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1、塑料模具课程设计说明书电器盖压缩模设计王洪臣机械系08模具1班2010/12/3衡阳财经工业职业技术学院塑料模具课程设计计算说明书目录设计课题电器盖压缩模设计 08模具1班王洪臣一、引言2二、压缩零件工艺分析31.原材料分析(酚醛 ）32. 模塑方法选择43. 模塑工艺参数确定43、 确定模具结构方案41.压缩模具的设计52.成型零件的结构形式53.凸、凹模的配合形式6四、压缩模设计的有关计算6(1)凹模工作尺寸计算7(2) 型芯工作尺寸的计算7(3) )小型芯的尺寸7(4) 凹模加料腔尺寸计算7(5) 加料腔的高度8(6) 型腔壁厚计算85、 模塑设备的选择及开模力、脱模力的校核81液压机的
2、选择82开模力的校核93脱模力的校核9六、加热和冷却系统的设计91、加热选择电热棒的数量92、所需的电功率93、电热棒的规格9七、模具总装配图10八、凹模加工工艺129、 压缩模的装配141、装配要求142、装配步骤14十、模具的工作过程15十一、结束语15致 谢15参考文献161、 引言本次课程设计任务是电器盖压缩模设计.产品是某厂生产的电器盖零件.小批量生产.画出模具结构装配图,并绘出模具的凸、凹模图等工作来实践认知模具的设计过程。从一次极其简单的模具设计方案中体会什么是模具设计，初步认知模具设计的工作性质和职责，模具设计过程中最基本的要设计到哪些专业知识，从而达到学以致用的目的。内容介绍
3、：压缩零件的工艺分析、压缩工序的工艺方案及相关计算。压缩工序的工艺方案及计算、模具总体结构设计、主要零部件的设计、模具总装图及凸凹模的零件图。模具的工作过程及特点、压缩压力机设备的选取。工作量：准备设计说明书一份、压缩模装配图、压缩模工作零件即凸、凹模各一份。压缩模具设计要求：装配模要能用以说明压缩模结构、工作原理、组成压缩模的全部零件及其相互位置和装配关系。图上应标注必要的尺寸，如模具闭合尺寸等等，不标注配合尺 寸、行为公差。机械制图国家标准填写好标题栏和零件明细表，包括件号、名称、数量、材料、热处理、标准零件代号及规格、备注等内容。模具图中的所有零件都应详细填写在明细表中，包括件号、名称、
4、数量、材料、热处理、标准零件代号及规格、备注等内容。装配图中的技术要求内容包括：凸凹模间隙、模具边和高度、模具的特殊要求、其它等。凸凹模零件图：要求绘制和标注应符合机械制图国家标准的规定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理要求及其他技术要求。设计说明书：设计者除了用公益文件和图样表达自己的课程设计结果外，还必须编写设计说明书，用以阐明自己的设计观点、方案的优劣、依据和过程。说明书中应附必要的见图，所选择的参数及所有公式应注明出处，并说明式中各种符号的的意义和单位。说书应附有参考文献目录，包括书刊名称、作者、出版社、出版年份。图纸：可以手工绘制或CAD绘制，CAD绘制。
5、某厂生产的电器盖零件如图1所示，小批量生产，试确定其工艺方案，画出模具结构装配图，并绘出除模架和紧固件等以外的所有零件图。图1二、压缩零件工艺分析1.塑件及原材料分析(酚醛 ）可塑性好，力学性能与电绝缘性能良好，收缩及收缩方向性大，硬化速度慢体积比：v=1.82.8cm3/g 压缩比：k=2.53.5密度：p=1.4g/cm3 收缩率：Q=0.6%1%塑件结构、尺寸精度、表面要求最小壁厚3.5mm，精度等级在5级以下，表面无特殊要求，容易压制成型。2. 模塑方法选择酚醛塑料即可用压缩成型也可用注射成型材料的压缩性能优良，且批量不是很高，故采用压缩成型更经济压缩模塑流程：预热，压制，无需后处理3
