注塑模具设计与制造(新)
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1 绪论1注塑模具工艺简介一、模具模具是当今工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备,模具工业正在成为国民经济中的重要基础工业之一。
目前各工业先进国为应付当前市场多样化的要求,缩短产品制造周期以取得最佳的竞争优势,无不引入CAD/CAE/CAM计算机一体化制造技术,以提高产品质量,降低生产成本,增加竞争力。
而随微机软件的发展和进步,模具CAD/CAE/CAM技术在世界范围内得到了广泛的应用,它已成为模具设计制造的发展方向。
二、注塑模具注射模具又称注塑模具,主要用于热塑性塑料制品的成型。
注塑成型在塑料制品中占有很大比重,世界上塑料成型模具的产量半数以上是注塑模具。
由于注射模具的生产制作并不是设计的最终目的,而是要用它制作出好的塑料制品。
所以,模具的设计不但要考虑到金属的特性及加工工艺,还需要充分考虑到树脂材料特性、注射成型工艺。
三、注塑模具设计注射模具设计的内容主要包括市场调研,塑料的选择,塑件建模及其设计的工艺分析,注塑机、注射模架及其零部件的选择,并进行有关的参数计算和校核,以及工程图纸的绘制。
在模具设计中CAD/CAE技术的应用,可大量缩短模具设计的时间并使设计参数标准化。
尽管如此,我们在正确地、高水平地使用注塑模具计算机辅助设计的各种软件的同时,仍必须对模具设计的原则和方法有透彻地了解,以使CAD/CAE技术在模具的设计、生产、制造过程中发挥最大的作用。
四、注塑成型注射(注塑)成型是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化,而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。
注射成型是一个复杂的过程,其中包括充模、加压、保压、冷却和脱模等一系列连续的加工步骤。
它几乎适用于所有的热塑性塑料。
近年来,注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。
注射成型的成型周期短(几秒到几分钟),成型制品质量可由几克到几十千克,能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品。
因此,该方法适应性强,生产效率高。
什么是DFM注塑模具的设计DFM要点(一)引言概述:DFM(Design for Manufacturing)是一种注塑模具设计的方法,旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
本文将围绕DFM注塑模具设计的要点展开探讨,帮助读者更好地理解和应用DFM设计原则。
正文内容:一、材料选择1. 根据产品特性选择合适的材料,考虑其熔融温度、流动性、收缩率等因素。
2. 增加材料的可再生性和可回收性,符合环保和可持续发展的要求。
3. 考虑材料的成本和可供应性,避免因材料不稳定导致生产问题。
二、模具结构设计1. 合理设计模具的冷却系统,确保产品快速冷却,提高生产效率。
2. 避免模具过于复杂,减少制造成本和模具维护成本。
3. 确保模具的刚度足够,避免因模具变形而导致产品变形或尺寸偏差。
三、产品结构设计1. 设计符合注塑工艺要求的产品结构,避免过于复杂的形状和壁厚不均匀等问题。
2. 考虑产品的装配性和模具的脱模性,减少脱模力和装配难度。
3. 考虑产品的设计可靠性和强度,避免产品在使用过程中出现断裂或变形等问题。
四、工艺参数设定1. 合理选择注塑机的射出速度、压力和温度等参数,确保产品质量。
2. 设计合理的料斗和喂料系统,确保材料供给平稳、无堵塞。
3. 考虑模具的填充、冷却和脱模过程,优化工艺参数,提高生产效率和产品质量。
五、模具维护和改进1. 建立定期维护计划,保证模具的正常运行和寿命。
2. 收集和分析模具运行数据,及时发现并解决潜在问题,改进模具设计。
3. 与模具制造商和生产工厂建立良好的沟通渠道,共同解决技术问题和改进模具性能。
总结:DFM注塑模具设计要点包括材料选择、模具结构设计、产品结构设计、工艺参数设定和模具维护与改进等方面。
合理应用DFM设计原则可以提高注塑模具的生产效率、降低成本并提升产品质量,对于企业的持续发展具有重要意义。
本科毕业设计(论文) 题目:塑料端盖注射模设计塑料端盖注射模设计摘要随着社会的发展,不同品种和功能的塑料的出现,塑料产品与我们的日常生活越来越密切。
塑料模具设计对生产与生活也越来越重要。
本次毕业设计的课题为塑料端盖注塑模具设计,主要在对塑件从材料上进行工艺分析,确定分型面及型腔数;完成浇注系统的设计,浇口采用侧浇口;抽芯机构采用斜导柱实现塑件的侧孔成型;脱模机构采用顶杆推出。
