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洗发水瓶盖注射模具设计
摘要塑料模具CAD、ProE等软件技术是80-90年代才出现的新的设计技术,这些软件技术的广泛应用大大提高了产品及模具设计的质量和实现产品的最佳性能。这些软件的工作主要在于帮助设计者对注塑过程的分析,判读数据并作出合适的变更设计决择。注塑流动在软件中的模拟分析可以帮助设计者事先对多个可能的方案进行评估,从而获得相对好的浇注系统方案和冷却系统方案。如果模拟的材料数据准确,模型简化得当,获得比较可信的分析结果是完全可能的。这不但降低了设计成本和设计时间并且还能大幅度降低因模具设计不当和设备模架等的选择失误造成巨大损失的风险。
关键词:CAD;ProE等软件;浇注系统;冷却系统
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The injecting model design of coverof the bottle bit
of shampoo
ABSTRACT Mold CAD, ProE, software technology is 80-90 years before the emergence of a new design technology, These software technologies greatly enhance the wider use of the product and mold design quality products and the best performance. The software's main task is to help designers of the injection process, interpretation of the data and make appropriate changes to the design choice. Injection of mobile software in the simulation analysis can help designers prior to a number of possible options for assessment obtain a relatively good gating system programs and cooling system program. If the simulation of materials accurate data model to simplify proper access to more reliable results are possible. This will not only reduce the design time and design cost and can significantly reduce a result of improper design and mold injection
machine choices mistakes caused huge losses to the risk.
Keywords:CAD,;ProE software,and gating system,;cooling systems
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目录
摘要
1 塑料的成型基础 (1)
1.1 聚乙烯的特征、性能分析及结构设计 ····························································································1~2 1.2 塑料制品的结构设计·······················································································································5~4
1.3 注射成型工艺性分析·······················································································································7~6
2 塑件的相关计算及注塑机的选择 (7)
2.1 塑件的计算 ·················································································································································· 7~7 2.2 注塑机的选择 ·············································································································································· 7~7
2.3 注塑机的校核 ··································································································································8~8
3 塑料注射模具设计 (9)
3.1 分型面位置确定·······························································································································9~9 3.2 型腔数目的确定·····························································································································9~10 3.3 浇注系统设计 ······························································································································10~11 3.4 主流道设计 ·············································································································································· 11~12 3.5 分流道设计 ··································································································································12~13 3.6 浇口的设计 ··································································································································14~15 3.7 浇注系统的平衡···························································································································15~15 3.8 冷料穴的设计 ·········································································································································· 15~16 3.9 排气系统的设计······································································································································ 16~16 3.10 模架的确定 ············································································································································ 16~16 3.11 成型零件的设计·························································································································16~16 3.12 导向机构与定位机构的设计··············································································································· 16~18
