肥皂盒蓋的注塑模具設計-塑料注射模含NX三維及7張CAD圖

肥皂盒蓋的注塑模具設計-塑料注射模含NX三維及7張CAD圖,肥皂,盒蓋,注塑,模具設計,塑料,注射,nx,三維,cad 摘 要 這篇論文里面設計的是肥皂盒的盒蓋，分析了肥皂盒盒蓋的塑料模，并且進行分析，用UG軟件將生產(chǎn)肥皂盒蓋的注塑模設計出來。分析了塑料產(chǎn)品的材質之后，確定了模具的結構，用的是一個模具兩個腔室，進料的澆口在側邊，注射機用的是海天的，型號160X2A，確定模架，脫模部分還有溫度調整部分等，將這個塑料模給設計出來，將澆注部分，推出部分都設計出來。將他們需要的圖紙畫出來，將塑料模設計的詳細步驟寫出來，查找了很多的資料。 關鍵詞：肥肥皂盒；注塑模；澆口；注射機；模架；澆注 Abstract In this paper, the cover of soap box is designed, the plastic mould of the cover of soap box is analyzed, and the injection mould for producing the cover of soap box is designed with UG software. After analyzing the material of the plastic products, the structure of the mould was determined. A mould with two chambers was used, the gate of the feed was on the side, the injection machine was Haitian, the model 160X2A, the determination of the mould frame, the demoulding part and the temperature adjustment part, etc. The plastic mould was designed, and the casting part and the pushing part were designed. Draw out the drawings they need, write down the detailed steps of plastic mould design, and look up a lot of information. Key words: soap box; injection mould; gate; injection machine; mould base; pouring IV 目 錄 摘 要 I Abstract II 前 言 1 1 塑件的工藝分析 3 1.1塑料材料分析 4 1.2 塑件的結構設計 4 1.3 塑件尺寸及精度 5 1.4 塑件表面粗糙度 6 1.5 塑件的體積和質量 6 第2章 成型工藝方案及模具結構的確定 7 2.1 注射成型工藝過程分析 7 2.2 澆口種類的確定 8 2.3 多少個型腔的確定 8 2.4 注射機的選擇和校核 8 2.4.1 注射量的校核 9 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 10 2.4.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 10 第3章 注射模具結構設計 12 3．1 分型面的設計 12 3．2 型腔的布局 13 3．3 澆注系統(tǒng)的設計 13 3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 13 3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 14 3．3．3 主流道的設計 14 3．3．4 分流道的設計 16 3．3．5 澆口的設計 17 3．4 注射模成型零部件的設計 18 3．5 成型零部件工作尺寸的計算 19 3．5．1 凹模的設計 19 3．5．2 凸模的設計 21 3．5 排氣結構設計 23 3．6 脫模機構的設計 24 3．6．1 脫模機構的選用原則 24 3．6．2 脫模機構類型的選擇 24 3．6．3 推桿機構具體設計 24 3．7 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng) 25 3．8冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 26 3．9 模架的選用 27 4 注塑模具工作原理 29 總結 30 致謝 31 參考文獻 32 前 言 工業(yè)想要前進那么就需要進行生產(chǎn)，但是生產(chǎn)加工就必須依賴于模具行業(yè)的發(fā)展。設計模具的水準跟生產(chǎn)率是正比的關系，設計的模具好，那么就能夠將現(xiàn)在的資源最大化的進行使用，將時間充分利用起來，這樣工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化空間就非常大。設計模具是好還是壞，直接關系到加工的效率，也關系到加工產(chǎn)品的質量。 1927年的時候，科學家將塑料研發(fā)出來，現(xiàn)代科技的發(fā)展很快，好多性能好的塑料都研發(fā)出來了，在國防，軍工，平常的生活里面都大范圍使用，對于塑料工業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用，所以現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)上很大部分都是用塑料來進行的。塑料的性能要是好的話，那么之前用的金屬零件都不用了，現(xiàn)在都用塑料了，所以塑料產(chǎn)品能夠用的地方越來越多。 在工業(yè)行業(yè)中，塑料膜對塑料產(chǎn)品進行加工，它里面有成型的模腔，工作的話，在注塑機上將塑料模裝上去，溫度很高的話，塑料顆粒就變?yōu)樗芰弦后w了，擠壓注射到成型模具里面，塑料模里面有冷卻系統(tǒng)，降低溫度之后，塑料也就成型了，之后分下來上模還有下模，模具脫模系統(tǒng)里面頂出裝置就可以將產(chǎn)品從模腔里面頂出來了，之后塑料膜再關起來，接下來注塑生產(chǎn)接著開始，這個生產(chǎn)流程是周而復始的。塑料模的結構比較多，基本結構都是一樣的，按照塑料的種類、特征，塑料產(chǎn)品外表的大小，還有使用注射機的型號等等，就定下來塑料模的結構。模具的組成有澆注系統(tǒng)，溫度調整部分，型芯，型腔還有標準件。跟塑料產(chǎn)品直接碰到的就是澆注部分還有型芯，型腔，在塑料模里面這個部分很復雜，改變也不小，對于生產(chǎn)工藝這部分的要求是最高的。 現(xiàn)在中國生產(chǎn)模具的單位檔次不高，技術水準比較低，好多精度高，質量好的模具還是要從國外買，比方說李克強總理就說過一句話，我們的圓珠筆頭自己不會生產(chǎn)，都要從國外買，可以看出來中國的技術水準有多差。從行業(yè)上來看，要將技術水準提高，走刀國際前列去，這才是發(fā)展的趨勢。模具行業(yè)里面，設計工作人員多，但是擁有高端技術的工作人員沒有幾個，要想將模具行業(yè)水準差的狀況改變，作為設計工作人員，要將技術水準提高，多增加實踐。 32 1 塑件的工藝分析 要開始設計模具，首先就要分析要生產(chǎn)的塑料的工藝，比方說什么樣子，結構怎么樣，究竟有多大，精度等級是多少等等，這樣做了之后，這個塑料產(chǎn)品生產(chǎn)需要的模具是什么結構，精度是多少都可以清楚了。 圖紙里面就是肥皂盒蓋，詳細的結構還有大小在圖紙里面都有，這個塑料產(chǎn)品的結構沒有那么復雜，需要加工很多數(shù)量，模具的花銷沒有多大，成型起來簡單，對于精度沒有太高的要求。 肥皂盒蓋塑件三維 肥皂盒蓋塑件二維 1.1塑料材料分析 很多的塑料都有毒，ABS這種塑料是環(huán)保的，沒有毒，并且韌性相當不錯，可塑性是很好的，能夠生產(chǎn)不管什么樣子的塑料。ABS強度很大，可以對平時的用品來進行生產(chǎn)，非常耐用，實用性很強，加工的產(chǎn)品，他們的面的光澤度非常好。 這個塑料產(chǎn)品用ABS來生產(chǎn)，密度是每立方厘米1.05g，表1-1里面就是成型收縮率1. 表1-1 ABS熱脹冷縮性 成型材料 線膨脹系數(shù)（10-5℃-1） 成型收縮率（%） ABS 6.0～9.3 0.4～0.9 1.2 塑件的結構設計 （1）、脫模斜度 脫離模具的時候，斜度是多少跟加工產(chǎn)品的樣子，厚度，還有收縮率關系很大。傾斜的角度要是太小了，那么生產(chǎn)的這個塑料有難度，并且會讓這個塑料品面上弄壞了；傾斜的角度要是很大，盡管說從模具里頭出來很便利，不過對于它的大小精度影響不小，還會讓很多原料都沒有用。