買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 塑料注塑模具設計 專業名稱： 作者： 指導教師： 摘要： 塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。 本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統、溫度調節系統和頂出系統的設計過程，并對模具強度要求做了說明；最后介紹了當今世界上最為普及的三維 統標準軟件 塊，對導柱和導套進行了參數化設計。 通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節問題，了解模具結構及工作原理；通過對 學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。 關鍵詞 ：塑料模具；參數化；鑲件；分型面 of is in of is to to is to of to to of in to in AM s to to on to to a in of to 文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 前 言 . 5 一、概述 . 6 料工業簡介 . 6 國塑料?，F狀 . 7 料模發展趨勢 . 8 二、塑件材料的選擇 . 9 一般塑料的組成 . 9 吊扇開關盒 料的選擇 . 9 聚氯乙烯的性能 . 10 三、塑件結構、尺寸及精度 . 11 寸精度 . 11 模斜度 . 11 厚 . 11 表面粗糙度 . 11 四、 注射機的選擇及校核 . 13 模力的校核 . 14 射壓力的校核 . 14 它尺寸校核 . 15 五、成型總體方案 . 15 件性能分析 . 15 注射模結構設計 . 16 六、 成型部份設計 . 16 腔數的確定 . 17 型面的設計 . 17 一般凹模機構設計 . 17 一般凸模結構設計 . 18 腔壁厚計算 . 18 型工作尺寸計算及脫模斜度的計算 . 18 型表面要求 . 20 型材料及材性要求 . 20 七、澆注系統設計 . 20 主流道設計 . 20 分流道設計 . 21 7 3 澆口設計 . 22 料穴和拉料桿設計 . 23 八、推出機構設置 . 24 出機構的結構組成 . 24 桿推出機構 . 24 出機構中附屬零部件 . 24 九、合模導向機構設計 . 26 向機構的作用 . 26 柱導向機構 . 26 十、模具溫度調節系統計 . 27 卻裝置設計要點。 . 27 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 卻水道的形式 . 28 冷卻管傳熱面積計算式為 . 28 總結 . 30 參考文獻 . 30 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 前 言 科學技術的飛速發展，使各種產品的更新速度不斷加快特別是消費類電子產品。新產品更新速度之快更是難以想象。像手機除功外，漂亮的外觀更是吸引眾多消費者眼球的原因之一。更是追求時尚年青人所追求的目標。 本次設計采用傳統計算 +軟件設計相結的方法。設計開始采用傳統方法對有關參數進行計算同時結構實際情況初步選擇注射機、模架。選出合適的澆口位置和分型面。利用 計出型芯、型腔、道流及重要 的模具零件。用 外掛軟件 用模架、頂桿及螺釘等零件 隨著生活水平的不斷提高，人們對消費品的要求也越來越高。 吊扇開關盒 我們生活中所用吊扇不可缺少的一部分，它作為一種小商品，在市場上的需求空間非常大。因此人們對吊扇開關盒 要求也越來越高。它的質量以及表面粗糙度是我們不容忽視的一個主要方面。我這次設計的吊扇開關盒 具采用一次成性，用推桿推出制件，從而保證吊扇開關盒 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 一、概述 料工業簡介 塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類之一。自 從聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步、愈來愈多的具有優異性能的高分子材料不斷涌現，從而促進塑料工業的發展。 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的 工藝裝備或工具， 它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優劣及生產效率的高低，其模具的因素占 80%。然而模具的質量的好壞又直接與模具的設計與制造有很大關系。