武强毕业设计

济源职业技术学院毕业设计题目U盘盖注塑模的设计系别机电工程系专业模具设计与制造班级模0901 姓名 XXX 学号 0903******** 指导教师 XXX 日期 2011年9月设计任务书设计题目：U盘盖注塑模的设计设计要求：1.确定合理工艺方案2.设计合理的模具结构3.设计要全面介绍模具的工作原理4.内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高设计进度要求：第一周搜集模具相关资料第二周前期准备工作第三周模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第四周模具整体设计和绘制装配图第五周模具主要零件图的绘制第六周毕业论文的校核、修改第七周打印装订，准备答辩指导教师（签名）：摘要本次模具设计的内容是“u盘盖注塑模的设计”。

这个制品的结构近似一个壳体，其内部与USB接头相连，拔开后，上盖与主体部分可以自由开合。

设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。

其开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。

其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具的分型面选择、主流道及分流道的设计与布局，推出机构导向机构,铰链的设计等一系列模具的重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。

这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。

本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了解了塑料模具设计的全过程和加工实践的各种要点。

使我在本次设计实践当中有一个质的飞跃。

关键词：u盘盖，注塑模， PP济源职业技术学院毕业设计目录摘要 (II)目录 (I)1 塑件工艺分析 (1)1.1塑件设计要求 (1)1.2塑件的材料特征 (1)1.2.1 聚丙烯（PP） (1)1.3塑件材料的确定 (2)1.4塑料的收缩率及密度确定 (2)1.5模具种类与模具设计的关系 (3)2 塑件的尺寸精度与结构 (4)3 注射机及模架的选用 (5)3.1注射机的选用 (5)3.2模架的选用 (5)3.3模架周界尺寸选择 (6)4 模具型腔、型芯的有关计算 (7)4.1型腔工作尺寸计算 (7)4.2型芯的工作尺寸计算 (7)4.3模具中孔中心距计算 (9)5 注塑机参数校核 (10)5.1最大注射量校核 (10)5.2锁模力校核 (10)5.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (10)5.4模具闭合高度校核 (11)5.5开模行程校核 (11)6 模具结构设计 (12)6.1制品成型位置及分型面的选择 (12)6.2模具型腔数的确定、排列和流道布局 (12)6.3主流道、主流道衬套及定位环的设计 (13)6.4分流道的形状及尺寸 (15)6.5浇口的形状及其位置选择 (16)6.5.1浇口位置的选择 (17)6.6导向机构的设计 (18)6.7推出机构的设计 (18)6.7.1 复位零件的确定 (19)6.8拉料杆的形式选择 (19)6.9模具排气槽设计 (20)7 模具冷却系统计算 (21)7.1冷却回路所需的总面积计算 (21)7.2冷却回路的总长度的计算 (22)7.3冷却水体积流量的计算 (23)8 注射模零件及总装技术要求 (24)8.1零件的技术要求 (24)8.2总装技术要求 (24)9 模具外形及工作原理 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 塑件工艺分析1.1 塑件设计要求该产品用于各种USB2.0插头,对USB2.0插头起到保护的作用，其零件外形图如图1.1产品精度及表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。

产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。

由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模二腔、组合型腔结构、浇口形式采用点浇口，以利于充满型腔。

相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。

图1.1u盘盖塑件表面质量：Ra0.32塑件颜色：蓝色塑件要求：塑件内外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹,塑件允许最大脱模斜度。

1.2 塑件的材料特征1.2.1 聚丙烯（PP）基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒的。

外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。

密度为0.90—0.91g/cm3。

它不吸水、光泽好、易着色。

聚丙烯具有聚乙烯的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定。

宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，有较高的抗弯曲疲劳强度，如（盖和本体合一的各种容器，经过7x107次开闭弯折未产生损坏和断裂现象，但其在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。

主要用途：可用于各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。

成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路；注意控制成形温度。

料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。

聚丙烯成形的适宜模温为80度左右，不可低于50度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。

温度过高会产生翘曲或变形。

1.3 塑件材料的确定考虑到u盘盖的工作环境以及所受的力的大小来看，其在工作过程中需要频繁的开合，所以综上各种塑料的性能来考虑，聚丙烯（PP）具有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：聚丙烯（PP）1.4 塑料的收缩率及密度确定表1.1 材料性能参数收缩率范围及收缩率大，所以在选择聚丙烯的收缩率时应考虑使用大的收缩率确定收缩率值为1.8% ，其平均密度为0.905g/cm3。

