堵头的注塑工艺分析及模具设计毕业设计说明书3.doc
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1、堵头的注塑工艺分析及模具设计毕业设计说明书3摘 要塑料在当今世界上无处不用,因此塑料模具有专门大进展,专门是注塑模。由此可知,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有专门大意义。本课题要紧是针对堵头的模具设计,通过对塑件进行工艺性分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性及具体模具结构动身,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计,通过整个设计过程说明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。依照题目设计的要紧任务是堵头的注塑工艺及模具设计。也确实是设计一副注塑模具来生产堵头,以实现自动化提高产量。通过本设计,
2、能够对注塑模具有一个较深的认识,注意到设计中的某些细节问题,了解模具结构及工作原理;通过学习,能够建立较简单零件的零件库,从而有效的提高工作效率;通过画装配图、零件图,进一步系统深化CAD熟练程度,加深了对模具各个零件的认识。关键字: 塑料模具,注射机,型腔,浇注系统ABSTRACT Plastic is everywhere in the world today, so the plastic mold is a great development, especially in injection molding. Therefore, research to understand plas
3、tic injection mold production process and improve the quality of products have great significance. The main issue is the mold design for the plug, through the technological analysis and the comparison of the plastic part, the final design of an injection mold. The process from the product structure
4、and the specific structure of the mold, the casting mold system, mold forming part of the structure, the top out of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, there are detailed design. Through the entire design process that the mold can
5、 achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic designs primary mission is the injection molding process and die design of plug. Plastic products is the design of an injection mold to produce the plug, in order to realize the automation of production. Through th
6、is design, we can have a deeper understanding of injection mold, pay attention to the details of the design, understanding the structure and working principle of mold; through the study, we can build simple parts library, to improve work efficiency;we can also have a better understand the CAD system
7、 proficiency and the various parts of mold by drawing the assembly drawing.Key Words: Plastic Mold, Injection Machine, Mold Cavity, Pouring System名目第一章 概论11.1 模具工业的地位11.2塑料注射模具的现状及进展趋势1第二章 模塑工艺52.1 塑料的原材料分析62.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析72.3 运算塑件的体积和重量72.4脱模斜度和壁厚圆角82.5 模塑成型工艺82.5.1 热塑性材料的注射成形工艺过程82.5.2 PE材料注
8、射成形工艺参数9第三章 模塑成形设备103.1 注射机的分类及成形原理103.2 注射机的选择10第四章 注射模设计124.1 分型面的设计124.1.1 分型面的选择124.1.2 型腔的布置124.2 浇注系统的设计134.2.1 主流道的设计144.2.2 分流道的设计154.2.3 浇口设计164.2.4 冷料穴的设计184.3 排气结构的设计194.4 脱模机构的设计194.4.1脱模机构的设计原则194.4.2 脱模力运算204.5 成型零部件的设计214.5.1成型零件的结构设计214.5.2成型零件工作尺寸的运算214.5.3 型腔壁厚的确定234.6 模架的选择244.7 模
9、具闭合高度的确定274.8 模具加热与冷却系统的设计27第五章 注射机有关参数的校核30第六章 工作原理31第七章 终止语32参考文献33致谢34第一章 概论1.1 模具工业的地位模具是制造业的一种差不多工艺装备,它的作用是操纵和限制材料(固态或液态)的流淌,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中1。模具是一种重要的国工工艺装备,是国民经济各工业部门进展的重要基础之一。模具是压力加工或其它成形加工工艺中,使材料变形制成产品的一种重要工艺装备,应用广泛。它在锻造、塑料加工、压铸等行业中起着重要作用1。模锻件、冲压件、挤压和拉拔件等,
