模具设计与制造毕业论文
毕 业 设 计（论文）
（说 明 书）
题 目：螺丝刀外包装注射模具设计
姓 名： 秦鸿坤
编 号：
平顶山工业职业技术学院
年 月 日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
姓名秦鸿坤
专业 11级模具设计与制造
任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：螺丝刀外包装注射模具设计
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）本文主要就是针对螺丝刀的外包装塑料盒展开这一整套注射模具的设计
指导教师
系（部）主任
年月日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
机械工程系模具设计与制造专业，学生秦鸿坤于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：螺丝刀外包装注射模具设计
专题（论文）题目：螺丝刀外包装注射模具设计
指导老师：
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：，，，
，，，
平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第页
共页学生姓名：秦鸿坤专业模具设计与制造年级 11级
毕业设计（论文）题目：螺丝刀外包装注射模具设计
评阅人：
指导教师：（签字）年月日
成绩：
系（科）主任：（签字）年月日
毕业设计（论文）及答辩评语：
目录
摘要 (1)
ABSTRACT (2)
第一章塑件分析 (4)
1．1塑件概述 (4)
第二章塑件工艺分析 (5)
2.1制品成型工艺分析 (5)
2.11塑件的原材料分析 (5)
2.12塑件的尺寸精度分析 (5)
2.13塑件结构工艺性分析 (7)
2.2成型设备选择及工艺规程编制 (7)
2.21工艺参数的确定 (7)
2.22成型设备选择 (9)
第三章注射模设计 (10)
3.1模具的型腔布置 (10)
3.11型腔数目的确定 (10)
3.12型腔的排列形式 (10)
3.13分型面的选择 (11)
3.2浇注系统的设计 (12)
3.21浇注系统的设计原则及组成 (12)
浇注系统的设计原则： (12)
3.22选择浇注系统类型 (12)
3.23主流道设计 (13)
3.24分流道的设计 (13)
3.25浇口设计 (13)
3.3成型零件的结构设计 (15)
3.31凹模的结构 (15)
3.32型心的结构 (15)
3.4推出机构的设计 (17)
3.41按动力来源分类 (17)
3.42按模具结构分类 (17)
3.43按推出件分类 (17)
3.5侧向分型与抽芯机构的设计 (18)
3.6建立模架 (18)
第四章模具装配 (20)
4.1零件图如下： (20)
4.2装配流程如下： (22)
4.3装配图如下 (27)
第五章注塑机的校核 (28)
5.1最大注射量的校核 (28)
5.2注射压力的校核 (28)
5.3锁模力的校核 (28)
5.4开模行程校核 (29)
5.5模具闭合厚度的校核 (29)
第六章加工路线工艺卡的编制 (30)
6.1加工工艺路线卡编制 (30)
第七章模具的日常维护维修、安装与调试 (34)
7.1模具的日常维护维修 (34)
7.11模具的维护 (34)
7.12模具的维修 (35)
7.2模具的安装 (35)
7.3模具的调试 (36)
第八章结论 (37)
参考文献 (38)
致谢 (39)
摘要
模具简而言之就是用来成型物品的工具，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具跟我们的关系极其亲密，可能很多人都不知道，因为我们接触的都是模具已经搞定的供我们使用的东西；如塑料茶杯，餐盘，塑料座椅，笔等等还有很多都是用模具生产出来的，因此我说模具跟我们密切相关。
模具种类很多，根据加工对象和加工工艺可分为：①加工金属的模具。②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如注射模、压塑模和挤塑模等) 、橡胶模和粉末冶金模等。根据结构特点，模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。模具一般为单件，小批生产。模具种类很多，根据加工对象和加工工艺可分为：①加工金属的模具。②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如注射模、压塑模和挤塑模等) 、橡胶模和粉末冶金模等。根据结构特点，模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。模具一般为单件，小批生产。
对于本人设计的螺丝刀外壳就是用注射模具生产，借助了三维绘图软件proe和平面绘图软件cad，使用这两个软件首先完成了实物的三维图及平面图的绘制，更直观的展现了实物的外型及尺寸，再者就是绘制了整套模具各个零件的结构尺寸还有装配的流程。
这次的设计让我了解到整套模具是如何设计然后生产出我们需要的物品的，尽管目前所设计的这套模具可能各项都不达标，但是它也反应出我们生活中的那些凡是用注射模具生产的物品基本的生产流程，模具与我们时刻联系着！
关键词：注射模具塑料设计装配
论文类型：设计报告
ABSTRACT
Mould in short is used for molding tools, it is mainly by the changes of the molding material physical state to implement items shape processing. Mould with our relationship is very close, may be a lot of people don't know, because we contact is mold has been done for the things we use; Such as plastic cups, plates, plastic seats, pen and so on, and many were with mold production come out, so I said mould is closely related with us.
