塑料模具毕业设计说明书
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模具毕业设计说明书模具毕业设计说明书一、引言模具是现代工业生产中不可或缺的重要工具之一。
它以其精密的制造工艺和高度可定制化的特点,在汽车、电子、航空航天等领域发挥着重要作用。
本篇文章旨在介绍我所设计的一款模具,并详细阐述其设计理念、制造工艺以及应用前景。
二、设计理念1.1 设计目标本次毕业设计的目标是开发一款用于汽车零部件生产的模具。
该模具应具备高效率、高精度和可重复使用的特点,以满足汽车行业对于零部件生产的需求。
1.2 创新点为了提高生产效率和降低成本,本设计采用了先进的CAD/CAM技术,实现了模具设计的数字化和自动化。
同时,还引入了3D打印技术,使得模具的制造更加灵活和快速。
1.3 设计原则在模具设计过程中,我们遵循了以下原则:(1)功能性:模具应能够满足零部件的尺寸精度和表面质量要求,确保零部件的装配性能。
(2)可靠性:模具应具备良好的耐磨性和抗腐蚀性,以确保长时间的稳定运行。
(3)可维护性:模具应设计成易于维护和更换零部件的结构,以便及时修复和更换损坏的部件。
三、制造工艺2.1 模具设计在模具设计过程中,我们首先进行了零部件的三维建模和装配。
然后,利用CAD软件对模具进行了结构分析和优化,确保其刚度和稳定性。
最后,根据设计结果生成了模具的数控加工程序。
2.2 模具制造为了提高模具的制造效率和精度,我们采用了先进的数控机床和高速切削工艺。
同时,还利用了3D打印技术,制造了模具的一些复杂部件。
这种组合制造工艺不仅提高了制造速度,还保证了模具的精度和质量。
四、应用前景3.1 汽车行业汽车行业是模具的主要应用领域之一。
随着汽车产量的增加和产品更新换代的加速,对于高精度、高效率的模具需求也越来越大。
本设计的模具正是为了满足这一需求而设计的,具有广阔的市场前景。
3.2 电子行业随着电子产品的普及和更新换代的速度加快,对于电子零部件模具的需求也在不断增加。
本设计的模具可以应用于电子行业中的塑料零部件生产,为电子产品的制造提供可靠的支持。
目录目录 (1)1. 绪论 (3)1.1模具工业的概况 (3)1.2 我国塑料模具现状及地区分布 (4)1.3 塑料模具的发展趋势 (7)1.4 注塑模具CAD发展概况及趋势 (8)2.塑件分析 (10)2.1 塑件的简介 (10)2.2.注射工艺选择 (13)2.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机,提高设备利用率,确定模具型腔数。
经(Pro/E)计算塑件体积为: (14)3. 注塑成型的准备 (15)3.1 注塑成型工艺简介 (15)3.2 注塑成型工艺条件 (16)4. 拟定模具结构形式 (18)4.1 确定型腔数量及排列方式 (18)4.2 模具结构形式的确定 (18)5. 注塑机选用 (19)5.1 注塑机简介 (19)5.2 注塑机基本参数 (19)5.3注射机的选用原则 (20)5.4选择注塑机 (20)5.5 注射机及各个参数的校核 (21)6.分型面的选择 (25)6.1 分型面的设计原则 (25)7.浇注系统设计 (26)7.1浇注系统设计原则 (26)7.2 主流道设计 (26)7.3 分流道的设计 (28)7.4浇口的设计 (30)7.5浇注系统的平衡 (32)7.6 冷料穴 (32)7.7 拉料杆的设计 (32)7.8 浇注系统凝料的脱出机构 (33)7.9排气方式 (33)8.成型零部件设计 (34)8.1 凹模和凸模的结构设计 (34)8.2 成型零部件的工作尺寸计算 (35)8.3 成型零部件的工作尺寸计算 (38)9.结构零部件的设计 (40)9.1模架的确定和标准件的选用 (40)9.2 合模导向机构的设计 (41)10.推出机构的设计 (43)10.1 推出力的计算 (44)10.2 制品推出的基本方式 (44)11.温度调节系统的设计 (45)11.1 冷却回路的尺寸确定 (45)11.2 冷却水回路设置的基本原则 (48)11.3冷却系统的结构 (48)12.模具材料的选择 (49)12.1塑料模零件选材原则 (49)12.2 模具材料的选用 (49)13.结束语 (50)14.致谢 (51)15.参考文献 (52)1. 绪论1.1模具工业的概况模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。
塑料模课程设计说明书设计题目:塑料盒模具学院:机电工程学院专业:材料成型及控制专业学号:设计人:指导老师:完成日期:12月22日目录设计任务书 (2)塑料盒模具设计 (2)一、拟订模具的结构形式 (3)二、浇注系统的设计 (7)三、成型零件的设计 (10)四、模架的确定 (15)五、排气槽的设计 (19)六、脱模推出机构的设计 (20)七、温度调节系统的设计 (20)塑料模课程设计任务书一、任务与要求:1、给定塑件零件图一张,按模具设计要求将塑件有关公差进行变换。
2、完成模具装配图一张,CAD绘制成A0~A1图幅,按制图标准。
3、完成模具零件图3张~10张。
①定模座板;②定模板;③动模座板;④型芯固定板;⑤动模支承板;⑥动模镶件(既凸模);⑦垫块;⑧推板;⑨推杆固定板;⑩推杆(或推管、脱模板)任选。
图纸幅面A3或A4均可,用CAD绘图,要求在零件图上标明该零件的材料、数量、序号、尺寸公差和形位公差值、热处理及其它技术要求。
