塑料盖注塑模具设计—毕业设计论文
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重庆三峡学院毕业设计(论文)题目塑料饭盒盒盖模具设计院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化(数控)年级 2011级学生姓名周建鑫学生学号 201107024250 指导教师张卫职称助教完成毕业设计(论文)时间 2015 年 5 月摘要本课题即将饭盒盖上壳作为设计模型,利用注射模具的相关知识为依据,阐述塑料注射模具的设计与制造过程。
本设计对饭盒盖上壳进行的注塑模设计,利用软件对塑件进行实体造型,对塑件结构进行工艺分析。
明确了设计思路,确定了注射成型的工艺过程还有对各个具体部分细节进行了仔细的计算。
本着简约而不简单的设计原则,采用斜滑块的瓣合模的结构成型。
如此设计出的结构即可确保模具工作运用可靠,同时也保证了与其他部件的配合。
本课题通过对饭盒盖上壳的注射模具设计,巩固和加深了对所学知识的掌握,取得了比较满意的效果,达到了预期的设计意图!矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:塑料模具,注射成型,模具设计,饭盒盖IntroductionThe topic of socket shell as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. The design of the game controller for the injection mold design, plastic parts using UG software was solid modeling, the structure of the plastic parts of the process analysis. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. In the simple but not simple design principles, the use of inclined slider valve structure of the mold shape. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. Finally, simulation Moldflow injection process. The topic of the game controller by injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
密封端盖注塑模设计[摘要]:注射成型是热塑性塑料制品生产的一种重要方法。
除了个别热塑性塑料外,几乎所有的塑件塑料都是采用此方法成型的。
在注射成型的过程中模具起到了关键性作用。
它对塑料制品的尺寸、精度和表面粗糙度起着重要的作用。
本设计就是以塑料制品的尺寸、公差、结构形状以及塑料的物理性能、力学性能和工艺性能为依据来设计模具的过程。
在本设计中进行了塑件工艺性分析、总体方案的设计、注塑机的选择、浇注系统的设计、成型零件的设计、脱模机构的设计、侧抽芯机构的设计及计算、导向和定位机构的设计、模架的选择、冷却系统的设计和计算等设计工作。
在本次设计中,需要加工的工件有一个侧孔,采用了一个由侧型芯、固定件、挡块组成的侧抽芯机构,避免了采用斜导柱结构。
[关键词]:注射成型热塑性热固性模具[Abstract]:Thermoplastic injection molding of plastic products is a major production methods. In addition to individual thermoplastic plastic, nearly all of the plastic parts are used plastic molding of this method.In the process of injection molding die played a key role. In plastic products size, accuracy and surface roughness it plays an important role. The design of plastic products is by the size, tolerance, and the structure and shape of the physical properties of plastics, mechanical and technological properties as a basis for mold design process. In the design of plastic parts process analysis, the overall program design, injection molding machine of choice, the gating system design, forming part of the design, stripping the design side pulling mechanism and calculation, direction and positioning of design, die-choice, the cooling system design and calculation of design work. In this design, the processing workpieces with a side of the hole, using a side-by-core, fixed pieces block consisting of lateral pulling mechanism to avoid the use of derivative-ramp structure.