毕业设计论文童心吸水杯杯盖注塑模设计全套含图纸 .doc

盐城工学院毕业设计说明书0 前言塑料工业的发展具有得天独厚的发展，其原料来源丰富。注塑工艺也越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的制品，要高质量，经济地生产出注塑料制品，必须综合考虑成型树脂注塑模具及注塑机的问题，注塑模具的设计质量直接影响成型制品的生产效率、质量及成本，能否生产出达到设计要求的制品，不仅仅取决于模具的结构与加工精度，还取决于广义的成型技术。模具是当今工业生产中使用极为广泛的工艺装备，是最重要的工业生产手段及工艺发展方向。一个国家工业水平的高低，在很大程度上取决于模具工业的发展水平，模具工业的发展水平，是一个国家工业水平的标志之一。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备及生产技术管理等方面工作的综合。但其中CAD/CAM技术在模具生产方面的应用，无疑占有很重要的地位。它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:153893706，数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要1）协同创新设计将成为模具设计的主要方向   制造业垂直整合的模式使得世界范围内产品销售、产品设计、产品生产和模具制造分工更明确。为了缩短产品上市周期，使模具设计充分理解产品设计的意图，在产品的设计阶段，模具设计也同时开始，产品设计工程师和模具设计工程师需尽早进入协同设计状态。由于在制造流程中各个环节所采用的CAD系统不一定相同，这就要求CAD系统要具备协同的能力，能够随时交换上下游的数据，能够处理彼此的数据，数据产生及处理标准化。2）模具CAD技术的ASP模式将成为发展方向   今天的模具行业已经成为高技术密集的行业。要掌握全部先进的技术，成本都将非常高昂，要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困难。于是，模具CAD的ASP模式就应运而生了。这样整个社会就形成了一个大的模具制造企业，按照价值链和制造流程分工，将制造资源最优发挥。应用服务包括如递向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等。我们相信，网络环境下的先进的CAD技术必将把模具工业推上新的台阶。3）模具CAD/CAM发展趋势21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是提高产品质量及生产效率、缩短设计周期及制造周期，降低生产成本、最大限度的提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。具体表现出以下几个特征:1集成化技术现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。2智能化技术应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、使用）各个环节的智能化，实现生产过程（包括组织、管理、计划、调度、控制等）各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。3网络技术的应用网络技术包括硬件与软件的集成实现，各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。网络技术的应用为我国模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础。4多学科多功能综合产品设计技术未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识，而且还用到电磁学、光学、控制理论等；甚至要考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等各方面的因素。