4、编写设计说明书(20~30页),二、设计时间及进程安排第1周:设计方案论证与确定,完成有关计算、设备选择,完成设计说明书草稿。
第2周:完成模具装配图绘制,完成模具零件的图绘制,并进一步修正装配图,完成说明书正稿的誉写。
三、主要参考资料:1、《塑料模具设计指导》2、教材有关章节3、塑料模具设计手册4、机械设计、机械制图(教材)。
四、设计题目塑料盒技术要求:1、塑件不允许有裂纹,变形;2、脱模斜度30'~1°;3、未注圆角R2~R3。
一、拟定模具的结构形式1.塑件成型工艺性分析该塑件是一塑料盒,如下图所示,塑件壁厚属于薄壁塑件,生产批量很大,材料为硬质聚氯乙烯(PVC),热稳定性差,成型范围窄(-15~55c.);流动性差,腐蚀性强,塑件外观差。
模具设计时要合理设计浇注系统,阻力要小,严格控制成型温度,既料筒、喷嘴及模具温度;模具要进行表面镀铬处理,收缩率0.7%.2.分型面位置的确定根据塑件结构形式,分型面应选在塑料盒的外表面最大截面处,即塑料盒的底平面,如下图(1)所示。
1绪论1.1引言模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。
用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。
模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业。
模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。
振兴和发展我国的模具工业,正日益受到人们的关注。
早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中,将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。
模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。
模具在机械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中60%~90%的产品的零件,组件和部件的生产加工。
目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国、日本、法国、瑞士等国家。
中国模具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。
研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。
1.2课题研究的目的与意义塑料模具产业近年来在我国发展很快,随之而来的是日益激烈的市场竞争,加入WTO后,外国模具厂家进入国内市场,要在激烈的竞争中脱颖而出,发展模具标准件实施模具的专业化生产至关重要。
现代产品生产中,模具由于其加工效率高,互换性好,节约原材料,所以得到很广泛的应用。
模具的用途广泛,模具的种类繁多,科学地进行模具分类,对有计划地发展模具工业,系统地研究、开发模具生产技术,促进模具设计、制造技术的现代化,充分发挥模具的功能和作用;对研究、制订模具技术标准,提高模具标准化水平和专业化协作生产水平,提高模具生产效率,缩短模具的制造周期,都具有十分重要的意义。
绪论模具在工业中的地位模具是工业生产中重要工艺装备,模具工业是国民经济个部门开展的重要根底之一。
随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的开展,塑件成型制件的需求越来越多,质量要求也越来越高,这就要求成型塑件模具的开发、设计与制造水平也越来越高。
因此,模具设计水平的上下、模具制造能力的强弱以及模具的优劣,都直截了当妨碍着许多新产品的开发和老产品的更新换代,妨碍着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。
事实上,在仪器仪表、家用电器、交通、通信等各行业中,有70%以上的产品是用模具来加工成型的。
工业兴盛国家,其模具工业年产值早已超过机床行业的年产值。
在江苏省、浙江省、上海市及其以南地区,尤其在浙江省,从事塑料模具制造与塑料制件开发的个体企业也日益增多。
综上所述,塑料成型工业在根底工业中的地位和对国民紧急的妨碍显得日益重要。
模具的开展与现状模具的出现能够追溯到几千年前的陶瓷和青铜器。
19世纪,随着军火工业、钟表工业、无线电工业的开展,冲模得到广泛应用。
二战以后大量应用于电器、汽车、电子仪器、照相机、钟表的生产。
进进20世纪70年代向高速化、高寿命、高精度的多功能自动模具。
随着计算机技术的开展,计算机也逐步进进模具生产的各个领域,包括设计、制造、治理等。
CAD/CAM/CAE等辅助软件业相继应用于模具行业中。
模具制造业正朝着低本钞票、高效率、高质量、环境平安舒适的方向开展。
尽管我国的模具工业和技术在过往的十多年得到了快速开展,但与国外工业兴盛国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速开展的需求。
将来的十年,中国模具工业和技术的要紧开展方向包括:①提高大型、周密、复杂、长寿命模具的设计制造水平;②在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术;③大力开展快速制造成形和快速制造模具技术④在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术;⑤提高模具标准化水平和模具标准件的使用率等。
