剃须刀电池盒塑料零件注射模设计模具毕业设计(编辑修改稿)

剃须刀电池盒塑料零件注射模设计模具毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

盒注射成形工艺过程如下 ： 注射装置准备装料 预烘干 装入料斗 预 塑化 注射装置准备注射 清理嵌件、预热 清理模具、涂脱模剂 放入嵌件 合模 注射 保压 脱模 冷却 塑件送下工序 注射成形工艺参数见表 22。 表 22 注射成形工艺参数 注射机类型 预热和干燥 料筒温度（℃） 喷嘴温度（℃） 温度（℃） 时间（ h） 后段 中段 前段 螺杆式 80～ 95 4～ 5 150～ 170 165～ 180 180～ 200 170～ 180 模具温度（℃） 注射压力（ Mpa） 成形时间（ s） 50～ 80 60～ 100 高压时间 保压时间 冷却时间 成形时间 0～ 5 15～ 30 15～ 30 40～ 70 螺杆转速（ r/min） 后 处 理 方 法 温度（℃） 时间（ h） 30～ 60 红外线灯、烘箱 70 2～ 4 剃须刀电池盒的结构分析 该电池盒装有三节干电池，给剃须刀提供电源。 为了能恰倒好处的装上三节电池，因此在电池的长度方向设计成 三段圆弧槽，便于干电池的放入、取出以及在工作中适当的卡紧在电池盒中；为了是电池能与剃须刀内部电路接通，所以必须考虑到在电池盒上镶有金属片，为了给金属片放置一个合理的位置，在干电池的半径方向设计了两块挡板，一方面更加有利于电池的卡紧，使工作稳定，另一方面便于干电池与剃须刀内部电路连通；为了方便顾客放入干电池时不把干电池放反以及减少制件的制造成本，设计三个电池形状的孔。 至此，整个电池盒的雏形已经出来了。 下面确定电池盒的各项技术参数： 1）尺寸大小和精度 电池盒的尺寸大小根据干电池的大小即可。 电池盒壁厚的厚度不 宜过大或过小。 如果壁厚太小，则电池盒的强度、刚度不够，同时给制造带来困难。 如果壁厚太大，不仅造成才量浪费，而且容易产生气泡、缩孔等缺陷，同时因冷却时间过长而降低生产率， 所以电池盒壁厚取。 塑件的尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动和模具制造误差，由于我们要设计的零件的工作环境对精度要求不高，加之选用的塑料 ABS 推荐精度等级为 5 级，所以只要求电池盒能与剃须沧州职业技术学院毕业设计 6 刀的其它零件能正常装配即可，因此电池盒选用 4 级精度。 2）壁厚和圆角 塑件 壁厚力求各处均匀，以免产生不均匀收缩等成形缺陷。 塑件转角处一般采用 圆角过渡，其半径为塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于。 3）加强肋 为了保证电池盒的强度和刚度而不使电池盒的壁厚过大，在电池盒的适当位置设置了加强肋。 4）孔 严格意义上讲塑件上的通孔和盲孔通常用单独型芯或分段型芯来成形，对于易弯曲变形的型芯，须附设支承住。 但是本次设计中，考虑到生产成本的尽量缩小，该空孔的高度不高，以及我们需要的孔在工艺上要求不高，我们采用分型面直接成形法。 沧州职业技术学院毕业设计 7 第 3 章 注射机的选择 注射机规格 注射机是热塑性塑料和部分热固性塑料注射成形的主要设备，我们选择注射机型号 为 XSZ60,它的技术规格如表 31 所示。 表 31 XSZ60注射机 的技术规格 型号 螺杆直径（ mm） 注射容量（ cm3） 注射压力（ Mpa） 锁模力 (kN) XSZ60 38 500 122 500 最大注射面积 （ cm3） 模板行程（ mm） 定位孔直径（ mm） 130 180 1500+ 模具厚度 （ mm） 喷嘴 顶出 两侧 中心孔径（ mm） 最大 最小 球半径（ mm） 孔半径（ mm） 孔径（ mm） 孔距（ mm） 200 70 12 4 22 230 50 注射机的校核 注射机注射容量校核 塑件成形所需的注射总量应小于所选注射机的注射容量。 注射容量以 容积（ cm3）表示时， 塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系按 31 式校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 式中 V 件 — 塑件与浇注系统的体积（ cm3）。 V 注 — 注射机注射容量（ cm3）。 — 最大注射容量利用系数。 在这个设计中， V 件 = 29 cm3 V 注 =60cm3 29*60=48 所以注射机注射容量完全满足要求。 注射机锁模力校核 模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力，其关 系按 32 式 校核 p 腔 F≤P 锁 （ 32） 沧州职业技术学院毕业设计 8 式中 p 腔 — 模具型腔压 力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件与浇注系统分型面上的投影面积（ mm2）。 P 锁 — 注射机额定锁模力（ N）。 在这个设计中 p 腔 = 40 Mpa F = P 锁 = 500 kN p 腔 F = 40 106 106 = (kN) 500(kN) 所以注射机的锁模力也满足要求。 注射机注射压力校核 塑件所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力，其 关系按 33 式校核 p 成 ≤ P 注 （ 33） 式中 p 成 — 塑件成形所需的注射压力（ Mpa），其值参见表 23。 P 注 — 所选注射机的额定注射压力 (Mpa)。 在这个设计中 p 成 = 80 Mpa P 注 = 122Mpa 显然， 80 122Mpa，因此注射压力也满要求。 