同时通过合理地选择注射机并对注塑压力、最大注塑量、锁模力、开模行程等相关方面进行校核,进一步保证设计的合理型,并设计温度调节系统和阐述模具装配等方面。
本次设计完成了塑料端盖的生产,此次设计不仅结构简单,生产效率高,而且运动可靠生产成本低。
最重要的是适用于人们的生活中。
关键词:端盖注塑模具;分型面;注塑模具;注射机Plastic end cap injection mold designAbstractWith the development of society different varieties and function plastic appearance in our lives, plastic productions have closer to our daily lives. Plastic mold design is more and more important to the production and life.The topic of this graduation design for the plastic end cover injection mold design, mainly in based on the analysis of the molding for plastic parts are made from the raw material analysis, forming characteristics, parting surface selection, the design of the gating system, cooling system design, the core and cavity structure design, launch reset structure design, design of side core-pulling mechanism and the design of steering mechanism and other aspects detailed in this paper, the design of the end cover injection mold process. At the same time, through the rational selection of the injection machine and check the injection pressure, the maximum injection quantity, clamping force, mold opening stroke and other related aspects, further ensuring reasonable design, and design the temperature control system and elaborated the mold assembly.This design completed the production of plastic end cover, it not only has simple structure, but also has high production efficiency and the movement is reliable low production cost.The most important it is suitable for people's life.Key Words:cover injection mold;lateral core-pulling;parting surface;injection mold;injection machine主要符号表公P 公称压力 0P 注射压力v 公最大注射量 S 收缩率v q 体积流量 'α锁紧块的斜角α斜导柱倾斜角 S 机开模行程max S 最大收缩率 S 模具制造公差z δ模具制造公差 c δ模具磨损量3h 传热膜系数 d 斜导柱直径S 抽抽芯距 []σ材料的许用应力max H 模具最大闭合高度 min H 模具最小闭合高度P 导滑槽施加的压力 Q 总模具型腔的总热量i t 流道中各段流程的厚度 A 塑件包紧型芯的侧面积L 斜导柱的有效工作长度 i L 流道中各段流程的长度p 塑件对型芯产生的单位正压力[]δ为脱模板中心允许的最大变形量1F 斜导柱与滑块之间的摩擦阻力2F 导滑槽与滑块之间的摩擦阻力目录摘要 (I)Abstract (II)主要符号表 (III)1绪论 (V)1.1塑料的发展 (1)1.2塑料模具发展 (1)1.2.1国内外注塑模具的发展现状 (1)1.2.2国内外注塑模具的发展趋势 (2)1.3本文主要设计内容 (2)2 塑件材料及工艺的分析 (4)2.1PA1010基本特性 (4)2.2PA1010成型工艺分析 (4)2.3塑件结构分析 (4)2.4塑件尺寸及精度分析 (5)2.5塑件表面质量分析 (5)2.6塑件厚度分析 (5)2.7塑件的体积和质量 (6)3 塑件在模具中的布局 (7)3.1型腔数目的确定 (7)3.2型腔的分布 (7)3.3分型面设计 (7)3.3.1分型面的分类 (7)3.3.2分型面的选择原则 (7)4 浇注系统的设计 (9)4.1浇注系统设计的组成及要求 (9)4.2主流道设计 (9)4.3分流道设计 (10)4.3.1分流道设计要点 (10)4.3.2分流道的形状和尺寸 (11)4.3.3分流道的表面粗糙度 (11)4.4浇口设计 (11)4.4.1浇口的作用 (12)4.4.2浇口的截面形状和尺寸 (12)4.4.3浇口位置的选择 (13)4.5冷料穴的设计 (13)4.6拉料杆的设计 (14)5 成型零件的结构设计 (15)5.1成型零件的结构形式及设计 (15)5.1.1凹模结构设计 (15)5.1.2型芯结构设计 (16)5.2成型零件工作尺寸的计算 (16)5.2.1影响塑件尺寸精度的因素 (16)5.2.2模具成型零件的工作尺寸计算 (17)6 结构零部件设计 (18)6.1注射模架的选取 (20)6.2垫块的设计 (20)6.3合模导向机构的设计 (20)6.3.1导柱的设计 (20)6.3.2导套设计 (21)7 侧向分型与抽芯机构的设计 (22)7.1斜导柱的设计 (22)7.1.1斜导柱的形状及技术要求 (22)7.1.2斜导柱的倾斜角 (22)7.1.3斜导柱的长度 (22)7.1.4斜导柱的受力分析与直径计算 (23)7.2滑块的设计 (24)7.3导滑槽的设计 (24)7.4滑块定位装置 (25)7.4.1滑块定位装置的作用 (25)7.4.2结构形式 (25)7.5楔紧块 (25)7.6成型斜顶杆的设计 (22)8 推出机构设计 (23)8.1推出方式的选取 (23)8.2推出力计算 (23)8.3推出机构设计 (24)8.3.1推杆推出机构设计 (24)8.3.2推出机构导向与复位 (29)9 注射机的型号和规格选择及校核 (27)9.1初选注射机规格 (27)9.2注射机工艺参数校核 (27)9.2.1最大注射量的校核 (27)9.2.2注射压力的校核 (28)9.2.3锁模力的校核 (28)9.3注射机安装部分与模具相关尺寸校核 (28)9.3.1喷嘴尺寸校核 (28)9.3.2定位圈尺寸校核 (29)9.3.3最大最小模厚校核 (29)9.3.4开模行程校核 (29)10 冷却系统的设计 (30)10.1冷却装置设计要点 (30)10.2冷却回路布置 (30)11 模具的分析及保养 (31)11.1模具的经济效益分析 (30)11.2模具的保养 (30)12 结论 (31)参考文献 (37)致谢 (33)毕业设计(论文)知识产权声明 (39)毕业设计(论文)独创性声明 (40)1绪论1.1塑料的发展现代工业的飞速发展为素有“工业之母”美誉的模具工业带来前所未有的发展机遇,而模具材料的应用在模具制造中起举足轻重的作用。
注塑模具设计流程第一步:对制品2D图及3D图的分析,其内容包括以下几个方面:1、制品的几何形状.2、制品的尺寸、公差及设计基准。
3、制品的技术要求(即技术条件)。
4、制品所用塑料名称、缩水及颜色.5、制品的表面要求。
第二步:注射机型号的确定注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。
设计人员在选择注射机时,主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积(注射机拉杆内间距)、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。
倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格,设计人员必须对其参数进行校核,若满足不了要求,则必须与客户商量更换。
第三部:型腔数量的确定及型腔排列模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状(有无侧抽芯)、制品精度、批量以及经济效益来确定。
型腔数量主要依据以下因素进行确定:1、制品的生产批量(月批量或年批量)。
2、制品有无侧抽芯及其处理方法。
3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积(或注射机拉杆内间距)。
4、制品重量与注射机的注射量。
5、制品的投影面积与锁模力。
6、制品精度。
7、制品颜色.8、经济效益(每套模的生产值)。
以上这些因素有时是相互制约的,因此在确定设计方案时,必须进行协调,以保证满足其主要条件.型腔数量确定之后,便进行型腔的排列,以及型腔位置的布局。
