塑料洗臉盆的注塑模設(shè)計【注射模含4張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip

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通過本次設(shè)計可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機構(gòu)的設(shè)計，對CAD、PRO/E等一系列軟件的應用熟練，讓我們能更快適應生產(chǎn)工作。培養(yǎng)自己綜合運用自己綜合運用所學基礎(chǔ)和專業(yè)基本理論、基本方法分析和解決相關(guān)專業(yè)工程實際問題的能力，在獨立思考、獨立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。培養(yǎng)自己綜合運用所學基礎(chǔ)和專業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測量與控制及其它相關(guān)工程實際問題的能力，在獨立思考、獨立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。加之通過畢業(yè)設(shè)計，完成該課題可對我們大學四年期間所學的知識進行一次較為全面的專業(yè)訓練，可以培養(yǎng)我們掌握如何運用過去所學的知識去解決生產(chǎn)中實際問題的方法，增強從事本專業(yè)實際工作所必需的基本能力和開發(fā)研究能力，為我們以后走上工作崗位打下一個良好的基礎(chǔ)。 研究意義 模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各個行業(yè)廣泛應用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。參閱了多本資料書籍，注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的50%以上。注塑成型能一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要經(jīng)過反復調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要解決這些問題,必須以科學分析的方法 ,研究各個成型過程的關(guān)鍵技術(shù),為實現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進行注塑模具設(shè)計與制造，及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術(shù)的研究。國外注塑模CAD/CAM/CAE 技術(shù)研究的成果有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM 技術(shù)能使設(shè)計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7% 注塑模計算機模擬技術(shù)正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑CAD所構(gòu)造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模CAE技術(shù)提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息,注塑模 CAE的目標是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設(shè)計、材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學依據(jù) ?，F(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG等；結(jié)構(gòu)分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等[2]。 綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應用領(lǐng)域等 研究現(xiàn)狀 20世紀80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。 所謂的模具就是工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄、成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。簡而言之，模具是用來成型物品的工具。 汽車、摩托車業(yè)是國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一。占全國總模具量的22％。汽車換型時約有80％的模具需要更換，一個車型需模具4000多套，價值可達2億至3億元。每一型號的摩托車將近千副模具，價值千萬元[3]。此外，一臺電冰箱需用400萬元模具；一臺全自動洗衣機需3千萬元模具；單臺彩電共需模具700萬元。還有別的行業(yè)每年也需要大量的模具。 模具技術(shù)水平的高低，是衡量制造業(yè)水平高低的重要標志。在日本，模具被稱為“進入富裕社會的原動力”；在德國，模具則被稱為“金屬加工業(yè)中的帝王”。 模具所形成的最終商品的產(chǎn)值是模具自身產(chǎn)值的上百倍。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。因而，模具又被稱為“效益放大器”。有人還把模具比作“印鈔機”。 模具制造業(yè)在中國是新興行業(yè)，作為一個行業(yè)來發(fā)展，僅僅有20多年的歷史，正處于青春期。由于歷史短，還沒有培養(yǎng)出堅實可靠的模具技術(shù)人才隊伍。從業(yè)人員中不知所以然者有之，知識和技術(shù)落后但必須一個蘿卜頂一個坑者有之，水平不高但被挖來挖去者更是不計其數(shù)。水平高的人才非常搶手，不僅僅是技術(shù)人才，管理和技術(shù)銷售人才也同樣嚴重缺乏。人才短缺是人人都在喊的口頭禪。 發(fā)展趨勢 注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計方法已無法適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。電腦輔助工程（CAE）技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。 美國上市公司 Moldflow 公司是專業(yè)從事注塑成型CAE 軟體和諮詢公司，自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟體以來，一直主導塑膠成型CAE軟體市場。近幾年，在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應用。利用 CAE 技術(shù)可以在模具加工前，在電腦上對整個注塑成型過程進行類比分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設(shè)計，而不是等到試模以後再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)塑膠模具的設(shè)計方法一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟意義。 