一般塑料產(chǎn)品脫離模具的時候，傾斜的在0.5～1.5 ，翻看資料[1]，原料用的是ABS，從模具里面脫離的時候傾斜度在0.35 ～1 30/ ，型芯從模具里面脫離的時候，傾斜度在30/～1 （2）、塑件的壁厚 確定壁厚的時候，要讓塑料產(chǎn)品每個地方的壁厚勻稱一些，防止塑料產(chǎn)品因為收縮不勻稱出現(xiàn)缺陷。要生產(chǎn)的塑料厚度正常來說都是在1到4這個范圍里面，用的最多的就是2到3。要生產(chǎn)的這個塑料厚度還是非常勻稱的，周圍還有下面的厚度都在2mm的樣子。 （3）、塑件的圓角 避免塑料產(chǎn)品轉角這個地方應力太大，加工時候充模的特性也就改善了，讓跟它匹配地點的模具還有塑料產(chǎn)品的力學角度都加大，要在塑料產(chǎn)品轉角的地方還有里面連接的地方，都用圓角過度。沒有其他特別需求的話，塑料產(chǎn)品每一個連接角半徑都要有0.5～1 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內圓角半徑應是壁厚的0.5倍。 這個塑料產(chǎn)品面的圓角半徑，還有里面轉彎這個地方的圓角就是0.5。 （4）、孔 有很多各種各樣的通孔，盲孔在塑料加工產(chǎn)品上，正常的話，可以通過型芯來加工。不過要是孔不簡單，那么熔體流動難度很大，生產(chǎn)模具的難度也很大，花銷自然也就變多了，所以設計塑料產(chǎn)品上面的孔的時候，一定要簡單一點。因為塑料熔體因為型芯會出現(xiàn)分流的狀況，那么就會有熔接痕出現(xiàn)在孔的周邊，這樣孔強度就變小了，對孔進行設計的時候，孔跟孔 的距離跟孔跟塑料產(chǎn)品最邊緣的距離，這些都比孔的直徑還要大，讓這個孔周圍的厚度加大，這樣對于塑料產(chǎn)品強度，剛度都可以確保。。 1.3 塑件尺寸及精度 按照現(xiàn)在中國的成型準則，塑料產(chǎn)品的公差按照資料 [2]表3-2，塑料產(chǎn)品的大小跟公差在定的時候，根據(jù)塑料產(chǎn)品的公差標注值來進行確定。按照任務書，還有圖紙，論文里面要生產(chǎn)的產(chǎn)品精度等級是三級，要是沒有標注的話，精度等級是MT5級。 1.4 塑件表面粗糙度 對生產(chǎn)的塑料品來說，粗糙值在這個區(qū)間里頭Ra 0.02～1.25 ，模具的腔室它的Ra只有這個塑料產(chǎn)品Ra的一半，也就是0.01～0.63 。在用模具的時候，因為型腔有損耗，這樣Ra的數(shù)值是越來越大，那么說過段時間就要對它進行拋光，讓它回到原來的樣子。 論文里頭的這個塑料品，對外頭面的粗糙度來說要求是更高的，Ra0.2 。里頭的面沒有太高要求0.4 1.5 塑件的體積和質量 這次寫的這片文章里頭，用3D的辦法就能夠知曉它的質量是多少，體積是多少了，用UG這個軟件，它有一個功能就是塑模部件驗證，那就知道塑料產(chǎn)品的質量，（ABS的密度為1.05），將塑料產(chǎn)品的質量可以算出來大概是20g。 第2章 成型工藝方案及模具結構的確定 2.1 注射成型工藝過程分析 按照塑料產(chǎn)品的構造，用的材質還有質量，對他的生產(chǎn)流程進行確定： 第一步：注射開始了，要是沒得任何的狀況發(fā)生，加工的東西就很好了，這個時候開始工作前還要做好準備： （1）、首先要預先處理一下原材料 按照注射生產(chǎn)的時候，對于物料的這些要求，查看它含有多少歲，外表看上去色澤怎么樣，測量一下它的熱穩(wěn)定性怎么樣等，要預先熱干燥這個材質，因為ABS這種材質對濕氣的吸收能力很好，存儲效果也好，干燥的話這個就不需要了。要是有需要的話，在溫度七十度到八十度的環(huán)境下，對它進行干燥，耗時兩個小時到四個小時。 （2）、料筒的清洗 才開始用注射機的時候，又或者生產(chǎn)的時候換產(chǎn)品，換原料，顏色的話，都要清洗注射機。 注射機是柱塞式的，清洗難度比較大，因為這樣的注射機保存的物料很多，轉動起來困難，所以清洗的話要使用專門的料筒。而注射機是螺桿式的話，只要直接把物料換掉。 （3）、選定用哪種脫模劑 要想模具里面生產(chǎn)的東西拿出來的時候容易些，那么要涂一層溶劑在產(chǎn)品面上。注射加工產(chǎn)品從模具上脫離，主要在于設計工藝，模具要合理。用的比較多的脫模劑有硬脂酸鋅，白油，硅油，因為原材料用的是ABS，用硬脂酸鋅。 第二步: 注射生產(chǎn)的流程 注射生產(chǎn)的時候，全面的一個流程是加物料，進行塑化，注射到模具里面，穩(wěn)定壓力，進行降溫，之后從模具上脫離，真正來說也就是塑化，另外一個部分就是進行冷卻。 