高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目名稱：高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)題目類型： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 時(shí) 間： 2011.3 至 2011.6 目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告中文摘要外文摘要正文11 前言12 選題背景12.1 課題來(lái)源12.2 目的12.3 意義22.4 國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)22.5 國(guó)外的現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)43 注射成型工藝規(guī)程的編制53.1 塑件的工藝性分析53.2 計(jì)算塑件的體積和重量63.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定73.4 塑料成型設(shè)備參數(shù)74 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)94.1 分型面的選擇94.2 確定型腔的數(shù)目及排列方式114.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)124.4 排

2、氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)214.5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)214.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)234.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)254.8 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)274.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)335 模具零件的計(jì)算345.1 型腔工作尺寸的計(jì)算355.2 型芯工作尺寸計(jì)算365.3 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計(jì)算385.4 冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算395.5 斜導(dǎo)柱側(cè)分型與抽芯的有關(guān)計(jì)算415.6 模架的選擇446 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核456.1 模具閉合厚度校核456.2 噴嘴尺寸校核456.3 模具安裝尺寸校核466.4 開(kāi)模行程的校核467 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖467.1 本模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖見(jiàn)圖467.2 本模具的

3、工作原理478 結(jié)論47參考文獻(xiàn)48畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間：11年3月 日10年6月 日3畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）1） 所需資料：注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)、模具cam、模具標(biāo)準(zhǔn)、分析與繪圖軟件等。2） 原始數(shù)據(jù)：制品材料、制品圖如下。 4畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容1）查閱參考文獻(xiàn)2）外文翻譯3）撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告4）注射模設(shè)計(jì)塑料制品結(jié)構(gòu)分析；注射成型工藝參數(shù)選擇、模架選擇、注射機(jī)選擇；成型零部件、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)； 模具總體方案設(shè)

4、計(jì)和比較；主要零部件強(qiáng)度、剛度計(jì)算；繪制模具裝配圖；繪制主要零部件圖；編制成型零件數(shù)控加工程序。5）撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目標(biāo)及具體要求3） 目標(biāo)：通過(guò)本設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)塑料注射模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和全過(guò)程，學(xué)習(xí)繪圖、分析軟件的應(yīng)用，訓(xùn)練工程設(shè)計(jì)能力；4） 具體要求（按畢業(yè)設(shè)計(jì)工作條例要求）：查閱資料：近35年參考文獻(xiàn)不少于15種（篇）；外文翻譯：原文不少于2萬(wàn)字符，譯文不少于3千漢字；撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告：不少于3千漢字； 繪制模具裝配圖：1張（計(jì)算機(jī)圖）；繪制主要零部件圖：總數(shù)不少于2張0#圖板大小，計(jì)算機(jī)圖；編制cam程序：編制12個(gè)成型零件cam程序；撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文：字?jǐn)?shù)不少于1.5萬(wàn)漢字

5、，計(jì)算機(jī)打印。6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 所需工具: 分析與繪圖軟件。上機(jī)機(jī)時(shí)：約100小時(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題 目 名 稱高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告日期 2011年4月9日 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)1 題目來(lái)源題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。2 研究的目的和意義2.1 研究的目的隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷地更新，高壓技術(shù)在科學(xué)研究，機(jī)械生產(chǎn)，生活用品方面都有很大的需求。為了滿足這些方面的需求，需要將高壓氣體封閉起來(lái)，以便運(yùn)用。為了能夠有效的封閉高壓氣體，需要研究高壓瓶蓋。考慮到生產(chǎn)成本，生產(chǎn)周期的要求，采用注塑模具生產(chǎn)比較合理。為了使生產(chǎn)出的產(chǎn)品

6、能夠滿足要求，就需要對(duì)注塑模具進(jìn)行研究。2.2 研究的意義對(duì)注塑模具進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，一方面能夠滿足生產(chǎn)的需求，另一方面也能加深對(duì)注塑模具的了解，將自己學(xué)到的知識(shí)加以運(yùn)用，將知識(shí)掌握的更加牢靠，同時(shí)也可以在注塑模的設(shè)計(jì)中學(xué)到新的知識(shí)。3 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱1張永俊，王沖，劉曉寧，礦泉水瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè),2002,no.6:32-34頁(yè)2張建宇，張南，劉志民，氣壓瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，電加工與模具，2006，增刊:38-42頁(yè)3張維合，飲料瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè)，2010，第36卷第9期:49-51頁(yè)4孟廣季，劉有余，大輸液塑料瓶蓋注塑模的設(shè)計(jì)j，工藝.裝備，2009，機(jī)械制造4