塑料模具設(shè)計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用 CAE 技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設(shè)計階段（包括產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計人員憑經(jīng)驗與直覺設(shè)計模具，模具裝配完畢後，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題後，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料模具設(shè)計制品和塑膠模具的設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期[4]。 對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計（實驗）方案進行說明 設(shè)計思路 本次塑料模具設(shè)計主要采用理論與實踐相結(jié)合的方式，運用所學理論知識，以及幾次課程設(shè)計的經(jīng)驗，在輔導老師的指導和幫助下完成本次畢業(yè)設(shè)計。 在開始設(shè)計階段，收集和查閱有關(guān)本次設(shè)計的相關(guān)資料；分析設(shè)計制品的結(jié)構(gòu)，初步完成該制品模具設(shè)計的基本結(jié)；學習和熟練掌握AUTOCAD和PRO/E軟件，完成本次模具設(shè)計的3D開模圖和2D的總裝圖以及若干零件圖；對前面所有的設(shè)計過程進行小結(jié)，完成畢業(yè)論文的寫作。 需解決的問題 ①塑件成型工藝性（原材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，收縮率）分析； ②計算塑件的體積和重量以及塑件收縮率（包含初選注射機型號）； ③塑件注射工藝參數(shù)的確定； ④注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（選擇分型面、確定型腔數(shù)量和排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、側(cè)向分型結(jié)構(gòu)設(shè)計等）； ⑤模具設(shè)計的有關(guān)計算（包含注射機有關(guān)參數(shù)的校核）等。 設(shè)計方案 1.分型面的確定: 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，是動定模的分界面。 分型面受塑件在模具中的成型位置，澆注系統(tǒng)設(shè)計，塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度的位置，塑件的推出，排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，以選出較為合理的方案[5]。 2.成型零件的設(shè)計: 為了加工上的方便和模具的維護，采用型芯與型芯固定板分別加工。 3.澆注系統(tǒng)設(shè)計: 零件采用輪輻式澆口，這種澆口多用于底部有大孔的圓筒形或殼型塑件。將主澆道設(shè)計成圓錐形，錐度為4度。 4.溫控系統(tǒng)設(shè)計: 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模一腔的形式，設(shè)計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡[6]。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。 5.脫模機構(gòu)設(shè)計: 塑件要順利而不影響質(zhì)量地從型芯口脫模，必須設(shè)置合適的脫模機構(gòu)。本模具采用推桿推出機構(gòu)，用推桿定距，首先由彈簧使定模板隨動模部分一起移動，以便拿出澆注凝料。為了使頂出機構(gòu)順暢，設(shè)有導向裝置，導柱同時也作支柱用，提高支承板的剛度。 四、檢索與本課題有關(guān)參考文獻資料的簡要說明 [1] 楊占堯. 塑料模具標準件及設(shè)計應用手冊[M],化學工業(yè)出版社，2008. [2] 楊占堯. 塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計實例[M],化學工業(yè)出版社，2008. [3] 黃曉燕. 塑料模典型結(jié)構(gòu)100例[M],上?？茖W技術(shù)出版社，2008. [4] 徐佩弘．塑料制品與模具設(shè)計．北京中國輕工業(yè)出版社．2001．7． [5] 李志平. 復雜殼體塑件的優(yōu)化與成型研究[D]. 四川大學碩士學位論文, 2005. [6] 《塑料模具設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模具設(shè)計手冊[M], 機械工業(yè)出版社，2002 [7] 葉久新. 塑料成型工藝及模具設(shè)計[M],機械工業(yè)出版社，2008. [8] 蔣繼宏 王效岳編．注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例[M]．中國輕工業(yè)出版社，2002. [9] 王孝培主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊.機械工業(yè)出版社，2000. [12] 張孝民主編. 塑料模具技術(shù).機械工業(yè)出版社，2003. [10] 屈華昌主編. 塑料成型工藝及模具設(shè)計.高等教育出版社，2001. 二、畢業(yè)設(shè)計方案或畢業(yè)論文研究方案 1.收集 分析注塑模的相關(guān)資料實例 2.確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)，繪制模具圖形 3.對模具制品的結(jié)構(gòu)特征分析，塑料的性能分析 4.模具分型面的選擇 5.澆注系統(tǒng)的設(shè)計 6.模具的校核 7.繪制模具的總裝配圖 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）預期成果及創(chuàng)新 1.正確計算出塑件的體積或質(zhì)量,正確選用注射機。 2.恰當設(shè)計出模具的結(jié)構(gòu) 3.完成注射機的參數(shù)校核（包括最大注射量的校核，注射壓力校核，鎖模力校核） 學部審核意見 學部主任（簽字） 年 月 日 注：此表中的一、二、三項，由學生在教師的指導下填寫。 