圆盖注塑模设计学生:林波摘要:本课题主要是针对圆盖的注塑模具设计,该圆盖材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS),是工业生产中常见的一种保护盖产品。
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。
该课题从产品结构工艺性,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、侧抽机构、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圆盖注塑模具的设计,也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品,以实现自动化提高产量。
针对塑件的具体结构,该模具是轮辐式浇口的单分型面注射模具。
关键词:注塑模、圆盖。
零件名称:圆盖生产批量:中小批量材料:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑件立体图形 :一、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工艺性分析,其具体分析如下: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丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),属于热塑性塑料非结晶态树脂,不透明小于85-110℃,脆化温度未-18℃有较良好的耐化学试剂性,不耐浓的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烃等不透明,具有良好的综合物理力学性能,耐热、耐腐、耐磨及良好的抗蠕变性,介电性能好,吸水性较强熔融温度高(超过250℃时才出现分解),熔体粘度不太高,流动性中等(溢边值为0.04mm),与流动性和压力有关,对压力更敏感,冷却速度较快,成型收缩小结论: ①熔融温度较高,熔体黏度中等,一般采用螺杆注射机成型,模具温度可控制在60-80℃②吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥③易发生熔接熔接痕,应注意选择进料口位置形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色痕迹”(但在热水中加热可消失),脱模斜度应取2°以上2、塑件的结构工艺性分析:⑴ 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,都为3.5mm,且符合最小壁厚要求.⑵ 塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如:36-Ф3.5 、6-Ф16,它们均符合最小孔径要求.⑶ 在塑件侧壁有四个Ф5mm的孔,因此成型后塑件不易取出,需要考虑侧抽装置.3 、塑件的尺寸精度分析:该塑件的未注公差按MT5级公差要求,其余公差要求按制件的制件图所示公差要求塑件的外形尺寸: ФФ内形尺寸: Ф孔尺寸: ФФФФ空心距尺寸: ФФФФ4、塑件表面质量分析:该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都3取Ra3.2um.结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出.二、成型设备选择与模塑工艺规程编制1、计算塑件的体积:+2、注塑机的初步选择塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积()表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是:式中- 塑件与浇注系统的体积()- 注射机注射容量()0.8- 最大注射容量利用系数根据塑件的原材料分析,查相关手册①得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100 ,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射压力.模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式:式中- 塑件成型是所需的压力()- 所选注射机的额定注射压力()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,其关系式如下:式中- 模具型腔压力,取45MPa- 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积()- 注射机额定锁模力(N)再根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,由以上数据,相关资料②初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250.