1.5 模具种类与模具设计的关系表1.2 塑料种类与模具设计关系化学性能稳定，宜于成形加工等，闭合弯折不容易产生损坏和断裂现象。

塑件表面要求无飞边或缩孔现象。

塑料成型工艺参数：模具温度：40℃--80℃喷嘴温度：170℃--190℃料筒温度：前段温度：180℃--200℃中段温度：200℃--220℃后段温度：160℃--170℃注射压力：70—120MPa注射机类型：螺杆式保压压力：50--60 MPa喷嘴形式：直通式注射时间：0—5S保压时间：20—60S冷却时间：15—50S成形周期：40—120S2 塑件的尺寸精度与结构为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。

表2.1 塑件有关尺寸精度等级参数分为高精度、一般精度、低精度三种。

表2.2 塑件精度等级参数2.2可查得模具加工时的各尺寸工差。

3 注射机及模架的选用3.1 注射机的选用由工件可得其质量为 2.5g ，因为采用一模二腔的生产方式，所以二个塑件的总质量为5g ，可计算浇注系统的体积为2.8cm 3由公式得：335 5.520.905mg V cm gcm ρ===塑件 浇塑件总V V V +=5.52 2.88.32=+=选用XS-ZY-60型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 360cm注射压力： 122Mpa锁模力： 500KN 最大注射面积： 2130cm 最大开模行程： 180mm 模具最大厚度： 200mm 模具最小厚度： 70mm 拉杆间距： 190300mm ⨯ 喷嘴半径： mm 2 喷嘴圆弧半径： 10mm3.2 模架的选用我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）两种。

《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围为：≤560mm ⨯mm 900，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。

表3.1 四种模架的组成、功能及用途设计，故选用A2模架。

3.3 模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架规格。

根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：mm250×mm250，再根据所选取的模架规格可通过标准模架。

表查得上、下模板的厚度为mm40，垫板厚度为mm60。

4 模具型腔、型芯的有关计算4.1 型腔工作尺寸计算模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。

由公式得 因为：对于塑件0.1619mm +()δ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=431k L L 塑件模具式中 塑件L ——塑件形状最大尺寸k ——塑件的平均收缩率 ∆ ——塑件的尺寸公差δ —— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3——1/6故()10.48331910.0150.484L ⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭⎡⎤⎛⎫=+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦模具0.1618.93+=由公式得 因为： 对于塑件高度0.1515mm +尺寸模具设计()0.15210.443H h k +⎡⎤⎛⎫=+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦塑件模具h 塑件——塑件最高方向最大尺寸故 ()0.1521510.0150.443H +⎡⎤⎛⎫=⨯+-⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦模具0.1514.93+=4.2 型芯的工作尺寸计算模具的型芯和型腔一样也是和塑件直接接触，其加工要求和型腔基本上是相同的，但是型芯的加工要保证和塑件的内型腔相同，其制造公差和型芯相反取负偏差。

由公式得 因为：对于塑件17 mm 尺寸的模具设计：()δ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆⎪⎭⎫ ⎝⎛++=431k L L 塑件模具塑件L ——塑件内形径向的最小尺寸故 ()0.1531710.0150.444L -⎡⎤⎛⎫=⨯++⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦模具0.1517.59-=公式得 因为：对于塑件0.1313mm -尺寸的模具设计()δ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆⎪⎭⎫ ⎝⎛++=321k L L 塑件模具塑件L ——塑件内腔的深度最小尺寸故 ()0.1321310.0150.403h -⎡⎤⎛⎫=⨯++⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦模具0.1313.46-=()0.131810.0150.750.4L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦大内型长0.1318.57-=()0.16810.0150.750.48L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦大内型宽0.168.48-=()0.241010.0150.750.72L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内长10.2410.69-=()0.171310.0150750.52L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内长20.1713.59-=0.191.23-=()0.164.510.0150.750.48L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内宽20.164.93-=()0.125010.0150.750.36L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内型10.1251.02-=()0.12610.0150.750.36L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内型20.126.36-=()0.190.810.0150.750.56L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内宽1()0.11910.0150.750.34L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内型30.119.35-=()0.114.510.0150.750.32L -=⨯++⨯⎡⎤⎣⎦内型40.114.81-=4.3 模具中孔中心距计算由公式得()δ⎪⎭⎫⎝⎛±+=211k Cm CCm ——两孔间的距离故 ()2010.0150.2C =⨯+±⎡⎤⎣⎦20.30.2=±5 注塑机参数校核5.1最大注射量校核注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%由公式得 所以，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机V V V +≥8.0式中V ——注塑机的最大注塑量：单位 3cm 塑料V ——注塑机的体积，单位 3cm 该产品：V 塑件=5.523cm浇V ——浇注系统体积，单位 3cm 该产品：浇V =2.83cm 故 5.52 2.810.40.80.8V V V ++≥==塑件浇机 所以 选择注塑机的注塑量为：603cm 。