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计，以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。5虚拟现实与多媒体技术的应用虚拟现实VR（Virtual Reality）是人造的计算机环境，人处在这种环境中有身临其境的感觉，并强调人的介入与操作。6反求技术的应用这种过程就是反求工程RE （Reverse Engineering）。一旦建立了CAD几何模型后，就可以依据这种数字化的几何模型用于后续的许多操作，如实物CAD模型的修改、零件的重新设计、有限元分析、误差分析、数控（NC）加工指令生成以及模具的设计和制造等。7快速成形技术快速成形制造技术RPM（Rapid Prototyping & Manufacturing）基于层制造原理，迅速制造出产品原型，而与零件的几何复杂程度丝毫无关，尤其在具有复杂曲面形状的产品制造中更能显示其优越性。本次我的课题为(童心吸水杯杯盖)注射模设计：由于以前这方面的知识接触得少，所以在设计之前我阅读了许多关于注塑模设计的书，再加上指导老师的指导，使得设计顺利地进行。由于我们是提供制品设计模具，给模具定型多了一个依据。方案拟定有了一个大概的轮廓。注射成型模具有一定的分类和组合，它们在某些基本式样上彼此不同地从实用的观点出发。注射成型模具的分类方法应以设计和操作的主要特色为基础。本次的注射模设计是一次对我们以前所学知识的综合运用，了解了设计的一般过程及该行业的发展状况。由于时间紧促，加上本人的水平有限，设计过程中出现一些错误，在此恳请各位专家、老师指正。1 概述模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济个部门发展的重要基础之一，一个国家模具设计、制造技术的高低，是衡量这个国家产品制造水平的重要标志。注塑模是指用于成型塑料制件的模具。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。模具制造已被列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备及生产技术管理等方面工作的综合。但其中CAD/CAM技术在模具生产方面的应用，无疑占有很重要的地位。它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向。 模具是一种专用工具，用于装在各种压力机上，通过压力把金属或非金属材料制出所需另件的形状制品，这种专用工具即统称模具。一个国家工业水平的高低,在很大生活方式上取决于模具工业的发展水平，模具工业的发展水平，是徇一个国家工业水平的重要标志之一。 模具在工业生产中的作用： 1. 是工业生产中最基础的装设备。 2. 是实现少切削和无切削的不可缺少的工具。 3. 广泛用于工业生产中的各个领域：汽车、摩托车、家用电器、仪器、仪表、电子等。60%-80%的另件都需模具制造。 4. 高效大批量生产的主要手段：如塑料件的生产、螺钉、螺母，垫圈等标准件的生产。 5. 工程塑料粉末冶金，橡胶、合金压铸、玻璃成形等需模具来进行工艺的推广。模具生产的特点：       模具生部制造技术几乎集中了机械加工的业精体，有时是机电结合加工，也离不开钳工手工技巧的操作。1 模具生产方式的选择    A.零件批量小的模具生产，采用单件及配制的方式    B零件件批量较大，采用成套性生产    C如果同一种零件件制品需多个模具完成，加工和调整模具时应保持前后的连续性2 模具制造的特点：    A 同一工序的加工，内容较多，故生产效率较低。    B 要求工人的技术等级较高。    C 模具某些工作部分的尺寸及位置，必须经过试验后来确定。    D 装配后远均需试模，调整，及修模。    E 模具生产周期一般较长，成本较高。    F 模具生产是典型的单件生产，故生产工艺，管理方式制造工艺都具有独特的规律和适应性。2 设计课题及任务一 课题名称：童心吸水水杯杯盖注塑模设计二 任务内容1、 按提供的塑料制品(杯盖)进行测绘1） 绘出制品(杯盖)的产品图纸2） 参考有关资料，标注尺寸、公差及相关的技术要求。2、 结合制品(杯盖)图纸内容确定该制品注塑模具的设计方案。