需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 本科畢業(yè)設計 (論文 ) 題目 ： 塑料端蓋注射模設計 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學 生： 學 號： 指導教師： 2013 年 5 月 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 本科畢業(yè)設計 (論文 ) 題目 ： 塑料端蓋注射模設計 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學 生： 學 號： 指導教師： 2013 年 5 月 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 I 塑 料端蓋注射模設計 摘要 隨著社會的發(fā)展，不同品種和功能的塑料的出現，塑料產品與我們的日常生活越來越密切。 塑料模具設計對生產與生活也越來越重要。 本次畢業(yè)設計的課題為塑料端蓋注塑模具設計，主要在對塑件 從材料上 進行 工藝分析，確定 分型面 及型腔數；完成澆注系統的設計，澆口采用側澆口；抽芯機構采用斜導柱實現塑件的側孔成型；脫模機構采用頂桿推出。 同時通過合理地選擇注射機并對注塑壓力、最大注塑量、鎖模力、開模行程等相關方面進行校核，進一步保證設計的合理型，并設計溫度調節(jié)系統和闡述模具裝配等方面。 本次設計完成了塑料端蓋的 生產，此次設計不僅結構簡單，生產效率高，而且運動可靠生產成本低。最重要的是適用于人們的生活中。 關鍵詞： 端蓋注塑模具；分型面；注塑模具；注射機 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 of in to is to of in on of of of of in of At of of it is it is s 要購買對應 紙 咨詢 14951605 V 主要符號表 公 0大注射量 S 收縮率 鎖緊塊的斜角 斜導柱傾斜角 模行程 S 模具制造公差 z模具制造公差 c模具磨損量 3 d 斜導柱直徑 芯距 材料的許用應力 P 導滑槽施加的壓力 具型腔的總熱量 A 塑件包緊型芯的側面積 L 斜導柱的有效工作長度 p 塑件對型芯產生的單位正壓力 為脫模板中心允許的最大變形量 12需要購買對應 紙 咨詢 14951605 錄 摘要 . I . 要符號表 . 緒論 . 料的發(fā)展 . 1 料 模具發(fā)展 . 1 內外注塑模具的發(fā)展現狀 . 1 內外注塑模具的發(fā)展趨勢 . 2 文主要設計內容 . 2 2 塑件材料及工藝的分析 . 4 本特性 . 4 型工藝分析 . 4 件結構分析 . 4 件尺寸及精度分析 . 5 件表面質量分析 . 5 件厚度分析 . 5 件的體積和質量 . 6 3 塑件在模具中的布局 . 7 腔數目的確定 . 7 腔的分布 . 7 型面設計 . 7 型面的分類 . 7 型面的選擇原則 . 7 4 澆注系統的設計 . 9 注系統設計的組成及要求 . 9 流道設計 . 9 流道設計 . 10 流道設計要點 . 10 流道的形狀和尺寸 . 11 流道的表面粗糙度 . 11 口設計 . 11 口的作用 . 12 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 澆口的截面形狀和尺寸 . 12 口位置的選擇 . 13 料穴的設計 . 13 料 桿的設計 . 14 5 成型零件的結構設計 . 15 型零件的結構形式及設計 . 15 模結構設計 . 15 芯結構設計 . 16 型零件工作尺寸的計算 . 16 響塑件尺寸精度的因素 . 16 具成型零件的工作尺寸計算 . 17 6 結構零部件設計 . 18 射模架的選取 . 20 塊的設計 . 20 模導向機構的設計 . 20 柱的設計 . 20 套設計 . 21 7 側向分型與抽芯機構的設計 . 22 導柱的設計 . 22 導柱的形狀及技術要求 . 22 導柱的傾斜角 . 22 導柱的長度 . 22 導柱的受力分析與直徑計算 . 23 塊的設計 . 24 滑槽的設計 . 24 塊定位裝置 . 25 塊定位裝置的作用 . 25 構形式 . 25 緊塊 . 25 型斜頂桿的設計 . 22 8 推出機構設計 . 23 出方式的選取 . 23 出力計算 . 23 出機構設計 . 24 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 推桿推出機構設計 . 24 出機構導向與復位 . 29 9 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核 . 27 選注射機規(guī)格 . 27 射機工藝參數校核 . 27 大注射量的校核 . 27 射壓力的校核 . 28 模力的校核 . 28 射機安裝部分與模具相關尺寸校核 . 28 嘴尺寸校核 . 28 位圈尺寸校核 . 29 大最小模厚校核 . 