选用M1080。4.5 冷却系统 模具在注射时，应对模具温度进行较好的控制，才能保证制品的精度，这就要求在模具内设计冷却系统，但由于本零件较小，可以通过模具自然冷却来保证热平衡。另外此制品为小批量生产，成型的制品精度等级为一般精度，故采用模具自然冷却，不设计冷却水道。4.6 模具结构图5 模具与成型机械关系的校核5.1制品及流道体积5.1.1 制品体积 Vi=3.57cm35.1.2 流
23、道体积主流道体积V主=1/3 h(R2+Rr+r2)代入计算V主=1/3 h(R +Rr+r )=1/33.1445（4.5 24.566 2）=6.15 cm35.1.3分流道体积V分= 21R L 3R= 3.143.5215 33.143.53=1.2 cm3V总= V主+ V分=6.15 1.2=7.35 cm35.2注射机的校核5.2.1 最大注射量的校核根据公式 KV0V代入计算得V=13.32 cm 3符合注射机的要求5.2.2 注射压力的校核，按下公式PoP根据P=60-110MPa符合所需要求5.3 锁模力校核根据公式 F机（nA+A1）P经过计算 A=567mm 2A1=2
24、56 mm 代入计算 F=87符合所须的注射要求5.4 拉杆间距的校核由表3-1 可知，注射机的拉杆间距为295185，模具尺寸为300300，符合所须的注射要求。5.5 开模行程的校核根据公式 SH1+H2+H3+(510)mm代入计算H1+H2+H3+(510)= 6582mm 符合所须的注射要求5.6 模具厚度的校核模具总厚度为300mm 。符合H小300H大参考文献【1】 翁其金. 塑料模塑成型技术 . 机械工业出版社， 【2】 彭建声. 简明模具工实用技术手册 . 机械工业出版社，【3】 唐志玉. 模具设计师指南 . 国防工业出版社， 版社。 【4】 贾润礼，程志远. 实用注塑模设计手册 . 中国轻工业出 版社。 【5】 黄毅宏. 模具制造工艺 . 机械工业出版社，