1 塑料洗臉盆的注塑模設(shè)計 摘 要 本文主要介紹了注射模具的特點和發(fā)展趨勢 敘述了塑料盆注射模具設(shè)計和 相關(guān)的計算過程 介紹了該塑件的成型工藝 注射模具的結(jié)構(gòu)特點與工作過程 以及 在注射模設(shè)計中應注意的問題 在對塑料洗臉盆的模具設(shè)計過程中 本次設(shè)計的主要 內(nèi)容如下 設(shè)計的塑件比較的合理 選擇的分型面有利于塑件成型 設(shè)計的脫模機構(gòu) 不但結(jié)構(gòu)簡單 而且脫模動作穩(wěn)定可靠 選擇的進澆口不影響塑件外觀 而且可以保 證塑件充填均勻 冷卻水道的設(shè)計可以使模具效率達到最高 保證了塑件質(zhì)量要求 在設(shè)計的過程中用了計算機輔助設(shè)計軟件如 CAD 等使設(shè)計更合理 更有效 本次設(shè)計 大量使用標準件 使模具制作成本大大降低 最關(guān)鍵的一點就是本次設(shè)計已達到實際 生產(chǎn)的要求 關(guān)鍵詞 塑料洗臉盆 注射模 分型面 側(cè)抽芯 脫模機構(gòu) 2 Abstract The characteristics and development of injection mould are introduced The design and calculation of injection mould on the back of electronic clock are described in de tail The forming process of the product and the structural characteristics and working process of the injection mould are introduced In the design of injection mould of ele ctronic clock receiver the following Suggestions should be paid attention to plastic sh ould be designed as reasonably as possible The selection of sub type parts is benefici al to the forming of plastic parts The design of pattern structure is not only simple but also stable and reliable On the premise of not affecting the appearance of plastic the selection of golden runner should ensure the plastic evenly filled The cooling bra nch pipe shall be designed to maximize the production efficiency and ensure that any effect on the equality of plastics has no effect Meanwhile in the design process we can use analysis software such as CAM to make the design more reasonable and effi cient A large number of standard parts can be fully used to reduce the cost of plasti c mold manufacturing The key points of mold and plastic design have met the requir ements of actual production Key words injection mould plastic face basin parting surface side core pulling dem oulding mechanism 3 目 錄 摘要 3 ABSTRACT 4 第一章 緒論 5 1 1 研究的背景和意義 5 1 2 塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀 6 1 3 塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢 6 第二章 塑件的成型工藝分析 7 2 1 塑料盆材料的選用 7 2 2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 7 2 3 塑件的成型工藝參數(shù) 9 第三章 注射機型號的確定 10 3 1 確定注射成型的工藝參數(shù) 10 3 2 選擇注射機 11 3 3 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 12 1 鎖模力的校核 12 2 安裝尺寸的校核 12 3 開模行程的校核 13 第四章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 14 4 1 確定型腔數(shù)目及排列方式 15 4 2 注射模分型面的選擇 15 1 分型面的形式 16 2 分型面的選擇原則 16 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 18 5 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則 18 5 2 主流道的設(shè)計 18 5 3 分流道的設(shè)計 19 5 4 澆口的設(shè)計 20 5 5 冷料穴的設(shè)計 20 第六章 成型零部件的工作尺寸的計算 21 6 1 影響尺寸和精度的因素 21 6 2 零件鋼材的選用 21 4 6 3 工件工作尺寸計算 21 6 4 模架的選擇 22 6 5 型腔側(cè)壁厚度及底板厚度的計算 22 第七章 導向機構(gòu) 推出機構(gòu)和復位機構(gòu)的設(shè)計 24 7 1 導向機構(gòu)的設(shè)計 24 7 2 脫模力的計算 24 7 3 脫模機構(gòu)設(shè)計原則 25 7 4 推桿的設(shè)計 26 第八章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 28 8 1 型腔的設(shè)計 28 8 2 型心設(shè)計 28 第九章 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 30 總結(jié) 31 致謝 32 參考文獻 33 5 第一章 緒論 隨著社會的發(fā)展和進步 人們對生活產(chǎn)品的要求也越來越高 特別是種類繁多的 塑料產(chǎn)品 例如 大部分塑料電器材料 廚房塑料用具 很多生活用品 不但種類豐 富多彩 而且形狀各異 可以滿足不同用戶的需求 注塑模具設(shè)計多種多樣 能夠根 據(jù)人們的具體要求 設(shè)計出符合用戶需求的尺寸產(chǎn)品 可以最大程度的滿足各種用戶 的需求 所以 注塑模具的設(shè)計成了當今社會發(fā)展不可缺少的行業(yè) 而且變得越來越 重要 據(jù)了解 目前世界上塑料的需求量已經(jīng)趕上或許超過了鋼鐵 已經(jīng)成為當今人 類使用的第一大類材料 目前在我國 有關(guān)塑料的各個行業(yè)正在飛速的發(fā)展 各種塑 料制品的應用已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟的各行各業(yè) 塑料制品已變得必不可缺 而塑料制 品與模具設(shè)計是塑料產(chǎn)業(yè)中的重要部分 是塑料工業(yè)中最重要的環(huán)節(jié) 生產(chǎn)成型塑料 制品要用到塑料模具 從 2003 年我國模具進口的海關(guān)統(tǒng)計資料可知 塑料模具占據(jù)了 模具進口總量的 57 在整個塑料模具中 注塑成型模具占有很大的比例 注塑成型模 具設(shè)計的好壞 決定著注塑成型制件的質(zhì)量優(yōu)劣及成品率高低 也就是說 只有合理的注 塑模設(shè)計 才能夠加工出物美價廉的塑料制件 在現(xiàn)代塑料制件生產(chǎn)中 有三個不可缺少的重要因素 1 合理的注塑成型工藝 2 先進的注塑成型模具及高精度 3 高效率的注塑設(shè)備 這三個因素缺一不可 本次的 畢業(yè)設(shè)計以塑料洗臉盆為例 主要介紹了注塑模具設(shè)計的大體方案 這個方案包括了 塑件的工藝性分析 注射機的確定 成型方案的確定 