毕业设计(论文)塑料瓶盖注塑模具设计(全套图纸).doc
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1、目录全套CAD图纸,联系153893706前言第1章 塑件工艺分析第1.1节 型腔数量及排列方式的选择第1.2节 型腔的布局第1.3节 确定分型面第1.4节 脱模方式的确定第2章 成形零件尺寸的计算及校核第3章 型腔和型芯和工作尺寸计算第3.1节 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸第3.2节 螺纹型芯工作尺寸计算第3.3节 模具型腔侧壁与底板厚度的计算第4章 模导向机构设计第4.1节 导向机构的作用第4.2节 导柱主导机构第5章 推出机构设计第6章 温度调节系统的设计第7章 浇注系统与排溢系统的设计第7.1节 主流道尺寸计算第7.2节 浇口的设计第7.3节 冷却穴的设计第7.4节 排溢系统第8章 注射
2、机的有关工艺参数的校核第8.1节 型腔数量校对第8.2节 注射校对第8.3节 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核第8.4节 注射压力的校核第8.5节 模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核第8.6节 开模行程的校核第8.7节 顶出装置的校核第8.8节 标准件的选用及其尺寸公差、精度第9章模具的总装图及模具的装配试模9. 1 模具的总装图及模具的装配试模9. 2 模具的装配要求9. 3 模具的安装试模参考文献结论前言目前,我国模具工业和发达国家相比还相当落后,主要原因是我国在模具理论及成形工艺,模具标准化,模具制造工艺及设备等方面与发达国家相比差距还很大。随着工业产品质量的不断提高,模具产品的
3、生成呈现的品种多,小批量,复杂,大型精密,更新换代速度低,特点,模具设计技术由于手工设备依靠人工经验和常规机加工,技术以计算机辅助设计,数控切削加工,数控电加工,为核心的计算机辅助设计(CAD/CAM)技术。模具生产制件,所表现出来的高精度,高复杂程度,高生产率,高一致性和低消耗是其它加工制造方面所不能充分体现出来的,从而有好的经济效益,因此在批量生产中得到广泛应用,在现代化工业及民用生产中是不可缺少的加工方法。本专业以培养学生,从事模具设计与制造工作能力的核心,将模具成型加工原理设备,工艺,模具设计与模具制造有机的结合在一起,实际理论与实践相结合,实用性,综合性,先进性。本课程设计主要将学生
4、的理论与实践生产相结合,突出模具设计基础的结合运用,以提高更准确,实用不便的计算方法,正确掌握并运用塑料模具工艺参数和模具工作部门的几何形状和尺寸的综合应用,提高自我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产中,研究和推广新工艺,新技术提高,模具在生产生活中的应用,并进一步提高模具的设计水平。第一章 塑件的工艺性分析1. 塑件的工艺性分析 塑件的成形工艺性分析塑件如图1所示产品名称:塑料瓶盖产品材料:共聚POM塑件尺寸:如图1所示(!) 塑件材料的基本特性 POM (聚甲醛)典型应用范围:POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于
5、管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。注塑模工艺条件:干燥处理:如果材料储存在干燥环境中,通常不需要干燥处理。熔化温度:均聚物材料为190230C;共聚物材料为190210C。模具温度:80105C。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。注射压力:7001200bar注射速度:中等或偏高的注射速度。流道和浇口:可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口,则最好使用较短的类型。对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。化学和物理特性:POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料
6、也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。、POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。2. 塑件的体积计算: V侧=S侧a侧厚=12(307.876+276.460)682=39734.848 3=39.7348483 V底=S底b底厚=rb底厚 =3.1415926(90/2) 2 2=12.7234503 V总=V侧+V底=39.734848+12.72345=52.4582983Vi=