6、. 模塑工艺参数确定查阅资料可得模塑工艺参数： 预热温度：130150 预热时间：48min 成型压力：30MPa 成型温度：160170 保压时间：0.81（min/mm）三、确定模具结构方案按模具在压力机上的固定形式分类有如下几类:1.移动式压缩模 移动式压缩模,模具不固定在压力机上.压缩成型前,打开模具吧塑料加入型腔,然后将上下模合拢,送入压力机工作台上对塑料进行加热加压成型固化.成型后将模具移出压力机,使用专门卸模工具开模脱出塑件。这种模具结构简单，制造周期短，但因加料、开模、取件等工序均手工操作，劳动轻度大、生产率低、易磨损，适用于压缩成型批量不大的中小型塑件以及形状复杂、嵌件较多、
7、加料困难及带有螺纹的塑件。2.半固定式压缩模 半固定式压缩模一般将上模固定在压机上，下模可沿导轨移进或移除压力机外进行加料和在卸木架上脱出塑件。下模移进食用定位块定位，合模时靠靠导向机构定位。这种模具结构便于放嵌件和加料，且上模不移出机外，从而减轻了劳动强度，也可按需要采用下模固定的形式，工作时移出上模用手工取件或卸模架取件。3.固定式压缩模 固定式压缩模，上下模分别固定在压机 的上下工作台上。开合模与塑件脱出均在压机上靠操作压机来完成，因此生产效率较高、操作简单、劳动强度小、开模振动小、模具寿命长，但缺点是模具结构复杂、成本高，且安放嵌件不方便，适用于成型批量较大或形状较大的塑件。所以根据以
8、上模具的具体形式和模具不同形式的不同特点和实际情况以及塑件加工要求最终决定选择形式一 移动式压缩模。凹模、螺纹环套与模套的配合形式该压缩模为半溢式压缩模，其配合形式的最大特点是有挤压环及引导环，凹模、螺纹环套与模套的配合精度取H8/f7。引导环压缩模的引导环是引导凹模进入加料室的部分，一般在加料室的上部分设有一段引导环，引导环是一段斜度为的锥面，并设有半径为R的圆角，器作用是使凹模顺利进入加料室，减少凹模与模套之间的摩擦，增加模具使用寿命，减少开模阻力。移动式压缩模一般取20分到1度30分，该模取为1度，圆角半径取R为1.配合环 配合环是凹模、螺纹环套与模套的配合部分，其作用是保证凹模、螺纹环
9、套与模套的准确定位，配合间隙以不发生溢料和双方侧壁互不擦伤为原则，其配合精度采用H8/f7。1.压缩模具的设计加压方向与分型面的选择：利于加压、便于加料和安放嵌件、塑件外表面无痕迹如图22.成型零件的结构形式：组合式型腔结构如图33.凸、凹模的配合形式：半溢式如图4图2 塑料的加压方向与分型面图3组合式型腔结构图4凸凹模的配合形式 四、模具设计的有关计算(1)凹模工作尺寸计算平均收缩率取S=0.8%型腔的径向尺寸L为塑件尺寸，=/3，代入数据得：L=(31+310.8%-0.28)=31.04型腔的高度尺寸H为塑件尺寸，=/3，代入数据得：(2) 型芯工作尺寸的计算：凸模径向尺寸： L为塑件尺
10、寸，=/3，代入数据得型芯高度： H为塑件尺寸，=/3，代入数据得：(3) 小型芯的尺寸：塑件内螺纹为M80.75，即螺纹型芯的螺纹为M80.75，该螺纹型芯是活动型芯，螺纹的另一端与大型芯连接，考虑两型芯连接的方便性，其结构尺寸设计如下（4） 凹模加料腔尺寸计算： 1塑件的体积估算得V=6731.38 mm。考虑压缩过程中会有少量的溢料（约为5%），考虑溢料的情况下塑件的体积为15.624cm. 2塑件所需原料的体积 飞边溢料的重量系数取K=8%,查表5-2得k=2 mm(5) 加料室高度的计算 加料室高度起点一下型腔的体积 V=（13-10）6=1299.36 mm 下型芯占有加料室的体积
11、 V=1020=6280 mm 加料室的截面积 A=23=1661 mm 加料室高度由式5-12得 (6) . 型腔壁厚计算： 根据公式： H=式中取值： =35Pa a=12mm L=72mm E=2.1X10MPa A=50mm =0.03mm代入值计算可得： H=mm=10mm五、模塑设备的选择及开模力、脱模力的校核1.液压力机压力的选择1）计算塑件水平投影面积。经计算得塑件水平投影的面积2）压力机公称压力的选择。根据式：式中p单位成型压力，取k修正系数，取；n型腔个数，取代入上式得：查表根据及滑块行程，选型号为45的液压机。常用液压机型号特征液压部分活动横梁部分顶出部分公称压力回程压力