7、7卷第537期:61-62頁(yè)5鄭新建，孫先明，胡凡建，程剛，點(diǎn)滴瓶瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，模具技術(shù)，2005，第 1 頁(yè) 共 8 頁(yè)no4:17-21頁(yè)6朱計(jì)，張?jiān)觯瑥埥?，類彥威，基于cae分析的鉸鏈?zhǔn)剿芰掀可w注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè)，2008，第34卷第1期:44-47頁(yè)7尹健，一種專用瓶蓋的注塑模設(shè)計(jì)n，貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，第4期:62-64頁(yè)8嚴(yán)麗，黃國(guó)強(qiáng)，壓出式瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007，第4期:153-154頁(yè)9張曉黎，張磊，劉保臣，洗發(fā)液瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè)，2008，第34卷第1期:47-49頁(yè)10康俊遠(yuǎn)，吳任和，洗發(fā)水瓶蓋注射模設(shè)計(jì)和工藝分析

8、n，塑性工程學(xué)報(bào)，2007，第14卷第4期:147-150頁(yè)11張永俊，羅進(jìn)生，瓶蓋注射模設(shè)計(jì)及若干工藝問(wèn)題探討j，電加工與模具，2002，第3期:60-61頁(yè)12吳光明，瓶蓋注射模的設(shè)計(jì)j，現(xiàn)代機(jī)械，2000，第1期:30-31頁(yè)13劉建仁，瓶蓋熱流道注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè)，2008，第34卷第9期:63-66頁(yè)14陶筱梅，杜小清，劉好，防偽瓶蓋注塑模強(qiáng)制脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)j，塑機(jī)與模具，2007，第11期:86-88頁(yè)15田利民，多頭螺桿驅(qū)動(dòng)的瓶蓋注射模設(shè)計(jì)j，模具工業(yè)，2009，第35卷第2期:43-45頁(yè)16汪立勝，黃友訓(xùn)，彈簧壓蓋注射模設(shè)計(jì)j，塑料注射模技術(shù)，2006，第10期:44-46

9、頁(yè)17s.h.tang*,y.j.tan,s.m.sapuan,s.sulaiman,n.ismail,r.samin,the use of taguchi meth-od in the design of plastic injection mould for reducing warpagej,journal of materials processing technology,2007,182:418-12618s.h.tang*,y.m.kong,s.m.sapuan,r.samin,s.sulaiman,design and thermal analysis of plastic i

10、njection mouldj, journal of materials processing technology,2006,171:259-26719maria l.h.low and k.s.lee*,a template approach to manage mould-testing stage in a plastic injection mould projectj,international journal of production research,2007,vol 45,no.20:4685-471420c.g.li,c.l.li*,plastic injection

11、mould cooling system design by the configuration space methodj,computer-aided design,2008,40:334-34921m.l.h.low and k.s.lee*,mould data management in plastic injection mould industriesj,international journal of production research,2008,vol.46,no.22:6269-630422li xu,william xu and yingfa chen,plastic

12、 injection molding process optimization using software tools,2001,int.j.vehicle design,vol.25,nos1/2:53-634 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向4.1 國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀及發(fā)展4.1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已經(jīng)能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已經(jīng)能生產(chǎn)相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。成型工藝方面

13、，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大的進(jìn)展；氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟。4.1.2 cad/cae/cam應(yīng)用現(xiàn)狀為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合模具企業(yè)使用的cad/cae/cam系統(tǒng)。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè)，它們的cad/cam應(yīng)用狀況多停留在購(gòu)買(mǎi)國(guó)外先進(jìn)的cad/cam系統(tǒng)和設(shè)備上，但在其上進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā)較少，資源利用率低。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些中小型模具企業(yè)，則很少應(yīng)用cad/cam，有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替固板繪圖。4.1.3 發(fā)展趨勢(shì)在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后