29 模行程校核 . 29 10 冷卻系統的設計 . 30 卻裝置設計要點 . 30 卻回路布置 . 30 11 模具的分析及保養(yǎng) . 31 具的經濟效益分析 . 30 具的保養(yǎng) . 30 12 結論 . 31 參考文獻 . 37 致謝 . 33 畢業(yè)設計（論文）知識產權聲明 . 39 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 . 40 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 要購買對應 紙 咨詢 14951605 X 1 緒論 1 1 緒論 料的發(fā)展 現代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有 “ 工業(yè)之母 ” 美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇，而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應用。塑料模具，成為時下模具品種之 “ 關鍵詞 ” 。在此背景下，如何更深入地認識塑料模具的發(fā)展狀況并把握其市場走向，成為重要課題。 隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材的迅速發(fā)展與國民 經濟的快速增長，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將進一步提高，其發(fā)展速度將快于其他模具種類，塑料模具的加工與生產將形成遍地開花之勢。 模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)生產的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。沒有模具，就沒有高質量的產品。用模具加工的零件，具有生產率高、質量好、節(jié)約材料、成本低等一系列優(yōu)點。因此已經成為現代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向。因此，模具技術，特別是制造精密、復雜、大型模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。 料模具發(fā)展 內外注塑模具的發(fā)展現狀 目前，國內生產的小模數塑料齒輪等精密塑料模具已達到國外同類產品水平。在齒輪模具設計中采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復雜、大型模具的設計制造水平也已達到或接近國際水平。使用 維設計、計算機模擬注塑成形、抽芯脫模機構設計新穎等對精密、復雜模具的制造水平提高起到了很大作用。 20 噸以上的大型塑料模具的設計制造也已達到相當高的水平。 34 英寸 彩電塑殼和 48 英寸背投電視機殼模具，汽車保險杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國內都已可生產。國內最大的塑料模具已達 50 噸。 雖然在這十多年中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低， 術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等。特畢業(yè)設計（論文） 2 別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。 國外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化 和網絡化。追求的目標是提高產品質量及生產效率。國外發(fā)達國家模具標準化程度達到較高水平，實現部分資源共享，大大縮短設計周期及制造周期，降低生產成本 。最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力 滿足用戶需求。 模具企業(yè)在技術上實現了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產管理方面，也有越來越多的采用以設計為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產方式，降低了對模具工人技術全面性的要求，強調專業(yè)化。 內外注塑模具的發(fā)展趨勢 由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑 料模具生產企業(yè)在向著規(guī)模化和現代化發(fā)展的同時， “ 小而專 ” 、 “ 小而精 ” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術上來說，為了滿足用戶對模具制造的 “ 交貨期短 ”、“ 精度高 ”、“ 質量好 ” 、“ 價格低 ” 的要求，以下的發(fā)展趨勢也較為明顯。 