隨著國民經濟領域的各個部門對塑件的品種和產量需求越來越大、產品更新換代周期越來越短、用戶對塑件的質量要求也越高，因而模具制造與設計的周期和質量要 求也相應提高，同時也正是這樣促進了塑料模具設計于制造技術不斷向前發展。就目前的形式看，可以說，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。 按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們日常生活所用的制品和各種機械零件，在成型中多數是通過模具來制成品， 就中國就有比較遠大的市場， 所以模具制造業已成為一個大行業。 在高分子材料加工領域中 ,用于塑料制品成形的模具 ,稱為塑料成形模具 ,簡稱塑 料模 。 塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。通過合理設計制造出來的模具不僅能順利地成型高質量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產，從而達到降低生產成本和提高附加價值的目的 ， 塑料模 的 優化設計 ,是當代高分子材料加工領域中的重大課題。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 塑料制品已在工業、農業、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質量與產量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式 以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結構的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。 現代塑料制品生產中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的 “三大支柱 ”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動 化生產的模具，才能發揮其應有的效能。此外，塑件生產與更新均以模具制造和更新為前提。 塑料模是塑料制品生產的基礎之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后，由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業化的發展程度。 國塑料?，F狀 塑料模是現代塑料工業生產中的重要工藝裝備，塑料模工業是國民經濟的基礎工業。用塑料模生產成型零件的主要優點是制造簡、材料利用率高、生產率高、產品的尺寸規格一致，特別是對大批量生產的機電產品，更能獲得價 廉物美的經濟效果。 在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發達國家低許多，約為發達國家的1/31/5，工業發達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。 隨著我國改革開放步伐的進一步加快，我國正逐步成為全球制造業的基買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 地，特別是加入 ，作為制造業基礎的模具行業近年來得到了迅速發展。塑料模的設計、制造技術、 術、 術，已有相當規模的確開發和應用。在設計技術和制造技術上 與發達國家和地區差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規格不全質量尚不穩定。模具標準化程度不高，系列化 商品化尚待規?；?； 件等應用比例不高；獨立的模具工廠少；專業與柔性化相結合尚無規劃；企業大而全居多，多屬勞動密集型企業。因此，我國要從一個制造業大國發展成為一個制造業強國，必須要振興和發展我國的模具工業，努力提高模具工業的整體技術水平，提高模具設計與制造水平，提高國際競爭能力。 料模發展趨勢 塑料作為現代四大工業基礎材料之一，越來越廣泛地在各行各業應用 。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經濟技術不段向前發展，對注塑成型的制品質量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設計和制造有關系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。 由于計算技術和數控加工迅速發展，使得 漸取代了過去塑料模的設計與制造技術，使傳統的設計制造方法及組織生產的模式發生了深刻變化。