塑料模具畢業(yè)論文設(shè)計(jì).doc

畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題目名稱：姓 名：班 級：學(xué) 號：系 部： 指導(dǎo)教師：武漢工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二00一二 年 5 月 12 日緒論塑料，成為當(dāng)前人類使用的一大類材料。目前我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已經(jīng)深入國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。塑料工程通常是塑料制造與改性，塑料制品與模具設(shè)計(jì)是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具，如壓鑄模，澆鑄模，非金屬制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。采用模具生產(chǎn)制件具有色、生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原料，成本低等優(yōu)點(diǎn)，模具成型已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。模具機(jī)械，電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對國民經(jīng)濟(jì)的社會發(fā)展起著越來越大的作用。一個(gè)國家面具生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱，水平的高低，直接影響許多部門新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。我國為了優(yōu)先發(fā)展模具工業(yè)，定制了一系列優(yōu)惠政策，并把它放在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要的戰(zhàn)略地位。對塑料模具的全面要求就是能夠高效的生產(chǎn)出外觀性能符合使用要求的制品。 塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料模具的應(yīng)能生產(chǎn)并滿足給定的形狀，尺寸，外觀和內(nèi)在性能要求的制品。要求模具能被高效的應(yīng)用，且操作簡便，并達(dá)到自動化水平要求模具又合理的結(jié)構(gòu)，制造容易且成本低廉。同時(shí)，也要求有足夠的使用壽命。近年來塑料模的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率，自動化，大型，精密，長壽命模具總產(chǎn)量中所占比例越來越大，在各種塑料模具中看來，注射模在生產(chǎn)中所占比例是最大的，起著十分重要的作用，再世界塑料成型模具產(chǎn)量中的板書以上為注射模。在這次設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識，將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)踐中來，本次設(shè)計(jì)的塑件也是通過使用注射模來成型的。本套設(shè)計(jì)主要放在塑件結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，如注射機(jī)的選用和校核，分型面的選擇，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，分流道的設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等等。在設(shè)計(jì)過程中，首先用Proe進(jìn)行三維造型，然后用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足，難免會出現(xiàn)錯誤，敬請?jiān)?，并給出指正。制件三視圖：三視圖制件三維圖：立體圖塑料模設(shè)計(jì)程序一 塑料制件的分析：1. 材料成型工藝性能：本產(chǎn)品選用材料PC（聚碳酸酯性能如下：聚碳酸酯的沖擊強(qiáng)度特別突出。它的彈性模量較高. 受溫度影響極小，耐熱溫度為120。耐寒達(dá)-100才脆化，尺寸穩(wěn)定性高。耐腐蝕，耐磨性均良好。 透明性好，密度為1.021.05gcm，塑料原料為無色透明材料. 存在著高溫下對水的敏感性。長期浸在沸水中，會引起水解或裂開。在成形加工時(shí)控制不當(dāng)，容易發(fā)生制品開裂現(xiàn)象。在某些化學(xué)試劑(如四氯化碳)中聚碳酸酯可能會產(chǎn)生“應(yīng)力開裂”。但聚碳酸脂還可用玻璃纖維來增強(qiáng)，這樣具有更高的剛性和力學(xué)強(qiáng)度，并能消除聚碳酸脂可能存在“應(yīng)力集中”現(xiàn)象2.主要用途：主要用來制造齒輪、蝸桿、齒條、凸輪、心軸、軸承、墊圈、鉚釘、泵葉輪、汽車汽化器部件、 車燈燈罩、閃光燈燈罩、節(jié)流 閥、潤滑油輸油管，各種外殼、 容器等。二塑料成型特點(diǎn):1.無定形塑料，收縮率小，熱穩(wěn)定性好，成形溫度范圍寬，超過330才呈現(xiàn)嚴(yán)重分解，分解時(shí)產(chǎn)生無毒、無腐蝕性氣體2.吸濕性極小，但水敏性強(qiáng)，含水量不得超過0.2%，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象3.流動性差，溢邊值為0.06mm左右，流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快4.