3.13 冷却系统的设计·························································································································18~31
4 脱模机构的设计 ··················································································································32~32 4.1 推出机构的组成···························································································································32~34
4.2 脱模力的计算 ·········································································································································· 35~37
5 塑件质量的分析与试模······································································································38~38 5.1 塑件质量分析 ······························································································································38~39 5.2 模具的试模与修模·······················································································································39~41参考文献 ···································································································································42~42 致谢············································································································································43~43 附录1 ········································································································································44~4
6 附录2…………………………………………………………………………………………….46~53
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1 塑料的成型基础
1.1 聚乙烯的特征、性能分析及结构设计
1.1.1 聚乙烯的特征
LDPE中文名:低密度聚乙烯
英文名:Low density polyethylene
低密度聚乙烯是一种高分子的直链烷烃,外观上是白色蜡状固体,微显角质状。无毒、无味、呈乳白色。密度为0.94~0.965g/cm3,有一定的机械强度,具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性,但和其他塑料相比机械强度低,表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙稀有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差,而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般使用温度约在80 o C左右。能耐寒,在-60 o C时仍有较好的力学性能,-70 o C时仍有一定的柔软性。它质轻,吸水性小,电绝缘性优良,延伸性、透明性好,适用于薄膜,日用品等。
表1-1 低密度聚乙烯各项性能参数表
力学、热性能
成型条件
1.1.2 聚乙烯的成型特性
结晶形塑料,吸湿性小,成型前可不预热,熔体粘度小,成型时不易分解,流动性极好,溢边值为
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0.02mm左右,流动性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解。冷却速度快,必须充分冷却,设计模具时要设冷料穴和冷却系统。收缩率大,方向性明显,易变形、翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。宜用高压注射,料温要均匀,填充速度应快,保压要充分。不宜采用直接浇口注射,否则会增加内应力,使收缩不均匀和方向性明显。应注意选择浇口位置。质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。聚乙烯的收缩率绝对值及其变化范围很大,在塑料材料中很突出,低密度聚乙烯收缩率在之间,这是由其具有较高的结晶度及结晶度会在很大范围内变化所决定的。聚乙烯熔体容易氧化,成型加工中应尽可能避免熔体与氧直接接触。聚乙烯的品级,牌号极多,应按熔融指数大小选取适当的成型工艺。
表1-2 低密度聚乙烯综合性能参数表
压缩比: 1.84~2.30
热变形温度: 1.88MPa---- 48o C 0.46MPa---- 60~82o C
抗拉屈服强度: 22~39 MPa
拉伸弹性模量:0.84~0.95GPa
弯曲强度:25~40MPa
弯曲弹性模量: 1.1~1.4 GPa
压缩强度:225 MPa
疲劳强度:11 Mpa(107周)
脆化温度:-70
1.2 塑料制品的结构设计
1.2.1 形状
洗发水瓶盖形状简单,内有螺纹,密封性好,同时节省材料,塑料制品不能直接从模具中取出,本设计利用手工脱螺纹。
本次设计任务是塑料制品——洗发水瓶盖
1.2.2 尺寸及精度
制品的尺寸:制品的总体尺寸收到塑料的流动性的限制。在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品;反之成型的制品尺寸就较小。此外,制品外性尺寸还受到成型设备的限制,如注塑成型的制品尺寸要受到注塑机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制;压缩及传递成型的制品尺寸要受到压力机吨位及工作台面尺寸的限制。
制品精度:塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度。影响制品精度的因素很多,如模具制造精度及其使用后的磨损程度,塑料的收缩率的波动,成型工艺条件的变化,塑料制品的形状,脱模斜度及成型后制品的尺寸变化等。一般在生产过程中,为了降低模具的加工难度和模具的生产成本,在满足塑料使用要求的前提下将尽可能地把制品尺寸精度设计地低一些。根据我国目前塑件的成型水平,塑件的尺寸公差可依据GB/T14486-1993塑料制件公差数值标准确定。该标准将塑件分成7个等级,每种塑料可选其中两个等级,即高精度、一般精度。MT1级精度要求较高,一般不用。该标准只规定了公差值,基本尺寸的上下偏差可根据塑料制品的配合性质来分配。。对孔类尺寸数值冠以(+);对于轴类尺寸数值冠以(-);对于中心距尺寸及其他位置尺寸可
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取表中数值之半冠以(±)号。
洗发水瓶盖的精度要求不高。
在本设计中根据表可查得:
塑件的工作条件对精度要求较高,根据LDPE的性能可选择其塑件的精度等级为6级精度(查阅《塑料成型工艺与模具设计》P67表3-9)。
塑件图如下所示:
图1 塑件图
1.2.3 制品表面质量
制品表面质量包括表面粗糙度和外观质量等。制品的外观要求越高,表面粗糙度值应越低。在成型工艺上尽可能的避免冷疤、云纹等缺陷,同时提高模具的型腔表面的粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比制品的要求低1~2级。不同的成型方法及不同的塑料材料所能达到不同的表面粗糙。
聚乙烯采用注射成型能达到的表面粗糙度为:0.1~6.3μm
1.2.4 脱模斜度
由于制品冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上,或由于黏附作用而紧贴在型腔内。为了便于脱模,防止制品表面在凸模时划伤、擦毛等,在制品设计是应考虑其表面具有合理的脱模斜度。脱模斜度大小与制品的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、制品壁厚和几何形状有关。一般情况下,脱模斜度不包括在塑件公差范围内。
根据要求及手册查找本设计脱模斜度为:
型腔:25′~45′,型心:20′~45′。