它的注射容量为250,注塑压力为130MPa,锁模力为1800KN,均满足以上条件.3、塑件模塑成型工艺参数的确定ABS注射成型工艺参数见下表,试模时,可根据实际情况作适当调整工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t/℃: 80-95成型时间/s 注射时间0-5时间/h: 4-5保压时间15-30料筒温度t/℃ 后段150-170 冷却时间15-30 中段165-180 总周期40-70 前段180-200螺杆转速n/()30-60喷嘴温度t/℃ 170-180后处理方法红外线灯烘箱模具温度t/℃ 50-80 温度t/℃ 70 注射压力p/Mpa 60-100时间/h2-4三、注射模的结构设计注射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、侧抽芯机构的设计、模具结构零件设计等内容.1、分型面的选择该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,只要求外径没有明显的斑点及熔接痕.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以及成型后能够顺利取出制件如图所示,塑件留动模,塑件的脱模容易实现,且模具的加工相对以上方案简单,方便. 所以,通过对以上几种分型面的考虑以及塑件的外观的要求,选择大端底平面作为分型面的方案较合适.2、型腔数目的确定及型腔的排列由于该塑件采用一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中间.这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡.3、浇注系统的设计(1)主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道,是熔体最先流经模具的部分,它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响,因此,必须使熔体的温度降和压力损失最小。
哈理工荣成学院塑料模课程设计说明书题目:玩具积木注塑模设计院、系:荣成学院材料工程系专业:模具11-1姓名: 孙中银学号: 1130330123指导教师:完成时间: 2013 年 08 月 30 日哈理工荣成学院塑料模课程设计任务书目录第1章塑件工艺分析 (3)1。
1 设计任务 (3)1.2 塑件工艺分析 (4)1。
2.1 材料工艺性分析 (4)1.2。
2 尺寸精度工艺性分析 (5)第2章模具结构设计 (6)2。
1模具总体方案确定 (6)2.1 成型设备的选择 (11)第3章模具材料及其热处理方案设计 (11)3.1 模具型芯型腔材料 (12)3.2 模具材料热处理方案 (12)第4章模具及注塑机的校核 (14)4。
1注塑机工艺参数的校核 (14)第5章模具总装图图5-1 (15)结论 (16)参考文献 (17)第1章塑件工艺分析1.1设计任务根据任务设计玩具积木三视图如下图1-11—1玩具积木三视图1-2玩具积木实物图已知技术参数:材料:ABS生产批量:大批量生产1.2塑件工艺分析1.2.1材料工艺性分析ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物.它是在聚丙乙烯基础上改性而发展起来的一种热塑性工程塑料。
由于聚苯乙烯的突出缺点是耐冲击性能较差,耐热性不够高,因而限制了它的应用范围。
而三种单体合成的ABS塑料是一种综合性能优良的在工程技术中广泛应用的新型塑料。
1.ABS塑料的使用性能:由于ABS是三种单体聚合而成的,因此它具有三种组成物的综合性能。
丙烯腈可使ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性;丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度;苯乙烯可使ABS具有优良的介电性能和成型加工性能。
由此可见,还可以通过改变组成物的比例,生产出不同品种的ABS塑料。
ABS塑料在一定的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性;它的热变形温度为100℃左右,比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高;还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能;此外它还有能与其他塑料和橡胶混溶等特性;其制品尺寸稳定性不好,表面光泽,可以抛光和电镀。
表2-1 材料的特性 (2)2) 确定型腔壁厚,前面的章节也计算; (33)4) 确定模板厚度,根据型腔深度确定; (33)1 绪论模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。
2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。
虽然近年来我国模具行业发展迅速,但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。
制造产业是一个国家的综合国力及技术水平的体现,而模具行业的发展是制造产业的关键。
针对这种情况,国家出台了相应的政策,正积极发展模具制造产业。
我国的模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注,在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成形(型)。