宜在高模溫高料溫和高壓慢速的條件下成型。模溫控制在80110C較好成型溫度在280320為宜。5.內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，易開裂，要嚴(yán)格控制加工條件。6.塑件壁厚要均勻，不宜過厚，避免尖角與缺口，有金屬嵌件應(yīng)預(yù)熱，脫模斜度去2以上.三塑件的結(jié)構(gòu)，尺寸精度，表面質(zhì)量的分析：1.結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形，邊上帶R角從總體結(jié)構(gòu)上分析，形狀相對較規(guī)則，沒側(cè)抽芯。該零件屬于中等復(fù)雜程度。 尺寸精度分析：該產(chǎn)品未標(biāo)注公差，查塑料模課程設(shè)計(jì)P53按MT5等級計(jì)算。 外形尺寸：108mm、50mm 內(nèi)形尺寸40mm、57mm、17mm、1、46mm、R0.5mm、57mm、2mm標(biāo)注公差后外形尺寸：108、50。標(biāo)注公差后的內(nèi)形尺寸：40 、57、17、1、46mm、R0.5、200.40查模具設(shè)計(jì)教材P10表1-2得PC（聚碳酸脂）的收縮率為（0.50.8）%，此處取0.65%2. 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量通過對塑件的體積與質(zhì)量的計(jì)算，可選出注射機(jī)及確定模具的型腔數(shù)量。經(jīng)計(jì)算，塑件的體積為4367.8mm根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查的PC的密度為=1.021.05g/cm去密度為0.0013kg/cm。則塑件的質(zhì)量W=V=0.0013kg/cm*4.3678cm=0.00567814kg取5.7g。 該塑件可采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，根據(jù)其相關(guān)尺寸，初步選用注射機(jī)為XS-Z-30型3. 成型工藝參數(shù)：預(yù)熱溫度：（110120）；料筒溫度(后段):（210240）料筒溫度(中段)：（230280）；料筒溫度(前段)：（240285）。噴嘴溫度：（240250）；模具溫度：（90110）。注射壓力：(80130）Mpa;成型時(shí)間：（2090)s；后處理方法：鼓風(fēng)烘箱；后處理溫度：（140145）;后處理時(shí)間：4h。四注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.分型面的選擇：根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面即選在塑件外形最大輪廓處；分型面的選擇優(yōu)利于塑件的順利脫模；有利于模具的加工制造；有利于排氣。綜合以上原則，分型面應(yīng)選在如下位置（圖一）。圖一2.確定型腔的排列方式本塑件在注射時(shí)采用一模兩件。綜合考慮澆注系統(tǒng)和模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，采取以下（圖二）排列方式，這種排列便于模具的分布和塑料在流道中的均勻流動。但缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的流程較長，但塑件本身較小，對成型沒太大響。圖二3.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得XS-Z-60型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑d1=2mm噴嘴前端球面半徑SR1=12mm。根據(jù)模具主流道尺寸與模具噴嘴的尺寸關(guān)系SR= SR1+(12)mm及d=d1+（0.51）mm可算得SR=14mm，d=3mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其角度為（26）【模具設(shè)計(jì)教材P91】其草圖結(jié)構(gòu)如下（圖三）所示： 圖三4. 分流道的設(shè)計(jì) 本副模具分流道截面形狀選用半圓形，根據(jù)PC的流動性，將截面半徑取r=8，根據(jù)型腔數(shù)目，分流道長度去80mm。 分流道的表面粗糙度度：由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能低，一般Ra取1.6m左右。 澆口的設(shè)計(jì)：本副模具采用側(cè)澆口，塑件的壁厚為2mm，制品復(fù)雜性較簡單，屬于中小型制品，所以相關(guān)尺寸如下圖（圖四）標(biāo)注計(jì)算： 圖四查塑料模設(shè)計(jì)教材P96表4-1可知，澆口壁厚a=1mm寬度b=（310）a此處取a=5長度L=（0.72）取0.65。五模具型芯與型腔的尺寸計(jì)算：1.型腔徑向尺寸計(jì)算公式：LM=（LS+LSSCP-）+0z,此處，=1/31/2模具設(shè)計(jì)教材P115，塑件尺寸較大、精度要求低時(shí)取小值，反之取大值。本副模具設(shè)計(jì)中精度MT5，=1/350：L1M=(50+50x0.65%-x1/3)00.94=50.07500.94. 108：計(jì)算后的模具型腔尺寸為108.452.2.型腔深度尺寸計(jì)算公式：HM=(HS+HSSCP-2/3)- +0z塑件深度尺寸為8，經(jīng)計(jì)算HM7.82977取7.83。3.型芯徑向尺寸的計(jì)算公式：LM=（LS+LSSCP+）0-.