12、工作液最大压力动梁至工作台最大距离动梁最大行程顶出杆最大顶出力顶出杆最大回程力顶出杆最大行程45上压式、框架结构、下顶出45068326502501502开模力校核成型塑件所需的总压力由于凹模与模套的配合长度不大，故系数取K=0，1代入数据得 3脱模力的校核压缩模所需的脱模力塑件侧面积之和塑件与金属表面的单位摩擦力取1.47MPa 六、加热系统的设计：加热所需的电功率：P=mq=10kg35W/kg=350W选择电热棒的数量：初步估计模具的外形尺寸，上、下加热板各用三根。电热棒的规格：P=P/n=350/658W查表3-29，选用直径和长度分别为13、60的电热棒。冷却系统设计：本模具较小，发
13、热不大，散热良好故不设冷却系统。七、模具总装配图：8、 凹模加工工艺 工序号工序名称工序内容及要求1下料70mm70mm2平端面车光3车外圆车外圆到尺寸，外圆柱面留磨削余量0.3-0.4mmm,4车型腔留0.01mm研磨余量5车端面车另一端面，并保证长度尺寸6铣型腔铣型腔8-R2到尺寸7热处理按热处理工艺淬火，硬度为58-62HRC8磨外圆磨外圆到尺寸9研磨研磨型腔10检验检验各尺寸合图9、 装配要求： 1.装配步骤要求： 模具上、下两平面的平行度偏差不大于0.05 A面和B面必须同时接触 保证尺寸160.03mm压缩模的装配2.装配步骤：1.修正凹模2.修正固定板固定孔3.将型芯压入固定板4
14、.修凹模上、下两面，使A、B两面达到同时接触5.大固定板上复钻、铰导柱孔。6.将导柱压入固定板7.将固定板底面磨平8.型芯、凹模镀铬、研光9.支承板和固定板铆合十、模具的工作过程将模具移到压机上，模具预热，凹模加塑料，给模具缓慢加热使塑料融化，合模，当凸凹模完全合并后保压，塑料发生交链反应，塑件固化成形，然后从压机上移下模具，用拆模架拆开模具，把塑件和嵌件一起取出，然后用手工把嵌件拧开。十一、结束语时光飞逝，一转眼，课程设计也到了接近尾声.谈起这次课程设计，我认为最重要的就是要做好设计的预习，认真的分析老师给的题目，其次，要一丝不苟的去听老师对题目的讲解并认真思考，只有对设计的思路和要点都明白
15、了，做起设计来才能事半功倍。如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来竹篮打水一场空。在这两周来，也暴露出了自己很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意画错了线，由于对课本理论的不熟悉导致设计装配模出现错误。第二，是在学习态度上，这次课程设计是对我的学习态度的一次检验。我最大的心得体会就是作为一名模具设计人员，要具备的首要素质就是绝对的严谨。这次实习遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨才做了好多无用功。第三，在做人上，我意识到，无论做什么事情，只要自己足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。致
16、谢再次感谢老师的辅导以及同学的帮助，是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活。课程设计时间虽然很短，但我学到很多的知识，使我深刻的理解到什么是模具设计，模具设计这种工作的优缺点等等。参考文献1.徐正坤主编.冲压模具设计与制造，北京.化学工业出版社，20032.王孝培主编.冲压手册.北京.机械工业出版社.19903.李天佑主编.冲模图册.北京.机械工业出版社.19884.丁松聚主编.冷冲模设计.北京.机械工业出版社.20005.郭春生等编.汽车大型覆盖件模具.北京.国防工业出版社.19936赵方平等.汽车覆盖件模具结构参数化设计.桂林.模具工业.20057.沈兴东主编.冲压工艺与模具设计.山东科技技术出版社.200416