[Keywords]:injection molding thermoplastic resin unthermoplastic resinmould前言在现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术,特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。
注塑模设计毕业设计【篇一:注塑模设计毕业论文】毕业设计(论文)题目:茶杯盖注射模具设计作者届别系别机电系专业机械设计及其自动化指导教师职称完成时间摘要塑料在当今世界上无处不用,因此塑料模具有很大发展,特别是注塑模。
由此可知,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本课题主要是针对瓶盖的模具设计,通过对塑件进行工艺性分析和比较,最终设计出一副注塑模。
该课题从产品结构工艺性及具体模具结构出发,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茶杯盖注塑模具的设计。
也就是设计一副注塑模具来生产茶杯盖的塑件产品,以实现自动化提高产量。
通过本设计,可以对注塑模具有一个较深的认识,注意到设计中的某些细节问题,了解模具结构及工作原理;通过对program的学习,可以建立较简单零件的零件库,从而有效的提高工作效率;通过画装配图、零件图,进一步系统深化cad熟练程度,加深了对模具各个零件的认识。
关键字: 塑料模具,注射机,型腔,浇注系统abstractplastic is everywhere in the world today with , therefore has great development prospects of plastic , especially in injection molding ,so the study of plastic injection molds for understanding the production process and improve the quality of productshave great significance.this topic mainly aims at bottle caps mold design, through to models to carry on the technological analysis and the comparison , this topic embarks from the product mix technology capability and the concrete mold structure , tomolds gating system, the mold formation parts structure, goesagainst the system, the cooling system, injection molding machines choice and the related parameter examination, has the detailed design, simultaneously and simple establishment molds processing craft. through the entire design process indicated that this mold can achieve this to model the processing craft which an institute requests. is the teacup covers injection molds design according to the topic designs primary mission. is also designs an injection mold to produce the teacup to cover models a product, realizes the automation to raise the outputthrough the design, injection mold can have a deeper understanding of the design notes that some of the details to understand the structure and working principle ofmold.through learning program, you can create a simpler components parts store, and effective improve efficiency; through painting assembly drawing, part