計(jì)算后相應(yīng)的模具型芯尺寸如下表所示塑件尺寸4057170.5146型芯尺寸40.51-0.84057.6205-0.94017.3605-0.5800.75325-0.401.2565-0.4046.54-0.840型芯相關(guān)尺寸表4.型芯高度尺寸計(jì)算公式：hM=(hS+hSSCP+2/3)-Z0計(jì)算后相應(yīng)的高度尺寸如下所示：h1=（2+2x0.65%+2/3x1/3）-Z0=2.2352-0.400，h2=（6+6x0.65%+2/3x1/3）-Z0=6.61222-0.400.5. 中心距的計(jì)算公式：Cm=（1+Scp）CSz/2.帶入數(shù)字計(jì)算Cm=（1+0.65%）x120.26.注：為了便于計(jì)算與加工，以上數(shù)據(jù)均精確到小數(shù)點(diǎn)后2位.六.型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.該塑件屬于小型塑件，一模多腔加工。應(yīng)選擇整體嵌入式凹模，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，裝拆方便，可以保證各個(gè)型腔的形狀尺寸一致，其結(jié)構(gòu)圖如下（圖五）所示：圖五整體嵌入式型腔壁厚尺寸的確定：該塑件外形為矩形，內(nèi)壁短邊50mm，側(cè)查模具設(shè)計(jì)教材P308附錄E可得知側(cè)壁厚S取3035mm，此處取30mm.其型腔結(jié)構(gòu)圖如下（圖六）所示：圖六七模架的選擇：1查模具設(shè)計(jì)手冊（電子版），選用標(biāo)準(zhǔn)模架，其結(jié)構(gòu)與相關(guān)參數(shù)如下（圖七）所示： 圖七相關(guān)參數(shù)如下（表一）表： 表一根據(jù)（圖二）型腔排列的尺寸標(biāo)注，可確定模架相關(guān)尺寸。八裝配圖的繪制：其結(jié)構(gòu)圖如下所示（具體尺寸詳見裝配圖） 主視圖 俯視圖 左視圖九.模具閉合高度的校核：所設(shè)計(jì)模具閉合高度應(yīng)在所選注射機(jī)允許安裝模具的的高度范圍。在本副模具設(shè)計(jì)中，初選注射機(jī)為XS-ZY-30，查模具手冊（電子版）如圖所示：圖八從裝配圖只中可知，模具的的閉合高度為244mm，經(jīng)計(jì)算，分型后的高度為271mm，因此初選注射機(jī)不符合要求。根據(jù)模具手冊，選XS-ZY-125型注射機(jī)滿足模具閉合要求。其結(jié)構(gòu)圖如下（圖九）所示：圖九滿足HminHHmax(注：Hmin注射機(jī)允許安裝的最小模具高度，H為模具高度，Hmax為注射機(jī)允許安裝的最大模具高度。)九.結(jié)束語總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是三年大學(xué)生活中的最后一個(gè)工作項(xiàng)目，具有非同尋常的意義，畢 業(yè)設(shè)計(jì)的完成也為我們的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號。它對大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活中 所學(xué)知識的一個(gè)總結(jié)概括，更是一次檢驗(yàn)，讓我們每個(gè)人都能清楚了解自己在大 學(xué)中學(xué)習(xí)的效果。 確定了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目后，開始可以說腦中是一片空白，很茫然，不知 所措無從下手。于是就在互聯(lián)網(wǎng)上查找關(guān)于塑料模的相關(guān)資料，接著我又查找相關(guān)的專業(yè)書籍，尋找塑料注塑模具的設(shè)計(jì)思路和一些塑料注塑模具設(shè)計(jì)與制造的 實(shí)例進(jìn)行參考。有了這些實(shí)例和思路就為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了“骨架” ，接下去就 要為這個(gè)“骨架”添加“血肉” ，最后使它生動完整。 我們模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)了機(jī)械制圖及AUTOCAD機(jī)械設(shè)計(jì)以及 、 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課， 數(shù)控機(jī)床及編程模具制造工藝與工裝 、 沖 壓工藝與模具設(shè)計(jì) 塑料模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)課，這些課程對我順利進(jìn)行 畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了一個(gè)基石的作用。比如，畢業(yè)設(shè)計(jì)中零件圖和模具裝配圖的繪制 與機(jī)械制圖及AUTOCAD的學(xué)習(xí)是分不開的，模具的改進(jìn)也要機(jī)械設(shè)計(jì) 模 具制造工藝與工裝等課程的幫助，更不用說塑料模具設(shè)計(jì)與制造這門專業(yè) 課的重要作用了。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我我學(xué)到了許多知識，包括課本上學(xué)不到的知識。當(dāng)然， 在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的一些難題。通過我們翻閱相關(guān)的書籍，在網(wǎng)絡(luò)上尋找答案和 經(jīng)過任老師的悉心指教和幫助最終才得以解決