把手注塑模具设计.doc
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1、目录目录1摘要2ABSTRACT3第一章 绪论41.2国内外发呈现状41.2.1国内外注塑模具的现状41.2.2注塑模具技术的发展趋势51.3本课题拟定的基本方案及解决的重要问题6第二章 注塑机的选择82.1塑件的工艺分析82.2注塑设备的选择92.2.1估算塑件质量与体积92.3模架的选定102.4拟定模腔的数量11第三章 模具设计的有关计算133.1型腔和型芯工作尺寸计算133.1.1 型芯尺寸的计算133.2模具型腔壁厚的计算13第四章 浇注系统和排气系统的设计154.1 浇注系统的设计154.1.1 主流道的设计153.2.2浇口套的设计154.1.2 冷料井的设计164.1.3 分流
2、道的设计164.2 分型面的选择及排气槽的设计164.2.1 分型面的选择164.2.2排气槽的设计17第五章 推出机构及其她构造的设计185.1 推出机构的设计18第六章 绘制模具的总装图21设计总结22道谢23参照文献:24 摘要注射成型是塑料成型的一种重要措施,它重要合用于热塑性塑料的成型,可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将塑料盖作为设计模型,将注射模具的有关知识作为根据,论述塑料注射模具的设计过程。 本设计对塑料盖进行的注塑模设计,对塑件构造进行了工艺分析。明确了设计思路,拟定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了具体的计算和校核。如此设计出的构造可保证模具工作运用可靠,保
3、证了与其她部件的配合。最后用AutoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。 本课题通过对塑料盖的注射模具设计,巩固和深化了所学知识,获得了比较满意的效果,达到了预期的设计意图 核心词:塑料模具,注射成型,模具设计ABSTRACT Plastic injection molding is an important method of molding, which apply mainly to the thermoplastic plastic molding, can be a complex shape of the precision molding plastic parts. This
4、issue is the plastic cover as a design model, the injection mold-related knowledge as the basis on the design of plastic injection molding process. The design of plastic injection mold covered the design, structure of the plastic parts of the process. Defined the design, determine the injection mold
5、ing process and the specific part of a detailed calculation and verification. So the structure can be designed to ensure that the use of reliable mold work to ensure that the co-ordination with other components. Finally, AutoCAD drawing a mold assembly and parts plans. The topics covered by plastic
6、injection mold design, consolidated and deepened by knowledge, has been relatively satisfied with the results, achieved the expected design intent KEY WORDS: Plastic mold, Inljection molding; Die design 第一章 绪论 目前中国模具产品已经形成10大类46个小类,模具厂点两万多家,从业人员约50万人。在所有模具产品中,自产自用的比例占大部分,完毕了商品化流通的模具占45%左右。在10大类模具产品中
7、塑料高速混合机模具的比例在模具总量中已达到36%,则接近40%,塑料模具在进出口中的比重更是高达50%60%,并且随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的迅速开展,这一比例还将持绝进步。每一次塑料模具新产品的开发都会直接或间接导致工业产品的更新换代,例如,20世纪80年代成型挤出技术的研究成功,使第四代门窗(塑料门窗)得以广泛使用;而塑料封装技术研究的成功使得集成电路可以大规模、大批量的死产,从而被广泛应用。还应提到,大型模具方里48英寸大屏幕彩电塑壳具对中国彩电工业开展的奉献,精密塑料模具方里多型腔小模数齿轮模具对中国VCD和DVD机产业开展的增进。可以道,塑料模具
8、的创新与其她工业新产品的开发息息有关,随着电子信息产业的蓬勃开展和保守产业的信息化改造,塑料模具市场的前景一片广阔,全球高档、精密塑料模具市场呈现供不应求的局里。模具被称为工业产品之母,所有工业产品莫不依赖模具才得以规模死产、迅速扩张,被欧美等发达国家誉为“磁力工业”。由於模具对社会死产和国民经济的巨大推动做用和自身的高附加值,世界模具市场开展较快,该前全球模具工业的产值已经达到600亿650亿美元,是机床工业产值的两倍。中国模具行业也在迅速开展,中国模具产品产值已从1993年的110亿元增少到1997年的200亿元,并超过了机床产品的产值,到增少到360亿元,1996年间的年均增少速度达到1