14、，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融第 3 頁(yè) 共 8 頁(yè)入到國(guó)際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)我國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展。我國(guó)塑料模具工業(yè)今后的主要發(fā)展方向?yàn)椋禾岣叽笮?、精密、?fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例；在塑料模具設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用cad/cae/cam技術(shù)；推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)；開(kāi)發(fā)新的成型工藝與快速經(jīng)濟(jì)模具；提高塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。4.2 國(guó)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)注塑成型是大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來(lái)，國(guó)外的注塑模cad技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已經(jīng)

15、開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過(guò)程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十年來(lái)，注塑模cad技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。4.3 研究的主攻方向我國(guó)模具塑料模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能的方向發(fā)展。5 主要研究?jī)?nèi)容、需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路5.1 主要研究?jī)?nèi)容5.1.1 塑料制品結(jié)構(gòu)分析該塑料制品為薄壁制品，且要求要耐高壓

16、，考慮到高壓瓶蓋的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)成本的要求，選擇的材料為abs，因?yàn)閍bs來(lái)源廣，成本低，有良好的穩(wěn)定性能，抗壓能力很強(qiáng)，能夠滿足要求。5.1.2 注射成型工藝參數(shù)選擇abs注射成型性工藝參數(shù)為工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式噴嘴形式通用式料筒溫度/前部200210中部210230后部180200噴嘴溫度()180190模具溫度()5070注射壓力(mpa)7090保壓壓力(mpa)5070螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)30605.1.3 注射機(jī)選擇注塑模具是安裝在注射機(jī)上使用的。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用的注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計(jì)的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。

17、注射機(jī)是生產(chǎn)熱塑性塑料制件的主要設(shè)備，按其外形注射機(jī)可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注射機(jī)。5.1.4 模架選擇模架的選擇要根據(jù)塑件的尺寸和材料的特性選擇。5.1.5 成型零部件的設(shè)計(jì)成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。5.1.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要完節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接應(yīng)響，是模具設(shè)計(jì)者

18、重視的技術(shù)問(wèn)題。5.1.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，要先確定脫模的方式，再計(jì)算脫模力。脫模方式是由塑件的特性決定的。確定了脫模方式，再由脫模方式來(lái)計(jì)算脫模力。5.1.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。5.1.9 主要零部件強(qiáng)度、剛度的計(jì)算設(shè)計(jì)出零件后，還需要計(jì)算它的強(qiáng)度和剛度，看其能否使用要求。5.1.10 零件圖形的繪制零件圖設(shè)計(jì)出來(lái)以后，要繪制其二維圖形和三維圖形。5.2 需重點(diǎn)研究的問(wèn)題5.2.1 模架的選

19、擇選擇出模架后，并不能直接確定該模架是否滿足要求。5.2.2 澆口位置的設(shè)計(jì)澆口位置的的選擇很大程度決定了塑件的質(zhì)量，所以澆口的位置設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，而澆口的位置不好確定。5.2.3 型腔數(shù)量的確定型腔的數(shù)量不好確定。5.3 解決的思路5.3.1 確定模架的合格當(dāng)選擇模架后，要進(jìn)行注射量的校核、鎖模力的校核和開(kāi)模行程的校核，當(dāng)這些校核都滿足要求時(shí)，才能確定選擇的模架是適用的。5.3.2 澆口位置的確定要確定澆口位置選擇的是否合適，可以用proe模流分析來(lái)確定。5.3.3 型腔數(shù)量的確定型腔數(shù)量的確定和選擇的模架有關(guān)，根據(jù)模架的尺寸和塑件的尺寸以及生產(chǎn)批量要求和成本要求，可以

20、確定型腔的數(shù)量。第 5 頁(yè) 共 8 頁(yè)6 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件及解決的辦法6.1 必須具備的條件1.要進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，先要對(duì)國(guó)內(nèi)外和設(shè)計(jì)有關(guān)的資料有一定的了解，知道該怎么進(jìn)行。2.進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，要有專業(yè)的指導(dǎo)書(shū)籍。3.要能繪制零件的圖形。4.要能編制成型零件的加工程序。5.要有工具寫(xiě)畢業(yè)論文。6.2 解決的辦法1.去學(xué)校機(jī)房下載和畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的中文和英文文獻(xiàn)資料。2.去學(xué)校圖書(shū)館借模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)、模具cam、注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)，在網(wǎng)上下載相關(guān)的資料。3.使用autocad 2007繪制二維圖形，使用proe繪制三維圖形。4.學(xué)習(xí)用編程軟件編制程序。5.在電腦上用word 2