塑料模 發展不僅可以提高塑料模質量，減少塑料模的設計與制造工時，縮短塑料模生產周期，加快塑件生產和產品的更新換代，而且更主要的是能滿足 當前用戶對塑料模行業提出的 “質量高、交貨快、價格低 ”的要求。 塑料模以后的發展主要有以下幾方面： 1、 注射模 用化； 2、 擠塑模 開發； 3、 壓模 開發； 4、 塑料專用鋼材系列化 。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 二、塑件材料的選擇 一般塑料的組成 塑料是指以有機合成樹脂為主要組成的材料，合成樹脂中加入添加劑后可獲得改性品種。塑料的組成如下： （ 1）合成樹脂 （ 2）填料或增強材料 （ 3）固化劑 （ 4）增塑劑 （ 5）穩定劑 （ 6）潤滑劑 （ 7）著色劑 （ 8）阻燃劑 吊扇開關盒 料的 選擇 塑料制件的設計主要根據使用要求進行，由于塑料有著特殊的物理性能，在設計塑件時必須考慮以下幾方面的因素： （ 1）塑料的物理性能，如強度，剛度，韌性，彈性，吸水性以及對應力敏感性 （ 2）塑料的成型工藝性，如流動性，填充性。 （ 3）塑件形狀應有利于充模流動，排氣，補縮等。 （ 4）塑件成型后收縮情況及收縮率的大小。 （ 5）模具的總體結構，特別是抽芯與脫出塑件的復雜程度。 （ 6）模具零件的形狀及其制造工藝。 該塑件材料選用 氯乙烯）。 良好的耐化學腐蝕及表面硬度 ，買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 有良好的加工性和染色性能。 聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯 (一種耐寒而不耐熱的材料。 （ 1）聚氯乙烯的使用性能 聚氯乙烯其主要特性如下： 、 有較好的抗拉、抗彎抗壓和沖擊性能 、 質輕 、在低溫下仍保持其機械性能 （ 2）聚氯乙烯的成型性能 聚 氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。因此，在成型時，必須加入穩定劑和潤滑劑，并嚴格控制溫度及熔料的滯留時間。不能用一般的柱塞式注射機成型成型機成型聚氯乙烯塑料，因為聚氯乙烯耐熱性和導熱性不好，而用柱塞式注射機需將料筒內的物料溫度加到 166193，這會引起聚氯乙烯分解。所以，應采 用帶預塑化裝置的螺桿式注射機注射成型，模具澆注系統也應粗短，進料口截面、宜大，模具應有冷卻裝置。 （ 3）聚 氯乙烯的主要技術指標 密 度： 伸強度： 4060曲強度： 80110 度： 80100 縮 率： cm/裂伸長率： 4080% （ 4）聚氯乙烯的成型工藝參數 注射機類型：螺桿式 螺桿轉速： 2030r/嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 150170 料筒溫度： 170190 前段 165180 中段 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 160170 后段 模具溫度： 3060 注射壓力： 80130壓力： 4060射時間： 25s 保壓時間： 1540s 冷卻時間： 1540s 成型周期： 4090s 三、塑件結構、尺寸及精度 寸精度 塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差。 由于吊扇開關盒 需的精度不高，故只采用一般精度即可，聚氯乙烯一般采用 6 級精度 模斜度 脫模斜度的大小與塑件的形狀、壁厚及收縮率有關。一般取 30 1。 厚 由于塑件為中型塑件，其壁厚為 2 表面粗糙度 該塑件的表面粗糙度為 m 模腔的表面粗糙度為 m 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 模架的選擇 采用雙分型面模具。選用 標準模架。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 四、 注射機的選擇及校核 粗略計算注塑的總體積為 根據塑件的實際結構尺寸及成型要求，以及注射機的各參數，現選用注射機可滿足注塑量和注射壓力的要求。其各項參數如 下： 結構形式： 臥式 公稱注塑量： 125射壓力： 120射行程： 115模力： 900板最大行程： 300具厚度： 最大 300小 200板尺寸： 315 250模方式： 液壓機械 電動機功率： 11桿空間： 260 290嘴球徑： 噴嘴孔徑： 4 最大注射量的校核 設計模具時，應使成型制品每次所需的注射總量小于 注射機的最大注射量即： 通常，要求注射成型時的總重量應是注射機最大注射量的 80以下，即：G 對于螺桿式注射機，其最大注射量是以螺桿一次注射的最大推進容積 V 表示，它與塑料的品種無關，對于 得最大注射量為 :V 根據公式 8 3（ 6），可得： 80%注件 式中 塑件與澆注系統的體積（ 3 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 注射機的注射容量（ 3 大注射量利用系數 由計算可得， 為 80% 125 所以滿足要求。 