drawings, and further deepen the cad system proficiency, a better understanding of the various parts of mold.key words: plastic mold, injection machine, mold cavity, pouring system目录1前言 (6)1.1模具工业的地位 (6)1.2塑料注射模具的现状及发展趋势 (6)2茶杯盖制件分析 (9)2.1茶杯盖的模具设计流程 (9)2.2塑件分析 (10)2.3茶杯盖的三维图 (11)3 茶杯盒盖的注塑模具设计 (11)3.1方案的选择 (11)3.2制件成型位置及分型面选择 (12)3.3浇注系统设计 (12)3.3脱模机构设计 (14)3.4 溢料排气系统设计 (14)3.5模具主要零件的结构设计 ....................... (15)3.5.1凹模工作尺寸的计算 (16)3.5.2 凸模工作尺寸的计算 (17)3.5.3 前模仁的设计 (18)3.5.4成型零件的设计 (19)3.6导向与定位机构 (20)3.7 选择脱模方式 (21)3.7.1脱模机构的设计 (21)3.7.2脱模力计算� (21)3.8 侧抽芯机构的设计 (22)3.9.模架选用 (23)4.注射机的选择 (24)4.1 注塑机基本参数 (24)4.2初选注塑机 (25)4.3 注射机的校核 (26)4.3.1 注射压力的校核 (26)4.3.2 锁模力的校核 (26)4.3.3安装部分相关尺寸的校核 (26)4.3.4 模具外形尺寸校核 (27)4.3.5 模具厚度校核 (27)4.3.6模具安装尺寸校核 (27)4.3.7 开模行程校核 (27)5.塑件的总装图 (28)6参考文献 (29)【篇二:毕业设计注塑模具设计】摘要根据注射模具在国内外的飞速发展以及注射模软件cad/cam 的提高再结合我校专业特色及本专业的培养计划,我选用奇瑞车的工具箱盖双型腔注塑模设计作为本次的毕业设计题目。
注塑模毕业设计论文注塑模具设计在现代工业生产中扮演着非常重要的角色,特别是在塑料制品生产行业。
随着科技的进步和工业的发展,注塑模具设计不断创新和完善,为塑料制品生产提供了更高的效率和质量。
本篇论文将探讨注塑模具设计的关键技术和过程,并针对一个实际案例进行详细的分析和讨论。
注塑模具设计的关键技术主要包括模具结构设计、材料选择、加工工艺等方面。
在模具结构设计中,需要考虑产品形状、尺寸和要求,以确定模具结构的复杂程度和难易程度。
同时还需要考虑到模具的开合方式、排气系统和冷却系统等因素,以确保模具的正常运行和产品的质量。
在材料选择方面,需要根据产品的材料和要求,选择适合的模具材料,如钢材或铝合金。
加工工艺方面,需要确定模具的开发流程,并采用适当的加工工艺,如数控加工或线切割等。
以注塑制品为例,我将对其模具设计进行详细分析。
首先,需要对产品进行形状和尺寸的分析,确定其所需的模具结构和复杂程度。
然后,根据产品的材料和要求,选择合适的模具材料。
在模具结构设计中,考虑到产品的形状较为简单,可以选择简化的模具结构,如单腔模或多腔模。
同时,还需要考虑到产品的表面要求和限制,如产品的外观要求、厚度要求等。
在模具的开发流程中,可以采用CAD软件进行模具设计,然后进行模具加工和装配。
在模具加工过程中,可以采用数控加工和线切割等先进的加工工艺,以提高模具的精度和质量。
在注塑模具设计过程中,还需要考虑到注塑工艺的要求。
例如,注塑模具的冷却系统设计必须合理,以确保塑料制品的质量和生产效率。
此外,模具的开合方式和排气系统也需要进行合理设计,以避免产品的缺陷和残留物。
同时,还需要进行模具的合理维护和保养,以延长其使用寿命和保证生产质量。
综上所述,注塑模具设计是塑料制品生产中不可或缺的环节。
通过合理的模具设计和加工工艺,可以提高塑料制品的生产效率和质量。
因此,注塑模具设计的研究和创新具有重要的理论和应用价值。
注塑模设计毕业论⽂注塑模设计毕业论⽂ 注塑模设计毕业论⽂该如何写呢?具体有什么内容?以下是⼩编为⼤家整理的有关注塑模设计的论⽂,希望对你有所帮助! 注塑模设计毕业论⽂【1】 摘要 本⽂是关于以汽车底盘零件为研究对象的注塑模设计,通过对其结构形式和材料的注射成型⼯艺进⾏正确的分析,设计了⼀模两腔的塑料注射成型模具。
塑料模毕业设计是模具专业学⽣在学习过程中的⼀个重要实践性学习环节,其⽬的是: 1.应⽤本专业所学的理论知识和实训技能进⾏⼀次注射模设计⼯作的实际训练,以提⾼独⽴分析和解决实际问题的技能、培养从科技研究⼯作的初步能⼒。
2.通过查设计资料⼿册和视频,熟悉设计标准和技术规范,通过进⾏⽅案论证、设计与计算、cad、u绘数据处理和综合分析,编写说明书等环节进⾏⼯程师的基本训练。
3.根据本设计任务书,再通过分析了任务题⽬连接套筒零件的结构和注射⼯艺性的基础上,详细介绍了在u软件平台上快速⽣成连接套筒注射模型腔、型芯的过程。
并介绍了运⽤模具专家系统进⾏模架和其它零部件设计及开模仿真⽅法。
u的应⽤缩短了该模具的开发周期,提⾼了效率,降低了成本。
4.培养勤奋、求实、团结互助、勇于创新的优良品质。
希望通过本次毕业设计答辩,进⼀步巩固、深化、扩⼤所学到的知识、技能。
关键词: 注射模、cad、u、机械。
引⾔ 近年来,模具在产品制造过程中占据重要地位。
模具设计⽔平的⾼低,在很⼤程度上决定了⽣产率的⾼低。
有效的模具设计可以降低资源调整次数和调整时间,为⽣产计划与调度提供更⼤的优化空间,以达到提⾼⽣产效率的⽬的。