7、1/3V总2=52.4581/32=34.97233. 选用塑件的原料为pom树脂共聚,根据mm1+m2=80%m252.458298+34.972=80%mm174.8607453的注射方式采用卧式螺杆式注射。其类型为:XC-ZY-250型塑件的尺寸精度要求不变。故取其精度等级为7级。表面粗糙度取Ra=0.8um由外表面一致 为满足塑件精度要求故模具精度为IT8级成型部分粗糙度为(R=R/2=0.8/2=0.4 um )具体情况而定。第1.1节 型腔数量及排列方式的选择:首先:由于(塑)该设计的塑料产品的批量较大宜采用多型腔模具进行生产。其次、该产品的质量要求不高,即尺寸精度、性能、及表面粗
8、糙度要求一般。因此也宜采用多型腔模具进行生产pam聚甲醛共聚型)第三:该产品所用材料为 pom聚甲醛共聚物 其成型工艺性能不是很好收缩较大。因此从工艺参数的控制难易来看,宜尽量采用较少的型腔进行生产。第四:该塑件产品的形状简单,易于制造,易保证其各方面要求,故宜采用多型腔生产法,但其尺寸较大,不宜采用多型腔生产,综合以上几点同时考虑产品模具的技术经济性以及注射机的各参数的要求 ,暂时将型腔数目设定为两个;稍后再校核。 注射机有关工艺参数的校核(见后述)。第1.2节 型腔的布局:型腔的布局与浇注系统布置密切相关,同时型腔的排布应尽量满足型腔的压力相同,以保证塑料容体同时,均布地充满每个型腔使各型
9、腔的塑件内在质量均一稳定。也就是说型腔的分布尽量对称,这样有利于模具的设计有利于保证塑件的质量,同时也有利于注塑机锁模。此设计使模具两腔对称分布形式是装配图或零件图。第1.3节 确定分型面:根据分型面的选择原则分型面应选在塑件外形最大处确定有利的方式便于塑件的顺利脱模保证塑件的精度要求满足塑件的外观要求便于模具的加工制造对成型面积的影响对排气效果的影响对侧向抽心的影响及塑件本身的要求和塑件本身的特性(如形状尺寸等)再联系模具制造的工艺性等因素综合考虑取塑件敞口处边缘为分型面为最合适同时考虑生产的批量为了提高生产效率故采用了分型面的形式以便浇注系统能自动与塑件分离而不需人工方法切开但浇口凝料需人
10、工取出第1.4节 脱模方式的确定:模具的精度和制造误差与塑件的精度和公差有很大的关系如下表(查塑料模具技术手册/第页表)塑料及模具精度的对应关系塑料精度等级MT1MT2MT3MT4MT5MT6MT7MT8GB1800-79IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14第2章 成型零件尺寸的计算及校核第2.1节 影响塑件尺寸精度的主要因素:塑件收缩率的影响收缩率的偏差和波动都会引起塑件尺寸误差其尺寸变化后为:d=(Smax-Smin)Ls式中d塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差 Smax为塑件的最大收缩率 Smin为塑件的最小收缩率 Ls为塑件的基本尺寸按照一般要求塑件收缩率波动所引
11、起的误差小于塑件公差的三分之一本设计塑料得收缩率为白分之二但其波动率极小可是为零故满足要求模具成型零件的制造误差成型零件加工精度愈低成型塑件的尺寸精度也愈低实践表明成型零件的制造公差约占塑件总公差的因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的或取IT7-8级作为模具制造公差本设计和成型零件工作尺寸公差为塑件或取IT级作为模具制造公差模具零件的磨损:模具在使用过程中由于塑料溶体流动的冲刷脱模时与塑件的摩擦成型过程中可能产生腐蚀性气体的锈蚀以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等均造成了成型零件尺寸的变化这种变化称为成型零件的磨损磨损的结果是型腔尺寸变大型心尺寸变小磨损大小
12、还占塑件的品种和模具材料及热处理有关其中以脱模时塑件对成型零件的摩擦磨损为主为简化计算凡与脱模方向垂直的成型零件表面可以考虑磨损与脱摸方向平行的成型零件表面考虑磨损。同时,对于批量较小,磨损量取小值,甚至可以不考虑;玻璃纤维等增强塑料对成型零件磨损严重,磨损量取最大值;摩擦系数较小的热塑性塑料对成型零件磨损较小,磨损量取小值;模具材料而磨性好,表面进行镀铬急化处理的,磨损量取小值;对于中小塑性件,最大磨损两可去公差的;对于大型塑件应取以下。本设计取磨损量差的。模具安装配合的误差:模具成型零件装配误差以及在成型零件过程中成型零件配合间隙的变化,都会引起塑件尺寸的变化。塑件在成型过程中产生的最大尺
13、寸误差应该上述各种误差的总和:= z+cs+ ia式中塑件的成型误差z模具成型零件制造误差c模具成型零件在使用过程中的最大磨损量s塑料收缩波动所的塑料尺寸误差i模具成型零件同配合间隙变化而引起塑件尺寸的误差a因安装固定成型零件而引起的塑件尺寸误差由此可见由于影响因素多,累计误差较大,因此塑件的尺寸精度往往较低。为了保证精度及性能(包含使用性能)必须规定其公差值,大于或等于以上各项因素所引起的累计误差,即累计误差不超过塑件规定的公差值:dD通过查表的对模具结构和制造的估计和分析d.D所以,符设计的要求。计算模具成型零件最基本的公式为:a=b+bs 式中a模具成型零件在常温下的实际尺寸b塑件在常温