用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。
近几年,我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展,2003年,我国模具总产值超过400亿元人民币。
模具工业的发展和进步,在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。
如今,人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于发达国家。
但另一方面,我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准,从总体上来说还是比较低的。
随着计算机软件的发展和进步,CAD/CAE/CAM 技术也日臻成熟,其现代模具中的应用将越来越广泛。
可以预料不久的将来,模具制造业将从机械制造业中分离出来,而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业,与此同时,也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。
因此,大力发展模具工业可以促进我国更快的走向工业化国家。
模具是利用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具。
聚丙烯塑料盒盖注塑模毕业设计说明书本说明书为塑料注射模具设计说明书,是依照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:名目、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运算方法,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,得到李莉老师和同学的大力支持和热情关心,在此谨表谢意。
由于本人是自学的UG软件设计水平有限,在设计过程中难免有错误之处,敬请各位老师批判指正。
第一章塑件工艺分析1.1塑件分析图1-1 盒盖此件为聚丙烯(PP)塑料盒盖,要求大批量生产。
1.2塑件工艺性分析(1)PP的性能特点与用途比重小,强度、刚性、耐热性均优于HDPE,可在100°C左右使用。
具有优良的耐腐蚀性,良好的高频绝缘性,不受湿度阻碍。
但低温变脆,不耐磨,易老化。
适于制作一样机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件如板、片、透亮薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等。
使用温度10~120°C。
(2)成型特点1.结晶性料,吸湿性小,可能发生熔体破裂,长期与热金属接触易发生分解2.流淌性极好,溢边值0.03㎜左右3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统散热应适度4.成型收缩范畴大,收缩率大,易发生缩孔、凹痕、变形,取向性强5.注意操纵成型温度,料温低取向性明显,专门低温高压时更明显。
模具温度低于50°C以下塑件无光泽,易产生熔接痕、流痕;90°C以上时易发生翘曲、变形6.塑件应壁厚平均,幸免缺口、尖角,以防止应力集中(3)PP的注射工艺参数(1)注射机:螺杆式(2)螺杆转速(n/(r/min)):48(3)料筒温度(t/℃):前段200~220中段180~200后段160~180(4)喷嘴形式:直通式(5)模具温度(℃):80~90(6)注射压力(MPa):70~100(7)成型时刻(s):注射时刻20~60;高压时刻0~3;冷却时刻20~90;总周期50~160.表1-2 PP的要紧性能指标第2章拟定模具结构形式2.1 分型面位置的确定分开模具取出塑件的面称为分型面;注射模有一个分型面或多个分型面,分型面的位置,一样垂直于开模方向。
前言1 概述模具工业是国民经济的基础工业,被成为“工业之母”。
而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀,发展极为迅速。
自从1927年聚氯乙烯塑料问世以来,随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步,愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现,从而促使塑料工业飞跃发展。
在现代化工业生产中,69%~90%的工业产品需要使用模具加工,模具工业已成为工业发展的基础,许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
我国自改革开放以来,塑料工业发展很快,表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多,其产量已上升到居世界第四位,由此可见,塑料工业已在我国国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。
在模具方面,我国模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。