1.2.5 壁厚
塑料制件规定它的最小壁厚值,它随塑件大小不同而异。塑件过厚不但造成原料浪费,而且对热塑性塑料增加了冷却时间,降低了生产率,另外也影响了产品的质量,如产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。
制品壁厚一般在1~6mm.大型塑件的壁后可达8mm。同一塑件的壁厚应尽可能一致,否则因冷却或固化的速度不同产生附加内应力,使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。
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热塑性塑料易于成型薄壁塑件,最小壁厚达到0.25mm,但一般不宜小于0.6~0.9mm,常取2~4mm。在本设计中,采用聚乙烯,聚乙烯最小壁厚及推荐值如下:
最小壁厚为0.6mm,小型塑件推荐壁厚 1.25mm,中型塑件推荐壁厚 1.6mm,大型塑件推荐壁厚2.4~3.2mm.本设计壁厚取0.7mm。
1.2.6 圆角
在塑料制品设计中,制品的转角处应尽可能采用圆弧过渡,能使其成型时流动性能好成型顺利进行。因为带有尖角的塑件,往往会在尖角处产生应力集中,在受力或受冲击振动时会发生破裂,甚至在脱模过程由于成型内应力而开裂,特别是塑件的内角处。圆角半径和厚度与应力的关系如下:当R/T<0.3时,应力容易集中;
当R/T>0.8时,很少出现应力集中。
R---圆角半径,T---厚度。
由上面关系得出:R>0.8T。
本设计中T=0.7mm,则R>0.56mm。取R=1mm
对于塑件的某些部位,在成型必须处于分型面、型芯与型腔配合处等位置时,则不便制成圆角,而采用尖角。
1.2.7 螺纹设计
塑件零件上的螺纹可以在成型时直接成型,也可以用后加工的办法机械加工成型。在本设计中采用的时直接成型的方式。
塑件零件成型螺纹的精度要求不能过高,一般低于3级。塑料零件螺纹的机械强度一般仅相当于金属件螺纹的1/5~1/10倍。成型过程中螺距易发生变化,因此,一般塑件螺纹的螺距不小于0.7mm,注塑成型的螺纹直径不小于2mm。如果模具的螺纹螺距末未加上收缩值,则塑料螺纹与金属螺纹的配合就不应该太长,一般是螺纹直径的1.5倍,,否则会因收缩引起塑件上螺距小于与之相旋合的金属螺纹的螺距,造成连接时塑件上的螺纹的损坏及连接强度的降低。
本设计中塑件的螺纹为锯齿螺纹,螺距为8mm。长度小于螺纹的直径长度,因此不用考虑螺纹螺距的收缩率。
1.3 注射成型工艺性分析
1.3.1 注射成型工艺过程
完整的注射成型工艺过程,按其先后顺序应包括:成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。
(1)成型前的准备为使注射成型过程能顺利进行塑料制件的质量,在成型前应做一些必要的准备工作。
包括原料的检验和预处理:在成型前应对原料进行外观(如色泽、颗粒大小、均匀度)及工艺性能(如流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等)的检验。对于易潮的塑料,成型前必须进行干燥处理,避免产生斑纹、气泡和银丝等缺陷。一般来说,干燥的温度不宜过高,干燥时间不宜过长。当温度超过玻璃化温度的时间过长时,会使塑料结块,对于热稳性差的塑料,还会导致变色,降解。
料筒清洗:在初用某种塑料或某一注射机之前,或在生产中,当需要改换产品或颜色时,都要在成型前对料筒进行清洗和拆换。
带有嵌件塑料制件的嵌件预热及对脱模困难的塑料制件的脱模剂选用。近年来,生产中流行使
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用雾化脱模剂。
(2)注射过程注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。但实质上只有在料筒中的塑化与在注射过程中的流动两个过程。所谓塑化即塑料熔融,是指塑料在料筒中经加热到黏流状态并具有良好的可塑性的全过程。所谓流动是指塑料熔体在注射进入模具型腔后的流动。该流动情况可分为充型,保压、倒流、和浇口冻结后的冷却四个阶段。
(3)塑件的后处理塑料在成型过程中,由于塑化不均匀或由于塑料在型腔中的结晶、定向以及冷却不均匀而造成塑件各部分收缩不一致,或因其他原因使塑件内部不可避免地存在一些内应力而导致在使用过程中变形或开裂。因此,应该设法消除掉。消除的方法有退火处理和调湿处理。退火处理主要在烘箱或液体介质(如热水、矿物油等)中进行。调湿处理主要用于尼龙类塑料制品。
并非所有的塑件都一定要经后处理,有些高分子本身柔性较大且玻璃化温度低,其内应力可以自行缓慢消除。此外当塑件要求不严格时,也可以不必后处理。如聚甲醛。
1.3.2 注射成型工艺条件
注射成型工艺的核心问题,就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体,并把他注射到型腔中去,在控制条件下冷却定型,使塑件达到所要求的质量。影响注射成型工艺的重要参数是塑化流动和冷却的温度、压力以及相应的各个作用时间。
温度:注射成型过程中需控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动;而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。
料筒的温度分布遵循前高后低的原则,当塑料较湿时也可提高后端温度。由于螺杆式注射机中的塑料受到螺杆剪切摩擦生热而有利于塑化,可将料筒前端温度稍低于中段,以防塑料发生过热分解。
喷嘴温度控制在稍低于料筒的最高温度,即大致与料筒中端温度相同。
模具的温度主要通过通入定温的冷却介质来控制,也有靠熔体入模后的自然升温和自然散热达到热平衡而保持一定模温。对于结晶型的塑料,模具温度直接影响制品的结晶度和结晶构型,可以采用较高的模具温度;对于非结晶型的塑料,当熔融黏度较低或中等时,模具温度常偏低,对于熔融黏度偏高的非结晶型塑料,则必须采用较高的模温;当所需模温>80°时,应设置加热装置。
压力:注射模注射过程中的压力包括注射压力、塑化压力和型腔压力三种,他们直接影响塑料的塑化和塑件质量。
(1)注射压力注射机的注射压力是指螺杆头部对塑料熔体所施加的压力。在注射机上常用表压指示注射压力的大小,一般在70~150MPa之间。其作用是克服塑料熔体一定的充型速率以及对熔体进行压实等。
(2)塑化压力塑化压力又称为背压,是指采用螺杆式注射机时,螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。它的大小靠调节排油阀,改变排油速度来控制。通常在保证塑件的质量的前提下,背压一般不大于2MPa。
(3)型腔压力型腔压力是注射压力在经过注射机喷嘴、模具的流道、浇口等的压力损失后,作用在型腔单位面积上的压力。其大小一般视情况而定,一般为20~40MPa,或为注射压力的0.3~0.65倍。
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时间:(成型周期)完成一次注射成型过程所需的时间称为成型周期,它包括以下各部分:(1)注射时间
(2)保压时间
(3)模内冷却时间
(4)其他时间(含开模、脱模、喷涂脱模剂、放嵌件等)
即:T=t注+t保压+t冷却+t其他
成型周期直接影响到劳动生产率和注射机使用率,因此生产中,在保证质量的前提下,应尽量缩短成型周期中各阶段的有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,对塑件的质量均有决定性影响。注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压实时间,在整个注射时间内所占比例较大,一般为20-25s。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑料的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则。冷却时间一般在30-120s之间。冷却时间过长,不仅延长生产周期,降低生产效率,对复杂塑件还将造成脱模困难。成型周期中的其他时间则与生产过程是否连续化和自动化以及两化的程度等有关。
2 塑件的相关计算及注塑机的选择
2.1 塑件的计算
通过计算或Pro/E建模分析,塑件质量及体积,在分型面上的投影面积如下表2:
表2-1 模型分析报告
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流道凝料的质量M可按塑件质量的0.6倍来估算。根据上表及型腔数目,所以总注射量m=1.6×6×2.6=24.98g
塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算
流道凝料(包括浇口)在分型面的投影面积按塑件在分型面的投影面积的0.2~0.5倍,因此取0.35来进行估算,
A=1.35×644.3=869.81mm2
F=AP=869.81×25=217.45KN
式中p---型腔压力,取25MPa,A---单个塑件及流道的投影面积。
2.2 注塑机的选择
根据本模具的设计方案,初步选定注射机为国产注塑机的型号为XS-Z-30型卧式注塑机。其基本参数请见表
表2-2 XS-Z-30型卧式注射机的基本参数表
注射机的技术规格如下:
型号:XS-Z-30
额定注射量(cm3):30g
螺杆直径(mm):28
注射压力(MPa):119
注射行程(mm):130
注射时间(s):0.7
注射方式:柱塞式
合模力kN):250