型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。
以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关,所以在具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到最完美的设计。
第四步:分型面的确定分型面,在一些国外的制品图中已作具体规定,但在很多的模具设计中要由模具人员来确定,一般来讲,在平面上的分型面比较容易处理,有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意.其分型面的选择应遵照以下原则:1、不影响制品的外观,尤其是对外观有明确要求的制品,更应注意分型面对外观的影响.2、利于保证制品的精度。
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。
1、如题图所示零件,材料为Q235,料厚为2mm。
试确定凸、凹模分别加工时的刃口尺寸,并计算冲压力,确定压力机公称压力。
正确答案:解:(1)刃口尺寸计算列于下中:(2)冲压力的计算:落料力F落料=1.3 Lδτ=1.3×280×2×350=254.8(KN)冲孔力F冲孔=1.3Lδτ=1.3×2π×16×2×350=91.44(KN)卸料力F卸=K卸F落料=0.05×254.8=12.63(KN)推件力F推=nK推F冲=4×0.055×91. 44=20.12(KN) 其中n为堆积在凹模孔口内的冲件数,n=h/δ(h是直刃口部分的高度,δ是材料厚度)。
总冲压力:F总=F 落料+F冲孔+F卸+F推=254.8+91.44+12.63+20.12 =378.99(KN)2、试完成题图所示弯曲制件的毛坯图,冲压工序安排。
正确答案:解:(1)展开后的毛坯尺寸:LZ=l1+l2+l3+l4+0.6δ=26+18+18+30+0.6×2=93.2mm (2)冲压工序安排由零件图可知加工该零件包括冲孔、落料、弯曲三个工序。
工序安排如下:1.冲孔.落料(复合工序); 2.弯曲R5一角; 3.弯曲R0.8两角;3、计算题图所示弯曲件的坯料长度。
正确答案:4、分析题图所示零件(材料:65mn,料厚为1 mm,未注尺寸公差为IT12)的冲裁工艺性,确定其工序性质.数量及组合方式,画出冲裁排样图。
正确答案:解:该零件的材料为65Mn钢,是弹簧钢,具有良好的冲压性能。
它的形状简单.结构对称。
从零件图上Φ5(+0.2,0)的尺寸精度属IT13级,其余未注公差尺寸按IT12级确定,一般的冲压工艺均能满足其尺寸精度要求,可以冲裁。
由于该零件Φ2孔的孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚(查表得a=2.7mm),且1.5的槽太窄,所以该零件不能采用复合冲裁模,应采用连续冲裁模加工。
注塑模具设计和制造操作流程注塑模具是在工业生产中广泛应用的一种工具,它用于制造各种形状的塑料零件。
在注塑模具设计和制造的操作流程中,需要经历多个步骤和环节,以确保最终的产品符合要求。
本文将详细介绍注塑模具设计和制造的操作流程。
1. 需求分析在开始注塑模具设计和制造之前,首先需要进行需求分析。
这包括与客户的沟通和了解客户对产品的要求。
在需求分析阶段,需要明确产品的尺寸、材料、颜色等方面的要求,以及产品将用途和预期使用寿命。
这些要求将为后续的模具设计和制造提供指导。
2. 设计草图在需求分析完成后,设计师将根据客户的要求和产品的特点绘制设计草图。
设计草图应准确反映产品的形状、结构和尺寸,并考虑到注塑成型的特点和要求。
在设计草图中,设计师通常会标注模具的尺寸、孔洞位置和活动部件的设计等重要信息。
3. 三维建模基于设计草图,设计师使用计算机辅助设计(CAD)软件进行三维建模。
三维建模可以更加直观地显示产品的形状和结构,同时可以进行尺寸调整和碰撞检测等操作。
设计师需要熟练掌握CAD软件的使用,以实现精确的模具设计。
4. 模具加工在完成三维建模后,进入模具加工环节。
模具加工通常包括数控加工、车铣加工、电火花加工等多个工艺。
根据设计要求,将选用合适的材料,并进行精密加工,以确保模具的尺寸和质量符合要求。
模具加工需要经验丰富的技术人员和高精度的加工设备的支持。
5. 组件装配模具加工完成后,需要进行各个零部件的组装。
这包括模具的固定板、活动板、导柱、导套、顶针等部件的安装和调试。
组装过程需要严格按照设计要求进行,以确保模具的运行和操作的顺畅性。
6. 试模和调试模具组装完成后,进行试模和调试。
在试模过程中,将注入塑料材料,并观察成型情况,如产品的尺寸、表面质量等。
如果发现问题,需要进行相应的调整和修正,以使产品达到客户的要求。
试模和调试过程可能需要多次重复,直到达到符合要求的效果为止。
7. 批量生产完成试模和调试后,模具可以投入批量生产。