台灯插座注射模具设计与制造
目录
摘要、关键词 (1)
序言 (2)
一、塑件的工艺性分析 (3)
二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制 (4)
三、注射模的结构设计 (7)
四、注射模设计的尺寸计算 (11)
五、注射机有关参数的校核 (12)
六、注射模主要零件加工工艺规程的编制 (13)
心得体会 (15)
参考文献 (15)
摘要
本课题以灯具厂的灯座产品为模具设计的对象，通过对该产品的材料，尺寸精度，表面质量以及结构工艺性等方面的分析，确定成型模具的种类。成型设备的规格和型号。编制塑件的模型成型工艺，并进一步对该灯具的注射模结构进行设计。编制了该注射模主要零件的加工工艺。
关键词灯座注射模具模具设计模具制造工艺
序言
毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及专业课，以后进行的最后一个极为重要的实践性环节，是我们综合运用所学的基础理论基本知识和基本技能去解决专业范围的工程技术问题，而进行的一次基本训练。
因此，它在我们大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练；从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
台灯灯座注射模具设计与制造
在现代工业生产中，60%-90%的工业产品都涉及到模具设计和模具制造，本课题以塑料模中的注射模为设计对象，选用台灯灯座为毕业设计实例，其目的是对注射模具设计的全过程有一个总体的认识，通过典型的设计实例，掌握一定的塑料模具设计与制造的方法。
序言
毕业设计是我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课以后进行的是最后一
个极为重要的实践性环节，是我们综合运用所学的基础理论，基础知识和基本技能去解决
专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
注射模具设计与制造
零件名称：灯座
生产批量：大批量
材料：聚碳酸酯
未注公差取MT5精度
要求设计灯座模具
一.塑件的工艺分析
塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析,塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析,其具体分析如下:
⑴塑件的原材料分析:
塑料品种:聚碳酸酯(PC),属于热塑件塑料;
结构特点:线型结构非结晶型材料、透明;
使用温度:小于130℃,耐寒性好,脆化温度为-100℃;
化学稳定性:有一定的化学稳定性,不耐碱、酯等;
性能特点:透光率较高,介电性能好,吸水性小,但水敏性强(含水量不得超过0.2%)且吸水后会降解力学性能很好,抗冲击抗蠕变性能突出,但耐磨性较差;
成型特点:熔融温度高(超过330℃才严重分解),但熔体黏度大;流动性差(溢边值为0.06mm);流动性对温度变化敏感,冷却速度快;成型收缩率小;易产生应力集中。
结论:①熔融温度高且熔体黏度大,对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型,喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴,并加热,严格控制模具温度,一般在70-120℃为宜,模具应用耐磨钢,并淬火.
②水敏性强,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象;
③易产生应力集中,严格控制成型条件,塑件成型后退火处理,消除内应力;塑件壁不宜厚,避免
有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取2°。
MT5查取公差,其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm):
塑件外形尺寸:
一、塑件的工艺性分析
塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件表面质量和塑件的结构工艺性及分析，其具体分析如下：
（1）塑料的原材料
（2）NT5查取公差，其主要尺寸公差标准如下（单位为mm ）
①塑件外的尺寸：φ69 φ70 φ127 φ129 φ170 φR5 φ137 3 8 133 ②内形尺寸：φ63 φ64 φ114 φ121
R2 60 32 30 8 φ123
φ131 φ164
③孔尺寸：φ10 φ12 φ137 φ4.5
φ2 φ5
④孔心距尺寸：34±0.28 φ96±0.50 φ150±0.57
(3)塑件表面质量分析
该塑件要求外观美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra 310m ，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。
（4）塑件的结构工艺性分析
① 从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚切匀，且符合最小壁厚要求；
②塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ12 4-φ10 4-φ4.5 4-φ5，它们切符合最小孔径要求；
③在塑件内壁有4个高2米，长11公分凸台。因此，塑件不易取出，需要考虑侧抽装置。
综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
二、确定成型设备选择与模塑工艺规程编制
（1）计算塑件的体积
V=V 1+V 2+V 3+V 4
=πr 12h 1+πr 22h 2+[(π3r 3)2+(π3r 3)2/2] 3h 3+πr 42h 4
=(3.143322360)+ (3.143612332)+ [(π365)2+(π361)2/2] 330+ (3.14365238) =200172.30mm