最大注射面积(cm2):90
最大开(合)模行程(mm):160
模具最大厚度(mm):180
模具最小厚度(mm):60
模板最大距离(mm):340
动、定模固定板尺寸(mm):250×280
喷嘴圆弧(mm):12
喷嘴孔径(mm): 2
第一章冲压机工艺性分析及冲裁方案的确定 工件名称:啤酒瓶盖起子模具设计 生产批量:大批量 材料:60Mn 工件简图:如下图所示 此工件只有落料和冲孔两个工序,材料为60Mn,60Mn是优质碳素结构钢,强度,硬度,弹性和淬透性稍高,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构相对简单,有一个7mm的孔和一个不规则的孔;孔与孔,孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为4mm,工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT13级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。 冲裁工艺方案的确定: 该工件包括落料.冲孔两个基本工序,可以有以下三种工艺方案。 方案一:采用单工序模生产。 方案二:采用复合模生产。 方案三:采用级进模生产。 方案一:单工序模生产。模具结构简单,但需要两道工序两幅模具,成本较高而生产效率低,难以满足中批量生产要求。 方案二:复合模生产。之需呀一副模具,工作的精度及生产效率都较高,但冲压后成品保留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作方便。 方案三:级进模生产。也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,工作精度也能满
足要求。 通过上述三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。 第二章主要设计计算 排样方案的确定及计算 设计级进模,首先要设计条料的排样图,啤酒瓶盖起子的形状具有一头大一头小的特点,直排样时材料利用率低,对于批量生产的零件,特别是零件材料较贵,为了节省材料,提高材料的利用率,应采用直对排样。如图2-1所示的排样方法,设计成隔位冲压,可显著地减少废料,隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隙中冲裁出第二部分工件。搭边值取2mm和,条料宽度为125mm和44mm,一个步距的材料利用率为52%。 查表2-1得最小搭边值:a=,a1=2mm 条料宽度B: B=(D+2a1+nb1) 第三章模具总体设计 模具类型的选择 模具类型分为三种分别是:单工序模,复合模和级进模。 单工序模又称简单冲裁模,是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序的模具,如落料模,冲孔模,切断模切口模等。 复合膜是指在一次压力机的行程中在模具的同一工位上同时完成两道或两道以上不同冲裁工序的模具,复合膜是一种多工序冲裁模,它在结构上的主要特征是有一个或几个具有双重作用的工作零件----凹凸模,如落料冲孔复合膜中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凹凸模。 由冲压工艺分析可知,该模具采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
:余至彬专业:机械设计与制造班级:设计一班学号:2 设计题目:酒瓶盖塑料模 塑料件简图: 塑料件主要技术要求: 1.材料:ABS,米黄色 2.年产量:200万件 3.未注公差:φ30, φ44按MT2标注,其余按MT5计算,并且尺寸按入体原 则标注; 4.其他技术要求:型腔脱模斜度为1°,型芯脱模斜度为0.5°,外表面粗糙度 Ra<1.6,无缺陷,表面无特殊要求,所有过渡处有0.2圆角。
1 酒瓶盖塑件的工艺分析 1.1 塑件成形工艺分析 如图1-1为塑料酒瓶盖的二维工程图及实体图,单位mm。 图1-1 塑件图 产品名称:酒瓶盖 产品材料:丙烯ABS 塑件材料特性:ABS塑料(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物,也可称改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。ABS塑料为无定型塑料,一般不透明。ABS无毒、无味,成形塑
件的表面有较好的光泽。ABS 具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高,并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能:使用ABS 注射成型塑料制品时,由于其熔体黏度较高,所需的注塑成型压力较高,因此塑件对型芯的包紧力较大,故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使ABS 制品易产生熔接痕,所以模具设计时应尽量减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水,成型加工前应进行干燥处理。在正常的成型条件下,ABS 制品的尺寸稳定性较好。 产品数量:年产量200万件 塑件颜色:米黄色 查文献得: 塑件材料物理性能: 密度:305.1~02.1cm g 收缩率:%7.0~%4.0 熔点: 60~93℃ 热变形温度:93℃ 材料力学性能: 拉伸强度:MPa 63 拉伸弹性模量:GPa 9.2 弯曲强度:MPa 97 弯曲弹性模量:GPa 0.3 缺口冲击强度:20.6m KJ
武汉工程大学 塑料模具设计课程设计说明书 课题名称:一模一腔点浇口顶板顶出开水瓶盖模具设计专业班级:09高材03班 学生学号:0902020323 学生姓名: 学生成绩: 指导教师:刘仿军 课题工作时间:2013-01-08至2013-01-13 武汉工程大学教务处
课程设计任务书 一、设计题目 小组同学(每组人数不超过4人)自己选定熟悉的塑料制品作为模具课程设计题目(控制题目难度在两周内完成) 二、课题条件 1、利用图书馆资料,进行必要的文献调研; 2、利用现有模具教具、生活现场取得的制品进行设计; 3、可提供计算机进行模具设计绘图、说明书编写等工作。 三、设计任务 1、根据选定的塑料件,确定制品的原材料品种,及制品的尺寸精度要 求。 2、小组讨论确定完成制品模具设计的程序,可以参照附件一。 3、小组讨论确定该制品模具的基本结构组成及时间进度安排。 4、电脑或手工绘制模具装配图,要求模具结构合理,功能完备。 (1)如果两视图不能表达清楚的,需附加三视图、局部剖视图等; (2)模具装配图上应标注所有零件的件号、名称; (3)模具装配图上应有明细表,内容:件号、数量、材料、热处理状态、硬度、规格、备注等内容。 5、绘制非标准零件图,尺寸标注完全合理(包括配合尺寸) 6、撰写设计说明书,应书写本设计过程中设计结果及参数选用等内容。 四、设计说明书内容 1、制品使用要求及原材料的工艺性和成型性能; 2、模腔数目确定,分型面的选择,成型零部件设计,合模导向机构,
浇注系统类型的确定及脱模方式的设计,温度调节系统的布排; 3、校核注射模与注射机规格的适应性; 4、标注参考资料。
四川理工学院成人教育学院 毕业设计(论文) 题目―塑料瓶盖注塑模具设计 教学点重庆科创职业学院 专业机械设计制造及自动化 年级 2011级 姓名姚爽 指导教师唐建敏
定稿日期: 2013年4月 25 日
四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)任务书
设计(论文)要求(1)了解中国塑料模具的进展 (2)塑件分析及行腔数目的决定和排布(3)注塑机的选着及注射量的计算 (4)了解XS-ZY-125型注射机的要紧参数(5)成型零件的设计及推出机构的设计(6)冷却系统设计及后期的校核 参考资料(1)王树勋.注塑模具设计与制造有用技术[M].华南理工大学出版社,1996.78-99. (2)王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册[M]. 北京:机械工业出版社,2000.56-67. (3)唐志玉.塑料挤塑模与注塑模优化设计[M]. 北京:机械工业出版社,2004.78-87. (4)万林.有用塑料注射模设计与制造[M]. 北京:机械工业出版社,2000.45-65 注:此表由指导教师填写后发给学生,学生按此表要求开展毕业设计 (论文)工作。
塑料瓶盖注塑模具设计 摘要 塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用,应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的要紧方法,因此应用范围专门广。 注射成形是把塑料原料放入料筒中通过加热熔化,使之成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,通过冷却、凝固时期,而后从模具中脱出,成为塑料制品。 本产品是日常应用的塑料瓶盖,且有用性强。该产品设计为大批量生产,故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能够自动脱模,此外为保证塑件表面质量采纳侧浇口,因此选用单分型面注射模,侧浇口自动脱模结构。模具的型腔选择一模四腔结构,浇注系统采纳侧浇口成形,推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍,丰富了设计过程。 关键词:注射成型,侧浇口,型芯
