杯座模具設(shè)計論文.doc

第頁共頁模具設(shè)計畢業(yè)論文題目：杯具的模具設(shè)計班級：07015004姓名：張雪冬學(xué)號：0701500446第頁共頁目錄1緒論11.1塑料模具的現(xiàn)狀和發(fā)展.11.2塑料注射模具的設(shè)計步驟.21.3課題任務(wù)要求.32塑件分析及設(shè)計方案確定42.1塑件分析.42.2塑料的選材及性能分析.52.3設(shè)計方案的確定.73杯座注射模的詳細設(shè)計93.1塑料注射成型機的選擇.93.2注射模具分型面的選擇.123.3注射模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計.133.4注射模具成型零件和模體的設(shè)計.163.5標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇.233.6導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計.243.7脫模推出機構(gòu)的設(shè)計.263.8溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計.274模具裝配294.1模具的裝配.294.2模具的安裝及加工要點.30結(jié)束語錯誤!未定義書簽。致謝錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。第1頁共34頁1緒論利用塑料注射成型機成型塑料制品的模具就是塑料注射模具，其結(jié)構(gòu)由制品的形狀及注射機形式?jīng)Q定的。塑料注射模具是塑料制品中應(yīng)用最廣的，由注射模具生產(chǎn)的制品已占塑料產(chǎn)品的80%以上。注射模具在結(jié)構(gòu)上也是塑料模具中最復(fù)雜的。掌握注射模具的基本結(jié)構(gòu)，其它模具也就觸類旁通了。1.1塑料模具的現(xiàn)狀和發(fā)展塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。自1927年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種性能的塑料，特別是聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料發(fā)展迅速，其速度超過了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯與聚苯乙烯等四種通用塑料，使塑件在工業(yè)產(chǎn)品與生活用品方面獲得廣泛的應(yīng)用，以塑料代替金屬的實例，比比皆是。塑料有著一系列金屬所不及的優(yōu)點，諸如：重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性好、易于造型、生產(chǎn)效率高與成本低廉等。但也存在許多自身的缺陷，諸如：抗老化性、耐熱性、抗靜電性、耐燃性及比機械強度低于金屬。但隨著高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)及成型工藝的進步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的塑料高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展2。我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為3.7：1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家3。模具是塑件生產(chǎn)的重要工藝裝備之一。模具以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。不同的塑料成型方法使用著不同的模塑工藝和原理及結(jié)構(gòu)特點個不相同的塑料模具。塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素占80%。一副質(zhì)量好的注射?？梢猿尚蜕习偃f次，壓縮模大約可以生產(chǎn)25萬件，這些都同模具設(shè)計和制造有很大的關(guān)系。在現(xiàn)代塑件生產(chǎn)中，合理的模塑工藝、高效的模塑設(shè)備、先進的塑料模具和制造技術(shù)是必不可少的因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、塑件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的設(shè)計制造和更新為前提。隨著國民經(jīng)濟領(lǐng)域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來愈第2頁共34頁短、用戶對塑件質(zhì)量的要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展。隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)廣泛應(yīng)用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模具在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。