14、下的实际尺寸s塑件的计算收缩率以上仅考虑塑件收缩率似的计算模具成型零件工作尺寸的公式,若考虑其他因素时,则公式就有所不同。按平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差为基准计算则有不同的公式:S(Smax+Smin)/23100%式中塑料的平均收缩率塑料的最大的收缩率塑料的最小的收缩率本设计塑料为的共聚型经查塑料注射模具设计实用手册宋玉恒主编表.Smax=2% ,Smax=2%S(2%+2%)/23100%=2%为了使成型零件尺寸更准确更满足生产塑件的要求,以后的计算;偏差为负值,与之相对应的模具型腔最小尺寸为基本尺寸;偏差为正值;塑件内形最小尺寸为基本尺寸,偏差为正值,与之相对应的模具型芯最大
15、尺寸为基本尺寸,偏差为负值;中心距偏差为双向对称分布。第3章 型腔和型芯的工作尺寸计算1型腔和型芯的径向尺寸 型腔径向尺寸(Lm)0+dZ=(1+S)Ls-(0.50.75)D 0+ d ZLm型腔的基本尺寸D、S、 dZ意义与上相同Ls塑件的基本尺寸注:当塑件尺寸较大精度较低时取0.5,反之取0.75,两者之间视情况而定取不同值查塑料成型工艺与模具设计表里故有:(m)0+ d=(1+0.02)100-0.51.36 0+ d=101.320+ d dZ =1/3=1/31.36=0.453(m)0+ d=101.320+0.453查表311型腔的脱模斜度35130本设计取=1302型芯径向尺
16、寸 ()0=(1+S)+(0.50.75) 0 ()0=(1+0.02)86+1.20.5 0 型芯的最基本尺寸是最大尺寸dZS同前相同第3.1节 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸:在型腔深度和型芯高度尺寸计算中,由于型腔的底面成型芯的端面磨损很小,所以可不考虑磨损量,有公式如下:(Hm) 0+z=(1+S)Hs+X 0+z=71.8130+z71.810+z经查互换性与测量技术基础表2.1得z =0.046 mm 故有(Hm)0+0.046 =71.810+0.046Hm-型腔深度基本尺寸z、S、-同上意义相同有些数值不同Hc 塑件外形高度X-修补系数 X=112113当塑件尺寸大,精度要求低时取
17、小值;反之取大值 故设计取X=113(hm)0-z=(1+ S)hs+ X 0-zhm-型芯底的基本尺寸z、S、-与上相同hs-塑件内孔的高度(hm)0-z=(1+0.02)68+1/3(1.04+0.2) 0-z =69.773 0-z=69.7730-z(hm)0-z=69.77300.046第3.2节 螺纹型芯工作尺寸计算:由于该产品精度较低且螺纹的要求不高,同时该产品用的塑料为pom可以采用强制脱螺纹的方式,同时校核(A-B)100/B%=1.065%故采用强制脱模。(1) 螺纹型芯大径 0 0(dm大)s2=(1+5)dm大+中 -s2(2) 螺纹型芯中径 0 0(dm中)s2=(1
18、+5)dm中+中 -s2(3)螺纹型芯小径 0 0(dm小)s2=(1+5)dm大+中 -s2以上各式中 dm大螺纹型芯大径 dm中螺纹型芯中径 dm小螺纹型芯小径 ds大塑件的螺纹大径基本尺寸 ds中塑件的螺纹中径基本尺寸 ds小塑件的螺纹小径基本尺寸 中塑件的螺纹中径公差Z螺纹型芯的中径制造公差,其值取/5或查表5-10。 (dm大)s2=(1+0.02)95+0.1 -s2 0 =97.00 -s2 0=97.00 0.04 (dm中)s2=(1+0.02)94+0.1 -s2 0 =95.98 -s2 0=95.98 0.04 0 0(dm小)s2=(1+0.02)93+0.1 -s2
19、 0 =94.96 -s2 0=94.96 0.04 螺纹的长度为一个螺距,螺纹开始部分分距大端边缘为2mm。手设计的螺纹为非标准螺纹。且螺纹为右旋转螺纹,牙型角为60,螺距为(Pm)s2/2 (Pm)+/-s2/2 =(10+0.210)0.05/2 =(102)0.25 Pm螺纹型芯螺距 Ps塑件内螺纹的基本尺寸 z螺纹型芯螺距制造公差 查表5-11得 Z=0.05 与公差相同第3.3节 模具型腔侧壁与底板厚度的计算:理论分析和生产实践表明大尺寸的模具型腔,刚度不足是主要矛盾型壁厚应以满足刚度条件为准,而对小尺寸的模具型腔,在发生大的弹性变形后,其内应力往往超过了模具材料的许用应力,因此强
20、度不够是主要矛盾,设计型腔壁厚应以强度条件为准。对于重要的 精度高的或大型模具型腔。更不能单纯凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度。本设计由于模具的精度要求不高且型腔不大,故可凭经验来选取其侧壁和底版厚度查塑料成型工艺与模具设计表5-19 有S侧=451.5=67.5底板厚度当r136按强度计算故b=r(0.75P/)1/2 =43(0.755.13/500)1/2 =3.77而此公式中P=50MPa =160Mpah=43(0.7550/160) 1/2=20.82故取h=20且型腔采用T8A钢 型芯也采用T8A。 淬火后低温回火至55HRC第4章 合模导向机构设计第4.1节 导向机构的作用:1、
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