今天闲着没事来论坛看看,听说这个论坛比较不错。看完几个帖子后,我实在是坐不住了,我闲暇的时候也曾经浏览过很多关于模具结构的论坛。但看来看去,总是那些东西。很少有人能把真正设计模具的要点指出来。 我是从事注塑模具结构设计的,曾经设计过家电,汽车,电子产品类的模具。设计水平不见得很高,只是干过的活比较多比较杂而已。今天刚好闲着没事,跟大家共同讨论下关于注塑模具结构设计的问题。 首先我们拿到了一个产品后,先不要急着分模,最重要的一件事就是先检查产品结构,包括拔模,厚度等模塑型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说,可能是比较困难的。因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品,这些没关系,只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的拔模,壁厚,以及在出模方向有倒扣的地方后,你基本上已经知道了模具分型面的走向,以及浇口的位置,当然这些最终还是要跟客户确认的。 有人说,是不是我分析好了产品结构后,就可以开始设计模具了呢,答案当然是NO。要想在设计时少走弯路,一些关于影响模具结构的项目是一定要确认好的。具体内容如下:1,客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型,这个确认不好,你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径,顶出孔的大小跟位置,还有注塑机能伸进模具内的深度,甚至模架的大小,闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构,你也颇有成就感,可模具到了客户那里没法生产,因为客户那里只有电动注塑机,而且没另外加中子,估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。2,客户注塑机的码模方式,一般常用的是压板码模,螺丝码模,液压码模,磁力码模等等。这个确认好了,你才知道你设计模具时,到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。3,刚才我们分析后的产品的问题点,以及产品夹线,产品材料及收缩率。不要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是1.5%,这个一定要跟客户确认好,要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的,有没有添加什么改性材料等等。 有条件时,最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等,这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些,你就知道哪些是外观面,哪些是非外观,哪些地方的拔模角度是可以随便加大的,哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构,如果你了解了产品的实际装配关系以及用途,你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。一定要牢记,做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪,我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题,设计了一些不太合理的结构,如果作为下游工序,不能帮他们指正的话,他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。 4,模具水路外接参数,油路外接参数,电路外接参数,气路外接参数。只有在设计之前了解了客户这些要求之后,你才能有预见性的设计水路油路气路,别到时辛辛苦苦设计好了模具,后来发现客户需要在模具内部串联油路,那时你再改动,估计会累个半死,因为你水路,顶杆,螺钉什么的都好不容易排好了位。像这四路的设计顺序一般是先保证油路,因为油路要分布平衡,特指需要油缸顶出的模具结构,如果油路不平衡的话,油缸顶出的动作就会有先后,容易顶出不平衡。当然也可以采用齿轮分油器,但那样就更复杂了.其次是水路,因为水路要保证冷却效果,分布不均会影响产品质量及模具寿命。最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是,最靠近TOP方向的是电路,然后是水路,
1 塑件成型分析 1.1设计概述 随着中国当前的经济形势的高速发展,在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下,中国的制造业也蓬勃发展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本,模具被誉为“进入富裕的原动力”,德国则冠之为“金属加工业的帝王”,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视,早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒,塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或柱塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料圆盖注塑模具的设计,也就是设计一副注塑模具来生产圆盖塑件产品,以实现自动化提高产量。针对圆盖的具体结构,通过此次设计,使我对轮辐式浇口单分型面模具的设计有了较深刻的认识;同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准等,结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统)有了系统的认识,拓宽了视野,丰富了知识,为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。
1.2 塑件成型工艺性分析 1.2.1 塑件分析 塑件模型如图1-1所示(为计算需要仅标注几个重要尺寸本图见型中图) 图1-1 塑料盖子 1.2.2塑件的结构及成型工艺性分析 结构分析:该塑件为瓶子罐盖子,其结构应尽可能的简单且维度和钢管应满足需要,塑件的顶部没有两个对称的孔,用于安装提手,部有简单的螺纹,用于和罐子连接紧密。 线性工艺性分析: 1.精度等级:采用一班精度4级 2.脱模斜度:改塑件件壁厚1.5mm,其脱模斜度查表得到塑件材料为聚丙烯pp ,其型腔脱横斜度为:25~45.其型蕊脱横斜度为:20~45.由于该塑件没有狭
塑料碗注射模具设计方案 第一章塑件结构及成形工艺性分析 1.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征 该塑件材料选用PP PP 聚丙烯典型应用围: 汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP 温度高于0℃以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD 等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 聚丙烯(PP)是常见塑料中较轻的一种,其电性能优异,可作为耐湿热高频绝缘材
瓶盖塑料模具设计 摘要 1 瓶盖塑料模具设计 1.1拟定模具的结构形式 1.1.1 塑件成型工艺性分析 该塑件是一塑料瓶盖,如图1所示,塑件壁厚属薄壁塑件,生产批量大,材料为聚乙烯(PE,在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯,改善塑件的柔韧性),成型工艺性很好,可以注射成型。 1.1.2 分型面位置的确定 根据塑件结构形式,分型面选在瓶盖的底平面,如图2所示。 1.1.3 确定型腔数量和排列方式 (1) 型腔数量的确定 该塑件精度要求不高,又是大批大量生产,可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用,设备运转费低一些,初定为一模八腔的模具形式。 (2) 型腔排列形式的确定 该塑件有两圈内螺纹,要使螺纹型芯从塑件上脱出,必须设计一套自动螺纹的齿轮传动结构,并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合,若采用一模八腔,型腔分布圆直径就相当大了,这样模具结构尺寸就比较大,加上齿轮传动系统,模具结构复杂,制造费用也很高。但该塑件螺纹的牙型不高,且呈圆弧 形牙,内侧突起与直径的比例约为5.26%( 6. 266. 26 28-?100% = 5.26%)。因为所用材料为聚乙烯,材料弹性模量比较小,材质硬度不高,课采取强制脱模的方式,这也是注塑厂成型这种类型瓶盖的常用方法。因此本设计采用推件板推出的强制推脱方法,型腔的排列方式采用双列直排,如图2所示。 1.1.4 模具结构形式的确定 从上面分析中可知,本模具拟采用一模八腔,双列直排,推件板推出,流道采用平衡式,浇口采用潜伏式浇口或侧浇口,定模不需要设置分型面,动模部分需要一块型芯固定板和支撑板,因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。 1.1.5 注射机型号的选定 (1) 注射量的计算 通过计算或Pro/E建模分析,塑件质量m 1为2.8g,塑件体积V 1 = ρ 1 m = 91 .0 8.2 = 3.077cm3,流道凝料的