3、 设计注塑模具三 要求1、 根据制品的几何形状、重要(g)确定注塑模具的浇口类型和型腔数量2、 结合制品的浇口类型，型腔数量等条件选择注塑机的型号、类别来确定模具安装类型及参数。3、 根据方案确定、模具设计、以及有关计算等设计过程来写出毕业设计说明书一份(简明扼要，重点突出)，内容在一万字左右。4、 图纸内容及张数1) 塑料制品图各一张(比例适当)。2) 注塑模具总装配图一张A。3) 零件图(二维、三维)若干(其中为计算机绘图)。 5、提供塑料制品(童心吸水杯杯盖)一只。 3 塑料制品工艺分析31 塑料制品的结构如图32材料分析该零件采用ABS树脂为材料它是由丙烯腈(Acrylonitrile，25%30%)聚丁二烯(Butadiene，25%30%)和苯乙烯(Styrene complymer，40%50%)三种单体共聚而成的，其中丙烯腈(A)使之有较高的硬度、表面光泽，具丁二烯(B)能增加韧性；苯乙烯(S)，则使加工性良好，要注意的是，ABS的吸湿性较强(0.2%0.45%),而要达到较光泽的表面，注射成型时就必须进行预备干燥，由于聚丁二烯的作用，熔融时易发生气体，易造成烧痕，产生银线等，脱模斜度2以上。ABS的表现特征为无毒，无味，白象牙色的不透明的粉状或粒状料，是热塑性塑料，且易着色，高光泽，易电镀，耐油，尺寸稳定，缺点是长期暴晒在太阳光紫外线下易变质。33ABS成行条件 «实用注塑模设计» PABS一般物理特性密度1.021.07 g/cm （计算值：1.05 g/cm）流动性中等溢边料0.04mm左右吸水率(24小时长周期) 0.20.4%熔点(粘统温度)130160熔融指数(200 C 负荷50N、喷嘴 2.09) 0.410.82 g/10min维卡针入度71122马丁耐度90108 4583103 180比热容 1470 J/(Kg*K)屈服强度 50 MPa抗拉强度 38 MPa断裂伸长率 35%拉伸弹性模量 1.8 GPa抗弯强度 80 MPa弯曲弹性模量 1.4 GPa抗压强度 53 MPa冲击韧度 24 Mpa冲击韧度(无缺口) 261KJ/m2(缺口) 11 KJ/m2布氏硬度HB9.7 R121注射成行机类型 适用于螺杆式和柱塞式 «塑料模具设计» P计算收缩率0.5%0.7%(取用0.6%)预热温度8085预热时间23小时料筒温度后段150170 中段165180 前段180200喷嘴温度170180模具温度5080但侧脱模温度(最小值)型腔40'120'型芯35'1注射压力60100 MPa成形时间注射时间2090sec 高压时间05sec 冷却时间20120 sec 总周期50220 sec后处理方法红外线灯、烘箱 温度70 时间0.31 h原材料预干燥0.5小时以上说明：该成行条件为加工通用级ABS料时使用。34 品的公差参考模具手册公差等级表，该零件为中等精度ABS材料塑件，公差等级取4级，公差值表如下：公差尺寸(mm)4级公差值<=3 0.1236 0.14610 0.161014 0.181418 0.201824 0.222430 0.243040 0.264050 0.285060 0.326580 0.3880100 0.44零件各尺寸公差选取原则按上表，其余未作要求尺寸均取+-0.22mm，具体零件结构及尺寸见工程图。35 成型方案的确定和注塑工艺分析1件结构分析1.） 该件为厚度为2mm中空的壳体，外侧面拔模斜度3， 内侧面拔模斜度5；2.） 该塑件为同心吸水杯杯盖，因此前面要求一定的光洁度，内表面的精度要求不高；2型方法的确定 从塑件外形结构分析，塑件的内侧有一圈螺纹，为方便脱模，在确定分型面时，应考虑此特征，在脱模是采用推板推出制品，强行脱模。鉴于塑件结构和注射位置，该模以单分型面、一模一腔为佳。3注塑工艺 该塑件模具为单分型面，一摸一腔部分精度要求不高，只有小型芯和推板配合公差要求较高因此生产成本低，适于一般中小型模具厂生产。36 射机的选择及其主要参数该塑件尺寸、体积属于中小型塑件，为适应大多中小型模具厂商，而初步确定采用较为普遍螺杆式注射机：XS-ZY-125，其主要参数如下： 一次注射量 厘米 125 螺杆直径 毫米 42 注射压力 兆帕 116.6 锁模力 牛 882000 最大注射面积 厘米 320 压板行程 毫米 300 模具最大厚度 毫米 300 模具最小厚度 毫米 200 压板尺寸 毫米 450*420 拉杆空间 毫米 260*290 注射机与安装模具的关系,必须了解以下几点：(1) 机床拉杆间隔 考虑模具的最大外形尺寸安装时应不受拉杆的影响。