〔大学论文〕注塑模具设计毕业论文(含word文档) .pdf
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1、I 摘要 本论文主要阐述了中间支架塑件的工艺分析以及其注射模具的设计过程, 中间支 架塑件的材料为苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚体,简称 ABS。模具设计的重点是成型方 案分析与选择、侧分型机构设计与计算、温度调节系统的计算。 此模具设计采用一次分型,并采用侧分型机构,分型面设在大投影面上,采用一 模两腔,塑件在模具中左右对称分布,采用侧浇口,浇口设在塑件的最上端,也就是 分型面上。由于采用侧浇口,浇口不是很大,脱料后留下的残留痕迹很小,因此不影响 塑件外表面质量。考虑塑件外型及模具特性,本模具采用推杆脱料形式,为了保证成 型周期,必须要设置冷却系统来冷却塑件。最后将模具安装在 XZ630-350
2、0 型号注射 机上。 同时还编写了定模板的加工制造工艺规程, 简单阐述了定模板从下料到最后的检 验过程;最后进行模具费用的简单核算。 关键词关键词关键词关键词:模具;侧分型;分型面;侧浇口;定模板 AbstractAbstractAbstractAbstract This paper deals mainly with the cylinder emit of plastic parts Process analysis and its injection mold design process. Cylinder emit of plastic parts is made of acrylo
3、nitrile-butadiene-styrene terpolymer material, shorted it ABS. Mold design is the focus of molding program analysis and choice, Side-core design , andcalculation of temperature regulation system. The mold was designed with one types, adopting side-parting movements, sub-surface in the largest projec
4、tion surface, using two-cavity mold plastic parts in which symmetrical distribution points using side gate, Gate located in the top of plastic parts end, the introduction of side gate. They do not affect the plastic parts surface quality. Considering plastic parts and mold characteristics of the die
5、 plate, the implementation side plate is used as pushed from. In order to prevent the implementation side plate and adjacent to the cavity and core from happening interference, we must set up Pre-restoration. In order to guaranting the molding cycle time, we must set up cooling system for cooling pl
6、astic parts. XZ630-3500 models will be installed in the last injection molding machine. II And also prepared a template for the processing of manufacturing processes, from simple templates will be elaborated under the expected final testing process; Finally a simple cost accounting components. Keywo
7、rds:Keywords:Keywords:Keywords: Die; Pumping core; Sub-surface; Side-point gate;Mould platen III 符符号号表表 a长度mv速度m/s t温度Ck系数 p0压强MPa效率 vf流体速度m/sV 体积流量6 3 /minm 密度 g/ 3 cm 粘度 2 m /s E弹性模量MPa e R 雷诺数6 v体积 3 mm s面积 2 mm F力N 角度 或 w弯矩Nm m质量g J 热焓量6 KJ/Kg T时间min 或 s c比热容kJ/kg. C 目目录录 IV 引言1 1 工艺分析4 1.1 材料介绍
8、.4 1.1.1 ABS 的常用特性有5 1.1.2 ABS 注塑成型的工艺条件6 1.1.3 ABS 主要注塑成型条件6 1.1.4 塑料件工艺性分析7 2 成型方案分析与选择9 2.1 成型方案.9 2.2 初选注射机11 3 成型零件设计.13 3.1 成型零件工作尺寸计算13 3.1.1 塑料件尺寸分类. 13 3.1.2 工作尺寸计算. 14 3.2 成型零件结构设计15 3.2.1 材料选择. 15 3.2.2 计算型腔的壁厚. 15 4 侧分型机构设计与计算.17 4.1 简述17 4.2 侧分型距离17 4.3 包紧力与抽拨力的计算17 4.4 斜导柱的截面尺寸的计算18 4.
9、5 楔紧块的设计20 4.5.1 滑块的导滑部分尺寸确定. 20 4.6 滑块的限位与定位机构:21 5 浇注系统设计.222 5.1 主流道的设计223 5.2 分流道设计226 5.3 浇口设计227 5.4 定位环设计230 5.5 拉料杆设计232 6 温度调节系统.35 6.1 热平衡计算35 6.2 湍流计算36 7 顶出机构设计.39 V 7.1 顶出时抱紧力计算39 7.2 顶出距离的确定39 7.3 推杆的摆放位置39 7.4 推杆的设计:39 8 模具排气与引气系统. 41 8.1 排气系统的作用41 8.2 排气结构设计41 8.3 引气系统42 9 模具总体结构设计.4
10、3 9.1 模具结构件的确定43 9.2 动模板厚度的计算43 9.3 模具的闭合高度44 9.4 导柱导套的选择44 10 注射机相关参数的校核.45 10.1 额定注射压力的校核45 10.2 锁模力的校核45 10.3 模具外形尺寸45 10.4 注射量的校核45 10.5 开模行程的校核46 11 标准件的选择.47 11.1 螺栓与螺钉47 11.2 圆柱销47 11.3 弹簧47 11.4 导柱47 11.5 导套48 12 定模板制造工艺规程.49 13 成本核算.51 13.1 影响模具价格的因素51 13.1.1 生产成本.51 13.1.2 供货周期.51 13.1.3 市
11、场状况.51 13.1.4 技术成分的含量.51 13.1.5 模具寿命.51 13.2 模具价格简易估算51 13.2.1 经验估算.51 VI 13.2.2 材料价格系数法.52 13.2.3 模具价格的具体计算过程.52 14 典型三维实体图演示.55 14.1 定模动模板55 14.2 型腔56 14.3 装配体56 15 结论.57 参考文献. 58 致谢. 59 1 引引言言 模具在汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、 兵 器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中,起着极为重要的作用;模具是实现上述 行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶
12、等生产的重要工艺 装备。采用模具生产毛坯或是成品零件,是材料成形的重要方式之一,与切削加工相 比,具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。 从 20 世纪 80 年代初期开始,工业发达国家的模具工业,已经发展成为一个独立 的工业部门。改革开放以来,中国的模具工业发展十分迅速;进年来,一直以每年 15%左右的增长迅速发展。至 2006 年底,中国有 60000 多个模具制造厂点,从业人员 100 多万;2005 年中国模具工业总产值达 470 亿圆人民币,中国模具工业的技术水平 取得了长足的进步。目前,中国的模具总量仅次于日本、美国,位居世界第三。国民 经济的高速发展
13、对模具工业提出了越来越高的要求, 巨大的市场需求推动着中国模具 工业更快地发展。2005 年中国制造业对模具的市场需求量约为 570 亿元人民币,并 以每年 10%以上的速度增长。对于大中型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远 超过每年 10%的增幅。 特别是塑料模具的飞速发展,使整个社会受益匪浅。现在塑料模具已经成为 3 大模具之一, 在国民经济中占有重要的地位。 塑料制品质量的优劣及生产效率的高低, 模具因素约占 80%。由此可知,塑料模具的设计技术与制造水平,在一定程度上标志 着一个国家的工业发展的程度。 以模具的使用角度, 要求高效率、 自动化、 操作简便; 从模具制造的角度,要求结
