机械毕业设计(论文)-端盖注射模设计-注塑模类带抽芯(含全套图纸).doc
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1、完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 1 端盖注射模设计端盖注射模设计 学 生 指导老师: (-8) 摘 要:首先对所要设计的产品进行工艺的分析与计算,该塑件采用由丙烯、丁二烯、苯 乙烯三种单体共聚而成的 ABS 为材料,然后在分析计算的基础上确定成型工艺方案,为一 模一腔,推杆推出,点浇口,单分型面,浇口套内的主流道采用圆锥形,选用的模架为标 准模架,导柱导套的安装用 Z1 的安装方式,再在此基础上进入模具总装配图的结构设计 以及尺寸的确定。在此基础上对注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸进行设计 与计算,期间要参考塑料成型相关的资料和翻阅各种塑料模具设计手册,并通
2、过计算以确 定模具的具体结构及尺寸以及成型零件的相关尺寸,通过不断的计算与修改,并在指导老 师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改,最终独立完成这次毕业设计。在设计 的过程中,主要成型零件采用镶拼结构,利于加工。另外,本次毕业设计是对我大学所学 各种知识的综合检验和考查,通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多更深层的知识,并 且整个过程都是自己独立完成的,提升了自己的能力,在整个设计过程中,详细介绍了塑 件材料的基本特性和成型特点,模具的结构组成、结构特点、工作原理、设计原理、注塑 机相关参数、模具材料和热处理要求等。其中对浇注系统、成型零部件、结构零部件、推 出机构、冷却系统、排气系统作
3、了重点阐述。 关键字:注塑模;浇注系统;侧浇 Design of Cover Injection Mould Student: Chen Ai Tutor: Chen LI-Hang (Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract: First to design of the product process analysis and calculation, the plastics used by the propylene, butadiene
4、 styrene three monomers copolymerization and become ABS for material, then on the basis of the analysis and calculation to determine molding process solutions for exactly a cavity, push rod launch, point runner, single parting surface, runner set inside the 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 2 mainstream
5、way adopts cone, selection of formwork for standard formwork, guide pin guide with the installation of Z1 installation way, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design and size determination. On the basis of the main parts especially injection mold size discusses h0 dur
6、ing the design and calculation, the plastic molding related to reference through all kinds of plastic material and mould design manual, and through the calculation to determine the specific structure and size mold and molding parts related size, through continuous calculation and modification, and i
7、n guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. In the design process, the main forming parts adopt insert or structure, beneficial to the processing. In addition, the graduation design is le
8、arned in my university of knowledge comprehensive inspection and examination, pass the graduation design makes me understand and master the many deeper knowledge, and the whole process is done independently, promoted oneself ability, in the whole design process, introduces the basic characteristics
9、of molded parts material and forming characteristics, die structure composition, structure characteristics, working principle, design principle, the injection molding machine relevant parameters, mould material and heat treatment requirements, etc. Among the gating system, molding parts, structure p
10、arts, launch institutions and exhaust system, cooling system, and presented. Key word: injection mould; gating system; side gate 1 前言 本次毕业设计是对我大学四年所学的无论是基础知识还是专业知识都是一次 全面的检查和考核,同时也是培养我解决具体问题的一种能力和一次深入再学 习的过程。通过毕业设计,能使我综合应用所学的各种理论知识和技能,进行 全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种 材料加工工业中广
11、泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸 模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 在现代制造业中对模具的基本要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理 性能等各方面都满足使用要求的共有制制品。以模具使用的角度,要求高效率、 自动化操作简便;从模具制造的角度,要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 3 型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及 制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、 表面光洁度、气
12、泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次,在加工 过程中,模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时,应尽 量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动,为此,常采用自动开合 模自动顶出机构,在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模 具对制品的成本也有影响。现代生产中,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,尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑 料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上 能自动化生产的模具才有可能发挥其作用,产品的生产和更新都是以模具的制 造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大,对模具业
13、提出了越来越高 的要求。因此促进模具的不断向前发展。 近年来,模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿 命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看, 模具的发展趋势可分为 加深理论研究、高效率、自动化、大型、超小型及高精度、革新模具制造工艺、 标准化等。 2 塑件工艺分析 塑件图: 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 4 塑件名称:端盖 材料:ABS 成型设备:GEK360-B 未注公差按 IT14 执行 技术要求:塑件外观无明显缺痕,表面粗糙度为 Ra=0.4,塑件无毛 2.1 塑件原材料的分析 (1) 基本性能: ABS 是由