模具设计是⼯装系统的重要组成部分,它影响着产品⽣产的效率和质量。
对模具设计进⾏深⼊的研究有着重要意义。
中国塑料模具制造⽔平已有较⼤提⾼。
型塑料模具已能⽣产单套重量达到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已达到2µm,制件精度很⾼的⼩模数齿轮模具及达到⾼光学要求的车灯模具等也已能⽣产,多腔塑料模具已能⽣产⼀模7800腔的塑封模,⾼速模具⽅⾯已能⽣产挤出速度达6m/min以上的⾼速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双⾊共挤、软硬共挤、后共挤、再⽣料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。
毕业设计(论文)任务书指导教师签字:教研室主任签字:学生姓名高雪慧专业班级模具设计与制造z070220班指导教师范敏课题类型工程设计题目塑料端盖注塑模具设计主要研究目标(或研究内容)1、应达到的目标:(1)完整设计一套能够生产塑件的塑料注射模具;(2)设计的模具结构合理,参数选择正确,基本符合实际生产需要;(3)绘图符合国家标准、结构表达完整,尺寸标注正确;(4)设计说明书内容完整、符合规定的格式要求。
2、主要技术要求:(1)塑件材料选用市场能买到的常用塑料(如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等);(2)生产类型为大批量生产,年产量为30万件;课题要求、主要任务及数量(指图纸规格、张数,说明书页数、论文字数等)(1)分析塑料件的结构特征,绘出塑件零件图,确定塑件的质量和体积;(2)根据塑件的生产要求选定注射工艺参数,制定注射工艺规程;(3)选择能满足生产需要的注射机;(4)确定塑料注射模具的设计方案,绘出装配草图,确定每个零件的形状、尺寸、公差、材料、热处理方式和技术条件等;(5)绘制注射模具的装配图和全部零件的零件图,写出3万字左右的设计说明书.。
进度计划(1)1~3周,选择塑料件,查阅相关资料,学习塑料模具的设计方法。
(2)4~7周,根据任务书要求,对塑件进行分析,确定模具的设计方案,按步骤进行设计计算,确定工艺参数,画出模具的装配结构草图,并确定草图中各零件的结构、尺寸、材料、公差和技术要求。
(3)8~10周,书写设计说明书,用CAD画出模具装配图和所有零件的零件图,绘出主要零件的立体模型图,交指导教师审查。
(4)11~12周,按指导教师的要求对设计说明书和图的电子稿进行修改,修改后交主要参考文献(1)于保敏塑料成型工艺与模具设计 .北京:清华大学出版社2009 (2)王鹏驹塑料模具设计及制造 .北京:机械工业出版社,2005 (3)杨占尧塑料模具典型结构设计实例 .北京:华工工业出版社,2008 (4)冯爱新 .塑料模具工程师手册上海:科学技术出版社,1998指导教师签字:教研室主任签字:年月日毕业设计零件图端盖塑料模具设计摘要本课题主要是针对端盖的模具设计,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。
--塑料盖注塑模具设计毕业论文第1章概论1.1 课题背景及意义市场竞争的日趋激烈,使得产品的功能日趋多元化,产品的生命周期不断缩短,塑料产品结构日趋多样化和复杂化,客户对产品质量的要求也越来越高。
这在一定程度上决定了模具设计和注射成型过程的复杂性,有些注射成型问题连有经验的模具设计师和注射工艺师都很难把握。
而传统的注射模设计首先考虑的是模具结构本身的需要,之后考虑的才是注射制品的需要。
例如,常规的注射模设计通常是根据经验确定浇注系统和冷却系统,而不是根据流动分析来确定,最后在试模过程中通过反复的调整模具的浇注系统和冷却系统参数来勉强达到产品的质量要求。
模具试模周期过长、试模成本过高严重影响了企业的竞争力。
因此,--对塑料熔体的注射成型过程的计算机模拟对优化产品结构设计、模具设计以及注射成型工艺具有非常重要的指导意义[1][2][3]。
1.2 本课题及相关领域的国内外现状及发展1.2.1 塑料模功能分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。
塑料模优化设计,是当前高分子材料加工领域中的重大课题。
在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模设计对制品质量与产量,就具有决定性的影响。
首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、浇注与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。
其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。
再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模具外,一般说来制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。
现代塑料制品生产中,合理的加工工艺、高效率的设备和先进的模具,被誉为塑料制品成形技术的“三大支柱”。
尤其是塑料模对实现塑件加工工艺要求、塑件使用要求和塑件外观造型要求起着无可代替的作用。
高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产的模具,才能发挥其应有的效能。