包括對澆注系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻 系統(tǒng)的設(shè)計 最后對該注射機的工藝參數(shù)進行校核 1 1 研究的背景和意義 隨著社會的發(fā)展 模具行業(yè)變得越來越重要 但是 在某個期間 模具的發(fā)展受 到了一定的阻礙 在此期間 模具行業(yè)發(fā)展緩慢 在改革開放以來 塑料模具 沖壓 模具的先進生產(chǎn)技術(shù)變得越來越重要 特別是在大批量的生產(chǎn)中具有顯著優(yōu)勢 因此 模具行業(yè)得到了飛速的發(fā)展 隨著模具制品的廣泛應用 在工業(yè) 農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域 塑料模具制品 的應用越來越廣 不僅提高了我們的生活質(zhì)量 而且方便了我們的生活 像過去的生 產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)遠遠不能滿足人們對產(chǎn)品的需求 所以現(xiàn)在很多產(chǎn)品采用了模具生產(chǎn) 在目前這個階段 對于模具行業(yè) 國家正在深化改革 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 不斷開拓 新的市場 提高產(chǎn)品質(zhì)量 不斷提升模具制造業(yè)和我國裝備制造業(yè) 使我國在模具產(chǎn) 6 業(yè)整體上再上一個新臺階 為把我國建設(shè)成為制造業(yè)強國的宏偉目標而奮斗 模具制造業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要 高一致性 高精度 高生產(chǎn)率和低 耗能 低耗材是模具生產(chǎn)的突出優(yōu)勢 高度符合國家節(jié)能減排的要求 現(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)是資本密集型 技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè) 這已經(jīng)成為高新技術(shù)的相互依存性 一方面模具產(chǎn)業(yè)是工業(yè)化的必要設(shè)備 另一方面 模具本身就有自己的優(yōu)勢 許多高科技 模具制造高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為不可分割的重要組成部分 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科學發(fā)展的 概念以速度 質(zhì)量 低消耗 環(huán)境的組成部分來說明 因此 發(fā)展模具工業(yè)是對國民 經(jīng)濟有重要貢獻的 1 2 塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀 經(jīng)過了半個世紀 我國的塑料行業(yè) 急速飛躍發(fā)展 生產(chǎn)水平顯著提高 到現(xiàn)在 已有成熟的技術(shù) 在大型電視的模具中 精密塑料型的模具是多種多樣的 齒輪型和 塑型模具取得顯著的成果 大小精度 同軸頻率 跳動等要求都達到了海外同類產(chǎn)品 的水平 但是 在很多方面 與海外相比有很大的差距 1 3 塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢 塑料成型產(chǎn)品大多是大型化 復雜化和高精度要求 高產(chǎn)性需求而發(fā)展的 在塑料型設(shè)計制度下 全面應用 CAD CAM CAE 技術(shù) 普及應用熱流技術(shù) 氣輔注射成型技術(shù) 高壓注射成型技術(shù) 開發(fā)出新的成形技術(shù)和高速經(jīng)濟型模具 適應多品種 大批量的生產(chǎn)方式 提高塑料模型的標準化水平和標準規(guī)格的使用率 高質(zhì)量的材料 合理的表面處理技術(shù)可以提高模具的壽命以及質(zhì)量 研究和應用模具高速測量技術(shù)和逆工程 使用三坐標測量器或三坐標掃描儀來實 現(xiàn)逆工程是塑料 CAD CAM 的重要技術(shù)之一 因此 有必要進行多種多樣的調(diào)整 研究 和應用廉價的檢查裝置 塑料洗臉盆產(chǎn)品的性能和用途 這是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫乃芰先萜?塑料洗臉盆的原料是通用塑料 塑料制品 的生產(chǎn)成本低 耐久性 耐食能力強 酸 堿反應 良好的絕緣體 塑料洗臉盆作為生活用品 高質(zhì)量的塑料制品也被用于飲食和醫(yī)療器械 腐蝕的 飲料瓶也用于化學化學容器 塑料模具成型的制品日漸向大型化 復雜化和高精度方 面發(fā)展 形式一模多腔為主 7 第二章 塑件的成型工藝分析 2 1 塑料盆材料的選用 市面上普通塑料盆的原料為通用塑料 一般是指產(chǎn)量大 用途廣 成型性好 價 格便宜的塑料 例如聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚氯乙烯 PVC 聚苯乙烯 PS 和丙烯 青 丁二烯 苯乙烯共聚合物 ABS 它們屬于熱塑性塑料 另外還有工程塑料 特 種塑料 工程塑料 其力學性能優(yōu)良 可以作為工程結(jié)構(gòu)材料使用 可以在較廣溫度范圍 內(nèi)承受機械應力 可以在較為苛刻的化學及物理環(huán)境中使用 如聚酰胺 ABS 及各種增 強塑料 與通用塑料相比 其產(chǎn)量小 價格較高 但具有優(yōu)秀的力學性能 化學性能 電性能 耐磨性等 特種塑料 又稱功能塑料 用于特種環(huán)境中 具有某一方面的特殊性能的塑料 如氟塑料 光敏塑料 導磁塑料 高耐熱性塑料等 這類塑料產(chǎn)量小 價格較貴 但 性能優(yōu)良 本次設(shè)計選用的是聚丙烯 PP 2 2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 塑件圖 如圖 2 1 所示 制件外表面要求美觀 8 圖 2 1 塑料洗臉盆 1 吸濕性小 容易發(fā)生融體破裂 長期與熱金屬接觸易損壞 2 產(chǎn)品流動性好 但收縮范圍和收縮率大 具體由材料決定 3 因為冷卻速度快 所以澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)要慢慢散熱 同時要注意控制成型溫度 塑料溫低方向性尤為明顯 低溫高壓時尤為明顯 當模具溫度低于 50 度的時候 塑件成 型會產(chǎn)生不光滑現(xiàn)象 易產(chǎn)生熔接不良的現(xiàn)象 有凹痕 90 度以上易發(fā)生翹曲變形 4 塑料制品的壁厚必須均勻 避免缺角 也不能出現(xiàn)尖角 主要為了防止應力集中 在 某些條件下容易分解 日常生活中常見的有 各種盆 桶 塑料家具 薄膜 塑料袋 塑料瓶等 聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi) 聚丙烯顆粒為本色 圓柱狀 顆粒 顆粒光潔 粒子的尺寸 在任意方向上為 2mm 5mm 無臭無毒 無機械雜 質(zhì) 本品的主要原料是高純度丙烯 乙烯為共聚單體 采用高活性催化劑 在 62 80 及低于 4 0MPa 的壓力下經(jīng)氣相反應生產(chǎn)聚丙烯粉料 再經(jīng)干燥 混煉 擠壓 造粒 篩分 均化成聚丙烯顆粒 密度一般在 0 90 g cm3 0 91g cm3 是通最 輕的一種通用塑料 同時聚丙烯樹脂具有優(yōu)良的機械性能和耐熱性能 使用溫度范圍 廣 為 30 140 同時具有優(yōu)良的電絕緣性能和化學穩(wěn)定性 