14、丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这 三种组分的各自特性,使 ABS 具有良好的综合理学性能。丙烯腈使 ABS 有良好 的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度,丁二烯使 ABS 坚韧,苯乙烯使 ABS 有良好的 加工性和染色性能。ABS 价格便宜原料易得,是目前产量最大、应用范围最广 的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。 ABS 无毒,无气味,呈微黄色,成型的塑料有较好的光泽, 、不透明,密 度为 1.02-1.05。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性,耐寒性,耐 3 cmg 油性,耐水性,化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎没 有影响, ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶
15、剂,但与烃长期接触会软化溶胀,在 酮,醛,酯,氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS 表面受冰醋酸,植物油等化 学药品的侵蚀时会引起应力开裂, ABS 有一定的硬度,他的热变形温度比聚苯 乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高,尺寸稳定性较好,易于成型加工,经过调色配 成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为 70左右,热变形温度C 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 5 约为 93耐气候性差,在紫外线作用下 ABS 易变硬发脆。C ABS 的性能指标: 密度 1.021.05() ,收缩率 ,熔点, 3 dmKg%8 . 03 . 0C 160130 弯曲强度 80Mpa,拉伸强
16、度 3549Mpa,拉伸弹性模量 1.8Gpa,弯曲弹性模量 1.4Gpa,压缩强度 1839Mpa,缺口冲击强度 1120,硬度 6286HRR, 2 mkJ 体积电阻系数,缩率 范围内。ABS 的热变形温度为cm 13 10 0 0 0 0 8 . 04 . 0 93118,制品经退火处理后还可提高 10左右。ABS 在-40时仍能表 现出一定的韧性,可在 -40100的温度范围内使用。 (2)主要用途: ABS 在机械工业上用来制造齿轮、泵业轮、轴承、把手、 管道、电机外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等,汽车工业上用ABS 制 造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等,还可用ABS 夹层板制
17、小轿车车 身。ABS 还可用来制造水表壳,纺织器材,电器零件、玩具、电子琴及收录 机壳体、食品包装容器,农药喷雾器及家具等。 (3)成型特点: ABS 易吸水,使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因 此,成型加工前应进行干燥处理; ABS 在升温时黏度增高,黏度对剪切速率 的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式,成型压力较高,塑件 上的脱模斜度宜稍大;易产生熔接痕,模具设计时应该注意尽量减小浇注系 统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响响及 小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在5060 度,要求塑件光泽和耐 热时,模具温度应控制在 6080 度。ABS 比热容
18、低,塑化效率高,凝固也 快,故成型周期短。 2.2 塑件结构和尺寸精度、表面质量分析 (1) 结构分析。 从零件图上分析,该零件总体形状为圆柱形 ,总体大 小为90X50。该零件内壁有侧凹需做斜顶结构,零件侧壁有圆孔,需要侧抽芯 结构。 (2) 尺寸精度分析。取精度等级为 IT14 分析可得,该零件的尺寸精度比 较低,对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。 (3) 表面质量分析。 该塑件要求外观无明显缺陷,表面粗糙度为,4 . 0 a R 塑件无毛刺,内部无粗糙度要求,容易实现。 综上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型 要求可以的到保证。 完整说明书 CAD 图纸由扣
19、扣 153893706 提供 6 2.3 塑件注射工艺参数的确定 查找塑料模设计手册和参考工厂的实际应用的情况,ABS 的成型工艺参 数可作如下选择。试模时,可根据实际的情况做的调整。 表 1 常用国产注射机的技术规范 Table 1 common domestic injection machine specification 注塑机型号 XS-ZY-350 注射量/cm3 250 螺杆直径/mm 50 注射压力/Mpa 119 注射行程/mm 115 注射时间/s 1.6 注射方式 螺杆式 锁模力/KN 300 最大成型面积/cm2 320 模板最大行程/mm 400 模具厚度/mm 30
20、0500 拉杆空间/mm 360x420 模板尺寸/mm 250*20 锁模方式 液压-机械 2.4 计算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算该塑件的体积为 V= 74498.943,根据设计手册,可查得丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三种单体 3 mm 共聚体密度为 1.02-1.05。 3 cmg 按注射机的最大注射量确定型腔数目 根据公式: n(KMp-M1)/m 式中 K-注射机最大注射量利用系数,一般取 0.8. Mp注射机最大注射量; M1-浇注系统凝料量; m-单个塑件的体积。 通过相关软件查询得出:M1=19.1 3 cm 代入相关数据得出 n(KMp-M
21、1)/m=(0.8*250-19.1)/ 74.5=2.42 从计算结果中,并根据塑料注射机技术规格,选用 XS-ZY-125 型号的注射机。 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 7 根据塑件的结构, (有斜顶、有侧抽芯结构) ,我选用了一模出一件,同时不影 响塑件的大体质量。 3 成型方案及模具类型 3.1 确定模具类型 1、确定模具的基本类型 注射模具的分类方式很多,此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分 的典型结构如下: 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、 侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热 流道注射模。 2、
22、模架的选择 模架一般采用标准模架和标准配件,这对缩短制造周期、降低制造成本是 非常有利的。 在国内大部分公司及厂家采用的标准模架有“富得巴 (FUTABA)”、“龙记(LKM)”、“明利(Minglee)”、“天祥(Skylucky)”等.一 般来说,中、小型模胚可选取“富得巴”,较大型模胚则常选取“龙记”、“明 利”或“天祥”等。但实际生产中,往往根据模具的价格、结构以及模架加工的 复杂程度来决定。遇到特殊情况或者客户指定要求时,可以对模架的部分形状、 尺寸和材料做出更改,也可以完全重新设计模架,这种情况下,订购模架时, 需向模架供应商提供详细模架图,并注明所订购模架与标准模架不同之处。 根
23、据对塑件的综合分析,确定该模具是双分型面的模具,由 GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择 A1 型的模架, 其基本结构如下: 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 8 图 1 双分型面的模具 Figure 1 The mold type double portion 图1型模具定模和动模均采用一块模板,设置推杆推出机构。适用于直接浇 口、侧浇口、点浇口注射成形模具。 由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式,经过考虑分析, 导柱导套选如下图结构 完整说明书 CAD 图纸由扣扣 153893706 提供 9 图 2 导柱导套 F
24、igure 2 guide pin guide sets 根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺 寸,经过计算可以知道该模具是一模一腔的模具,根据塑件的大小以及斜导柱 抽芯机构的大小可侧得长为160mm,宽为160mm。模架的长L=160+复位杆的直径+ 螺钉的直径+型腔壁厚+滑块长度+楔紧块厚度300mm,考虑到滑块和复位杆不 能干涉,即复位杆之间的距离应大于滑块的宽度,所以模架的宽度去250mm。 所以就取B L=250 300的模架,塑件的厚度为50mm, B板的厚度取120,满足强 度要求,A板为60mm,C板为90mm(C的选择应考虑推出机构的推出距离是否
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