模力的校核 鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力，用于實現動定模的緊密閉合，保證塑料制品的尺寸，盡量減少分型面處的溢邊 厚度和確保操作者的人身安全，成型時，高壓熔融塑料在分型面上顯現的漲力應小于鎖模力。 1000 86） 查得 F=3500 由計算得： A= 取 表 86）查得型腔平均壓力 0得 1000 因為 、成型總體方案 件性能分析 制品外形較為簡單，為了使模具結構簡單，將分型面開設在塑件外形輪廓最大的地方，為不影響其外表，應該選用澆口痕跡小的針點式澆口。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 注射模結構設計 （ 1）注射模澆注系統設計 澆注系統的正確選擇是保證塑件外表美觀的重要因素，采用一個點澆口，澆口痕跡小，同時，澆口可自動拉斷，有利于自動化，點澆口必須設置在盒底起到美觀的作用在注射過程中，在點澆口處塑料剪切速率高，使塑料的溫度升高，塑料的熔接痕跡小。 （ 2）注射模型腔的設計 對于塑料模的型腔設計常用的有兩種方式：一種是整體式型腔，另一 種是組合式型腔。整體式型腔結構簡單，牢固不易變形，由于塑件外形較簡單，故采用整體式型腔可降低成本。 （ 3）模具的型芯設計 采用整體式的型芯。如圖： （ 4）模具側抽芯的設計 由于制品比較簡單頂桿，所以能直接利用推桿將制件推出。 六、 成型部份設計 塑料制件在模具中的位置直接影響到模具結構設計。型腔的數目及排列方式、分型面的位置確定等決定了塑料制件在模具中的成型位置。 單型腔模具特點：結構簡單，制造成本低，周期短，塑件精度高，工藝參數易于控制，但塑料成型的生產率低，塑件成本高，適用于塑件較大，精買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 度要求高 或者小批量生產及試生產。 模具型腔的數量是根據注射機的最大注射量，鎖模力以及產品的精度要求，生產經濟性來確定的。 腔數的確定 ： 根據所用注射機的最大注射量確定型腔數： n （ k 利 G 公 G 廢） /G 件 n型腔數 k 利注射機公稱注射量的利用系數 G 廢澆注系統及飛邊等的塑料質量 G 件一個型腔中塑料質量 n = （ 320 27） / 于 n3，故取 n=2 型面的設計 分型面的設計原則： （ 1）分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處，才能使塑件從 模具中順利地脫模 （ 2）分型面的選擇應有利于塑件的脫模 （ 3）分型面的選擇要保證塑件的精度要求，光滑的表面不應設計成分型面以避免影響外面質量，要求同軸度的部份要放到分型面的同一側，以保證同軸度要求 （ 4）分型面作為主要排氣渠道，應將分型面設計在熔融塑料的流動走未端，有利于型腔內氣體排出 一般凹模機構設計 由于型腔的形狀簡單，采用整體式凹模。 整體式凹模分類： （ 1）完全整體式凹模： 它由整塊金屬材料直接加工而成。這種形式的凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量較好，但塑件形狀復雜時，采用 一般機械加工方法買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 制造型腔比較困難。因此，它運用于形狀簡單的塑件。 （ 2）整體嵌入式凹模： 它將完全整體式凹模變成整體式凹模塊直接嵌入到固定板中，或先嵌入到?？?，?？蛟偾度氲焦潭ò逯械男问?。 一般凸模結構設計 可分整體式凸模和組合式凸模 雖然塑件的內形比較簡單，故采用整體式凸模，可簡化加工工藝。 這種凸模的特點是結構牢固，但不便于加工，主要用于工藝試驗或小型模具上的形狀簡單的型芯。 腔壁厚計算 常用的方法有按強度條件計算和按剛度條件計算兩類，型腔強度不足則發生強度破壞，剛度不足則發 生過大的強性變形，從而產生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，可見模具對強度和剛度都有要求。 由于制品的尺寸較大，剛度不足是主要問題，故采用剛度計算 ，要考慮以下幾個方面： (1) 要防止溢料 ； (2)應保證塑件精度； (3)要利于脫模。 