;(2) 定位孔的直径 模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合，小型 机床一般只在定模部分设置定位孔，大型 机床则定，动模板都设置定位孔.(3) 顶出杆的位置 设计模具时,必须了解机床顶出杆的直径及位置,并应将顶出杆的行程和模具顶出装置动作一起考虑.(4) 喷嘴前端的孔径笔球面的半径，是浇口套的孔径和球面尺寸的依据。(5) 安装螺孔的位置及妃径，机床定，动模板上设有一系列螺孔，以供安装模具压装所用。安装形式如下：1） 用螺钉直接固定模具；2） 用压板固定模具形式；4 模具的结构设计模具设计要点：<1>熔体的流动情况:流动阴力，速度，引程,重新融合,排气。<2>熔体冷却收缩与补缩。<3>模具的冷却与加热。<4>模具的相关尺寸与注射机关系。<5>模具的总体结构与零部件的结构,考虑模具安装与加工强度,精度。41 模具的型腔数目的确定模具中的型腔数目的确定是一项综合项目，首先应考虑注射机的各项规格及工作性能，以及考虑制品的精度要求，模具制造的费用等 。确定合适的成型型腔数，应考虑以下几个因素： 1、 以机床注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%，按公式计算：5 注射机有关工艺参数的校核 «塑料模设计手册» 塑料模设计手册编写组51 最小注射量的校核对于螺杆式注射机，其最小注射能力以螺杆在料筒内最大推进容积M(cm3)表示，因此最大注射量就是该体积的塑料熔体在料筒内的温度及压力下的重量：Gmax=M*DC (g)式中，M注射机规定注射容积 cm3D注射塑料在常温下的比重 g/cm3C料筒温度在塑料体积膨胀率校正系数，结晶塑料取0.85，非结晶塑料取0.93因塑件体积小，压力对塑件比重影响很小，可忽略不记。Gmax=60X1.05X0.93=58.59 (g)塑件质量使用Pro/E分析模组计算得，G塑件=16g < Gmax所以，此注射机最大注射量满足该塑件要求。52注射压力校核查模具手册得ABS树脂在螺杆式注射机下注射压力应在60100 MPa，而SZ-ZY-125型注射压力为116.6Mpa,因此能满足该塑件要求。53 锁模力校核当高压塑料熔体充满模具型腔时，产生一个使模具沿分型面分开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内塑料压力。pKFP式中，p料筒内注射机柱塞或螺杆施于塑料上的压力 MPaK损耗系数 1/32/3F投影总面积m2P注射机的额定锁模力 KNpKF=390000N<2489000N故锁模力满足要求。6 使用说明及操作过程一、 试模与修正 1 对(童心吸水杯杯盖)模具设计完成后,必须进行试模,通过试模,来检验模具是否合格以及选择最佳成型工艺. 2 经过第一次试模后,就合格的模具是理想的,实际上难以做到,所以,在试模后一般即需按照模具委托加工说明书进行修正加工.修改委托书内容时,必须慎重行事.二、 操作过程 1 开模后,定模与定动模之间分开。 2 随着机床的后退，在顶板的作用下，完成塑件的强行脱摩过程 3 机床继续后退，在拉板和拉杆螺钉的作用下，使得定模和冷料流道推板与冷料流道推板和定模固定板的两次分离，如废料不能自行弹出时，由工人手工取出废料。1 合模，继续下一个循环操作。三 该套模具可采用半自动操作,有一定的工作量,但这样做可以降低成本,带来很好的经济效益 7 模具的保养 每一套模具,往往造价及为昂贵,对模具必须进行保养. 1 防锈措施 卸模时,必须从下部卸下冷却管,用棉丝擦干,用压缩空气吹净.在防锈方法上可涂饰耐水性的黄油,也可以打用除锈液将型腔和冷却孔锈体清除. 2 保持滑动部分的润滑 在保养上要定其在滑动部分涂油,涂饰必须适当.如润滑油涂饰太多则会污染制品,涂少起不到润滑的效果. 小结 三个月的毕业设计已接近尾声,在整个设计过程,我做了大量的工作,从资料的搜集到参观学习,以及对模具进行设计等工作.我都能按计划要求完成任务. 