14、构合理、制造容易、成本低廉。 在现代塑料制品生产中,合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少 的三项重要因素,尤其是对实现塑料加工工艺要求、塑料制件使用要求和造型设计起 到了重要作用。 高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其 效能,产品的生产和更新都是以模具制造和更新为前提。而成型塑料制品的模具叫做 塑料模具。而对于塑料模具的要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方 面均能满足使用要求的优质制品。 塑料模的功能塑料模的功能 2 模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具,按制品所采用 的原料不同,成型方法不同,一般将模具分为塑料模具,金属冲压
15、模具,金属压铸模 具,橡胶模具,玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件,在成型中 多数是通过模具来制成品,所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领 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 当代高分子材料加工领域中的重大课题。 塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些 塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后, 塑 料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面 粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品 (或型材)
16、尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、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 易模外,一般来说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、高效的设备和先进的模具,被誉为塑料 制品成型技术的“三大支柱” 。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求, 起着无可替代的作用。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,塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。 塑料摸是塑料制品生产的基础之深
17、刻含意,正日益为人们理解和掌握。当塑料制 品及其成形设备被确定后,塑件质量的优劣及生产效率的高低,模具因素约占 80%。 由此可知,推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水 平,常棵标志一个国家工业化的发展程度。 我国塑料模现状我国塑料模现状 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 1/31/5,工业发达国家将模 具向我国转移的趋势进一步明朗化。 3 我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD 技术、C
18、APP 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。 塑料模发展趋势:塑料模发展趋势: 1 注射模 CAD 实用化; 2 挤塑模 CAD 的开发; 3 压模 CAD 的 4 塑料专用钢材系列化; 5 塑料模 CAD/CAE/CAM 集成化; 6
19、 塑料模标准化。 4 1 1工艺分析工艺分析 1.11.1 塑料的介绍塑料的介绍 塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而 得名,如松香、虫胶等,目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂 约占塑料总重量的 40%100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加 剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂, 如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天 然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。 根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要 成分的材料,它在加工完
20、成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借 流动(flow)来造型。 因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解: 它是高分子有机化合物 它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 它可以成形(moldable) 种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 用途广泛产品呈现多样化 具有不同的性质 可以用不同的加工方法(processing method ) 塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可一 再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这 种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构 ,具有这种 结构的高分子化合称为体型高分子
21、化合物。有些高分子带有支链,称为支链高 分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状 结构,属于体型结构。 高分子的分子结构分类: (a)线型结构 (b)线型结构(带有支链) (c)网状结构(分子链间少量交联) (d)体型结构(分子链间大量交联) 两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包括支链结构)高 聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔 融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,故 没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两 5 种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑
22、料,由体型高分子制成 的是热固性塑料。 塑料主要特性:大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;耐冲击性好; 具有较好的透明性和耐磨耗性;绝缘性好,导热性低;一般成型性、着 色性好,加工成本低;大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;尺寸 稳定性差,容易变形;多数塑料耐低温性差,低温下变脆;容易老化; 某些塑料易溶于溶剂。 塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑 造使用,后者可以再重复生产。 基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这 种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种 结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高 分子,属于线型结
23、构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状 结构, 属于体型结构。 两种不同的结构,表现出两种相反的性能。线型结构(包 括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能 溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的 大分子存在,所以没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆 性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料, 由体型高分子制成的是热固性塑料。 塑料与其它材料比较 1、大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。 2、 塑料制造成本低。3、耐用、防水、质轻。4、容易被塑制成不同形状。 5、是 良好的绝
24、缘体。 6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消 耗。 塑料的缺点:1、回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合 算。 2、塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯, 这种物质少量会导致失明,吸入有呕吐等症状,PVC 燃烧也会产生氯化氢有毒气 体,除了燃烧,就是高温环境,会导致塑料分解出有毒成分,例如苯环等。3、 塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的。4、塑料无法被自然分解。 1.1.11.1.1 ABSABS 的常用特性有的常用特性有 化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styr
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