模具课程设计 饮料瓶瓶盖注射模设计 一塑料的工艺性分析 1.塑件的原材料分析 塑料的品种:PE(聚乙烯)。成型特征:结晶型塑料,吸湿性小,流动性较好,溢边值为0.02mm左右,流动性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解,冷却速度快,必须充分冷却。设计模具时要冷却料穴和冷却分流。收缩率大,方向明显,易变形,扭曲结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。易用变压注射,料温要均匀,否则会增加应力,使收缩不均匀和方向性明显。 2.塑料的尺寸精度分析 影响塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收缩和模具的制造误差。查教材上表2-11得此材料的收缩率为1.5%~2%。塑料制品的公差也可通过教材上表2-12查得,塑料的精度等级选择7级精度。 3.塑件的表面质量分析
塑件外表面要求粗糙度较低,表面光滑,表面要求低点。 4.塑件结构的工艺性分析 结构简图如图所示 瓶盖主体外侧均匀分布120个增大摩擦力的防滑筋,瓶盖顶部有商标名称ZSM的字样。瓶盖下部有一防伪圈与瓶盖主体通过8个直径为1mm高1mm的小圆柱相连,防伪圈侧有8个均匀分布长为3mm直径为1.5mm的半圆形凸台。瓶盖部有螺呀为半圆形的螺纹及高为4mm截面直径为1mm的防伪圈与瓶子径严密配合,而高为1mm,截面直径1mm的防伪圈与瓶子外径严密配合防止漏水。 综上所述可采用注射成型加工。 二确定成型设备选择与模塑工艺规程编制 1.计算塑件体积和质量 V=3.05 M=2.9g 选择注射机为SZ-30
理论注射容积为373 cm,实际注射质量为33g,螺杆直径为26 mm,塑化能力 3.6g/s,注射压力170MPa 螺杆转速10~160r/min,螺杆行程70 mm,锁模力为320KN,拉杆有效间距300300 ?2 mm,模板行程110 mm,模具最小厚度80 mm,模具最大 ?,顶出行程厚度110 mm,最大开距220 mm,模扳尺寸400400 50 mm,喷嘴半径为12 mm,高为2 mm。 2.确定成型工艺参数 查教材表2-1得注射成型机类型为柱塞式,密度为 0.91~0.943 kg dm,计算收缩率S=1.5~3.6,预热温度为 / o 70~80C,时间为t为1~2h,料简温度:后段为o 140~160C,前段为170~200o C,模具温度35~55o C,注射压力为P为60~100 MP, a 注射时间为15~60s,保压时间为0~3s,冷却时间为15~60 s,成型总周期为40~130 s,使用注射机类型为螺杆,柱塞均可。 三.注射模的结果设计 1.分型面的选择 瓶盖沿圆周仅通过8个小圆柱防伪圈相连,采用两个半圆的哈夫块来成型防伪圈。结合素件结果特点,塑件,塑件成型后必然留在型芯上,故模具分型面设在防伪圈与瓶盖主体之间截面轮廓最大部位,与开模方向垂直 2.型腔数目的确定及型腔的排列 瓶盖作为包装容器大批量生产,宜采用一模多腔,考虑现有注射机的锁模力,注射量及瓶盖的精度和经济性目标,确定为模腔4,
手表包装盒内芯塑料注射模具设计 摘要 本论文介绍了手表包装盒内芯塑料注射模具的设计与制造方法。该注射模采用了1模2腔的结构。 塑料模具的设计和制造水平反应了机械设计和加工水平,模具的设计已应用了当代先进的设计手段,如CAD、CAM、CAE的逐渐广泛使用,使模具的设计效率大大提高,快速成型技术的应用及现代加工技术的使用如高档加工中心、特种加工技术的使用使模具的制造精度越来越高,加工周期越来越短。各行各业对模具的要求量与日俱增,我国的模具行业蒸蒸日上,正需要大量的模具设计与制造技术的人才。 通过参观,查阅资料,计算,用PRO/E 、CAD等软件绘图进行塑料零件的注射模具设计,我熟悉并掌握了塑料零件注射设计全过程,能够根据不同的塑料材料的性能,塑料的结构特点,选择恰当的模具结构,并掌握了模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定,掌握了材料的选择热处理要求及其制造工艺知识,通过该设计,检查了自己的外语翻译及理解能力,能熟练运用计算机进行设计和绘图。通过本次设计后,我能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计,并能在选材,结构设计等方面进行环保、经济技术分析。 简言之,本论文就是将人们常见的手表包装盒的内芯作为设计模型,将塑料注射模具的相关知识作为依据,阐述塑料注射模具的设计全过程。 关键词:塑料;注射模具;设计
The design of plastic injection mold about the core of Watch box Abstract This paper describes the design of plastic injection mold and the methods of manufacturing about core box watches.The structure of one mold and two cavity was use in this injection mold . Plastic mold design and manufacturing level reflects the level of mechanical design and processing,The contemporary-art instruments has been applied to the mold, such as CAD,CAM,CAE are use of the progressive with widespread, so that the efficiency of mold design are greatly improved, The application of the technologies about rapid prototyping and modern processing such as high-end machining centers and the technology of special processing enable the precision of manufacture to grow. processing cycles becoming shorter andshorter.The requirements of various industries on the amount of mold are growing with the success of China's mold industry, is in need of a large number of people about mold design and manufacturing skills. Through visiting, accessing to information, computing, using drawing software such as PRO / E, CAD to do the design the injection mold about the plastic parts, I am familiar with and mastered the whole process of the design of the injection mold about plastic parts,I can depend on the performance of plastic materials,the characteristics of plastic structural, to select the appropriate mold structure, and be able to calculate the strength of the main parts and determine the size of each part , have the knowledge about the require of heat treatment in choice of materials and manufacturing processes, through the design, inspect the proficiency of the translation and understanding to foreign languag with own can design and graphics quickly in the use of computer. Through this design, I can be totally independent to finish the design of plastic injection mold which is more than the middle difficulty, I be able to protecte environment and analysis the technical of economic in material and structural design. In short, the core of watch box what people often look was as a design model in this paper and the knowledge related- plastic injection mold was as the basis to describe the design process of the plastic injection mold . Key words: plastics; injection mold; design