注塑模设计这门课是作为选修课开设的,我没有选,给我的毕业设计带来不便，在老师的指导下,我通过自学，对这们课程有一定程度的认识.加上课外书籍的阅读和参观实习，对模具的了解越来越多,这次毕业设计给了我一个很好的学习机会,我搜集了大量的资料.在图书馆借了数本有关注塑料模方面的书，认真仔细地看过多遍，并且做了笔记. 这都为我以后的设计工作打下了坚实的基础. 在参观几家塑料厂的时候,我能做到多看、多问、多动手.在其中是三家塑料厂,我还亲手拆装了几套模具.进行了分析与研究,和同学一起探讨.使我对注塑行业也有了一定的了解,并对注塑模具有了一定的感性认识. 在进行设计与绘图的时候,我查阅了大量的资料.对每一个零件的尺寸,对每一个部件的安装位置,对每一个动作运动机理,进行了深入的分析下研究,并和指导老师及同学进行了探讨.尽可能完善每一个设计过程.。我是用AUTOCAD与PRO/E进行绘图。这使我能更加熟练地运用这两种软件。由于人的知识有限，在设计过程中，经验不足，在某些地方的设计与实际相脱离或者在某些地方的设计不完美，希望老师能予以指正。三个月的设计业已结束，在这个过程中，我对模具设计及塑料行业有了一定了解。学到了很多的知识。培养了我严谨的工作作风，精益求精的工作态度。并锻练了我的意志。毕业设计任务即将完成 ，我学到的东西还很多，使大学四年所学的书本知识与实际生产相结合，加深了理论的理解，提高了动手能力，在将来的工作中能够做到得心应手。乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海。参考文献1 陆宁编著. 实用注塑模设计.北京: 中国轻工业出版社,1997,52 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册 机械工业出版社 1982，123 张克惠.注塑模设计.西北工业大学出版社,1995,14 王树勋.模具实用技术综合手册.广州:华南进工大学出版社,1995,65 宋玉恒.塑料注射模具设计实用手册.北京:航空工业出版社,1994,86 陈秀宁.机械设计基础.浙江大学出版社,1993,77 虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料. 机械工业出版社,1992,108 工程画教研室.机械制图.大连理工大学.北京:高等教育出版社,1993,5 9 成都科技大学，北京化工学院，天津轻工业学院.塑料成型模具.轻工业出版社。1990，810 王伯平.互换性与测量技术基础.机械工业出版社，2001.111 申树义、高济编.塑料模具设计.机械工业出版社，1993.912 冯炳尧等主编.模具设计与制造简明手册.上海科技出版社，1987.8 13 叶屋臣一.注塑模设计和应用.轻工业出版社，1989.114 许鹤峰.注塑模具设计要点与图例，化学工业出版社，1999.115 马金骏.塑料模具设计.中国科学计算出版社，1994.616 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.机械工业出版社，1994.6附件清单 童心吸水杯杯盖模具装配图 MJ-001 A0 1张模具零件图 顶出板导向杆 MJ-001-01 A4 1张 拉杆螺钉 MJ-001-02 A4 1张 型芯 MJ-001-03 A3 1张 拉板 MJ-001-04 A4 1张 定模安装板 MJ-001-05 A2 1张 定位环 MJ-001-06 A4 1张 导套 MJ-001-07 A4 1张 导柱 MJ-001-08 A4 1张 主流道衬套 MJ-001-09 A4 1张 导柱 MJ-001-10 A4 1张 流道冷料推板 MJ-001-11 A2 1张 定模型板 MJ-001-12 A2 1张 推板 MJ-001-13 A2 1张 动模型板 MJ-001-14 A2 1张 动模垫板 MJ-001-15 A2 1张 支撑板 MJ-001-16 A3 1张 动模固定板 MJ-001-17 A2 1张 顶出固定板 MJ-001-18 A3 1张 顶出板 MJ-001-19 A3 1张 支撑钉 MJ-001-20 A4 1张制品图 LJ-001 A3 1张三维实体造型图册一份 A4 16张15