eas保护盒锁条塑料模具设计与制造-学位论文.doc

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1、浙江工业大学本科毕业设计（论文）注：如需要全套图纸，可加学长QQ(已写出)毕业设计（论文）题 目： EAS-保护盒锁条塑料模具设计与制造 系 （部）： 专业班级： 姓 名： Q Q： 314980362 指导教师： 2013 年 5 月 7 日摘 要本文主要介绍的是EAS-保护盒锁条塑料模具的设计方法。首先分析了锁条的塑件工艺性，包括原材料分析、尺寸精度的分析、表面质量的分析及结构工艺性分析等，并选择了成型设备及编制了模塑工艺规程。接着介绍了锁条注塑模分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、型芯、型腔的确定、推件方式的选择、侧抽芯机构设计以及标准模架的选择，最后对注塑机进行了校

2、核，并绘制了一些非标准件的图纸。 本文论述的锁条塑料模具采用两板式结构，采用大水口进料方式，并采用一模两腔的型腔布置，最后利用推板将制件推出。关键词塑料模具；标准模架；两板式；大水口；一模两件Pick toThis paper mainly introduces the design method of EAS- protection box is locked mould plastic strip. First analysis of the plastic part of the process, including raw material analysis, analysis of

3、the surface quality, dimensional accuracy analysis and structure analysis, and select the molding equipment and molding process planning. Then introduced the determination and the layout of the mold parting surface, cavity number, focuses on the gating system, core, cavity, pushing mode selection, d

4、esign of the side core-pulling mechanism and the selection of standard mould base of injection molding machine, finally was checked, and draws some non-standard parts of the drawings.This paper discusses the lock plastic mold using two type structure, the water mouth feeding mode, and the cavity lay

5、out a mold two cavity, finally the product launch push plate.Key wordsPlastic mold; standard mold plate; two plate; large outlet; one mold and two cavities17目 录摘 要1引 言11.塑件的工艺性分析11.1塑件的原材料分析11.2塑件的尺寸精度分析21.3塑件表面质量分析31.4塑件的结构工艺性分析32.确定成型设备选择与模塑工艺规程编制32.1计算塑件的体积32.2计算塑件的质量32.3塑件模塑成型工艺参数的确定42.4填写模塑成型工艺

6、卡43.注射模的结构设计63.1分型面的选择63.2型腔数目的确定及型腔的排列73.3浇注系统的设计73.4型芯、型腔结构的确定83.5推件方式的选择83.6侧抽芯机构设计93.7标准模架的选择94.注射模设计的尺寸计算124.1成型零件尺寸计算124.2确定抽芯机构零件尺寸计算134.3注射模具零件设计135.注射机有关参数的校核145.1 模具闭合高度的确定145.2 模具安装部分的校核145.3 模具开模行程校核14结 论15参 考 文 献16引 言EAS（Electronic Article Surveillance）又称电子商品防窃（盗）系统，是目前大型零售行业广泛采用的商品安全措施

7、之一。EAS系统主要由三部分组成：检测器（Sensor）、解码器（Deactivator）和电子标签（Electronic Label and Tag）。电子标签分为软标签和硬标签，软标签成本较低，直接粘附在较“硬”商品上，软标签不可重复使用；硬标签一次性成本较软标签高，但可以重复使用。硬标签须配备专门的取钉器，多用于服装类柔软的、易穿透的物品。解码器多为非接触式设备，有一定的解码高度，当收银员收银或装袋时，电子标签无须接触消磁区域即可解码。也有将解码器和激光条码扫描仪合成到一起的设备，做到商品收款和解码一次性完成，方便收银员的工作，此种方式则须和激光条码供应商相配合，排除二者间的相互干扰，提