第三步：生產(chǎn)好東西接著處理 把注射好的塑料從模具里面拿出來，后期還有些事情要做，關鍵是要將內應力給弄沒有了，那么生產(chǎn)的這個塑料性能就變好了，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也更好。對加工好的產(chǎn)品進行時候處理，主要進行退火，調濕。論文設計的產(chǎn)品原材料是ABS,對它進行退火，耗時一小時到三小時的樣子。 2.2 澆口種類的確定 在注射模里面，澆注部分說的就是注射機噴嘴這個地方一直到型腔的這部分。他可以用來把型腔里頭的壓力都傳送到所有地方的。設計的澆注部分怎么樣直接關系到生產(chǎn)的塑料質量，還有外表是不是好看，生產(chǎn)起來難還是簡單。它的組成內容有主流道，分流道，澆口還有冷料穴。這些東西里面，澆口定的地點，用的形式對生產(chǎn)的產(chǎn)品有至關重要的影響。 因為論文設計的塑料品是肥皂盒蓋，對于質量有很高的要求，那么澆口就用側邊的，在中間圓端這個地方作為側澆口，組裝好肥皂盒蓋之后，澆口就被擋起來了。 要安排鉤針在側澆口的主流道里面，分流道連接加工產(chǎn)品，頂出來的產(chǎn)品連接流道。 2.3 多少個型腔的確定 這次用的澆口是在側邊的，因為塑料產(chǎn)品比較小，要想讓塑料產(chǎn)品加工的成功幾率更高，還有經(jīng)濟性要好點，用的錢不能太多，所以型腔在這個模具里頭就要用兩個，這樣生產(chǎn)就能進行了。 2.4 注射機的選擇和校核 以為加工的模具是一個，腔室有兩個，那么注射的量最少是20x2g，流道水口沒有用的料是5g，注塑量的總數(shù)達到了45g，還有工藝數(shù)據(jù)，將這些因素都考慮進去，最終用的機器是海天牌的160X2A。注射時候用螺桿的辦法來進行，它詳細的技術數(shù)據(jù)是： 海天HTF160X2A 型號 160×2A　 160×2B 160×2C 參數(shù) 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注射行程 201 螺桿轉速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內間距(水平×垂直) 455×455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數(shù)量 5 油泵電動機功率 18.5 油箱容積 240 機器尺寸(長×寬×高) 5.4×1.45×2.05 機器重量 5 最小模具尺寸(長×寬) 320×320 2.4.1 注射量的校核 設計模具的時候，一定要讓它注射加工這個塑料產(chǎn)品的量控制在機器額定注射量的八成范圍里頭，就是要符合底下的關系式： --型腔有多少個 --一個塑料產(chǎn)品有多重（g） --澆注部分需要多重的塑料液體（g） 文中： = （約等于） 注塑機進行注塑的額定量是230g 注射量對于論文的設計要求能夠滿足。 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 對鎖模力來說，注射加工的時候，要生產(chǎn)的這個塑料投影在分型面上有多大是至關重要的。要是說這個數(shù)據(jù)比它自身允許的成型面積最大值還要大的話，生產(chǎn)的時候肯定會有漲模，或者是料淌到外頭去的狀況，一定要符合底下這個式子才可以： n --多少個型腔 --模具的分型面上頭一個塑料產(chǎn)品的投影是多大 --在模具的分型面上頭，澆注部分投影在上頭多大 = 7487.5 =750 進行注射加工了，要想鎖模的時候完全能夠足夠，那它必須要滿足下面的這個式子才好： （）P < F 式中： P—對于型腔，塑料液體施加給它的壓力（MPa） F—注射加工的機器鎖模力的額定值（N） 別的意思跟前面都一樣的 從書里頭的表5-1，就查的到這個型腔里頭壓力的話正常在20-40MPa，加工的塑料品普通的壓力在24-34MPa，塑料品要是要求很高的，壓力就要在39-44MP （）P=15725x30x1.1x0.001= 518.925KN<1600KN 計算出來的鎖模力對于論文的設計要求能夠滿足 2.4.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具關閉之后的高要符合底下的式子才行 --注射機能夠實現(xiàn)的模厚的最大值 --注射機能夠實現(xiàn)的模厚的最小值 論文里面設計的這個模具厚度應該在291mm 180

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