21、003寫(xiě)畢業(yè)論文。7 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排第06周：到學(xué)校計(jì)算機(jī)房下載和畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的中文和英文文獻(xiàn)及到圖書(shū)館借閱相關(guān)的手冊(cè)。第07周：寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告并進(jìn)行開(kāi)題答辯。第08周：對(duì)塑件進(jìn)行成型工藝分析，選擇注塑機(jī)，模架，校核最大注射壓力。第09周：設(shè)計(jì)模具的型腔和型芯，并繪制型腔及型芯的auto cad二維圖形及proe三維圖形。第10周：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并繪制澆口的圖形。第11周：選擇分型面，設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。第12周：設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)，并繪制零件的二維和三維圖形。第13周：將三維零件圖組裝成裝配圖，并繪制二維裝配圖。第14周：書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿。第 7 頁(yè) 共 8 頁(yè)第15周：把

22、寫(xiě)好的畢業(yè)論文初稿交給導(dǎo)師批閱，修改畢業(yè)論文。第16周：檢查整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，進(jìn)行畢業(yè)答辯。8 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)摘要 在現(xiàn)代工業(yè)中，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具工業(yè)已經(jīng)成為制造業(yè)的基礎(chǔ)，而在模具行業(yè)中，塑料模具又是重中之重。cad/cam/cae軟件技術(shù)的應(yīng)用更加促進(jìn)了塑料模具的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)的是高壓瓶蓋。本論文主要闡述了高壓瓶蓋注射模具的設(shè)計(jì)思路、工藝分析與模具設(shè)計(jì)過(guò)程。本次設(shè)計(jì)采用的是注射成型，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定型腔的數(shù)量為一模一腔。然后介紹了不同形式的分流道和澆口，并且比較確定合適的分流道和澆口。接著進(jìn)行

23、注射機(jī)的選擇和標(biāo)準(zhǔn)模架的確定，并對(duì)注射機(jī)進(jìn)行校核，再進(jìn)一步對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。針對(duì)塑件內(nèi)壁有凸筋，特優(yōu)化設(shè)計(jì)了斜滑塊推出機(jī)構(gòu)。對(duì)于塑件側(cè)壁上的小孔，則采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。本論文重點(diǎn)闡述了模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度和剛度的校核、斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。最后，利用autocad2007繪圖軟件繪制主要的零部件圖和模具裝配圖。關(guān)鍵詞 注射成型；注射機(jī)；模具；斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。第 iii 頁(yè) 共 iv 頁(yè)high-pressure cap injection molding process analysis and mold designabstrac

24、t in modern industry,the mould industry is an important area of high-tech industries. the mould industry has been the base of manufacture, while in the mould industry, the plastic mould is the most important one. the application of cad, cam, cae software technology facilicate the development of the

25、plastic mould. this design is high-pressure caps. in this paper, i expound the design idea of high-pressure capinjection molding , process analysis and mould design process. this design uses is the injection molding, in the design process,first, i analyzed the structure of plastic parts, determine t

26、he amount of cavity is a cavity of a mould. then introduces the different forms of runner and gate, and compare and determine the appropriate runner and gate. followed by injection machine selection and the determination of standard mould, and checking the injection mould, and further to the guiding

27、 mechanism, the introduction of institutions, the cooling system for the design calculations. for the convex tendons on the inner walls of plastic parts, i especially optimal design the introduced organizations of angled-lift splits. for the holes on the plastic wall, i use the oblique guide pin cor

28、e-pulling mechanism. this paper focuses on the structural design of the mould, forming part of the structural design, calculation and check the strength and stiffness, angle pin design of the side core pulling calculations. finally, i using autocad2007 drawing software rendering the main parts diagr

29、am and mould assembly drawing.keywords injection molding；injection machine；mould；angle pin side core pulling前言高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)1 前言塑料模具是模具行業(yè)中十分重要的行業(yè)。我國(guó)塑料模具行業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大的提高。注射成型是大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來(lái)，國(guó)外的注塑模cad技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，塑料模具行業(yè)的發(fā)展水平對(duì)一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)有著巨大的影響。做為二十一世紀(jì)的大學(xué)生，并且我們又學(xué)