幾乎不吸水 不能 與絕大多數(shù)化學品接觸發(fā)生作用 該制品的耐腐蝕性能很強 抗張強度為 30MPa 在 9 強度 剛性和透明性方面都比聚乙烯要好 但有一些缺點 那就是不耐低溫 沖擊性 差 比較容易老化 但可通過改性以及添加抗氧劑予加以改善 不能與有腐蝕作用的 發(fā)煙硫酸 發(fā)煙硝酸 鉻酸溶液 鹵素 苯 四氯化碳 氯仿等接觸 可以用作工程 塑料 廣泛用于電視機外殼 收音機塑料殼 電器絕緣材料 防腐管道 板材 貯槽 等 也用于生產(chǎn)扁絲 纖維 包裝薄膜等 因此 在選材方面 PP 是用來做塑料洗臉 盆的最佳原料 2 3 塑件的成型工藝參數(shù) 1 塑件的尺寸精度分析 此零件尺寸精度按照 MT5 計算 2 塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件表面要求較高 用推板推出 3 脫模角度分析 該注塑模的零件壁厚設(shè)為 2mm 查參考文獻 其脫模斜度中的塑件內(nèi)表面 35 1 塑件外表面 40 1 20 但是由于該塑件結(jié)構(gòu)采用哈夫結(jié)構(gòu) 所以脫模 方向為水平方向 并且所用塑料為 PP 流動性較好 利用這些 可以設(shè)計出較好的弧 度 在此同時可以順勢脫模 所以塑件外表面沒有放脫模斜度 4 塑件的生產(chǎn)批量 成形產(chǎn)品的生產(chǎn)類型對模具結(jié)構(gòu) 模具材料使用有著重要的影響 在大量生產(chǎn)中 模具的價格在整個生產(chǎn)費用中所占的比重較少 提高了生產(chǎn)性 提高了模具的壽命 因此 可以考慮自動化的程度高 構(gòu)造復雜 精確度高的模具 如果是少量的生產(chǎn)的 話 構(gòu)造簡單 采用容易的注射模具 降低模具的成本 生產(chǎn)總值達到 10 萬件 生產(chǎn) 類型是大量生產(chǎn) 可以采用一模一腔 可以適當?shù)乜刂颇＞弋a(chǎn)品的造價 10 第 3 章 注射機型號的確定 根據(jù)塑件的體積 重量 可估算產(chǎn)品質(zhì)量約為 225g 依據(jù)塑件本身的幾何尺寸 形狀和生產(chǎn)批量 可以確定塑件的型腔數(shù)目 但是由于該塑件尺寸有一定的精度要求 不適合采用太多型腔數(shù)目 因此本次設(shè)計考采用的是一模一腔 型腔平衡布置在型腔 板側(cè) 以便澆口排列和模具的平衡 如圖 3 1 確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點和 PP 的成型性能 查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型工 藝參數(shù) 見表 3 1 工藝參 數(shù) 內(nèi) 容 工藝參 數(shù) 內(nèi) 容 溫度 80 90 注射 時間 20 9 0預熱和 干燥 時間 2 h 保壓 時間 0 5 料筒溫 后 150 成型時 間 s 冷卻 20 1 11 段 170 時間 20 中 段 165 180 總周 期 50 2 20度 前 段 180 200 螺桿轉(zhuǎn) 速 r min 30 r min 噴嘴溫 度 170 180 方法 紅外 線燈烘箱 模具溫 度 50 80 溫度 70 注射壓 力 MPa 600 1000 后處理 時間 h 2 4 表 3 1 3 2 選擇注射機 pp 是非結(jié)晶型的塑料 在流動性方面 厚度一般 因此 在順暢的移動前提下 把模溫盡可能性降低 縮短冷卻時間 提高生產(chǎn)效率 適當?shù)念A算必須考慮冷卻型 所 以成型型溫度控制在 60 80 確定成型設(shè)備 由于塑件采用注射成型加工 使用一模一腔 因此可計算出一次注射成型過程所 用塑料量為 W 2 230g 廢 料 考慮到第一次注射量的分析 關(guān)于塑料品種 塑件結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)批量及制造工藝參 數(shù) 模型大小等因素 參考塑料模具設(shè)計手冊 初選 XS ZY 125 型柱塞式注射機 記 錄下 XS ZY 125 型螺桿式注射機的主要參數(shù) 見表 3 2 序 號 主要技術(shù)參數(shù)項目 參數(shù)數(shù)值 1 額定注射量 cm 3 1250 2 注射壓力 MPa 1200 3 鎖模力 KN 900 4 動 定模模板最大安裝尺寸 mm mm 728 858 12 5 最大模具厚度 mm 600 6 最小模具厚度 mm 200 7 最大開合模行程 mm 300 8 噴嘴前端球面半徑 mm 12 9 噴嘴孔直徑 mm 4 10 定位圈直徑 mm 100 表 3 2 3 3 注射機相關(guān)參數(shù)的校核 1 鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力 是指注射機的合模裝置對模具所施加的最大夾緊力 為避免 塑料注射成型時由于受到注射壓力的作用而使模具沿著分型面脹開 注射機鎖模力的 校核關(guān)系式為 F kpA 式中 F 注射機的額定鎖模力 查 塑料模設(shè)計手冊 可知 XS ZY 125 型螺桿 式注射機的鎖模力為 900KN k 壓力損耗系數(shù) 一般取 1 1 1 2 p 型腔內(nèi)熔體的壓力 本塑件 p 30MPa A 塑件制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 mm 2 在這里 A 0 32 10 2m2 故代入公式得 kpA 1 2 30 10 6 0 32 10 2 115 2KNH1 H2 5 10 式中 S 注射機動模板行程 查 塑件模具設(shè)計手冊 附錄得 XS ZY 125 型螺 桿式注射機的最大開模行程 S 300 H1 塑件推出距離 該塑件的脫模推出距離為 20 H2 塑件 單分型面注射模包括澆注系統(tǒng)凝料 高度 該塑件的高度為 28 計算得 H1 H2 5 10 S 300 通過以上分析證明 XS ZY 125 型螺桿符合要求 14 第四章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有側(cè)凹結(jié)構(gòu)以及嚴格的外觀要求 采用推板推出產(chǎn)品 采用四 導柱導向套 以形成導向部件 確保動態(tài)模塊與固定模塊之間的正確對齊 可直 接從腔內(nèi)注入膠 因為該產(chǎn)品壁厚為 2mm 可直接將膠注入 模板整體成形零件形 成凹模 凸模與下模板鑲嵌式 因為插入很長 為了避免損壞成型 所以在另一邊 也 要定位 增加其剛度和強度 合模后組成模具型腔 凸模固定板的螺絲 為了拆裝方 便 提高模具的壽命 總體結(jié)構(gòu)如圖 所示 15 圖 4 1 模具結(jié)構(gòu)圖 4 1 確定型腔數(shù)目及排列方式 圓形排列 h 行排列 直線排列 及復合式排列是模具型腔在模板上的幾種排列方 式 型腔的排列要根據(jù)塑件的形狀 大小來確定 型腔的布置 澆口的開設(shè)要是對稱 的 這里要采用一模一腔的設(shè)計 這樣可以防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 型腔 排列宜緊湊 減輕模具重量 基于以上條件在這里選擇 h 行排列 4 2 注射模分型面的選擇 分型面是模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸面 通過分型面可以實現(xiàn)模 具型腔的分離和閉合 分型面的設(shè)計決定了模具的結(jié)構(gòu)形式 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 以及 模具的制造工藝等 