未來我國的模具將呈現十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化。二是模具的精度越來越高。三是多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務對鋼材的性能要求也越來越高。四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。五是隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展氣輔模 具及適應高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六是標準件的應用將日漸廣泛。七是快速經濟模具的前景十分廣闊。八是隨著車輛和電機等產品向輕量化發(fā)展壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。九是以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快塑料模具的比例將不斷增大。十是模具技術含量將不斷提高中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產品結構調整所導致模具市場走勢的變化。 國外注塑成型技術在也向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金 和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動周轉箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應用，水路設計的復雜化、裝夾的自動化 、 取件全部自動化。 文主要設計內容 本次畢業(yè)設計的課題是塑料端蓋注射模設計，也就是設計一副注塑模具來生產端蓋塑件產品，基于此，必須實現大批量的生產、提高生產效率，降低生產周畢業(yè)設計（論文） 3 期，才能降低成本。注射模具的使用是實現高效率生產的一個非常好的途徑，在本次設計中就是要對塑料端蓋塑件的特性進行分析，對成型工藝性的可行性進行分析，完成其生產模具的設 計。模具的設計過程綜合性很強，需要考慮的因素很多，需要一個整體的思維模式去考慮問題，才能設計出一個合格的作品。本此設計的目標，就是通過確定成型零件、推出機構等的合理結構并進行計算校驗，設計出一個結構合理、操作簡單、動作可靠、使用壽命長的模具。本文的研究的塑料端蓋如圖 示。 圖 塑料端蓋二維圖 圖 塑料端蓋三維圖2 塑件材料及工藝的分析 4 2 塑件材料及工藝的分析 本特性 龍 1010）塑料是半透明、輕而硬、表面光亮的結晶形白色或微黃色顆粒，相對密度和吸水性比尼 龍 6 和尼龍 66 低，機械強度高，沖擊韌性、耐磨性和自潤滑性好，耐寒性比尼龍 6 好，熔體流動性好，易于成型加工，但體溫度范圍較窄，高于 100 時長期與氧接觸會逐漸呈現黃褐色，且機械強度下降，熔融 態(tài) 時與氧接觸極易引起熱氧化降解。 龍 1010）塑料還具有較好的電氣絕緣性和化學穩(wěn)定性，無毒。不溶于大部分非極性溶熔劑，如烴、脂類、低級醇等，但溶解于強極性溶劑，如苯酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、細菌和蟲蛀。膠原料熔程較窄，一般為 3 4 。熔融流動性較好。適合注射成型、擠出成型吹塑成型。 型工藝分析 料加工前應在 90 左右烘箱中干燥處理。可采用注塑、擠出吹塑和噴涂法加工成型制品。擠出成型時機筒溫度：加料段為 160 左右、均化段為215 左右，成型模具為 180190 。注塑成型時，機筒溫度為 190230 ，噴嘴溫度為 205 左右，模具溫度為 30 左右，注射壓力為 110右。成型制品后要用油或水?。囟?95 左右）加熱 4h。粉末噴涂時應將原料用 80 目篩網篩過，粉末加熱 5060 ，預噴涂金屬件預熱至 245255 ，用火焰法噴涂（ 輸送粉料，乙炔壓力為 氣壓力為 件結構分析 塑件的結構工藝性分析的內容主要包括：塑件的結構分析、尺寸和精度分析、表面粗糙度分析、塑件壁厚和脫模斜度分析等。另外還有圓角、孔、嵌件、加強筋、支承面等，在模具設計過程中，因分析主要因素，并和所設計塑件有關。 由塑件的結構特征可知，其內部有一倒鉤式凸臺，因此需要內抽芯機構，內抽芯不同于一般的側向分型與抽芯機構，因為它不能有很大的抽拔距，也 很難利用開模合模動力；由于制件外圍有一圓環(huán)凸緣，脫模機構的簡單與否對模具的結構復雜程度和制造成本有很大的影響；由于該材料為尼龍 1010，其成型工藝比較復雜，根據本材料的成型工藝特性，設計合格的模具結構和成型工藝參數的選定是其又一個難點；考慮到耗費，成本，成型周期，生產效率及后序加工方面，要畢業(yè)設計（論文） 5 采 用合適的澆注系統。 件尺寸及精度分析 塑件尺寸的大小取決于塑料的流動性。影響塑料制件尺寸精度的因素有： a. 塑料收縮率的波動； b. 成型工藝條件的變化； c. 