在模具价格方面,我国比发达国家低许多,约为发达国家的1/3~1/5,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
我国塑料模的发展迅速。
塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相当规模的确开发和应用。
在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。
模具标准化程度不高,系列化商品化尚待规模化;CAD、CAE、Flow Cool软件等应用比例不高;独立的模具工厂少;专业与柔性化相结合尚无规划;企业大而全居多,多属劳动密集型企业。
因此努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓的。
近年来,随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高,塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展,具体表现在以下几个方面:(1)塑料成型理论研究的进展。
(2)新的成型方法不断涌现。
(3)塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。
(4)开发出新型模具材料。
(5)模具表面强化热处理新技术应用。
(6)模具CAD/CAM/CAE技术发展迅速。
(7)模具大量采用标准化。
在工业发达的国家,模具工业已经从机床工业中分离出来,并发展成为一个独立的工业部门,而且其产值已经超过机床工业的产值。
目前国内模具行业的基本情况是,随着轻工业及汽车制造业的迅速发展,模具设计制造日渐受到人们广泛关注,已形成一个行业。
但是我国模具行业缺乏技术人员,存在品种少、精度低、制造周期长、寿命短、供不应求的状况。
一些大型、精密、复杂的模具还不能自行制造,需要每年花几百万.上千万美元从国外进口,制约了工业的发展,所以在我国大力发展模具行业势在必行。
本课题的研究内容、要求、目的及意义本次开关按钮模具设计采用Proe辅助设计,运用CAD技术能有效地对整个设计制造过程预测评估通过计算机数据模拟和仿真技术来完善模具结构,再现能力强,整体水平容易控制,能够迅速获得样品,有利于争取定单,赢得客户;同时节省大量的模具试制材料费用,减少模具返修率,缩短生产周期,大大降低了模具成本。
本课题的研究内容及基本要求(1)独立拟定开关按钮塑件的成型工艺,正确选用成型设备。
(2)合理地选择模具结构。
根据塑件图及技术要求,提出模具结构方案,并使其结构合理,质量可靠,操作方便。
必要时可根据模具设计和加工的要求,提出修改塑件图纸的要求。
(3)正确的确定模具成型零件的形状和尺寸。
(4)所设计的模具应当制造方便、造价便宜。
(5)充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工。
(6)设计的模具应当效率高,安全可靠,如要求浇注系统充型快,冷却系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高。
(7)要求模具零件耐磨、耐用、使用寿命长。
本课题的研究目的及意义(1)熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、步骤和方法。
(2)学会查阅有关技术文献、手册和资料。
(3)培养分析问题和解决问题的能力。
1 塑件的成形工艺性分析1.1、塑件材料的选择及其结构分析1.1.1、塑件名称:开关按钮1.1.2、塑件(开关按钮)模型图:图1-1 塑件图1.1.3、塑件材料的选择:选用PS(即聚苯乙稀)。
1.1.4、色调:黑色。
1.1.5、生产批量:小批量。
1.1.6、塑件的结构与工艺性分析:(1)结构分析塑件为开关按钮的上半部分,应有一定的结构强度,由于中间与底座部分配合,中间还有两个圆柱孔,因此使用加强筋,后面有与底座联接的塑料倒扣,所以应保证它有一定的装配精度;由于该塑件为开关按钮上半部分,因此对表面粗糙度要求不高。
(2)工艺性分析精度等级:采用MT3脱模斜度:塑件外表面 35´-1°30´塑件内表面 30´-40´(脱模斜度不包括在塑件的公差范围内,塑件外形以型腔大端为准,塑件内形以型芯小端为准。
)1.2、ps的注射成型工艺1.2.1、注射成型工艺过程(1)预烘干--→装入料斗--→预塑化--→注射装置准备注射--→注射--→保压--→冷却--→脱模--→塑件送下工序(2)清理模具、涂脱模剂--→合模--→注射1.2.2、pS的注射成型工艺参数(1)注射机:柱塞式(4)密度(g/ cm³): 1.05(5)材料收缩率(℅):0.6——0.8(6)料筒温度(°C):后段 140——160前段 170——190(7)喷嘴温度(°C):170——180(8)模具温度(°C):20——60(9)注射压力(MPa):60——100(10)成形时间(S):注射时间 0——3保压时间 15——40冷却时间 15——60成型周期 40——90(11)适应注射机类型:柱塞(12)后处理:方法红外线灯、烘箱温度(°C) 70时间(h) 2——41.3、ps性能分析聚苯乙烯PS的性能如下:(⒈)一般性能:PS为无色透明的粒料,燃烧时发出浓烟并带有松节油气味,吹熄可拉长丝;制品硬似玻璃状,落地或者敲打会发出类似金属的声音,因此又被叫做“响胶”;能断裂但不能弯曲,断裂时断口处呈现蚌壳色银光。