分型面選擇合理性 直接決定了塑件的質(zhì)量 模具的結(jié)構(gòu)以及模 具操作的難易程度等等 16 1 分型面的形式 注射模有的有一個分型面 有的也有多個分型面 根據(jù)分型面的選擇原則 其形 狀應盡可能簡單 這樣可以便于模具的制造和塑件的脫模 分型面的位置主要有如圖 4 2 所示 分型面的形狀如圖 4 3 所示 圖 4 2 分型面的位置 圖 4 3 分型面的形狀 2 分型面的選擇原則 分型面應選擇在塑件的最大輪廓處 且分型面設(shè)在垂直于合模的方向上 這樣 能使塑件順利脫模 分型面的選擇應盡量使塑件留在動模上 模具開模后塑件在應該停留在動模一 側(cè) 以便塑件脫出 如圖 4 5 所示 分型面的選擇要考慮到塑件制品的美觀 保證塑件的精度要求 另外 塑件光 滑的一面不應該設(shè)計成分型面 分型面的選擇還應有利于側(cè)向分型和抽芯 一般將抽芯或分型距離較大的方向 17 放在開模方向 而將抽芯距離較小方向的放在側(cè)向 由因為模具側(cè)向分型是由機械式 分型機構(gòu)來完成的 所以抽拔一般都小 選擇分型面應將抽芯或分型距離長的方向置 于開合模的方向?qū)⑿〕榘尉嘧鳛閭?cè)向分型或抽芯 分型面的選擇要考慮到排氣 選擇的分型面盡可能使分型面與塑料熔體料流末 端重合 有利于排氣 方案 1 是把哈夫結(jié)構(gòu)放在后模上 這樣模具結(jié)構(gòu)緊湊和簡單 降低模具成本 模 具運動平穩(wěn) 方案 2 是把哈夫結(jié)構(gòu)放在前模上 這樣模具結(jié)構(gòu)難度加大 一方面增加了模具成 本 另一方面不利于澆注系統(tǒng)和其他結(jié)構(gòu)的建立 不符合要求 綜上所述 方案 1 較好 18 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則 澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié) 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴 嘴進入模具開始到進入型腔為止所流經(jīng)的通道 澆注系統(tǒng)的設(shè)計直接影響著注射成型 的效率和質(zhì)量 設(shè)計時一般根據(jù)以下幾個原則 一 可以合理的引導塑件注入到型腔各個部位 在填充過程中不致產(chǎn)生渦流或紊 亂 同時使型腔內(nèi)氣體能順利排出 二 應選擇最短流程以縮短填充時間 三 盡量避免直接撞擊型芯嵌件 四 應盡量減少彎折 有較高光潔度五對于一模多腔時應盡量與模板中心對稱 五 進料口位置與形狀應結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)而確定 六 降低成本 提高生產(chǎn)效率 在滿足各型腔充滿的前提下 盡可能減小澆注系 統(tǒng)的容積 以減少塑料的消耗 盡可能使塑件不進行或少進行后加工 以縮短成型周 期 提高生產(chǎn)效率 因為主流道與注射機的高溫噴嘴會反復接觸碰撞 故應設(shè)計成獨立可拆卸更換的 澆口套 采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作 并經(jīng)熱處理提高硬度 定位圈與澆口套分開設(shè)計 5 2 主流道的設(shè)計 查手冊可知 XS ZY 125 型柱塞式注射機和噴嘴有關(guān)數(shù)值 噴嘴前端球面半徑 SR 12mm 噴嘴孔直徑 d 4mm 定位圈直徑為 100 毫米 為保證模具主流道與噴嘴的 緊密接觸 避免溢料 主流道與噴嘴的關(guān)系為 SR SR 1 2 d d 0 5 因此 取主 流道球面半徑 SR 14mm 主流道的小端直徑 d 4 5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出 應將主流道設(shè)計成圓錐形 其斜度 2 4 取 2 計算其大端直徑約為 10mm 為減小模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生的反壓力 配合端直徑 D 不能太大 這里取 D 25mm 為了讓熔料順利進入分流道 在主流道出料端設(shè)計 R2 的圓 19 弧過渡 為補償在注射機噴嘴沖擊力作用下澆口套的變形 將澆口套的長度設(shè)計得比 模板厚度短 0 02mm 澆口套外圓盤軸肩轉(zhuǎn)角半徑 R 宜大一些 取 R 3mm 以免淬火開裂 和應力集 定位圈是安裝在模具時做定位用的 一般定位圈高出定模座板表面 5 10mm 取 10mm 圖 5 1 主澆道 5 3 分流道的設(shè)計 分流道橫截面形狀有很多種 圓形 梯形 六邊形 圓角梯形等 在各種截面中 使用最為廣泛的是圓形截面 本次設(shè)計就是采用圓形截面這樣的分流道 它效率高 在流過塑料熔體的流量相同的情況下 其分流道內(nèi)的表面積是最小的 一方面減小了 注射過程中的散熱面積 另一方面減少了壓力損失 但有一些缺點就是加工難度比較 20 大 不能采用加工中心端面銑刀銑削 一般采用電火花加工 考慮到模具型腔的分布 情況 為使注射壓力在各個型腔較為相近 保持相同的注射壓力 5 4 澆口的設(shè)計 澆口是連接分流道和型腔之間的通道 也是注射模澆注系統(tǒng)的最后一部 澆口的 位置 形狀和尺寸對產(chǎn)品塑件成型有較大的影響 它的設(shè)計包括了形狀 尺寸的確定 和位置的選擇 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由澆口的形式?jīng)Q定 優(yōu)點 1 冷卻時間短 從而縮短成型周期 提高生產(chǎn)效率 2 易去除澆注系統(tǒng)凝料而不影響塑件外觀 3 可根據(jù)塑件形狀特點靈活多樣選擇澆口位置 4 澆口的位置應設(shè)在分型面上 這樣澆口的形狀簡單 容易加工 這樣便于調(diào) 整尺寸 能使各型腔澆注平衡 得到較好的塑件 澆口應按要求迅速冷卻封閉 防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體回流 澆口截面尺寸要 小 長度要短 這樣有利于增大料流速度 快速冷卻封閉 交口采用側(cè)澆口 在一定 程度上可對澆口快速固化 由經(jīng)驗公式 h nt h 1 5mm 5 5 冷料穴的設(shè)計 冷料穴的作用是儲存冷料 還兼有在開模時將主流道中的凝料拉出的作用 直澆口 式澆注系統(tǒng)的冷料穴為主流道延長部分 其結(jié)構(gòu)簡單 側(cè)澆口式澆注系統(tǒng)的冷料穴常設(shè) 在主流道末端的動模上 其直徑稍大于主流道大端直徑 以利于冷料流入 冷料穴底部常 設(shè)計成曲折的鉤形 錐形等 使冷料穴兼有在開模時 與拉料桿一起將主流道凝料從定 模中拉出的作用 21 第六章 成型零部件的工作尺寸的計算 6 1 影響尺寸和精度的因素 1 行收縮率 塑件的尺寸變化范圍是 ssll minax 2 一般成型零件的制造誤差應在 IT7 IT8 之間 模具的成型零件最大磨損應取塑 件公差的 1 6 以下 6 2 零件鋼材的選用 選用鋼材時 要根據(jù)塑件制品生產(chǎn)批量 塑料品種 塑件精度以及表面質(zhì)量要求 來確定 對本設(shè)計來說 凹模和凸模均采用 S55C 熱處理到 HRC44 46 型芯與鑲件采用 的 T8 鋼料 其他零件用日本的 SKD61 鋼料 熱處理到 HRC54 58 6 3 工件工作尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸都按平均值法計算 查有關(guān)尺寸手冊得 PP 的收縮率為 0 3 0 8 求得平均收縮率 S 0 3 0 8 2 0 55 0 0055 按照塑件尺寸的公差cp 要求 模具制造公差取 3 