Mold is a lot of more phyletic, according to the object and the machining process can be divided into: (1) processing of metal mold. (2) processing and powder metallurgy mold, not of metal. Including plastic mold (such as injection mould, mold and the extrusion die, etc.), rubber mold and powder metallurgy mold, etc. According to the structure characteristics, can be divided into the planes of die and mould cavity die with space. Moulds are generally single piece and small batch production. Mold is a lot of more phyletic, according to the object and the machining process can be divided into: (1) processing of metal mold. (2) processing and powder metallurgy mold, not of metal. Including plastic mold (such as injection mould, mold and the extrusion die, etc.), rubber mold and powder metallurgy mold, etc. According to the structure characteristics, can be divided into the planes of die and mould cavity die with space. Moulds are generally single piece and small batch production.
For my design screwdriver enclosure is to use injection mold production, with the help of the
3 d drawing software proe and plane cad drawing software, using the two software first completed
a physical three-dimensional figure and the floor plan drawing, more intuitive to show the physical shape and size, moreover is the drawing of a complete set of mold structure size and various parts of the assembly process.
Let me know the design to a whole set of mold is how to design and produce the items we need, although the design of the mould, can all of our lives but it also reflects the those who use
injection mold production items of the basic production process, mold time to contact with us!
key words: The injection mold plastic design assembly
Dissertation Type：Design report
第一章塑件分析1．1塑件概述
项目载体：套装螺丝刀外壳端盖
（1）；塑料制品名称：套装螺丝刀外壳端盖
（2）；成型方法与设备：在注塑机上注塑成型
（3）；塑料原料：聚苯乙烯（ps）
（4）；密度：1.04—1.06g/cm 3
（5）；生产批量：中等批量
（6）；塑件图：（如下）
①三维图：
②二维图
第二章塑件工艺分析
2.1制品成型工艺分析
2.11塑件的原材料分析
聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯（EPS)，高抗冲聚苯乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（SPS）。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90%以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等。
最高工作温度为60～80℃。当加热至Tg以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这就使其热成型提供方便。高品质环保型：挤塑板不会发生分解和霉变，不会有有害物质挥发，化学性质稳定。同时在生产过程中，利用环保型原料，不产生有害气体，没有废水产生，所形成的固体下脚料，可回收处理再利用，是高品质环保型产品。
PS的特性：
（1）成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好。
（2）吸水性极小，成型前可不干燥。
（3）性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力。
（4）无色、透明，光学性能极好，并有高刚性。
2.12塑件的尺寸精度分析
塑件尺寸无特殊要求，全部为自由尺寸，由于此塑件成型时所有尺寸均不受模具活动部分影响，则可以根据尺寸公差表查出，选用MT6级公差，种类a；
主要尺寸公差如下；
表2-1塑件的外形尺寸公差要求
塑件标注尺寸塑件尺寸公差（选mt6）
53 53 -01.10
径37 37 -00.8
向27 27 -00.7
尺20 20 -00.6
寸10 10 -00.38
5 5-00.32
表2-2塑件的外形尺寸公差要求
塑件标注尺寸塑件尺寸公差（选mt6）深30 30 -00.7
度18 18-00.52
尺14 14 -00.46
寸10 10 -00.38
表2-3塑件的内形尺寸公差要求
塑件标注尺寸塑件尺寸公差（选mt6）径50 50+00.94
向35 35+00.8
尺25 25 +00.7
寸18 18 +00.52
表2-4塑件的内形尺寸公差要求
塑件标注尺寸塑件尺寸公差（选mt6）深29 29 +00.7
度17 17 +00.52
尺13 13 + 00.46
寸9 9 +00.38
经计算得出：
塑件体积：v=13.5cm3
塑件质量：m=ρv=1.05*13.5=15g
塑件的最大投影面积：S =（30+72）*26.5=2703mm2
=27cm2
2.13塑件结构工艺性分析
（1）塑件表面质量要求：该产品为一般常规产品，对表面没有太高要求，只要满足表面光洁，平滑，注塑痕迹不明显即可，粗糙度可取值Ra=0.4μm
（2）塑件结构特点描述：此塑件为台阶状，每个台阶都是由圆台组成共有四层，这四层圆台高分别为30，18，14，10，由于此塑件为内空心，所以其有1.5mm的壁厚，四个圆台的外围直径分别为53，37，27，20，其顶部有两个相同的半圆通孔，直径为10，由其顶部的圆台平面至最下面的圆台平面有四根筋搭在上面，圆弧倒角为R3.