9、4%以上,在某些行业年均增速更是高达100%。模具产值已达450亿元,增少25%以上,出口3.368亿美元。1.2国内外发呈现状1.2.1国内外注塑模具的现状80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,国内模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年国内模具工业产值为245亿,至国内模具总产值估计为260-270亿元,其中塑料模约占30%左右。在将来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐渐提高。 国内塑料模工业从起步到目前,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套
10、塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的此类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等规定都达到了国外同类产品的水平,并且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩导致的齿形误差,达到了原则渐开线齿形规定。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm,表面粗糙度Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达1030万次,淬火钢模达5
11、01000万次,交货期较此前缩短,但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换构造和抽芯脱模机构的创新设计方面也获得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及某些厚壁零件的模具上运用气辅技术,某些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,获得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为顾客提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用品有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用品有世界先进水平的高难度针
12、阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的5080%相比,差距较大。1.2.2注塑模具技术的发展趋势据有关方面预测,模具市场的总体趋热是平稳向上的,在将来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其他模具,在模具行业中的比例将逐渐提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的规定是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同步,由于近年来进口模具中,精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,因此,从减少进口、提高国产化率角度出发,此类高档模具在市场上的份额也将逐渐增大。建筑业的迅速发展,使多种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的
13、经济增长点,高速公路的迅速发展,对汽车轮胎也提出了更高规定,因此子午线橡胶轮胎模具,特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平;以塑代木,以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电器行业在“十五”期间将有较大发展,特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大;而电子及通讯产品方面,除了彩电等音像产品外,笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展,这些都是塑料模具市场的增长点。 国内塑料模具工业和技术此后的重要发展方向将涉及: 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度规定以及因高生产率规定而发展的一模多腔所致。在塑料
14、模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已减少到中小公司普遍可以接受的限度,为其进一步普及发明了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统构造初见端倪,其将解决老式混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作规定的问题;CAD/CAM软件的智能化限度将逐渐提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在国内塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制
15、件的原材料和节省能源,因此广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制定热流道元器件的国标,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的核心。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度减少成本。目前在汽车和家电行业中正逐渐推广使用。气体辅助注射成型比老式的一般注射工艺有更多的工艺参数需要拟定和控制,并且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了保证塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。开发新的塑料成型工艺和迅速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。提高塑料模原则化水平和