毕业设计(论文)题目:塑料盖板注塑模具设计院 (系):机电工程系专业:机械制造与自动化姓名:学号:指导教师:二〇一三年二月二十六日毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)进度计划表毕业设计(论文)中期检查记录表本文分析了塑料连接盖板的成型特点,设计了一副含有双分型面的,采用定距螺钉和弹簧进行二次分型并且采用型芯嵌块所组成凸模结构的点浇口注射模具。
该模具的关键是解决型芯镶块结构和点浇口浇注系统凝料的自动推出问题,以及在实现这个功能的情况下,如何使模具有效而可靠的运动。
在这里,用到了顺序分型的方法,即在第一分型面完成的情况下,再分第二分型面等等,有严格的先后关系。
在制造方面,运用了数控技术,采用了先进的线切割、电火花加工技术,提高了加工精度和加工效率。
关键词:塑料连接盖板注射模具双分型面设计与制造This paper analyse the forming characteristic of the Plastic connection cover. Design a injection mould which has two-parting surfaces、Adopting the screw and spring from the secondary type and use of cores embedded block structure consisting of punch point gate injection mold. The key of this mould is to solve the problem the type of mold core inserts gate structure and how to make the runner system cold stuff automatism out, and in this case, how to make the mould movement effective and reliable. Here, with a order parting method, namely when the first parting surface was done,then the second begin to work. Has a rigid prccedence relationgship. In manufacture, by the exercise of numerical control technique, adopt advanced strung incise、spark erosion technique, advancing working accuracy and working efficiency.KEY WORD :plastic connection cove injection mould Two-parting surface design and manufacture目录第一章绪言 (2)第一节模具制造业的发展 (2)第二章塑料件的产品分析 (3)第一节产品结构工艺分析 (3)第二节塑料产品的测绘 (5)第三章成型设备的选用 (7)第一节注塑机的选择 (7)第二节模架的选择 (8)第三节模具参数的校核 (10)第四章注射成型方案分析 (14)第一节分型面及其选择 (14)第二节浇注系统的分析 (14)第五章模具结构设计 (15)第一节浇注系统的设计 (15)第二节成型零件部件的设计 (18)第三节推出机构的设计 (24)第四节冷却系统的设计 (26)第六章模具的工作原理和模具结构 (27)第一节模具的工作原理 (27)第二节模具的结构特点 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪言第一节模具制造业的发展随着工业的发展,工业产品的品种和数量不断增加。
塑料模毕业设计论文塑料模毕业设计论文在当今的工业社会中,塑料模具被广泛应用于各个领域,从家电到汽车,从电子产品到医疗器械,无一不离开塑料模具的制造。
塑料模具的设计与制造是一个充满挑战和创新的领域,它不仅需要工程师们具备深厚的专业知识,还需要他们不断追求技术的突破和创新。
一、塑料模具的概述塑料模具是一种用于制造塑料制品的模具,它的主要作用是将熔融的塑料材料注入到模具腔中,经过冷却和固化后,得到所需的塑料制品。
塑料模具的设计与制造是一个复杂的过程,需要考虑到材料的选择、模具结构的设计、模具加工工艺等多个方面的因素。
二、塑料模具的设计原则1. 合理的结构设计:塑料模具的结构设计应该符合产品的要求,能够保证产品的形状和尺寸的精度,同时还要考虑到模具的制造和使用的便利性。
2. 优化的材料选择:塑料模具的材料选择应该考虑到模具的使用寿命、耐磨性、耐腐蚀性等因素,以及材料的可加工性和成本等因素。
3. 合理的冷却系统设计:塑料模具在注塑过程中会受到高温的影响,因此冷却系统的设计至关重要。
合理的冷却系统能够提高注塑效率,减少产品变形和缺陷。
4. 模具加工工艺的优化:模具加工工艺的优化可以提高模具的制造效率和质量,减少生产成本和周期。
三、塑料模具的制造技术1. 数控加工技术:数控加工技术是现代塑料模具制造的主要技术之一,它通过计算机控制机床的运动,实现对模具的精确加工。
2. 电火花加工技术:电火花加工技术可以用来加工硬度较高的材料,通过电脉冲的放电,将材料加工成所需的形状。
3. 快速成型技术:快速成型技术是一种通过层层堆积材料来制造模具的技术,它可以大大缩短模具的制造周期和成本。