壁厚計算： 由表 4) 型腔底壁厚度 經驗公式得 = (b = 100 = 12腔側壁厚度 經驗公式得 = l+17 = 166+17 = 型工作尺寸計算及脫模斜度的計算 （ 1）型腔內形尺寸的計算 m 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 29+ 76+ 830 20 4+ 50+ 60+ 1000 800 0 (1+ 29+ 0 (1+ 76+ +=(1+ 83+ （ +=(1+ 92+ （ 0 (1+ 44+ 0 (1+ 50+ 0 (1+ 60+ +=(1+ 100+ （ +=(1+ 80+ （ 2）型芯外形尺寸 m 166+ 320 7+ 1000 930 670 0 (1+ 166+ +=(1+ 32+ （ 0 (1+ 57+ +=(1+ 100+ （ +=(1+ 93+ （ +=(1+ 67+ （ 3）型芯高度尺寸 m 13+ 8+ 60 0 (1+ 13+ 0 (1+ 8+ +=(1+ 6+ 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 91+ （ +=(1+ 91+ 4）中心距 m 20 1+ 20 型表面要求 由于塑件的表面要求不高所以成型表面的表面粗糙度可取 型材料及材性要求 成型零件所用材料要求其有一定的拋光性能，強度、韌性和一定的硬度和耐磨性，耐熱性，耐腐蝕性，使用壽命等。 綜合考慮，采用 45 鋼可滿足模具的要求 。硬度為 55 七、澆注系統設計 主流道設計 主流道軸線一般位于模具中心線上，與注射機噴嘴軸線重合，型腔也以此軸線為中心對稱布置，在臥式和立式注射機注射模中，主流道軸線垂直于分型面，主流道 斷面形狀為圓形。 設計要點： （ 1） 為便于凝料從直流道中拔出，主流道設計成賀錐形，其錐角 9。對流動性差的塑料取 3。 6。，內壁表面粗糙度 于 m ，主流道進口端直徑應根據注射機噴嘴孔徑確定，噴嘴軸線和注流道軸線對中，為補償對中誤 差并解決凝料的脫模問題，流道進口端與噴嘴頭部接觸為弧面接觸定位，如圖，主流道進口端凹下的球面半徑，比噴嘴球面半徑大 12下深度約 35 取錐角 9。，內壁表面粗糙度為 m ,由表 4 6（ 2）查得： 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 主流道進口端直徑 6流道出口端直徑 由表 4 2（ 2）查得： 噴嘴球徑為 嘴孔徑為 5此可得主流道進口端凹下的球面半徑 2 1 13下 深度為 4流道與分流道結合處采用圓角過渡，其半徑 R 為 13減小 料流轉向過渡時的阻力，取半徑為 2 （ 3） 在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長度 L 盡量短，為了減小 壓力損失及廢料，一般主流道貌岸然長度 L 不超過 60視模板的厚度，水道的開設等腰三角形具體情況而定。 （ 4） 設置主流道襯套 由于主澆道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，容易損壞，所以不將主流道貌岸然直接開在模板上，而將它單獨設在一個主流道貌岸然襯套中，可使易損壞的主流道單獨選用優質鋼材，延長模具使用壽命和損壞后便于更 換和修磨，通常將淬火后的主流道的襯套嵌入模具中。 主流道襯套的形式如圖所示。 使用時用固定在定模上的定位環壓住襯套大端臺階，再用 24 個8 的螺釘固定到模座板上，采用 優質鋼材，熱處理后硬度為 5357套長度與定模板配合部份的厚度一致，但主流道出口處的端面不得突出貢獻分型 面，襯套與定模板間的配合采用 H7/ 分流道設計 （ 1）分流道的形狀 分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀以及所加工塑料的種買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優秀畢業設計 含全套 紙和答辯論 文 類，注射速度、分流道長度等。過小會降低單位時間內輸送 的塑料量，并使填充時間延長，塑料出現缺料、波紋等缺陷。過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產生氣泡，而且增大塑料耗量、處長冷卻時間。 由于聚氯乙稀的流動性好，故直徑可取小些，初取 為主流道分流道的截面圖。 （ 2）流道的布置形式 根據型腔的布局，采用平衡式布置，其主要特點是：從主流道到各個型腔的分流道，其長度斷面形狀及尺寸均相等，以達到各個型腔能同時均衡進料的目的。入圖： 7 3 澆口設計 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全