8、高解码灵敏度。未经解码的商品带离商场，在经过检测器装置（多为门状）时，会触发报警，从而提醒收银人员、顾客和商场保安人员及时处理。 针对以上情况，我选择了锁条作为本次毕业设计，采用工学结合的方式完成本次课题。通过在学校学校的理论，结合公司所见的实物，设计出生产这类产品的模具。在设计中，我要充分考虑模具的生产条件，生产成本，以及模具设计出来后的可实用性。 在本次模具设计中我得到了学校各位老师的指导，尤其要感谢我的指导老师对我在设计中的帮助，以及对我在设计中的支持与鼓励。 本次模具设计论文编写过程中引用了一些单位的科研成果、数据，对此特表深切的谢意。由于我水平有限，设计中难免出现错误或不当之处，欢迎

9、各位老师，专家及广大读者加以批评指正。零件名称：锁条（如图1-1所示）生产批量：大批量材料：聚碳酸酯（PC）公差取MT3级精度要求设计锁条模具。图1-1 锁条1. 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体如下：1.1 塑件的原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯（PC），属于热塑性塑料线型结构非结晶型材料小于130，耐寒性好，脆化温度为-100有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解力学性能很好，抗冲击抗蠕变

10、性能突出，但耐磨性能差熔融温度高（超过330才严重分解），但熔体粘度大；流动性差（溢边值0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中结论a) 熔融温度高且熔体粘度大，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴并加热，严格控制模具温度，一般在70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火；b) 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象；c) 易产生应力集中，严格控制成型条件，合理排位顶针，防止产生顶白，消除内应力；塑件壁不宜厚，避免有尖角缺口，脱模斜度宜取2。1.2 塑件的尺寸精度分析 该塑件要求表面无飞边、留痕、收缩、缺料等注塑缺陷，所有尺寸均为一般精度，可按

11、MT3查取公差，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸：、；内形尺寸：、； 孔尺寸：、。1.3 塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，有火花纹，所以要进行电火花进行型腔、型芯处理，而内部无特殊要求，所以没有较高的表面粗糙度要求。1.4 塑件的结构工艺性分析a) 从图纸上分析，该塑件的外形方方正正，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求；b) 塑件中心位置有几个孔，如2.6、10.4、14.0，它们均符合最小孔径要求；c) 在塑件两侧有几个规则孔，因此，塑件不易取出，需要考虑侧抽芯装置； 综上所诉，该塑件可采用注塑成型加工。2. 确定成型设备选择与模塑工艺规程编制2.1 计算塑件的体积 V=

12、5627.84mm3（根据UG求得）；2.2 计算塑件的质量 计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查得=1.2kg/dm3 所以，塑件的质量为 m=V =5627.84X1.2X10-3 =6.75g 根据塑件形状及尺寸采用一模两件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注塑机：XS-ZY-125。2.3 塑件模塑成型工艺参数的确定 聚碳酸酯注射成型工艺参数见表1-1，试模时，可根据实际情况作适当调整。表1-1 聚碳酸酯注射成型工艺参数工艺参数规 格工艺参数规 格预热和干燥温度：110120成型时间/s注射时间209

13、0时间：812h保压时间05料筒温度后段210240冷却时间2090中段230280总周期40190前段240285螺杆转速28喷嘴温度240250后处理方法红外线灯模具温度70（90）120温度鼓风烘箱100110注射压力80130时间8122.4 填写模塑成型工艺卡 锁条模塑工艺卡见表1-2。表1-2 锁条模塑工艺卡（厂名）塑料注射成型工艺卡片资料编号车 间共 页第 页零件名称锁条材料牌号PC设备型号XS-ZY-125装配图号材料定额每模件数2件零件图号单件质量6.75g工 装 号零件草图材料干燥设备温度110120时间812料筒温度后段210240中段230280前段240285喷嘴24

14、0250模具温度70(90)120时间注射2090保压05冷却2090压力注射压力/MPa80130背压/MPa后处理温度鼓风烘箱100110时间定额辅助/min时间812单件/min检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师3. 注射模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构设计、模具结构零件设计等内容。3.1 分型面的选择 该塑件为锁条，要求表面无飞边、留痕、收缩、缺料等注塑缺陷，表面要求质量适中。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两张