四、塑料模具的应用领域1. 家电行业:塑料模具在家电行业中的应用非常广泛,从电视机壳到冰箱门,从洗衣机面板到空调外壳,都需要塑料模具来制造。
2. 汽车行业:汽车行业对塑料模具的需求也非常大,从车灯壳到内饰件,从车身外壳到零部件,塑料模具都扮演着重要的角色。
本科生毕业设计塑料瓶盖注塑模具的设计学院专业班级学号学生姓名联系方式指导教师职称:2015年4 月独创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。
除了文中特别加以注释和致谢的地方外,设计中不包含其他人已经发表的研究成果。
与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:__________________________年______月_____日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定,即:有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘,允许毕业设计被查阅和借阅。
本人授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计。
本人设计中有原创性数据需要保密的部分为(如没有,请填写“无”):学生签名:________年______月_____日指导教师签名:________年______月_____日塑料瓶盖注塑模具的设计摘要本次的设计首先根据开水瓶盖的使用要求对塑件的表面质量和表面精度分析,对普通的塑料瓶盖注塑模具注塑口的位置进行了改善,这样可以提高外产品表面的美观程度。
其次在对所要设计的模具进行工艺分析,在模具的推出机构方面与普通的推出机构相比也做了很大的改善,改善后可以提高产品的正品率。
最后选择使用Solidworks对设计的模具进行绘图,绘出3D图模型,并进行模拟装配。
本次设计的模具虽然为一摸一腔的形式但可以进行组合使用,这样即可以对损坏的模具进行快速更换,节约模具成本,又具有一模多腔模具的优点,可以显著提高生产效率。
关键词:注塑模;组合模具;模拟装配The Design of Injection Mold for Plastic CapABSTRACTThis design according to the bottle of water, use requirements of plastic parts of the surface quality and precision of surface analysis, the position on the ordinary plastic bottle cap injection mold injection port is improved, so as to improve the beautiful degree of the outer surface of the product. Secondly in the analysis of the technology to the design of the mould in die launch mechanism and general introduction of institutions have also done a great improvement, improvement can improve the rate of certified products. The final choice of Solidworks drawing design of the mold d, draw the 3D model and simulate assembly. The design of mold although touched a cavity in the form but in combination, so that you can die of damage for quick replacement and the mold cost is saved, but also has the advantages of multi cavity mold, can greatly improve the production efficiency.Key words: Injection mold; Molding assembly; Simulate assembly目录前言 (1)1.塑件的分析和注塑机的选择 (2)1.1设计模具的对象 (2)1.2塑件的原材料分析 (2)1.3塑件的尺寸分析 (3)1.4计算塑件的体积和质量 (4)1.5注射机的选用.................................................................... 错误!未定义书签。
塑料盖注塑模具设计毕业论文第1章概论1.1 课题背景及意义市场竞争的日趋激烈,使得产品的功能日趋多元化,产品的生命周期不断缩短,塑料产品结构日趋多样化和复杂化,客户对产品质量的要求也越来越高。
这在一定程度上决定了模具设计和注射成型过程的复杂性,有些注射成型问题连有经验的模具设计师和注射工艺师都很难把握。
而传统的注射模设计首先考虑的是模具结构本身的需要,之后考虑的才是注射制品的需要。
例如,常规的注射模设计通常是根据经验确定浇注系统和冷却系统,而不是根据流动分析来确定,最后在试模过程中通过反复的调整模具的浇注系统和冷却系统参数来勉强达到产品的质量要求。
