毕业设计(论文)钮盒注塑模结构设计与制造.doc
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1、毕业设计(论文)报告题 目 钮盒注塑模结构设计与制造 系 别 中的机电学院 专 业 模具设计与制造 班 级 模具0802班 姓 名 888 学 号 8888 指导教师 8888 2011年 4 月摘 要本设为钮盒塑料模具设计。采用一模两腔,两个侧浇口注射,斜导柱利用分模力进行侧抽芯,塑件成型后利用推杆将成型制品从动模上推出,回程杆复位。模具设计结构紧凑,工作可靠,操作方便,运转平稳,冷却效果好,劳动强度低,生产效率高,生产成本低,生产的塑件精度高。关键词:塑料模具 侧抽芯 模具制造 模架AbstractThis set to button box of plastic mold design.
2、 Using exactly two cavity, two side runner injection, oblique guide column using parting strength core-drawing, after molding plastics molding products driven by putting will launch modules, return stem reset. Mould design, compact structure, reliable performance, convenient operation, stable operat
3、ion and good cooling effect, low labor strength, high production efficiency, low production cost, the production of high precision plastic parts. Keywords:Plastic mold side core-pulling manufacturing formwork目 录第一章 前言.11.1 塑料模的功能.11.2我国塑料模现状.21.3塑料模发展趋势 .2第二章 塑料制品成形工艺分析.32.1塑件分析. . .32.2注射性能分析.32.3塑
4、料的性能参数. . .42.4分型面的选择. .42.5拟订模具的结构型式. .52.5.1型腔数量的确定. .52.5.2型腔排列形式的确定. .52.6注射注射机型号的确定. .62.6.1注射量的计算. .62.6.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算. .62.6.3选择注塑机. .6第三章 浇注系统的设计. .83.1主流道设计. .83.1.1主流道的作用 . .83.1.2主流道设计要点 . .83.1.3主流道的设计 . .93.1.4主流道衬套形式 . .93.2分流道的设计 . .93.2.1分流道的作用 . .103.2.2分流道的设计要点 . .103
5、.2.3分流道形状、截面尺寸以及凝料体积 . .113.3浇口的设计 . . .123.3.1浇口的作用. .123.3.2浇口设计的基本要点. .123.4拉料杆设计. .15第四章 模架的确定. .16第五章 成型零部件设计. .165.1成型零件的结构设计. .165.2凹模的结构设计. .165.2.1.整体嵌入式凹模. .165.2.2成型零件工作尺寸的计算. .16第六章 排气系统的设计. .21第七章 导向、推出及复位机构的设计. .227.1导向机构的设计. .227.1.1导向机构的作用. .227.1.2导柱. .227.1.3导套. .247.2 推出机构的设计. .25
6、7.2.1推出机构的组成. .257.2.2对推出机构的要求. .257.2.3脱模机构的分类. .257.2.4推杆推出机构. .26第八章 侧向分型与抽芯机构的设计. .288.1 侧向分型与抽芯机构. .288.1.1 侧向分型与抽芯机构的分类. .28第九章 模温调节系统的设计. .31第十章 模具工作过程. .32小结. .33谢辞. . .34参考文献. .35第一章 前言1.1 塑料模的功能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
7、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)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
8、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
9、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。1.2 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。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP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
10、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。1.3 塑料模发展趋势1 注射模CAD实用化;2 挤塑模CAD的开发;3 塑料专用钢材系列化;4 塑料模CAD/CAE/CAM集成化;5 塑料模标准化。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP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
