显示器支架扣件塑料注射模具毕业设计
显示器支架扣件塑料注射模具设计
摘要
毕业设计是机械专业一个重要的教学环节，是实践性很强的教学内容，它是我们对前四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。本次毕业设计是为了让我们能够综合运用模具设计的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，具备设计一个简单程度零件的能力和注塑模设计的基本原理和方法，提高结构设计的能力，同时熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践。本次设计通过对塑件实体的分析，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为中等批量生产，且作为扣件类产品，故模具设计应该充分考虑注塑成型后产品的质量问题，同时浇注系统要能够自动脱模，因而为保证塑件表面质量采用点浇口，且选用三分型面注射模，即“213”开模，实现点浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模一腔中心布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。
关键词：模具；注塑模；塑料模具
Abstract
Mould design is one of the most important teaching of mechanical specialty chain, is a practice very discipline, is that we learned in the previous three years of systematic, comprehensive knowledge and skills applying, summarizing and deepening of processes.The graduation project is to enable us to study the integrated use ofmechanical manufacturing processes in the basic theory, combined with the production of practical knowledge learned in practice, independent analysis and resolution of process issues, has designed a medium-complexity parts of the process specification capabilities fixture design and application of basic principles and put laws and the development fixture design, the ability to complete the fixture structural design, but also are familiar with and use of relevant manuals, charts and other technical information and preparation of technical documents and practice for basic skills.This design through analysis of plastic entity, according to the product and plastic properties determine the number of plastic injection moulding production.The product is designed for medium-volume production, and as a fastener products, mold design should take into account after injection molding product quality problems, while pouring system to automatically release, thus to ensure the surface quality of plastic parts using the gate, and selection of injection mold for the three parting surfaces, that is, "213" opening, point the gate structure.Coursing Center of mold cavity layout, gating system using point gate molding, introduced in the form of putting out punch rollout of the finished plastic part.
Keywords: mold;injection molding; plastic mould
目录
1 绪论 (1)
1.1模具在加工工业中的地位 (1)
1.2模具的发展趋势 (1)
1.3本次设计的意义 (2)
2 产品分析 (4)
2.1塑件分析 (4)
2.1.1结构分析 (4)
2.1.2尺寸精度分析 (6)
2.1.3表面质量分析 (6)
2.2材料分析 (6)
2.2.1功能设计 (6)
2.2.2材料选择 (6)
2.2.3ABS的成型性能 (7)
2.2.4塑件材料的成型条件 (7)
2.2.5塑件体积和质量的计算 (8)
2.2.6初选注塑机 (9)
3 分型面及型腔的确定 (10)
3.1分型面的选择 (10)
3.2型腔数目的确定 (11)
3.2型腔的分布 (12)
4 浇注系统的设计 (14)
4.1浇口形式及位置的选择 (14)
4.2主流道杯的设计 (15)
4.3主流道的设计 (16)
4.4分流道的设计 (16)
5 成型零件的结构设计 (16)
5.1定模的结构设计 (17)
5.2动模的结构设计 (17)
5.3成型零件的相关计算 (18)
5.3.1型腔尺寸的计算 (19)
5.3.2型芯尺寸的计算 (21)
5.3.3型腔深度尺寸计算 (22)
5.3.4型芯高度尺寸计算 (22)
5.3.5型孔之间的中心距计算 (23)
5.4型腔侧壁和底板厚度计算 (23)
5.4.1型腔侧壁厚度计算 (23)
5.4.2底板厚度计算 (24)
6 导向机构设计 (26)
6.1导向机构设计 (26)
6.1.1导柱设计 (26)
6.1.2导套设计 (26)
6.2推出机构设计 (27)
6.2.1脱模力的计算 (27)
6.2.2推出机构的选择 (28)
6.3拉杆设计 (29)
6.4锁模机构设计 (30)
7 冷却及排气系统设计 (31)
7.1冷却系统设计 (31)
7.2排气系统设计 (33)
8 注塑机的校核 (35)
8.1模具闭合高度的确定 (35)
8.2开模行程的校核 (35)
8.3最大注塑量的校核 (36)
8.4锁模力的校核 (37)
8.5注射压力校核 (37)
8.6喷嘴尺寸的校核 (37)
9 模具工作原理 (39)
9.1模具总装图 (38)
9.2模具开合模动作 (42)
10 可行性分析 (43)
10.1实用性分析 (43)
10.2经济和环境性分析 (43)
11 总结与展望 (44)
致谢 (45)
参考文献 (46)
毕业设计（论文）独创性 (47)
毕业设计（论文）知识产权声明 (48)
附录 (49)
1 绪论
1.1模具在加工工业中的地位
模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具[]1。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。
对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。
模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本[]2。
现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。
1.2模具的发展趋势
近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：
(1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。
(2)在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。
(4) 开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种少批量的生产方式。
(5) 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。
(6) 应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
(7) 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
1.3本次设计的意义
随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设
计作为我们在校期间一次较为系统的工程训练，可以得到以下几方面的能力培养：
1) 调查研究中外文献检索和阅读能力；
2) 综合运用专业理论和知识分析、解决实际问题的能力；
3) 设计、计算与绘图的能力，包括使用计算机的能力；
4) 掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程；
5) 逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力；
6) 撰写设计说明书（论文）的能力；
7) 养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作风。
通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。
2 产品分析
2.1塑件分析
2.1.1结构分析
本次设计任务所提供的资料为塑件实体，下图为测绘出的塑件二维和三维图：
图2.1塑件二维图
图2.2塑件三维图
图2.3塑件三维图