模具试模周期过长、试模成本过高严重影响了企业的竞争力。
因此,对塑料熔体的注射成型过程的计算机模拟对优化产品结构设计、模具设计以及注射成型工艺具有非常重要的指导意义[1][2][3]。
1.2 本课题及相关领域的国内外现状及发展1.2.1 塑料模功能分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。
塑料模优化设计,是当前高分子材料加工领域中的重大课题。
在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模设计对制品质量与产量,就具有决定性的影响。
首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、浇注与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。
其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。
再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模具外,一般说来制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。
现代塑料制品生产中,合理的加工工艺、高效率的设备和先进的模具,被誉为塑料制品成形技术的“三大支柱”。
尤其是塑料模对实现塑件加工工艺要求、塑件使用要求和塑件外观造型要求起着无可代替的作用。
高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产的模具,才能发挥其应有的效能。
此外,塑件生产与产品更新均以模具制造和更新为前提。
1.2.2 国内外塑料模现状我国塑料模的发展极其迅速。
塑料模的设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术,以有相当规模的开发和应用。
我国在塑料模设计技术上,与发达国家和地区的差距,参见表1.1[5]。
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。
表1.1 塑料模设计技术1.2.3塑料模发展趋势塑料模技术,包括设计技术、材料选择、加工技术管理与维修技术等多种领域,属于系统工程技术。
随着塑料模应用领域不断扩大,地位的不断提高,对此国家以制定出明确的奋斗目标。
第2章注塑模设计2.1 注塑模概述2.1.1 注射模设计特点塑料注射模能一次性地成型形状复杂,尺寸精确,或带有嵌件的塑料制件。
作为先进的模具,须在使用寿命期限内保证制品质量,并要有良好的技术经济指标。
这就要求模具动作可靠,自动化程度高,热交换效率好,成型周期短。
其次,合理选用模具材料,恰当确定模具制造精度,简化模具加工工艺,降低模具的制造成本亦十分重要。
此外,在注塑模设计时,必须充分注意到以下特点[4]:(1)塑料熔体大多属于假塑体液体,能“剪切变稀”。
(2)视注射模为承受很高型腔压力的耐压容器。
(3)整个成型周期中,塑件——模具——环境组成了一个动态的热平衡系统。
2.1.2 注射模的组成件凡是注射模,可分为动模和定模两大部分。
注射充模时动模和定模闭合,构成型腔和浇注系统。
开模时动模与定模分离,取出制件。
定模安装在注射机的固定模板上;动模则安装在注射机的移动模板上。
根据零件的不同功能,可由七个系统或机构组成[5]:(1)成型零件:主要包括凹模、凸模、型芯、镶拼件,各种成型杆与成型环;(2)浇注系统(3)导向和定位机构;(4)脱模机构:主要由顶杆、顶出板、回程杆、顶出固定板、拉料杆等组成;(5)侧向分型抽芯机构;(6)温度调节系统;(7)排气系统。
2.2 塑件的工艺分析2.2.1 塑料制品的材料ABS是由丙烯晴,丁二烯,苯乙烯共聚而成的,是一种新型的工程材料。
它具有三种成分的综合性能,是一种具有坚韧、质硬和刚性的工程材料。
ABS是非结晶聚合物,不透明、无毒、无味及微黄的热塑性树脂.有及好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降.有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、化学稳定性和电器性能。
ABS的主要成型特点:(1)可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型加工方法。
(2)收缩率小,可制得精密塑料。
(3)吸湿性较大,成型前应干燥处理。
(4)流动性中等,溢边值0.04mm,溶体粘度强烈依赖于剪切速率,因此模具设计大都采用点浇口形式。
(5)熔融温度较低,熔融温度范围固定,宜采用高料温、高模温和高注射压力,有利于成型。
(6)浇注系统流动阻力小,注意浇口形式和位置应合理,防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。
脱模斜度不宜过小。
ABS注射成型的主要工艺参数见表2.1[6]。
表2.1 ABS注射成型的主要工艺参数树脂名称 ABS注射机类型螺杆式螺杆转速,(r/min) 30~60形式直通式喷嘴温度(℃)180~190前200~210料筒温度(℃)中210~230后180~200模具温度(℃)50~70注射压力(MPa)70~90保压压力(MPa) 50~70注射时间(s)3~5续表 2.1保压时间(s ) 15~30 冷却时间(s ) 15 ~30 总周期 (s ) 40~70 密度(g/㎝3) 1.01~1.082.2.2 塑件的结构分析该塑件为一圆形塑料盖。
