水杯注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)

1常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 學(xué) 號(hào)： 系 部： 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造（CADCAM） 題 目： 口杯注射模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)者：評(píng)閱者：22014 年 9 月摘 要塑料工業(yè)是一門(mén)新興產(chǎn)業(yè)，自塑料問(wèn)世后幾十年，塑料來(lái)源豐富，制作方便及成本低廉、金屬零件塑料化的發(fā)展很快，在機(jī)械電子、國(guó)防、交通、通訊、建筑、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)和日常生活用品等行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)塑料模具要求量增加。因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。通過(guò)對(duì)制作進(jìn)行注射工藝性分析，綜合考慮了產(chǎn)品質(zhì)量要求和生產(chǎn)實(shí)際，確定了最佳工藝方案為一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。并對(duì)模具總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析論證，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行精確詳細(xì)的計(jì)算。正確選擇了注塑設(shè)備，并對(duì)塑料零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中利用了注射模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和典型組合。提高了模具設(shè)計(jì)效率，適應(yīng)了當(dāng)代模具設(shè)計(jì)要求，最后對(duì)主要零件的加工工藝過(guò)程及裝配進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析3AbstractPlastics industry is an emerging industry, since several decades after the advent of plastic, plastic source of rich, convenient and low-cost production, metal parts plastic of the developed rapidly, in machinery and electronics, defense, transportation, communication, construction, agriculture, light industry and daily necessities and other industries have been widely used, on the plastic mold requested increase. Therefore, the research injection mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.The production of injection process analysis, considering the product quality requirements and the actual production, and determine the best technical scheme for mold two cavity structure. And mold the overall structure design and analysis of process parameters for accurate, detailed calculation. Correct selection of injection molding equipment, and plastic parts design, design process using the national standard and the typical combination of injection mold. Improve the efficiency of mold design, adapted to the contemporary mold design requirements, finally the main parts machining process and assembly is introduced in this paper.Key Words: Mold design, structure analysis4前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會(huì)之前一次綜合性設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的課題是塑料蓋的注射模設(shè)計(jì)，是對(duì)以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。在此次設(shè)計(jì)中，主要用到所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。著重說(shuō)明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加了解模具設(shè)計(jì)的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也得到了廣大老師和同學(xué)的幫助，在此一一表示感謝！由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，且水平有限，時(shí)間倉(cāng)促。設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤和欠妥之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。5目 錄摘要 2Abstract 3前言 4第一章 緒論 71.1 塑料模的功能 71.2 我國(guó)塑料?，F(xiàn)狀 71.3 塑料模發(fā)展趨勢(shì) 8第二章 注塑工藝分析 102.1 注塑成型參數(shù) 10第三章 成型設(shè)備的選擇 133.1 注射成型工藝簡(jiǎn)介 133.2 注射成型工藝條件 133.2 注塑機(jī)的選擇 143.3 注塑機(jī)參數(shù)校核15第四章 分型面的選擇 164.1 分型面的設(shè)計(jì)164.2 確定型腔數(shù)及排列方式 17第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 185.1 主流道設(shè)計(jì) 185.2 澆口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)195.3 分流道設(shè)計(jì) 195.4 澆口設(shè)計(jì) 205.5 冷料井設(shè)計(jì) 21第六章 成型零部件設(shè)計(jì) 216.1 成型零件工作尺寸的計(jì)算 226.2 模具型腔側(cè)壁的計(jì)算 23第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 247.1 導(dǎo)柱 247.2 導(dǎo)套 25第八章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 268.1 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 268.2 側(cè)型芯滑塊設(shè)計(jì)29第九章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3169.1 推出機(jī)構(gòu)的組成319.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類329.3 推桿推出機(jī)構(gòu) 329.4 推桿布局 33第十章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34第十一章 標(biāo)準(zhǔn)模架選擇與校核3511.1 模架選擇3511.2 成型設(shè)備的校核計(jì)算 36致謝 38參考文獻(xiàn) 397第一章 緒 論1.1 塑料模的功能模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀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，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中 ,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡(jiǎn)稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)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(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)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(wú)可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料摸是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占 80%。由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，?？脴?biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2 我國(guó)塑料模現(xiàn)狀8在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的 1/31/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化 商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool 軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。1.3 塑料模發(fā)展趨勢(shì)（1）模具日趨大型化。 這一方面是由于用模具制造的零件日漸大型化，另一方面也是由于高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔（現(xiàn)在有的已達(dá)到一個(gè)模幾百腔）所致。（2）模具的精度將越來(lái)越高。 10 年前，精密模具的精度一般為 5UM，現(xiàn)在已達(dá) 2UM3UM，不久 1UM 精度的模具即將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在 1UM 以內(nèi)，這就要求發(fā)展超精加工工藝。（3）多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。 新型多功能復(fù)合模具是在多工位級(jí)進(jìn)?；A(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，一副多功能模具除了沖壓成形零件外，還擔(dān)負(fù)著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，這種多功能模具生產(chǎn)出來(lái)的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。（4）隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，已十分普遍。許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具已有一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠使用率甚至已達(dá) 80% 以上，效果十分明顯。（5）隨著塑料成形工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。 塑料件的精度分為尺寸精度、幾何形狀精度和外觀精度（即光譯、色調(diào)等）。為了確保精度要求，模具生產(chǎn)企業(yè)將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝，以及注射壓縮成型工藝。在注射成型中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高9壓注射成型可減小樹(shù)脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。氣體輔助注射成型技術(shù)已比較成熟，它能改善塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，具有注射壓力低、制品變形小、易于成型壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，而且可以節(jié)約原料及提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本。（6）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，因此模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（7）快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)的時(shí)代，21 世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá) 75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好，開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來(lái)越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來(lái)制作模具，用環(huán)氧（E）、聚酯（P）或其中填充金屬（M ）、玻璃（G）等增強(qiáng)制制作簡(jiǎn)易模具，這些模具的主要特點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單，精度易控制，收縮率較小，價(jià)格便宜，壽命較高。（8）隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