PS的吸水率为0.05%,稍大于PE,但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。
(2)光学性能:透明性好是PS的最大特点,其透光率可达88~92%,同PC和PMMA一样属于最优秀的透明塑料品种,统称为三大透明塑料。
PS的折射率为1.59~1.60,但因苯环的存在,导致其双折射较大,不能用于高档光学仪器。
(⒊)力学性能:PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。
PS的拉伸强度和弯曲强度在通用塑料中最高,其拉伸强度可达60MPa;但冲击强度很小,难以用做工程塑料。
PS的耐磨性差,耐蠕变性一般。
PS的力学性能受温度的影响比较大。
(⒋)热学性能:PS的耐热性能不好,热变形温度仅为70~90℃,只可长期在60~80℃范围内使用。
PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30℃。
PS的热导率低,一般为0.04~0.13W/(m.K);线膨胀系数较大,一般为(6~8)×10-5 K-1,与金属相差悬殊,因此制品不利于带金属嵌件。
(⒌)电学性能:PS的电绝缘性优良,而且不受温度和湿度的影响;介电损耗角正切值小,可耐适当的电晕放电;耐电弧性好,适于做高频绝缘材料。
(⒍)环境性能:PS的化学稳定性较好,可耐一般酸、碱、盐、矿物油和低级醇等,可受许多烃类、酮类、高级脂肪酸等侵蚀,可溶于芳烃(如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等)、氯化烃(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等)及酯类等。
PS的耐候性不好,其耐光、氧化性都差,不适合于长期户外使用;但PS的耐辐射性好。
成型特性:1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.3.可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热.2 注射机的选定2.1概述注射模是安装在注射机上的,因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解,以便设计出符合要求的模具,同时选定合适的注射机型号。
如果两者不相匹配,则模具无法使用,为此,必须对两者之间有关的数据进行校核,并通过校核来设计模具与选择注射机型号。
2.2 注射机的选用除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外,模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关,如果两者不相匹配,则模具无法使用,为此,必须对两者之间有关数据进行较核,并通过较核来设计模具与选择注射机型号。
2.2.1注射量的计算通过建模分析,塑件体积为V1=16.3cm3,塑件质量m1=V×ρ=17.115g,流道凝料的质量m2还是个未知数,可按塑件质量的0.6倍来估算。
从上述分析中确定为一模两腔,所以注射量为:44.5g模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关,应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量的范围内。
由以下公式:nm1+m2≤80% m式中 n——型腔数量,按设计要求取n=1;m——注射机允许的最大注射量(g或cm3);m 2——浇注系统所需塑料质量或体积,计算得m2≈10.2g;m 1——单个塑件的质量或体积,计算得m1≈34.2;由上式计算得m值必须大于55.5g。
2.2.1注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用XS-Z-60(卧式)型注塑机。
SZ-60/40(卧式)型注塑机的主要技术规格如下表:可见注射机的注射量符合要求2.3、注射机的校核2.3.1、型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关,此外,还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。
可根据注射机的最大注射量确定型腔数n12-≤m m Km N n式中 K ——注射机的最大注射量的得用系数,一般取0.8; m N ——注射机允许的最大注射量;m 2——浇注系统所需塑料的质量或体积(g 或cm ³); m 1——单个塑件的质量或体积(g 或cm ³)。
所以需要2≈≤15.172.10608.0×nn=2 符合要求2.3.2、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时,塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素,其数值越大,需要的锁模力也就越大。
如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积,则成型过程中将会出现溢漏现象。
因此,设计注射模时必须满足下面关系:nA 1 + A 2 ﹤ A式中 A ——注射机允许使用的最大成型面积(mm 2)其他符号意义同前。