30、的是模具制造專業(yè)，因此，我們要抓住這次機(jī)會(huì)，盡可能多的了解和掌握塑料模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為中國(guó)塑料模具的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谛尥晁械恼n程之后，走向社會(huì)之前的一次綜合性設(shè)計(jì)。在此次設(shè)計(jì)中，主要會(huì)用到所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)塑料模具有了更深層次的了解，能將自己在課堂上學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。同時(shí)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我也學(xué)到了查閱相關(guān)資料的方法和實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題的解決方法，這為我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我也得到了老師和同學(xué)們的幫助，在此表示感謝！由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏和水平的限制，且時(shí)間倉(cāng)促，在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)

31、了一些錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。在寫(xiě)畢業(yè)論文的過(guò)程中，我參考了塑料膜成型模具設(shè)計(jì)、中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典、簡(jiǎn)明塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)教材，引用了其中的公式及圖表。由于我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)不是很了解，所以在論文中存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望老師多加指正。2 選題背景2.1 課題來(lái)源課題來(lái)源于生產(chǎn)/社會(huì)實(shí)際。2.2 目的第 1 頁(yè) 共 48 頁(yè)模具行業(yè)的發(fā)展日新月異，塑料模具行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)制造業(yè)有著重要的影響。作為學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)專業(yè)的大學(xué)生，為了將來(lái)能夠更好的從事塑料模具設(shè)計(jì)這一行業(yè)，我們應(yīng)當(dāng)能夠了解和掌握塑料模具的一般設(shè)計(jì)步驟。進(jìn)行此課題，我能夠初步地設(shè)計(jì)一副塑料模具。為了能夠更好的掌握注塑模具設(shè)

32、計(jì)方面的知識(shí)，高壓瓶蓋注射模具作為一個(gè)技術(shù)含量比較高的課題，值得我們?nèi)パ芯?、設(shè)計(jì)。2.3 意義對(duì)本課題進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，一方面能夠使我們將自己在課堂上學(xué)到的知識(shí)加以運(yùn)用，將知識(shí)掌握得更加牢靠；另一方面能夠讓我們對(duì)塑料模具有更多的了解。同時(shí)，我們還能夠從這次設(shè)計(jì)中學(xué)到在實(shí)際工作中解決困難的途徑，為我們撿來(lái)的工作奠定了基礎(chǔ)。2.4 國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)2.4.1 國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%

33、左右1。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已經(jīng)能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具2；精密塑料模具方面，已經(jīng)能生產(chǎn)相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具2。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大的進(jìn)展；氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界

34、先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%80%相比，差距較大。選題背景在制造技術(shù)方面，cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模cad/cam系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的caxa系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模hsc5.0系統(tǒng)及cae軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具cad/cam技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合模具企業(yè)使用的cad/cae/cam系統(tǒng)。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè)

35、，它們的cad/cam應(yīng)用狀況多停留在購(gòu)買(mǎi)國(guó)外先進(jìn)的cad/cam系統(tǒng)和設(shè)備上，但在其上進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā)較少，資源利用率低。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些中小型模具企業(yè)，則很少應(yīng)用cad/cam，有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替固板繪圖。2.4.2 存在的主要問(wèn)題（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，但總體來(lái)看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織

36、協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。（3）大多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開(kāi)發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對(duì)創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開(kāi)發(fā)，同時(shí)也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。（4）供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率更低，估計(jì)不足60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際采購(gòu)越來(lái)越多，國(guó)際市場(chǎng)前景看好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。（5）體制和人才問(wèn)題的解決尚需時(shí)日。在社會(huì)

37、主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，第 3 頁(yè) 共 48 頁(yè)特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集體所有制原來(lái)的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已顯得越來(lái)越不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。2.4.3 發(fā)展趨勢(shì)在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融入到國(guó)際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)中國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向?yàn)椋海?）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。

38、（2）在塑料模具設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用cad/cam/cae技術(shù)。（3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。（4）開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具，以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。（5）提高塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。（6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。（7）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模cad/cam的關(guān)鍵技術(shù)之一

39、。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。2.5 國(guó)外的現(xiàn)狀、存在的主要問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)注塑成型是大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來(lái)，國(guó)外的注塑模cad技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過(guò)注射成型工藝規(guī)程的編制程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量3。近十年來(lái)，注塑模cad技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改