16、原则件的使用率。国内模具原则件水平和模具原则化限度仍较低,与国外差距甚大,在一定限度上制约着国内模具工业的发展,为提高模具质量和减少模具制导致本,模具原则件的应用要大力推广。为此,一方面要制定统一的国标,并严格按原则生产;另一方面要逐渐形成规模生产、提高商品化限度、提高原则件质量、减少成本;再次是要进一步增长原则件规格品种。应用优质模具材料和先进的表面解决技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的核心技术之一。研究和应用多样、调节、便宜的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.3本课题拟定的基
17、本方案及解决的重要问题该课题规定根据给定的制件二维图,完毕基于CAD技术的注塑模具的设计,重点为注射加工措施、模具的构造及模具零件的设计,用Pro/E软件对制件完毕三维造型、干涉检查、质量计算,然后用Pro/E的ManufactureMold模块进行模具设计,涉及流道及冷却水道设计。通过本课题的研究与设计,我理解了工艺工装设计的全过程,学会综合应用所学的机械原理、机械设计、制造工艺学等知识解决实际工程问题的能力,拓宽了在冲压零件的工艺与模具设计方面的知识,进一步熟悉了proE软件,提高了综合工程素质,培养了我自学、敢于实践、开拓创新的精神,由于这是我们初次接触模具的有关知识,本毕业设计课题的模
18、具设计存在某些考虑不周到不完善的地方,但愿各位教师予以珍贵的意见与指引。第二章 注塑机的选择2.1塑件的工艺分析塑料件的形状如下图1-1 图1-1塑料把手由塑料件可以看出塑件尺寸不大,但外部构造形状并不简朴同步它的形状也并不规则,但其特性符合塑料件的设计规定。该塑件的材料:ABS;精度:一般;生产批量:大批量;材料:1) 基本特性 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物)该塑料属于热塑性塑料,其成形性能较好,流动性好,成形收缩率较小(一般为0.3-0.8)比热容较低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固比较快,成形周期比较短,但吸水性比较大,成形前必须进行干燥,可以在柱塞式或者螺杆式注射机上成形,
19、ABS的容重r=1.03-1.07g/cm.2) 重要用途 聚丙烯可以用作多种机械零件,如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件;可作水、蒸汽、多种酸碱的输送管道,化工容器和其她设备的衬里、表面涂层;可制造盖和本体合一的箱壳,多种绝缘零件,并用于医药工业中。3) 成型特点 聚丙烯成型收缩范畴大,易发生缩孔、凹痕及变形;聚丙烯热容量大,注射成型模具必须设计能充足进行冷却的冷却回路;聚丙烯成型的合适温度为80C左右,不可低于50C,否则会导致成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷,且温度过高会产生翘曲等现象。尺寸精度的选择: 塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要原则,然而在满足塑件使用规定的前提
20、下,设计时总是尽量将其尺寸精度放低某些,以便减少模具的加工难度和生产成本。对塑件的精度规定要具体分析,根据装配状况来拟定尺寸公差,该塑件为一般用品,因此精度规定为一般即可,凹槽为工作部位尺寸精度应稍微高某些。根据塑料成型工艺及模具设计中的表3.10精度级别的选用中选择ABS 的一般精度精度级别为MT3。再有表3.9塑件公差数值表中可以查得公称尺寸在03范畴内公差数值为0.12称尺寸在10-14范畴内公差数值为0.18,公称尺寸在1824范畴内公差数值为0.24,公称尺寸在3040范畴内公差数值为0.32,公称尺寸在4050范畴内公差数值为0.40。(2) 尺寸精度的构成及影响因素:制品尺寸误差
21、构成为:= s+z+c+a (2-1)式中制件总的成型误差;s塑料收缩率波动所引起的误差;c模具磨损后所引起的误差;a模具安装,配合间隙引起的误差;2.2注塑设备的选择2.2.1估算塑件质量与体积有塑件的构造分析得到塑件的总体积为:V= 13.50cm由塑料成型工艺与模具设计表3.1常用塑料的注射工艺参数中可以看到材料为ABS的塑料的各项工参数如下:注射机类型:螺杆式;螺杆转速/(r.min-1):3060;喷嘴形式:直通式;喷嘴温度/C:180190;料筒温度/C:前段 200210,中段 210230,后段 180200;模具温度/C:5070;注射压力/MPa:7090;保压压力/MPa
22、5070;注射时间/s:35;保压时间/s:1530;冷却时间/s:1530;成型周期/s:4070;由以上条件初步选XSZ-60的注射压力机,由表4.2常用国产注射机的规格和性能可知该压力机的各项参数如下:额定注射量/cm3:60螺杆(柱塞)直径/mm:38注射压力/MPa:122注射行程/mm:170注射方式:柱塞式锁模力/KN:500最大成型面积/cm2:30最大开合模行程/mm:180模具最大厚度/mm:200模具最小厚度/mm:70喷嘴圆弧半径/mm:12喷嘴孔直径/mm:4顶出形式:中心定出动定模固定板尺寸/mm:330440拉杆空间/mm:190300合模方式:液压-机械液压泵
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