15、分型面的选择方案。其一，选塑件的上端面作为分型面，如图1-2（a）所示，选择这种方案，侧抽芯的楔块需另外做，同时增加了型芯的加工难度；其二，选塑件的下端面作为分型面，如图1-2（b）所示，采用这种方案，省去了楔块的制作，模具结构也较为简单。所以，选塑件的下端面作为分型面较为合适。（a） (b)图1-2 分型面的选择3.2 型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件产品小且质量轻，为提高生产效率，采用一模两件成型，在排位上，采用异向对称排布，这样有利于充分填满料，且模具排位较为美观。3.3 浇注系统的设计a) 主流道设计。 根据手册查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径：R0=12

16、mm喷嘴孔直径：d0=4mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R= R0+（12）mm，d= d0+0.5mm取主流道球面半径：R=13mm取主流道的小端直径：d=4.5mm为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为13。经换算得主流道大端直径D=11mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端适当采用圆弧过度。b) 分流道的设计。 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件体积适中，但形状不算复杂，且壁厚均匀，采用了一模两件的排位方式，所以可考虑采用单侧进料方式，零件长度适中，所以可以适当缩短分流道的长度，有利于塑件的成型和外观质量的保

17、证。本例从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得R=3mm。c) 浇口设计。 由于该塑件外观质量要求适中，为了从经济效益及模具设计方面考虑，尽量节约成本及使模具结构简单，后期维修方便。根据对该塑件结构的分析及已确定的分型面的位置，可选择两种方案的浇口形式。i. 大水口进料方式：其模具制造中方便，后期维修方便且节约模具成本，进料速度快，产品成型时间短，但是后期成型的产品需要一个人修刮产品水口。ii. 细水口进料方式：一般用于三板模模具，制造麻烦，进料速度慢，产品成型时间长，但产品成型美观 综上所述，产品外观质量要求适中，所以采用第一种方案，细水口进料方式将进料口放置在侧面

18、。3.4 型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或组合式结构。整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，不便加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。 组合式型腔是由许多拼块镶制而成，机械加工和热处理比较容易，能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。 由于该塑件型腔形状规则，但正中间有一规则圆柱类孔，且圆柱孔内有一段需要强脱，所以该圆柱孔采用用镶件的方法配合整体式型腔，便于芯子换修且加

19、工，节约成本。型芯部分有侧抽芯，因此，型芯及侧抽芯的料必须耐磨损。若采用整体式型芯，则制造成本偏高，所以型芯部分需要采用组合式结构。3.5 推件方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型芯在动模部分。开模后，塑件留在型芯。其推出机构可采用顶针退出，由于产品内部无较高表面质量要求，且不影响配合即可，所以，顶针只要安排合理即可。3.6 侧抽芯机构设计 该塑件上侧面有4个规则孔，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，成型这些规则孔时必须做成活动的型芯，即设置抽芯机构。设计如图1-3所示：图1-3 侧抽芯机构3.7 标准模架的选择 本塑件采用大水口注射成型，根据其结构形式，选择富得巴大水口S

20、C型模架。锁条注射模具见图1-4。 图1-4 锁条注塑模具28水堵4516外购27水管外购26密封圈4外购25水嘴454外购24垃圾钉6外购23推板451调质250290HBS22推杆固定板451调质250290HBS21螺钉M12X1254GB/T 70.1-200020推杆4512淬火4045HRC19型芯固定板451调质250290HBS18滑块GrWMn2淬火5055HRC17斜导柱452淬火4045HRC16型腔固定板451调质250290HBS15定模座板451调质250290HBS14螺钉M12X404GB/T 70.1-200013螺钉M8X354GB/T 70.1-20001

21、2浇口套GrWMn1淬火5055HRC11销4X101GB/T 119.1-200010型腔GrWMn1淬火5055HRC9导套454淬火4045HRC8型芯GrWMn1淬火5055HRC7导柱454淬火4045HRC6螺钉M8X554GB/T 70.1-20005弹簧4外购4垫块452调质250290HBS3螺钉M8X204GB/T 70.1-20002螺钉M10X554GB/T 70.1-20001动模座板451调质250290HBS图号名称材料数量备注锁条注射模XS-ZY125注射成型机PC数量比例张数11：14. 注射模设计的尺寸计算4.1 成型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平