0 -0.86 0 -0.25 0 -1.28 0 -1.28 0 -1.6 0 -0.24 0 -1.28 0 -0.12 0 -0.28 0 -1.28 +0.74 0 +0.71 0 +1.14 0 +1.28 0 +0.2 0 +0.74 0 +0.56 0 +0.50 0 +0.28
0 +1.28 0 +1.28
0 +1.6 0 +0.32 0 +0.32
0 +1.28 0 +0.24 0 +0. 2
0 +0.24 0
(2)计算塑件的质量
计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查得P=N2kg/cm3所以塑件的质量为
W=PV
=200172.3031.2310-3
=230.20g
根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸，对塑件的材料的分析及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初送螺杆式注射机：Xs-ZY-250，（经注射机参数校核，X3 -ZY-250不能满足闭合高度要求，所以取用X3 -ZY-500）。
(3)塑件模塑成型工艺参数的确定
（4）填写模塑成型工艺卡片
三、注射模的结构设计
注射模结构设计主要包括：分型面的选择，模具型腔数目的确定及腔型的排列，共注系统设计，型芯，型腔结构的确定，推件方式，侧抽芯机构设计，模具结构零件设计等内容。
（1）分型面的选择
该塑料为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高，在选择分型面时，根据分型面的选择方案。其一，这塑件小端底平面需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔接痕，同时增加了模具结构的复杂程度。其二，选塑件大端底平面作为分型面，如图所示，采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。
（2）型腔数目的确定及型腔的排列
由于该塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中间。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。
（3）浇注系统的设计
①主流道设计
主流道是指浇注导流中以注射机喷嘴与模具接角处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是溶体最关键的部分，它的形状与尺寸对塑体的流动速度和充模时间有较大的影响。根据手册查得XS-ZY-500型注射机喷嘴的有关尺寸。
因此，必须使熔体的温度降和损失最小，主流道设计成圆锥形，其锥角为20-60，小端直径d注射机喷嘴直径大0.5-1mm。
喷嘴球半径：R0=18mm
喷嘴孔直径：d0=φ4mm
根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+（1-2）mm，d= d0+0.5mm
取主流道球面半径：R=20mm
取主流道的小端直径：d=φ4.5mm
为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为10-30。经换算得主流道大端直径D=φ12mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过渡。
②分流道的设计
在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注导流时，应设置分流道，分流道是指主流道未端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道采用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时请注意尽量减少流动过程中的热量损失的压力损失。
分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积比较大，但形状不算太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式；缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。本例从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的流流道。查有关手册得R=6mm。
a、分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸，成型工艺条件以及流道的长度等因素来确定，通常圆形截面分流道直径为2-10mm；对流动性较好的尼聚乙稀，聚丙烯等塑料的小型塑料，在分流道长度很短时，直径可小到2mm，对流动性较差的聚碳酸酯，聚砚等可大至10mm，对于大多数料，分流道截面直径常取5-6mm。
梯形截面分流道的尺寸可按下面经验公式确定
b=0.2654√m 4√L
b=2/5b
式中b——梯形大度边宽度，mm；
L——分流道的长度，mm；
m——塑件的质量，g；
h——梯形的高度，mm；
b、分流道的长度，根据型腔在分型面上的排布情况，分流道可分为一次分流道，二次分流道甚至三次分流道。分流量的长度要尽可能短，且磨折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。
c、分流道的表面粗糙度，由于分道流中与模具接触的外层塑料的外层塑料迅速冷却，只有内部的腔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1-65m左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却、固定、形成耐垫层。
d、分流道在分型面上的布置形状，分流道在分型面上的布置形式与型腔在场型面上的布置形式密切相关，如果型腔关圆形状分布，则分流道是辐射状布置，如果型腔呈矩形状分布则分流道一般采用“非”字状布置；另一个是流程尽量短，对称布置，使胀模力的中心与注射机锁模力的中心一致，分流道常用的布置形式自平恒方式和非平衡式两种，这与多型腔的平衡式与非平衡式是一致的。
③浇口设计