塑件含有内螺纹,如图2.1所示,因此需要采用螺纹旋转脱模机构,塑料件上有两个止转孔,需设计为衬套形式,防止脱模时塑料件随螺纹型芯转动。
外观结构较为复杂,凹模采取镶嵌式,便于加工,易于更换,节约了贵重材料。
该件为圆形对称件,故在塑料盖的中心位置设置点浇口,以便充型。
由于采用螺纹脱模机构,结构较为复杂,宜采用一模一腔 。
图 2.1 塑料盖2.2.3 塑件的尺寸精度分析注塑件由于没有精度要求,因此取最低精度5级(SJ1372-78)。
由以上分析可见,该零件的尺寸精度为低精度,对应的模具相关的零件加工可以保证。
2.2.4 表面质量分析塑料件没有特别的表面质量要求,故比较容易实现。
经过以上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。
2.3 分型面及排气槽的设计2.3.1 分型面的设计在注塑模中,用于取出塑件或浇注系统凝料的面,通称为分型面。
分型面选择的一般原则[7][8] :(1)应便于塑件的脱模。
(2)应保证塑件的质量。
(3)应有利于防止溢料。
4)应有利于排气。
5)应尽量使成型零件便于加工。
该塑料件为一对称的圆形件,基于以上原则,分型面可选在塑件截面积最大处,如图2.2所示。
图 2.2 塑料盖分型面2.3.2 排气槽的设计由于是中小型模具,利用分型面排气是最简便合理的方法,同时利用配合间隙排气,其间隙为0.03mm~0.05mm。
2.4 注射机的选用2.4.1 型腔数目的确定方案Ⅰ一模一腔优点:模具结构简单,制造容易,产品精度高。
缺点:生产效率低。
方案Ⅱ一模多腔优点:生产效率高。
缺点:模具结构复杂,设计成本高,质量不易保证。
该塑料盖含有螺纹结构,为了实现自动化生产,宜采用旋转机构,为了简化模具机构,应采用方案Ⅰ,即一模一腔。
2.4.2 注射机的选择由于 ABS的密度为1.0~1.1 g/cm3则 V =()()()4.03.13.02.02.02.03.1281325.92222-⨯-⨯-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ππππ+()[]2.11012.01.2212.02.02+︒-⨯+⨯tg π =39.62cm 3式中 V ---塑料件和浇注系统的体积(cm 3)锁F =q P (n A 1+A 2)/1000A 1=π2295⎪⎭⎫ ⎝⎛ =47.52×3.14=7.09×103 mm 2A 2= π222.8⎪⎭⎫ ⎝⎛=4.12×3.14=0.21×103 mm 2式中 n---型腔数目;n=1;q P ---塑料件熔体对型腔的成型压力(MPa ); A 1---单个塑料件在模具分型面上的投影面积(cm 2); A 2---浇注系统在模具分型面上的投影面积(cm 2)。
由资料[8]查表2-2可知,ABS 的熔体压力为30/MPa 。
代入数据得:锁F =30×(7.09×103+0.21×103)/1000=219 KN故选用XS —ZY —125型注射机,其技术规范如表2.2。
2.5 浇注系统的设计注系统的设计对注射成型效率和制件质量有直接影响,是获得优质塑料制品的关键。
它的设计合理与否,影响着模具的整体结构及其工艺操作的难易程度。
浇注系统一般均由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成[9]。
2.5.1 主流道的设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道。
因主流道部分在成型过程中,其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力塑料熔体要冷热交替反复接触,属于易损件,对材料要求较主流道设计如图2.3所示 d=碰嘴直径+1mm ; R=碰嘴球面半径+2α=2°~4°; r=D/8;H=(1/3~2/5) R2.5.2 浇口设计本制件为一塑料盖,为了保证其外观质量,应设计为针点式浇口,浇口位置设在制件中心,与主浇道直接接通。
浇注系统和型腔的流程比B 的校核式:B=∑=ni iit L 1≤[B]式中 i L ---各段流程长度(mm );i t ---流程各段厚度(mm );[B]---允许流程比,查资料表[7]4.2-3得ABS 的流程比为175:1。
代入数据得:B=69216921544132122525.31⋅+⋅+++++=32.7<175 符合要求,可行。
2.6 合模导向机构设计模具闭合时要求有准确的方向和位置。
具有一定精度的合模导向机构,是注射模设计不可缺少的组成部分。
2.6.1 导柱的设计技术要求:(1用T10钢经淬火处理,硬度为50HRC ~度为Ra0.8μm,导向部分表面的粗糙度为(2)导柱固定端与模板之间采用H7/k6采用H7/f7的间隙配合。
导柱设计如图2.4。
2.6.2 导套的设计导套选用注塑模 I 型直导套采用 导套结构如图2.5所示。
2.7 成型零件的设计2.7.1 型腔型芯的设计塑料件具有内螺纹,型芯设计为独立的螺纹型芯(如图2.6所示),以便旋转脱模。
并采用H8/h8的间隙配合,将螺纹型芯直接插入模具相应的配合孔中。
凹模设计为底部镶拼结构(如图2.7所示),简化了模具的加工性,减少了热处理变形,镶拼结构便于模具维护,节约了贵重的模具钢,镶拼处的间隙利于排气。