11、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。第二章 塑料制品成型工艺分析2.1 塑件分析该塑件为一塑料钮盒,如图2-1所示:图2-1 零件图2.2 注射性能分析(1)注射成型工艺的可行性分析:本塑件形状复杂,壁厚不均,尺寸精度要求一般,而且表面质量和尺寸稳定性的要求不大,因此对模具和设备的要求不高。而注射成型方法有如下几个优点:a:形状:几乎没有复杂性限制,容许模具内有不同塑料的
12、成型型腔;b:尺寸:塑件可小到不足1克,大到几十千克,没有限制;c:材料:在一定温度范围内具有适宜流动性的热塑性塑料;d:精度:可注射高精度的塑件,有较好表面质量和尺寸稳定性;e:生产率:中等,循环时间主要由塑件壁厚决定,最短可在十几秒内,可增加每模的型腔数来提高生产率。由以上塑件的特点和注射成型工艺的优点,分析可知:该塑件适合于采用注射成型方法。(2)表面粗糙度:由零件图可知本塑件的外表面粗糙度为Ra3.2um,内表面为Ra3.2um。一般情况下,模具粗糙度低于塑件12个等级,故取型腔表面粗糙度为Ra0.2um,而型芯表面粗糙度为Ra0.8um。(3)尺寸精度:塑料件尺寸精度分为GB/T14
13、486-93 MT5级。本塑件所用材料为PC+ABS塑料,零件具体尺寸及其公差值可详见零件图。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相关,尤以小型精密塑件为甚。从模具制造精度对塑件精度的影响可知,模具制造允许误差和塑件尺寸公差之间具有对应的关系,由塑件零件图可得,模具精度等级为IT12。2.3 性能参数与模具设计有关的ABS的性能参数有:密度(kg/dm 3): 1.021.16 比体积(dm3/ kg): 0.860.96吸水率( p . c 100): 0.20.4 收缩率(%):0.30.6熔点(): 130160热变形温度(): 90108(0.46 MPa) /83103(0.185MPa
14、) 抗拉屈服强度(MPa): 50拉伸弹性模量(MPa): 1.810 3抗弯强度(MPa): 80冲击韧度( kJ/m2): 261(无缺口) /11(缺口) 硬度(HB): 9.7体积电阻系数(.cm): 6.91016 2.4 分型面的选择分型面是指分开模具能取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。合理地选择分型面对于塑件质量、模具制造、与使用性能都有着很大的影响,模具设计时应根据塑件的结构、尺寸精度、浇注系统形式、脱模方法、嵌件位置、排气条件及制造工艺等多种因素,全面考虑,合理选择,是使塑件能完好的成形的先决条件。分型面的方向尽量采用与注射机开模垂直的方向,特殊情况下采用与注射机开模
15、方向平行的方向。选择分型面的位置是应当注意:1) 塑件在型腔中的方位确定后,分型面必须设在塑件断面轮廓最大的地方,才能保证塑件顺利从模腔中脱出。2) 不要设在塑件要求光亮平滑的表面或带圆弧的转角处,以免意料飞边、拼合痕迹影响塑件外观。3) 开模时,尽量使塑件留在动模一边,一般在动模边设脱模机构较为方便。4) 尽力保证塑件尺寸的精度要求。5) 应有利于侧面分型和抽芯。6) 尽量使分型面位于料流末端,以利于排气。7) 尽量使模具加工方便。根据塑件结构形式分型面选在塑件底部如图2-2所示:图2-2 分型面图中A-A为分型面。2.5 拟订模具的结构型式2.5.1 型腔数量的确定该塑件精度要求不高,又是
16、大批量生产,可以采用一模多腔的形式,考虑到模具制造费用和设备运转费用以及塑件的外形,初步定为一模两腔的模具形式。2.5.2 型腔排列形式的确定如图2-3所示 图2-3 型腔分布塑件呈均匀对称图形,初步拟订用上图方式进行排列。2.6 注射注射机型号的确定 2.6.1 注射量的计算塑件是质量m为0.62g塑件体积为v= m/=0.67Error! No bookmark name given.流道凝料的质量m还是一个未知数,可以按照塑件的质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模两腔,所以注射量为:m=1.6nm=1.620.62=1.98g2.6.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁
17、模力的计算流道凝料在分型面上的投影面积A,在模具设计前是一个未知值,根据多型腔模统计分析,大至是每个塑件在分型面上的投影面积A0.2到0.5倍,因此可用0.35nA来进行计算,所以 A=nA+ A=1.35 nA=327 mm式中A=121 mmF=AP=32730=10KN式中型腔压力取30Mpa2.6.3 选择注塑机注塑成型机按结构形式可分为立式、卧式、和直角式三类。立式注塑机是注射柱塞(或螺杆)垂直装设,锁模装置推动模板也沿垂直方向移动,主要优点是占地面积小,安装或拆卸小型模具很方便,容易在动模上(下模)安放嵌件,嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出后不能靠重力下落,需靠人工取出
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