一塑件原材料选用与性能分析 1分析制件材料的使用性能 ABS属热塑性非结晶型塑料,不透明。ABS由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的,这三种组分各自的特性,使ABS具有良好的综合力学性能。 ABS无毒、无味,呈微黄色,成型的制件有较好的光泽,密度为1.02~1.05g/cm3。ABS有极良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工,经过调色可配成任何颜色。 2 分析塑料成型工艺性能 ABS属于无定形塑料,流动性中等;升温时黏度增高,所以成型压力较高,故制件的脱模斜度宜稍大;ABS易吸水,成型加工前应进行干燥处理,预热干燥80~100℃,时间2~3h;ABS易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力。 该产品为某电工产品外壳,要求具有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能,中等精度,外表面无瑕疵、美观、性能可靠,同时还必须满足绝缘性。采用ABS材料,产品的使用性能基本能满足要求,但在成型时,要注意选择合理的成型工艺。 二塑件结构与质量分析 1 塑件的尺寸精度分析 从零件图上分析,该零件总体形状为长方形,该零件重要尺寸如:等的尺寸精度为MT2~MT3级(查GB/T 14486-2008中常用材料模塑件尺寸公差登等级选用表),未标注公差的尺寸为自由尺寸,可按MT5级塑料件精度查取公差值(可
查GB/T 14486-2008中模塑件尺寸公差表)。 2 塑件表面质量分析 该塑件是某电工产品外壳,要求外表美观、光洁无毛刺、无缩痕,表面粗糙度可取Ra0.8,而塑件部没有较高的粗糙度要求,模具制造和成型工艺容易保证。 3 塑件结构工艺性分析 此塑件外形为方形壳类零件,腔体为25mm深,壁厚均匀2mm,外形尺寸适中,塑件成型性能良好,脱模斜度选为1°; 4 侧孔和侧凹 该塑件在宽度/长度方向有三个通孔,因此模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构。 5 塑件的体积和质量计算 根据零件的三维模型,利用三维软件直接可查询到塑件的体积为:V=31.180cm3 故塑件的质量W=V·ρ=32.115g(ABS塑料密度按1.03g/cm3) 三注塑成型机的选择 初选注射机规格通常依据注射机允许的最大注射量、锁模力及塑件外观尺寸等因素确定。 1 依据最大注射量初选设备 ①单个塑件体积 V=31.180cm3 ②由于塑件尺寸不大,结合模具设计要求,采用一模两腔,加上浇注系统凝料体积(初步估算约为34cm3) ③塑件成型每次需要注射量:
引言 本说明书为机械塑料注射模具设计说明书,是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括:目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时,力求符合设计步骤,详细说明了塑料注射模具设计方法,以及各种参数的具体计算方法,如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中,得到….老师和同学的大力支持和热情帮助,在此谨表谢意。 由于本人设计水平有限,在设计过程中难免有错误之处,敬请各位老师批评指正。 设计者:朱海 2009年11月11日
课程设计指导书 一、题目: 塑料套筒材料:ABS 二、明确设计任务,收集有关资料: 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤,制定设计工作进度计划 2、将Pro/E零件图转化为CAD平面图,并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能,在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面,在技术方面,根据产品图纸,只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素,是否符合模塑工艺要求;在经济方面,主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本,阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸: 塑胶件的形状和尺寸不同,对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求: 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小,直接影响模具的结构型式,一般大批量生产时,可选用一模多腔来提高生产率;小批量生产时,可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时,除了考虑上诉因素外,还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。 四、确定成型方案及模具型式:
* * * * 学院毕业设计(论文) 题目_扳手塑件塑料注射模具设计 姓名__*****__ 系(部)_机电工程系__ 专业机械制造与自动化 指导教师__*__*__ 2008年5月26 日
摘要 本设计主要是针对扳手的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该设计从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计,同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是香皂盒注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产香皂盒塑件产品,以实现自动化提高产量。针对香皂盒的具体结构,该模具是侧浇口的单分型面注射模具。 同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等,结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统)有了系统的认识,拓宽了视野,丰富了知识,为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 关键词:塑料,模具,分型面,注射机
Abstract This design is mainly directed against the soap box die design, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design an injection mold. The design process from the product structure, the structure of the specific die, die casting, mold forming part of the structure, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, have the detailed design, And the establishment of a simple mold processing technology. Through the entire design process that the mold plastic parts can achieve this by the requirements of the processing technology. According to Title Design's main task is to soap box injection mold design. Which is designed to produce an injection mold plastic parts soap box products, so as to improve the automation of production. Soap box for the concrete structure, the die is the side gate of the single type of injection molds. At the same time, in the design process, through access to vast amounts of data, manuals, standards, periodicals, etc., with materials on the knowledge of the injection mold of the structure (forming parts, casting, direction of the launch, the exhaust system, Die-conditioning) system with the understanding, broaden the horizons and enrich the knowledge, complete independence for the future die design has accumulated some experience. Key words:plastic, molds, type face, injection machine