塑件成型后的時效變化； d. 模具結構形狀； e. 模具的制造精度和使用磨損。 塑件的尺寸精度一般不高，因此，在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。塑件的尺寸公差可依據 件公差值標準進行設計。塑料公差等級的選用與塑料品種有關，根據各種塑料收縮率的變化不同，塑料的精度等級可分為：高精度、一般精度和低精度。參見表 表 度等級的選用 2 塑料品種 公差等級 標注尺寸公差 未注公差尺寸 高精度 一般精度 填料填充 A 玻璃纖維填充 件表面質量 分析 塑料制件的表面粗糙度是決定其表面質量的主要因素。塑件的表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關，一般要求模具型腔表面的粗糙度比塑件低 12級。塑件的表面粗糙度 般為 對于塑料端蓋而言，其表面質量一般要求如下：表面沒有缺陷、毛刺，而且有較好的光潔度；曲線光滑，必要圓角，避免尖角；塑件表面具有良好的耐磨性。 件厚度分析 塑件有一定的壁厚，可以使塑料制件在使用過程中有足夠的強度和剛度，而且可以使塑件在成型時 保持 良好的流動狀態(tài)。同時，塑件有一定的壁厚可以承受脫模推出力。同一塑件 的壁厚應該一致，否則會因為冷卻或固化速度不同產生應力，使塑件產生變形、縮孔及凹陷等缺陷。熱塑性塑件的壁厚一般推薦在 14業(yè)設計（論文） 6 塑件壁厚受使用要求、材料性能、塑件尺寸和成型工藝等諸多因素制約。為滿足成型工藝條件，應盡量使制件各部分壁厚均勻，不同壁厚的比例控制在 1:3 之間。經過測量，該零件的壁厚較為均勻大致為 值在推薦值之間，易于成型。 件的體積和質量 根據塑料端蓋的尺寸和技術要求，由工程圖繪制其三維實體模型，通過 實體建模分析后，其體積為： 塑件； 密度 3/2.1 從而塑件的質量： 塑件m。 3 塑件在模具中的布局 7 3 塑件在模具中的布局 腔數目的確定 單型腔模具的優(yōu)點是：塑件精度高，工藝參數易于控制，模具結構簡單，模具制造成本低，周期短。缺點是：塑件成型的生產效率低，成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產。 多型腔模具的優(yōu)點 是：塑件成型生產率高，成本低。其缺點是：塑件精度低，工藝參數難以控制，模具結構復雜，模具制造成本高，周期長。多型腔模具適用于大批量長期成產的小塑件。 在多型腔模具的實際設計中，型腔數目的確定方法主要有兩種： a. 首先確定注射機的型號，在根據注射機的技術參數和塑件的技術經濟要求，計算出要求選取型腔的數目。 b. 先根據生產效率的要求和制件的精度要求確定型腔的數目，然后再選擇注射機或對現有的注射機進行校核。 考慮到塑料端蓋為單塑件，綜合以上因素，這里考慮采用方案 b 的方法確定型腔數目，為保證產品質量，以及提高生 產效率，考慮采用一模兩腔的形式。 腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、 H 形排列、直線排列、對稱排列及復合排列等。 綜合考慮，因此模具型腔為一模兩腔，所以在模板上 位于 中心位置。 型面設計 型面的分類 分型面是動、定模具的分界面，即打開模具取出塑件或取出澆注系統凝料的面。分型面的位置影響著成型零部件的結構形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設密切相關。 實際的模具結構基本上有三種情況： a. 型腔完全在動模一側； b. 型腔完全在定模一側； c. 型腔各有一部分在動定、 模中。 型面的選擇原則 畢業(yè)設計（論文） 8 分型面設計是注射模的一個關鍵步驟，分型面的選擇影響塑件的成型與脫模、模具的結構與制造等。在設計分型面時，應遵循以下原則 2： a. 分型面應該選在塑件外形的最大輪廓處； b. 分型面的選擇應該有利于順利脫模； c. 分型面的選擇應該保證塑件的精度要求和外觀要求； d. 分型面的選擇應該方便模具的加工制造； e. 分型面的選擇應該有利于排氣。 塑料端蓋塑件的外形最大輪廓為其外表面輪廓，以其上表面作為分型面不僅容易分型，而且也有利于抽芯機構的設計，其具體分型面選擇如下圖 示。 圖 型面的選擇 4 澆注系統的設計 9 4 澆注系統的設計 注系統設計的組成及要求 普通澆注系統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 澆注系統是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。澆注系統對塑件性能、尺寸、質量，原材料利用率和模具結構有很大影響。設計澆注系統時一般考慮的內容有： a. 對模腔的填充迅速有序； b. 可同時充滿各個型腔； c. 對熱量和壓力損失較??； d. 盡可能消耗較少的塑料； e. 能夠使型腔順利排氣； f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除； g. 不會使冷料進入型腔 。 流道設計 主流道是塑料熔體進入模具型腔是最先經過的部位，