(3)注塑成型性：此塑件结构简单对称，无特殊形状，成型较为简单。
2.2成型设备选择及工艺规程编制
2.21工艺参数的确定
工艺卡如下：
表2-4工艺卡
平顶山工业职业技术学院 塑件成型工艺卡 材料牌号 Ps 材料定额 单件质量 15g
资料编号
车 间 零件名称 装配图号 零件图号 螺丝刀外壳 共 页 第 页 设备型号 Xs-z-y-125 每模件数 4 工装号
设备 温度℃ 60--75 时间h 2
材料干燥
料筒温度 后段℃ 120--130 中段℃ 140--160
前段℃ 170--180 喷嘴℃ 160--170
模具温度℃ 2--65
时间 压力
注射s 15--45 保压s 0--3 冷却s 15--60
注射压力mp 60--110 背压mp
后处理
检验
温度℃ 时间 h
烘箱70 2--4
时间定额
辅助min 单件min
2.22成型设备选择
由前面的计算数据可知，塑件的体积为13.5cm 3，由制定的工艺卡可知此模具为一模四腔，根据产品的体积及每模件数确定了注射机的注射量，选择型号为xs-z-125的注塑机较合适。
注塑机的主要技术参数如下：
表2-5注塑机主要技术参数
项目
额定注射量螺杆直径注射压力注射行程注射方式锁模力
型号
125 cm342mm 120MPa 115mm 螺杆式900KN
最大成型面积最大开合模行程模具最大厚度模具最小厚度
Xs-zy-125
320 cm2300mm 300mm 200mm
喷嘴圆弧半径顶出形式
4mm 机械顶出
第三章注射模设计
3.1模具的型腔布置
3.11型腔数目的确定
根据最大注塑量确定型腔数目:
由上可知注塑机的额定注塑量为125cm3，
根据最大注射量确定型腔数目
由公式n=(0.8G-M2) /M1可知 G= 131g M2=3g M1=15g
则n=（0.8*131-3）/15=6.8
根据注塑机的最大注射量和浇注系统的质量确定了型腔的数目最多可以为6个，
由于塑件是中等批量生产，且表面质量要求不是很高，结构简单对称，脱模简单，因此一模4腔可以满足要求。
3.12型腔的排列形式
由上述计算结果得出结论，此模具型腔为一模六腔，可以平衡排列在主流道周围，则型腔的排列图如下；
3.13分型面的选择
（1）分型面的类型
此塑件结构简单，无特殊悬臂，凹槽，可一次性脱膜，因此分型面为水平分型面。（2）选择分型面的原则
由上图可知，分型面的设计方案有两种，即A,B两种；
A方案：开模之后由于塑件有一部分还被包裹在动模之内，不利于推出机构推出塑件，且设置推出机构也比较麻烦。
B方案：开模之后塑件包裹在型心之上，塑件外表面显露在外，有助于推出机构推出，推出机构设计相对简单。
综上所述，将B方案作为分型面的最佳选项。
3.2浇注系统的设计
3.21浇注系统的设计原则及组成
浇注系统的设计原则：
（1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；
（2）尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；
（3）浇口的位置，应避免产生湍流和涡流，即喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩；
（4）避免高压融体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；
（5）浇注系统凝料脱出方便可靠，易于塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；
（6）熔和缝位置须合理安排，必要时配置冷料井获溢料槽；
（7）尽量减少浇注系统的用料量；
浇注系统的组成：
（1）主流道
（2）分流道
（3）浇口
（4）冷料穴
3.22选择浇注系统类型
浇注系统是以点交口注塑模具进行浇注。
所选类型及原因：点交口是多型腔中心进料，可以自动的切除零料，成型零件表面痕迹不明显，符合此塑件的生产要求。
3.23主流道设计
主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常用高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口。
主流道的尺寸确定；
主流道小端尺寸：d=喷嘴孔径+1mm=4+1=5mm
主流道球面半径尺寸：SR=喷嘴球面半径+（1~2）mm=13mm
主流道锥角：α=3°
球面高度：H=（1/3~2/5）R=4mm
3.24分流道的设计
分流道设计要点：
（1）在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。
（2）分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。对于此模来说在分流道上不须开设冷料井。
（3）分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，
①分流道的布置如图所示（见下图）；
②分流道截面尺寸与形状：模具为一模四腔的结构，分流道应采取平衡式排列，且有二级分流道，所以分流道的长度应尽量短，才有利于材料的成型，从便于加工方面考虑截面应设成半圆形，查相关手册得到截面R=3.5mm
③分流道表面粗糙度：由于表面粗糙度要求并不需要太低，所以就设粗糙度的值为Ra=1.2
3.25浇口设计
①浇口的类型：点交口
所选类型及原因：由于点交口可以自动的切除零料，成型零件表面痕迹不明显，符合此塑件的生产要求。
②浇口的形状尺寸（见下图）