1 塑料的成型基础 1.1 聚乙烯的特征、性能分析及结构设计 1.1.1 聚乙烯的特征 LDPE中文名:低密度聚乙烯 英文名:Low density polyethylene 低密度聚乙烯是一种高分子的直链烷烃,外观上是白色蜡状固体,微显角质状。无毒、无味、呈乳白色。密度为0.94~0.965g/cm3,有一定的机械强度,具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性,但和其他塑料相比机械强度低,表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙稀有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差,而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般使用温度约在80 o C左右。能耐寒,在-60 o C时仍有较好的力学性能,-70 o C时仍有一定的柔软性。它质轻,吸水性小,电绝缘性优良,延伸性、透明性好,适用于薄膜,日用品等。 表1-1 低密度聚乙烯各项性能参数表 力学、热性能 成型条件 1.1.2 聚乙烯的成型特性 结晶形塑料,吸湿性小,成型前可不预热,熔体粘度小,成型时不易分解,流动性极好,溢边值为0.02mm左右,流动性对压力变化敏感,加热时间长则易发生分解。冷却速度快,必须充分冷却,设计模具时要设冷料穴和冷却系统。收缩率大,方向性明显,易变形、翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温。宜用高压注射,料温要均匀,填充速度应快,保压要充分。不宜采用直接浇口注射,否则会增加内应力,使收缩不均匀和方向性明显。应注意选择浇口位置。质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。聚乙烯的收缩率绝对值及其变化范围很大,在塑料材料中很突出,
目录 绪论-----------------------------------2第1章对塑料成型模具设计的认识---------------3 1.1模具工业现状------------------------4 1.2发展模具的积极意义--------------------4 1.3我国的模具将呈现十大发展趋势------------5 第2章设计过程---------------------------7 2.1 塑料成型制品的分析---------------------------7 2.2 注射成型工艺的设计---------------------------8 2.3 注射机的技术规范-----------------------------12 第3章模具的结构设计-------------------------------14 3.1 注射机的锁模力-------------------------------14 3.2 成型零件的设计-------------------------------16 第4章模具结构零件设计-----------------------------17 4.1 导柱和导套---------------------------------- 17 4.2 推杆、复位杆及拉料杆-------------------------17 4.3 限位钉、垫块---------------------------------18 4.4 定位圈与浇口套-------------------------------18 4.5 模板-----------------------------------------18 4.6 挡块、限位块---------------------------------18 参考资料-------------------------------19体会与感受---------------------19
目录 框架图 ............................................................................................ 错误!未定义书签。引言 ......................................................................................................................... - 3 - 1.塑件工艺性分析及其成型工艺 ............................................................................. - 5 - 2.模具总体结构设计 ................................................................................................. - 6 -2.1型腔数目的确定. (6) 2.2分型面的确定 (6) 2.3浇注系统结构的确定 (7) 2.3.1主流道设计 ............................................................................................... - 7 - 2.3.2 分流道设计 .............................................................................................. - 7 - 2.3.3 浇口的设计 .............................................................................................. - 8 -2.4推出及复位方式的确定 . (8) 2.4.1推杆斜顶的位置设置 ............................................................................... - 8 - 2.4.2推杆和斜顶的结构形状 ........................................................................... - 9 - 2.4.3推杆的复位 ............................................................................................... - 9 -2.5导向机构的确定 . (9) 2.5.1 定位结构的确定 .................................................................................... - 10 - 2.5.2导柱的结构确定 ..................................................................................... - 10 - 2.5.3导套的结构确定 ..................................................................................... - 10 -2.6成型零件的确定 .. (11) 2.6.1型腔型芯的结构设计 .............................................................................. - 11 - 2.6.2配合部分的结构设计 .............................................................................. - 11 -2.7冷却系统的确定 .. (12) 2.7.1冷却系统的结构形式 ............................................................................. - 12 - 2.7.2 冷却水道的布置 .................................................................................... - 12 - 2.8排气系统的确定 (13) 3.注塑机选用与校核 ............................................................................................... - 14 -