22、均值法计算。查有关手册得PC的收缩率为Q=0.5%0.7%，故平均收缩率为Scp=（0.5+0.7）%/2=0.6%=0.006，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取=。成型零件尺寸计算见表1-3。表1-3 型腔、型芯主要工作尺寸计算已知条件：平均收缩率Scp=0.006mm；模具的制造公差取=类别塑件尺寸计算公式型芯或型腔工作尺寸型腔的计算型芯的计算4.2 确定抽芯机构零件尺寸计算a) 抽芯距的计算 S抽=h+（23）=20+3=23mm 其中：h为凸台高度，（23）mm为抽芯安全系数。b) 滑块倾角的确定。斜滑块倾角是抽芯机构的主要技术数据之一，它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出

23、距离有直接的关系。本例侧抽芯的抽芯距较大，选择导柱斜度为28，斜滑块的斜度为30。4.3 注射模具零件设计见附录5. 注射机有关参数的校核5.1 模具闭合高度的确定根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板H定=25mm，型腔固定板H腔=60mm，型芯固定板H芯=70mm，垫块H垫=70mm，动模座板H动=25mm。模具闭合高度：H闭=H定+H腔+H芯+H垫+H动+H间隙 =25mm+60mm+70mm+70mm+25mm+1 =251mm5.2 模具安装部分的校核查资料得XS-ZY-125型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=200mm，最大厚度Hmax=300mm,Hmin

24、HHmax满足，所以模具闭合高度满足。5.3 模具开模行程校核查资料得注射机XS-ZY-125型的最大开模行程为S=300mm，满足下式计算所需的出件要求 SH1+H2+(510)mm=16.7+60+10=86.7mm 所以可以选用XS-ZY-125型注射机。根据校核结论，将XS-ZY-125填入表1-2模型工艺卡。结 论 走的最快的总是时间，来不及感慨，大学生活已近尾声，三年的努力与付出，伴随这次毕业论文的完成，将要划下完美的句号。 短短的几十天的毕业设计中，碰到了许多自己开始设计前所没想到的困难，如绘制零件图、零件图的标注、零件设计时相关数据的计算、查证等等，这个过程是温故和拓展了这三年

25、来所学的知识。好在有老师的指导和同学的相互帮助设计才能顺利地完成。 锁条塑料模具的设计，使我获益良多，首先，通过查阅注塑模具设计相关资料，基本掌握了模具设计的原理和基本过程，对注塑模具各个组成部分有了一定的感性认识。其次，增强了我独立思考问题、解决问题的能力，因为所有资料都要去自学，从中发现问题，然后再去想办法解决问题。这对即将踏入社会的我有很大的帮助。 最后，认真学习了CAD、UG等绘图软件，并有了新的认识和提高，就画装配图时手画会不标准和效率低下，又去学习了模具设计的两个工具：燕秀工具箱和胡波模架，使画出的图更标准、美观。 通过这次毕业设计，不但巩固了我的专业基础理论知识，而且增加了专业知

26、识的宽度，为以后有可能从事这方面的工作打下了一定的理论和实践基础。 这次毕业设计让我明白了，虽然对模具设计缺乏经验，只要时刻抱着不断学习，认真、负责、严谨的态度，相信自己能做好就一定可以做好。 最后，我想感谢我的指导老师，是他的支持与肯定让我有勇气设计这套模具。参 考 文 献1 李学锋. 塑料模具设计与制造M. 北京:机械工业出版社 , 2010 2 徐进. 模具材料应用手册M. 北京: 机械工业出版社, 2002 3 党根茂. 模具设计与制造M. 西安: 西安电子科技大学出版社, 1995 4 李云程. 模具制造工艺学M. 北京: 机械工业出版社, 2004 5 张先虎. 机械制图及微机绘图M. 北京: 机械工业出版社, 1999 6 王尚林. UG NX 6.0三维建模实例教程M. 中国电力出版社, 2010 7王树勋. 模具实用技术综合手册M. 广州: 华南进工大学出版社, 1995 8 陈秀宁. 机械设计基础M. 杭州: 浙江大学出版社, 1993