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)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一4。1.2塑料注射模具的設(shè)計步驟注射模具的設(shè)計，在傳統(tǒng)上一般按如下步驟進行：（1）確定型腔的數(shù)目。確定方法有多種，如鎖模力、根據(jù)最大注射量、根據(jù)制品精度要求、根據(jù)經(jīng)濟性等，在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況采用哪一種方法。（2）選定分型面。雖然在制品設(shè)計階段分型面已經(jīng)考慮或者選定，在模具設(shè)計階段仍應(yīng)再次校核。從模具結(jié)構(gòu)及成形工藝的角度判斷分型面的選擇是否合理。（3）型腔的配置。這是模具結(jié)構(gòu)總體方案的規(guī)劃和確定。因為一旦型腔布置完畢，澆注系統(tǒng)的走向和類型便已確定。冷卻系統(tǒng)和脫模機構(gòu)在配置時也必須給予充分的注意。要避免各種系統(tǒng)的干涉。布置結(jié)束后，模板的外形尺寸基本上就可以確定下來。在此基礎(chǔ)上可以選定合適的模架。（4）確定澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)設(shè)計的合理性對制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著決定性的影響。（5）確定脫模方式。在確定脫模方式時首先要確定制品和流道凝料滯留哪一側(cè)，必要時要設(shè)計強迫制品滯留的結(jié)構(gòu)（如拉料桿），然后再決定是采用的是推桿結(jié)構(gòu)還是推件板結(jié)構(gòu)。（6）冷卻系統(tǒng)和脫模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。冷卻系統(tǒng)與脫模機構(gòu)的同步設(shè)計有助于兩者的很好協(xié)調(diào)。（7）確定凹模和型芯的結(jié)構(gòu)和固定方式。當(dāng)采用鑲塊式凹?；蛐托緯r，應(yīng)合理地劃分鑲塊并同時考慮到這些鑲塊及鑲塊固定板的強度、剛度、可加工性、緊固性及可更換性。（8）確定排氣方式。由于在一般的注射模中注射成形的氣體可以通過分型面和推件桿處的空隙排出，因此，注射模具的排氣問題往往被忽略。（9）繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖。在以上工作的基礎(chǔ)上繪制注射模具的結(jié)構(gòu)草圖。在第3頁共34頁總體結(jié)構(gòu)設(shè)計時切忌將模具結(jié)構(gòu)設(shè)計得過于復(fù)雜，應(yīng)優(yōu)先考慮采用簡單的模具結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)草圖完成后，應(yīng)與工藝、產(chǎn)品設(shè)計及模具制造及使用人員共同研究討論直至相互認可。（10）繪制模具的裝配圖。裝配圖應(yīng)盡量按照國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。裝配圖中要清楚的表明各零件的裝配關(guān)系，以便于工人裝配。裝配圖上應(yīng)盡量包括主要尺寸，并填寫名細表和標(biāo)題欄，還應(yīng)有技術(shù)要求。（11）繪制模具零件圖。由模具裝配圖上拆繪零件圖的順序是先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡單，先成形后結(jié)構(gòu)零件。（12）編寫設(shè)計說明書。設(shè)計說明書中除了編寫設(shè)計任務(wù)書、注射成形工藝卡外，還應(yīng)有以下內(nèi)容：模具與注射機有關(guān)參數(shù)的校核；型腔數(shù)目的計算依據(jù)；澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計計算；成形零件的尺寸與公差計算；凹模壁厚和墊板厚度的、剛度與強度校核，型芯偏移和變形計算；開模力與脫模力計算、推桿數(shù)目與直徑的計算；調(diào)溫系統(tǒng)的熱平衡和傳熱面積計算，包括冷卻通道的直徑、長度和數(shù)量；彈簧的強度與剛度計算。1.3課題任務(wù)要求本課題是杯座注射模設(shè)計與應(yīng)用。主要利用PROE三維設(shè)計軟件實現(xiàn)模具的設(shè)計與制造。完成該注射模具裝配圖設(shè)計，全部零件圖紙設(shè)計，模具成型零件PROE三維造型設(shè)計，以及完成該注射模具的制造工藝設(shè)計。第4頁共34頁2塑件分析及設(shè)計方案確定2.1塑件分析圖2.1所示為杯座三維圖圖2.1杯座三維圖2.1.1結(jié)構(gòu)分析如下從零件圖上分析，該零件外形為圓柱形，塑件成型壁厚較薄(0.80mm)，成型時易發(fā)生翹曲、變形；造成圓柱直徑不協(xié)調(diào)。該零件屬于中等復(fù)雜程度5。2.1.2表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。第5頁共34頁2.2塑料的選材及性能分析67本塑件屬于一種外觀產(chǎn)品，對外觀要求較嚴(yán)格，如圖2.2所示。其材料采用的是聚丙烯（PP），其材質(zhì)為：PP。圖2.2杯座實體零件圖2.2.1塑件材料的使用性能聚丙烯密度小，強度、剛