10、差不多上使金属材料在模具中发生塑性变形而获得的;压铸零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的;而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金属材料的成形加工也多是依靠模具。少无切削加工是机械制造业进展的一个方向,而模具是利用压力加工实现无切削工艺的关键。模具成形有优质、高产、低消耗和低成本等特点,因此得到了广泛应用。据初步统计:依靠模具加工的产品和零件,电行业占80%,机电行业占70%以上。轻工、军工、冶金及建材等行业大部分产品和生产都离不开模具。1.2塑料注射模具的现状及进展趋势(1)注射模的现状塑料制品在人们的日常生活中及现代化工业生产领域中得到日益广泛的应用。随着塑料工业的进展,社会对塑料制品的需求愈来
11、愈大。据统计,在现代化工业生产中,60%90%的工业产品需要使用模具加工,模具工业差不多成为工业进展的基础2。而塑料注射模在模具中所占的重量越来越大,其进展也专门迅速,大有凌驾其它模具之上的趋势。专家推测,在以后的模具市场中,塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高,且进展速度将高于其他模具。一样来说,国外的模具工业起步比较早,进展也比较靠前,技术也比较成熟,现在注塑成型技术在向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向进展。例如:(1)混炼与注塑成型组合技术的应用,WP公司将双螺杆聚合物玻纤混炼技术与活塞注塑成型技术组合,把多相体系共混与注塑组合成连续成型过程2。(2)多工位、连续注塑技术的应用
12、。德国FOBOHA公司4工位双机注塑成型64件双色塑料制品技术,4个侧面各有64个阳模的结构居中并可转动,两侧各配有1套阴模和1台注塑机,每次转动90度后合模,2台注塑机同时注塑。假如注塑2种不同材料或双色制品,每转动一次,这套设备可注塑成型64个制品。意大利PRESMA公司的10工位EVA交联发泡注塑机组,由1台注塑机和沿圆周排列的10套注塑模具组成,这10个模具依次被移动到注塑机前进行注塑成型,被注塑后的模具在移动中需要完成定型、开模、取出制品、合模的工序,这些工序全部由电脑自动操纵。这套交联发泡注塑机组将中型塑料制品注塑成型过程连续化,提高了注塑机的生产效率2。法国BILLION公司双注
13、塑、可旋转模具注塑技术,将2个阳模平行放置在1个可转动的支架结构上,2台注塑机同时向各自对应的模具内注塑不同物料,然后开模,阳模支架整体向前移动后旋转180度,其中1个阳模上的双色制品被取出,进行下次注塑工作。这套双注塑设备提高了连续化程度和设备操作空间的紧凑性。(3)子母螺杆注塑成型技术的应用。INSHOT公司推出的子母螺杆双色注塑技术,能够被称作是共注塑成型技术的一次重大突破。这台注塑成型设备要紧是由1个机筒、2个子母螺杆和2套传动系统组成。将大螺杆的空腔作为小螺杆的机筒组成了子母螺杆,这两个螺杆各自的转动与移动由2个独立的传动系统操纵,注塑模具的结构也相对简单,极大地降低了共注塑成型技术
14、所需的设备成本。另外,国外在压塑成型和吹塑成型自动化和连续化生产技术方面也有专门大的进展。如意大利萨克米公司的连续快速压苏瓶盖成型机,要紧是由1台片材挤出机、自动切片机构、配有64套瓶盖压塑模具的快速旋转机构组成。挤出片材被切下落到阴模中,阳模与阴模合模,定型后开模,由一个搓动机构将阳模上的瓶盖取出。这台设备每分钟最快可制成1200个塑料瓶盖,生产效率之高是目前在国内难以见到2。相比而言,国内相塑料模具就比国外落后得多,目前大多用的是单型腔,简单型腔的模具达70以上,仍占主导地位,一模多腔周密复杂的塑料注射模,多色塑料注射模差不多能初步设计和制造,然而有专门多周密的模具都要靠进口。只是,我国模
15、具从开始起步到现在有经历了半个世纪的进展,模具工业有了专门大的进展,1999年我国模具工业产值为245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右,年均增速均为13%。模具制造水平也有了专门大的提高,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大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体外表板等塑料模具,周密塑料模具方面,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和烟台北极星模具制造多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采纳最新的齿轮设计软件,
16、纠正了由于成型收缩造成齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。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0.02mm0.05mm,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501000万次,交货期较往常缩短,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、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具、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一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还