注射机模具厚度校核 模具闭合时的厚度应在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按 34 式校核 H 最小 ＜ H 模 ＜ H 最大 （ 34） 式中 H 最小 — 注射机所允许的最小模具厚度（ mm）； H 模 — 模具闭合厚度（ mm）； H 最大 — 注射机所允许的最大模具厚度（ mm）。 在这个设计中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 显然， 7080200 所以注射机模具厚度也满足要求。 沧州职业技术学院毕业设计 9 注射机最大开模行程校核 塑件所需的开模距应小于注射机的最大开模行程。 对在液压机械联合锁模的立式、卧式注射机上使用 的一般浇口模具，关系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脱模距 离 (推出距离 )（ mm）； H2 — 塑件高度（包括浇注系统）（ mm）； S — 注射机模板行程（ mm）。 在这个设计中 H1 = 25 mm H2 = 65mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 65 +10 = 100 mm 100 180 因此，注射机模板行程也满足要 求。 沧州职业技术学院毕业设计 10 第 4 章 成型零件与浇注系统的设计 凹、凸模成型零件的设计 设计中 ，利用 Pro/enginner 系统的制造组块（ mfg）建立好分 型面后自动创建凹、凸模来设计凹凸成型模具。 加载参照模型 1) 新建文件 执行 [文件 /新建 ]命令，在新建对话框类型栏中选择 [制造 ]，子类型中选择 [模具型腔 ]，并在 [名称 ]文本框内输入 dianchihe，取消 [使用缺省模板 ]的勾选，单击 [确定 ]按钮，进入 [新文件选项 ]对话框，在 [模板 ]栏内选择 mms_mfg_mold,这是一个公制的模具设计模块，单击 [确定 ]按钮。 2) 定位参照零件 执行菜单管理器中的 [模具 /模具型腔 /定位参照零件 ]命令，系统将同时弹出 [布局 ]对话框和 [打开 ]对话框，在 [打开 ]对 话框中选取 作为模具的参照 零件，单击 [打开 ]按钮。 在 [创建参照模型 ]对话框中，输入参照模型的名称： dianchihe_ref，单击 [确定 ]按钮。 在 [布局 ]对话框中，单击 [参照模型起 点与定向 ]栏内的 按钮，单击 [确定 ]按钮。 注意：在这个过程中，必 须使得 PULL DIRECTION 双箭头方向（开模方向）与参照模型的 Z 轴方向一致，如果不一致，则执行菜单管理器中的 [坐标系统 类型 /动态 ]命令进行调整。 3) 模型布局 本设计采用一模四件的布局方式将参照模型分布好。 在 [布局 ]对话框中将参数设置好，单击 [预览 ]按钮。 预览无误后，在 [布局 ]对话框中单 击 [确定 ]按钮。 4) 保存文件。 成型零件设计 成型零件在此 主要是指型心（ Core）和型腔 (Cavity),型心和型腔围合而成的空腔即是塑料制件的体积。 成型零件的设计是模具设计的关键步骤，其设计的难易程度取沧州职业技术学院毕业设计 11 决于塑料产品的结构形式和复杂程度，有较简单的也有非常复杂的。 本电池盒成型零件的设计过程是：先制作一个完全能包容塑料制件的毛胚工件（ Workpiece），在根据制件的结构设计模型分模面，以分型面将毛胚工件 分割成两块材料，最后将这两块材料提取出来形成型心和型腔。 1） 应用收缩 塑料制件从热模具中取出并冷 却至室温后，其尺寸回发生缩减，为了补偿这种变化，故在要在参照模型上增加一个收缩量，收缩两等于收缩率乘以尺寸。 单击菜单管理器中的 [模具 /收缩 ]命令，系统将提示选择对象，在图中任选一个电池盒参照模型。 接着，依次单击菜单管理器中 [收缩 /按尺寸 /设置复位 /所有尺寸 ]，在弹出 的文本框内输入收缩率的值： ，单击确定 2） 增加毛胚工件 毛胚工 件 —— Workpiece，它是一个能够完 全包容参照模型的组件，通过分型面等特征可以将其分割成型心或型腔等成型零件。 依次单击菜单管理器中的 [模具 /模具型腔 /创建 /工件 /手动 ]命令 ，绘制截面拉伸后得如 图 41 所 示工件： 图 41 毛胚工件 3） 设计分型面 设计塑料成型模具时，分型面的设计是一个重要的设计内容，分型面选择合理，模具结构简单，塑件容易成型，并且塑件质量高。 如果分型面选择不合理，模具结构变得复杂，塑件成型困难，并且塑件质量差。 分型面的形状 主要有平面、斜面、阶梯面、曲面等。 选择分型面的一般原则 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因 素的影响，因此在选择沧州职业技术学院毕业设计 12 分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。 选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1)为了便于塑件起模，分型面一般使塑件在开模时留在下模或动模上，且分型面应选在塑件外形的最大轮廓处。 2)选择分型面时，应尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面，并尽量避免侧向抽芯与侧向分型。 3)对于有同轴度要求的塑件，模具设计时应将有同轴度要求的部分设计在同一模板内。 4)分型面的选择应有利于防止溢料。 当塑件在分型面上的投影面积接近于注射机的最大面积时，就有可能产生溢料。 5)分型面的选择应 有利于排气。 为此，一般分型面应与熔体流动的末端重合。 对于高度较高的塑件，其外观无严格要求时，可将分型面选择在中间。 此外，选择分型面是还应考虑到塑件的精度、塑件的外观质量要求、模具加工难易程度等因素。 分型面的形式参见《模具设计与制造简 明手册》图 240，其 选择示例见《模具设计与制造简明手册 》表 247。 执行分型面创建中的复制、拉伸、平整等命令后得到分型面。 分型面创建完成后，如图 42 所示 ：。