成型零件尺寸計算見表 z 類 別 模具零 件名稱 塑件 尺寸 計 算 公 式 工作尺寸 型 腔 計 算 型腔 143 L 1 S L mcps 0 75 z 143 16 0 類 別 模具零 件名稱 塑件 尺寸 計 算 公 式 工作尺寸 22 型 芯 計 算 型芯 129 L 1 S L mcps 0 75 z 129 16 0 6 4 模架的選擇 模架的選則應綜合考慮型腔的大小與布置 澆口形式 凸凹模結(jié)構(gòu)形式 推出機 構(gòu)形式 合模導向機構(gòu)等各個方面 盡可能選用標準模架 在本次設(shè)計中 模具設(shè)計 為一模一腔 采用直澆口 利用哈夫結(jié)構(gòu) 另外 采用推桿推出 綜合所述 查相關(guān) 手冊 GB T12556 初步確定選用型號為 50 50 系列的標準模架 6 5 型腔側(cè)壁厚度及底板厚度的計算 由于型腔內(nèi)壁承受熔融塑料的壓力作用 這就要求設(shè)計的型腔有一定的強度和剛度 這里用整體式型腔 而塑件質(zhì)量體積都比較小 所以按強度計算 因 a l 0 41 由計算公式 23 max 1 32 swp 為材料的最大許應力 ax a 塑件側(cè)壁所受壓力度值 S 型腔壁厚值 mm 是 b l 0 4 查表可得 w 0 13 則有 S mwpa 164023 17325 1 3 1 因此凹模的最小厚度為 16mm 24 第七章導向機構(gòu)推出機構(gòu)和復位機構(gòu)的設(shè)計 7 1 導向機構(gòu)的設(shè)計 導向機構(gòu)是保證塑料注塑模的動模和定模合模時正確定位和導向的重要部件 導向 機構(gòu)通常采用導柱導向 主要零件有導柱和導套 同時導向機構(gòu)還承受熔體產(chǎn)生的側(cè) 向壓力 不能完全由導柱來承受 為防止型芯在合模過程中損壞 并能承受一定的側(cè)向 力 本次采用導柱導向機構(gòu) 導柱導向機構(gòu)是指導柱與導套采用間隙配合使導套在導柱 上滑動 配合間隙采用 H7 h6 主要零件 導柱和導套 導柱的結(jié)構(gòu) 采用帶頭直通式導柱如圖 4 11 所示 圖 7 1 導柱 導柱的直徑可用下式計算 4 7 4136 Ewld 式中 w 一根導柱承受模板重力 l 模板重心距導柱根部距離 mm E 材料彈性摸量 2 導套 導套形狀 要有利于加工 使導柱進入導套比較順利 可在側(cè)面增加通氣孔式 在導柱的側(cè)壁磨出排氣槽 材料的選擇 可用淬火鋼 T12 銅等耐磨材料制造 但其硬度應低于導柱硬度 25 這樣可以改善摩擦 以防止導柱或?qū)桌?導套的精度與配合采用 H7 h6 7 2 脫模力的計算 脫模力是指將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力 它是設(shè)計推出機構(gòu)的主要依 據(jù)之一 它與塑料種類 塑件包覆型芯的面積及塑件的收縮率等有關(guān) 通常包括型芯 包緊力 真空吸力 粘附力和脫模機構(gòu)本身的運動阻力 對大多數(shù)的塑件來說 對脫 模力的精確計算 測量較為復雜 因此 只能通過簡單的估算法對臉盆的上下殼的脫 模力進行分析計算 可采用 cos sin 由于此設(shè)計中 所需的脫模 力較小 由于產(chǎn)品外觀較好 所以用推桿推出 7 3 脫模機構(gòu)設(shè)計原則 在注射模設(shè)計中 將冷卻固化后的塑料制品和澆注系統(tǒng) 水口料 從模具中安全 無損壞地推出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu) 也叫頂出機構(gòu)或推出機構(gòu) 安全無損壞的意思是 塑件不變形 沒有損壞 不粘模 頂針得位置不影響塑件整體美觀 26 制品頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié) 頂出質(zhì)量好壞將直接影響制品的質(zhì) 量 故設(shè)計時的原則有 1 頂出要平衡 頂針必須均勻布置 以防頂出后膠件變形 2 特別注意塑件外觀的美觀性 一定要將頂針布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位 特別是 對于透明制品 我們都知道 任何頂針都會在膠件上或多或少留下痕跡 而且隨著頂 針在生產(chǎn)過程中會不斷磨損 當然這種痕跡會越來越明顯 3 頂針應落在最有利于成品出模的位置 即脫模力最大的地方 頂出力必須施加于膠 件的最底點 是將膠件推出 而不是拉出的 4 頂出力必須作用在制品能承受最大頂出力的部位 即剛性好 強度最大的部位 如壁 邊 骨位 柱位下面 殼體側(cè)壁 作用面積也盡可能大一些 即盡可能選直徑大的頂 針 以防塑件變形或損壞 盡量避免受力點作用于制品薄平面上 防止制品破裂 穿 孔 頂白等 如筒形制品棄用頂針頂出而選擇推板頂出 5 為了防止制品變形 受力點要靠近型芯 如細小的柱位與骨位 7 頂針盡量布置于膠件的拐角處 8 頂針應盡可能對稱布置 9 在有滑塊側(cè)抽芯和斜滑塊的模具中 頂針盡量布置于側(cè)抽芯或斜滑塊在分模面的投 影面之外 如無法避免 則要加頂針先復位機構(gòu) 10 為方便水口脫落 在水口轉(zhuǎn)角處應落水口頂針 11 PP 料及 K 料可采用垃圾釘頂出 ABS 等其它塑膠 當頂出力很小且成品上不允許 留有頂針痕跡時 也可以采用垃圾釘頂出 12 頂針應盡量落在較平的地方 如果落頂針處斜度較大 頂針應磨成階梯狀以增大 頂出力 或在不影響功能的情況下加大箭腳或頂針柱 13 局部膠位較深時 由于脫模力大 輕易頂白或頂穿 在不影響功能的前提下 頂 針應傍骨 加頭箭腳或出頂針柱 傍骨或出頂針柱時 頂針一般用 3 32 或 7 64 大件成品且膠位較厚時亦可采用 1 8 頂針 14 成品上有較深凹位時 一般在內(nèi)骨底落 7 64 或 1 8 頂針出頂針柱或跟客戶要 求主骨兩測傍骨出頂針柱 27 7 4 推桿的設(shè)計 推出 頂出 是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié) 推出質(zhì)量的好壞將最后決定產(chǎn)品 的質(zhì)量 在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應遵循下列原則 1 推出機構(gòu)應盡量設(shè)置在動模一側(cè) 因為這樣推出結(jié)構(gòu)較為簡單 2 保證外塑件不因推出而變形損壞 3 機構(gòu)簡單 動作可靠 推出機構(gòu)應工作可靠 動作靈活 制造容易 4 良好的外殼外觀 5 合模時的準確復位 28 第八章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 8 1 型腔的設(shè)計 凹模也叫做型腔 它是成型塑件外表面主要的零件 其中成型塑件上外螺紋稱為 螺紋型環(huán) 凹模按結(jié)構(gòu)不同主要可分為兩種結(jié)構(gòu)形式 整體式和組合式 1 整體式凹模 強度大 而且牢固 成型的塑件沒有拼縫痕跡 塑件的精度高 但是模具的加工困難大 熱處理后變形大 通常適用于簡單的中 小型的模具 2 整體嵌入式凹模 嵌塊的外形多采用臺階的圓柱體 加工和安裝容易 熱處 理變形小 當凹模損壞時 便于更換和維修 多用于多型腔模具 3 組合式凹模 通常適用于復雜的凹模 采用組合式凹模 可以簡化復雜的機 加工工藝 便于模具成型零件的熱處理以及模具修復 一方面可以采用鑲拼間隙來排 氣 另一方面可以節(jié)省貴重模具材料 本設(shè)計由于模具簡單 采用整體式精度高 強度大 29 350 057 16 0 18 15 14 0 54140 R8 30 057 3 2 3 2 3 23 2 3 2 3 2 8 2 型心設(shè)計 型芯是成型塑料制品內(nèi)表面的零件 