40、進(jìn)。國(guó)外塑料模具存在的主要問(wèn)題是；相比較國(guó)內(nèi)塑料模具的價(jià)格，國(guó)外塑料模具的價(jià)格要高上很多，因此生產(chǎn)成本也要高很多。3 注射成型工藝規(guī)程的編制3.1 塑件的工藝性分析3.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs),屬熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑料強(qiáng)度高，耐水、耐油性好，介電性能與溫度和頻率無(wú)關(guān)，是理想的絕緣材料4；從成型性能上看，該塑料具有很好的加工性，成型容易，收縮率較小，制件尺寸容易控制，但是其吸水性較大，易使成型后制件上產(chǎn)生氣泡，銀絲、斑紋等缺陷，因此應(yīng)注意注塑前對(duì)原料的干燥。另外，在成型時(shí)應(yīng)采用較高的成型溫度和注射壓力，以提高熔料的流動(dòng)性，減小收縮率

41、。3.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析塑件圖如圖1所示：第 5 頁(yè) 共 48 頁(yè)圖1 塑件圖（1）結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓錐形，在頂部?jī)蓚?cè)壁上有2個(gè)小孔，其為通孔。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。在其內(nèi)壁上還有2個(gè)凸筋，其高度為2.5mm，長(zhǎng)度為28.75mm。因此，用推桿或推板不能直接推出塑件，可以采用斜滑塊推出機(jī)構(gòu)來(lái)推出塑件。該零件屬于中等復(fù)雜程度零件。（2）尺寸精度分析。該零件各個(gè)尺寸均未注明公差，為了提高經(jīng)濟(jì)效益，則按未注明公差尺寸來(lái)處理，根據(jù)課本上的表2-1查得abs材料的適用未注公差等級(jí)為mt5級(jí)，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證。從塑件

42、的壁厚上來(lái)看，兩側(cè)的壁厚為3.75mm，底部的壁厚為2.5mm，壁厚差為1.25mm，較均勻，有利于零件的成型。（3）表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，因此表面要求比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。3.2 計(jì)算塑件的體積和重量計(jì)算塑件的體積：用proe軟件繪制塑件的三維圖形，計(jì)算出塑件的體積為第 7 頁(yè) 共 48 頁(yè)126.46cm，澆注系統(tǒng)的體積為4.83cm。計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得abs的密度為1.02g/cm1.20g/cm,取其平均密度為1.11g/cm

43、。故塑件的質(zhì)量為：w=v =126.461.11 =140.37 g經(jīng)計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量，根基手冊(cè)，采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需的壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)為xs-z-250型。3.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，abs塑料的成型工藝參數(shù)4可作如下選擇。試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t選用200；中段溫度t選用220；前段溫度t選用240；噴嘴溫度：選用200；注射壓力：選用100mpa（相當(dāng)于注射機(jī)表壓35kgf）；注射時(shí)間：選用15s；保壓壓力：選用72mpa（相當(dāng)于注射機(jī)表壓25kg

44、f）；保壓時(shí)間：選用10s；冷卻時(shí)間：選用15s。3.4 塑料成型設(shè)備參數(shù)根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)確定注塑機(jī)為xs-z-250型5，查資料得知其技術(shù)參數(shù)如下：螺桿直徑： 50mm注射容量： 250cm注射壓力： 147mpa鎖 模 力： 1800kn注射速率： 114g/s塑化能力： 55kg/h模板行程： 500mm模具厚度： 200350mm噴嘴球半徑： 18mm噴嘴孔直徑： 4mm定位孔直徑： 100mm3.4.1 注射量的校核在一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，注射機(jī)的最大注射量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括澆道及凝料和飛邊），通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好是注射機(jī)最大注射量的80%，所以選用的注射機(jī)最大注射量應(yīng)滿足：式中 注射機(jī)的注射量（cm），取=250 cm； 塑件的體積（cm），取=126.83 cm； 澆注系統(tǒng)的體積（cm），取=4.83 cm。代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： cm cm200131.66所以注射量符合要求。3.4.2 注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力，應(yīng)該大于注射機(jī)注射成型所需調(diào)用的注射壓力,即注射機(jī)的額定注射壓力為147mpa，abs注射成型所需的注射壓力為100 mpa，所以注射壓力符合要求。3.4.3 鎖模力的校核注射模的結(jié)構(gòu)