17、使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的成效。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采纳率达20%以上,一样采纳内热式或外热式热流道装置,少数单位采纳具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采纳率达不到10%,与国外的50%80%相比,差距较大2。(2)注射模具国内外的进展状况近年来,随着塑料工业突飞猛进地向前进展,模具设计和制造工业也发生了全然的变化.高效率、自动化、大型、超小型、高精度、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。据统计,汽车、拖拉机、电机电器、仪器外表、自行车、电冰箱、电风扇等,分别有60%、85%和92%以上
18、的零件用模具进行成型加工。模具生产的费用将占产品成本的10%-30%且逐步提高。因此日本称模具是进入“富裕社会的原动力” 德国称为“金属加工中的帝王”工业发达国家的模具工业已成为独立的行业,把模具技术水平作为国家机械制造工艺水平的重要标志之一。而国内塑料塑件在人们的日常生活中及现代工业生产领域中占有专门重要的地位。采纳模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,能够提高生产效率,保证零件质量,节约材料,降低生产成本,从而取得专门高的生产效率。因此,在机电、外表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用,显现了金属材料塑料化的趋势。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成
19、型技术具有能够一次成型各种结构复杂和尺寸周密的塑件。成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点,因此,世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具。近几年来,在我国其进展速度之快、需求量之大是前所未有的,但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。目前,我国模具工业的当务之急是加快技术进步,调整产品结构,增加高档模具的比重,质中求效益,提高模具的国产化程度,减少对进口模具的依靠。以后国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下进展趋势:1)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM 技术;2)高速铣削加工将得到更广泛地应用;3)在塑料模具中推广应用热流道技术、注射
20、成型和高压注射成型技术;4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率;5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程;6)虚拟技术将得到进展;7)模具自动加工系统的研制和进展。广泛应用CAD/CAE/CAM技术,逐步走向集成化的方向进展。第二章 模塑工艺堵头的原始数据:题目:堵头注塑工艺及模具设计塑件材料:聚乙烯(PE)批量:10万件/年 图2-1 塑件的零件图图2-2 塑件的三维实体造型2.1 塑料的原材料分析化学名称:聚乙烯英文名称:polyethylene (简称PE)比重:0.94-0.96克/立方厘米 成型收缩率:1.5-4% 成型温度:140-220 干燥条件:吸水率低,加工前可不用干燥
21、处理。特点:耐腐蚀性,电绝缘性(专门高频绝缘性)优良,能够氯化,辐照改性,可用玻璃纤维增强。低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件盒绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件。成型特点:结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流淌性极好,流淌性对压力敏锐,成型时宜用高压注射,料温平均,填充速度快,保压充分.不宜用直截了当浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形;2.收缩范畴和收缩值大,方
22、向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统;3.加热时刻不宜过长,否则会发生分解,灼伤;4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模;5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂。2.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度,即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度,模具的磨损程度,塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化,塑件成型后的时效变化和墨迹的结构形式等有关,因此,塑件的尺寸精度往往不高,应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由于该塑件的尺寸精度有要求:即,因此查阅模具设计与制造简明手册
23、表2-2-1及表2-2-3,该塑件精度等级为6级。其要紧尺寸公差标注如下:塑件外形尺寸:;塑件内形尺寸:。2.3 运算塑件的体积和重量运算塑件的质量是为了选用注射机及确定模具型腔数。运算塑件的体积:V=22834.08mm3运算塑件的质量:依照设计手册查得PE的密度为=0.91-0.925g/cm2,故零件的质量为:M=V=22834.08mm30.925g/cm2=21g;V=4V=91336.32mm32.4脱模斜度和壁厚圆角脱模斜度大小与塑件的形状、壁厚和收缩率有关,由表2-2-5可查得聚乙烯的脱模斜度型腔25-45, 型芯20-45脱模斜度的取向依照塑件的内外形尺寸而定;塑件内孔,以型
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