一般裝在動模板上 型芯和成型桿并無嚴格 的區(qū)分 一般成型桿多指能形成制品孔和局部凹槽的小型芯 當型芯用做成形制品的 整個內(nèi)部形狀時 又稱為主型芯或凸模 1 整體式型芯 通常用于塑件內(nèi)形比較簡單的型芯 它的結(jié)構(gòu)牢固 成型塑件 的質(zhì)量好 但模具的加工量大 耗鋼材比較多 熱處理后變形大 2 組合式型芯 通常適用于塑件內(nèi)形復雜 機加工困難的型芯 其加工簡單 容易 能減少貴重鋼的耗材 節(jié)省加工時間 減少大型件的熱處理變形程度 綜合考慮 在本次設(shè)計中 依據(jù)塑件的形狀 可以確定模具采用整體式 30 第九章 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動 固化定型 生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸 精度都有很重要的影響 注射模中設(shè)計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是將熔融塑料傳給模具 的熱量盡可能迅速的全部帶走 以縮短成型周期 并獲得最佳的塑件質(zhì)量 模具的冷 卻常用水冷卻的方法 在此次設(shè)計中 對臉盆的上下殼進行溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計是必 要的 在設(shè)計時應遵循以下選用原則 冷卻水道盡量多 截面尺寸應盡量大 使模具有效冷卻 并提高熱傳導效率 冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等 中處加強冷卻 冷卻水道出入口溫差盡量小 避免造成模具表面冷卻不均勻 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設(shè)置 同時 設(shè)計的冷卻水道還必須盡量避免接近塑件的熔接部位 這樣可以防止產(chǎn)生 熔接痕 防止降低了塑件強度 冷卻系統(tǒng)應先于推出機構(gòu) 冷卻水道要易于加工清理 一般水道直徑為 10 左右 冷卻水道的設(shè)計要防止冷卻水的泄漏 凡是易漏的部位要 加密封圈等 另外冷卻水道的布局 應根據(jù)塑件制品的形狀及其所需冷卻溫度的溫度 要求而定 常用的形式有 直通式通道 圓周式通道 多級式通道等 31 總 結(jié) 這次塑料洗臉盆的注塑模設(shè)計 涉及到了塑料成型的性能 模具的結(jié)構(gòu)特點 注 射工藝參數(shù) 塑件表面粗糙度和制造精度等方面的問題 在理論分析和數(shù)據(jù)計算方面 論證該設(shè)計是合理可行的 另外 經(jīng)過這次設(shè)計 讓我了解到了注射模設(shè)計的一般步 驟 一方面熟悉了注射設(shè)備 另一方面基本掌握了注射模成型的一般原理 在本次設(shè)計中 我遇到了很多問題 通過對問題的研究 討論 最后 所有的問 題都得了解決 與此同時 我更深刻的知道了模具設(shè)計各個階段的重要性 必須有條 理性 設(shè)計時要講究合理性 方案的可行性 通過這次畢業(yè)設(shè)計 我學到了很多 基 本達到了畢業(yè)設(shè)計的目的 隨著社會的進步 經(jīng)濟的發(fā)展 在汽車 機械 電子 日用制造等行業(yè) 可以說 各行各業(yè)對模具設(shè)計與制造的人才的需求越來越大 模具設(shè)計制造 特別是注射模具 的設(shè)計與制造將變得越來越重要 并將會廣泛應用到各個領(lǐng)域中 通過本次畢業(yè)設(shè)計 從中獲得的經(jīng)驗 處理問題的方法會對今后的學習和工作有 一定的啟示和幫助作用 32 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計是在導師的細心指導之下完成的 在我畢業(yè)設(shè)計的過程中 XXX 老 師的指導和幫助 給予了我充分的信心和把握 讓我按時完成了本次設(shè)計 因為自己 本身經(jīng)驗不足 對專業(yè)知識的了解不怎么全面 在做畢業(yè)設(shè)計時 常常遇到一些問題 自己無法解決 詢問指導老師 老師耐心 認真的指導 讓我學到了書本上沒有的知 識 既開闊了我的視野 也充實了自己 首先 感謝指導老師的悉心指導 在我畢業(yè)設(shè)計和論文的整個完成過程中都凝聚 著老師的智慧和心血 你給了我熱心關(guān)懷和諄諄教誨 從論文設(shè)計的選題開始 到最 終畢業(yè)設(shè)計的完成 在此期間我遇到了很多的困難 感謝老師的大力支持和精心的指 導 使我能夠及時地調(diào)整好狀態(tài) 投入到正常的設(shè)計中去 按時的完成進度要求 并 最終完成了課題 順利完成了設(shè)計的基本要求 您的細心指導 對我來說非常重要 不僅對于我現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計 還對我將來走上工作崗位有著很大的鼓勵和幫助 這些 都使我在各方面取得了進步 在此向給予我?guī)椭睦蠋熤乱陨钌畹闹x意 其次 我要感謝我們這組的同學 是你們的無私的幫助讓我能夠順利完成設(shè)計 從你們那里我也學到了很多知識 謝謝你們的幫助 在這次的畢業(yè)設(shè)計中 給了我一個相對獨立完成課題的機會 在完成整個畢業(yè)設(shè) 計的過程中 使我學到了很多書本上學不到的知識 這次的畢業(yè)設(shè)計 使我自身的實 際能力和理論知識很好的結(jié)合了起來 使我更多的解了模具行業(yè)的前景 使自己有了 很大的提高 最后 再次感謝指導老師和同學們在我畢業(yè)設(shè)計過程中所給予的指導與幫助 謝 謝你們 33 參考文獻 1 孫玲 主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計 M 北京 清華大學出版社 2008 2 塑料模設(shè)計手冊編寫小組 塑料模設(shè)計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2002 3 李德群 主編 現(xiàn)代塑料注射成型的原理 方法與應用 M 上海 上海交通大 學出版社 2004 4 黃虹 主編 塑料成型加工與模具 M 北京 化學工業(yè)出版社 2003 5 章飛 等編著 型腔模具設(shè)計與制造 M 北京 化學工業(yè)出版社 2003 6 李海梅 申長雨 主編 注射成型及模具設(shè)計實用技術(shù) M 北京 化學工業(yè)出 版社 2002 7 葉邦彥 主編 機械工程英語 M 第二版 北京 機械工業(yè)出版社 2008 8 李軍 主編 精通 Pro ENGINEER 中文野火版 模具設(shè)計篇 M 北京 中國青年 出版社 2010 9 葉久新 塑料成型工藝及模具設(shè)計 M 機械工業(yè)出版社 2008 10 蔣繼宏 王效岳編 注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100 例 M 中國輕工業(yè)出版社 2002 11 王孝培主編 塑料成型工藝及模具簡明手冊 機械工業(yè)出版社 2000 12 張孝民主編 塑料模具技術(shù) 機械工業(yè)出版社 2003 13 屈華昌主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計 高等教育出版社 2001 14 黃曉燕 塑料模典型結(jié)構(gòu) 100 例 M 上海科學技術(shù)出版社 2008 15 徐佩弘 塑料制品與模具設(shè)計 北京中國輕工業(yè)出版社 2001 7 16 李志平 復雜殼體塑件的優(yōu)化與成型研究 D 四川大學碩士學位論文 2005