畢業(yè)論文-微型儀表保護(hù)罩塑料工藝及模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)報(bào)告(論文)題目： 微型儀表保護(hù)罩塑料工藝分析及模具設(shè)計(jì) 作者所在系部： 材料工程系 作者所在專業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 作者所在班級(jí)： 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號(hào) ： 指導(dǎo)教師姓名 完 成 時(shí) 間 ： 學(xué)院教務(wù)處制目 錄摘要 3第1章 模塑工藝規(guī)程的編制 41.1 產(chǎn)品工藝性分析 41.1.1 塑件的工藝性分析 41.1.2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 51.1.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定 5第2章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 72.1 分型面選擇 72.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 72.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 72.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 82.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 82.3 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8

2、2.4 成型零件的設(shè)計(jì) 9 2.5 排氣機(jī)構(gòu) 92.6 溫度控制方式 9第3章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 105.1 模具閉合高度的校核 105.2 模板行程的校核 115.3 最大注射量的校核 115.4 注射壓力的校核 115.5 鎖模力的校核 11參考文獻(xiàn) 12摘要本文依據(jù)過(guò)濾管塑料模具設(shè)計(jì)流程編著，詳細(xì)說(shuō)明了一個(gè)塑件的模型成型要求，綜合介紹了塑件的模塑工藝規(guī)程的編制、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核等內(nèi)容。文中所有技術(shù)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)均按照國(guó)標(biāo)相關(guān)規(guī)定選取，對(duì)模具制造過(guò)程提供了詳細(xì)資料和加工參數(shù)。關(guān)鍵詞：保護(hù)罩 液壓機(jī)動(dòng)抽芯 塑料模具設(shè)計(jì)

3、第1章 模塑工藝規(guī)程的編制1.1 產(chǎn)品工藝性分析該塑件是保護(hù)罩，其零件圖如下1-1所示。本塑件的材料為熱塑性材料ABS，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。圖1-1 零件圖1.1.1 塑件的工藝性分析1.1.1.1塑件的原材料分析 塑件的原材料分析：塑件的材料采用ABS，屬于熱塑性塑料，密度為：1.031.07，抗拉強(qiáng)度3050Mpa，抗彎強(qiáng)度4176Mpa，拉伸彈性模量15872277Mpa，彎曲彈性模量13802690Mpa，收縮率0.3%0.8%，常取0.5%，該材料綜合性能好，即沖擊強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性能也較好，并有良好的耐寒性。從成型性能上看，ABS的吸濕性和對(duì)水分子的敏感性

4、較大，在加工前必須進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱處理，以消除水氣造成的制件表面色斑和云紋.由于ABS的加工溫度較高，對(duì)各種工藝因素的變化較為敏感，所以料筒前端和噴嘴部分的溫度控制十分的重要，ABS流動(dòng)性中等，其融解體粘度較高，因而在注射時(shí)應(yīng)采用較高的注射壓力，具體效果以中等注射速度為佳。塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析；從使用性能上看該塑件不耐強(qiáng)酸和堿類溶液，能溶于甲苯，松節(jié)油，脂肪醇，環(huán)已酮溶劑。1.1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu) 該零件為儀表保護(hù)罩，為非規(guī)格的形狀，且有側(cè)孔，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須把塑件設(shè)計(jì)在定模上，且在定模上 設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于塑件的側(cè)表面是弧形的，不適合設(shè)側(cè)滑塊，故考慮機(jī)動(dòng)抽芯，設(shè)為

5、液壓機(jī)動(dòng)抽芯。1.1.1.3 尺寸精度及表面質(zhì)量分析 尺寸精度分析 該零件要求精度等級(jí)為未注MT5級(jí)，精度要求較低，相對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證，從塑件的壁厚上來(lái)看，絕大部分壁厚為2mm，較均勻，有利于零件的成型。表面粗糙度分析 型芯的表面粗糙度級(jí)別要比型腔的粗糙度值高1-2級(jí)。綜上分析可以看出，注射時(shí)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。1.1.2 計(jì)算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算單個(gè)塑件的體積： V單=76.269mm計(jì)算單個(gè)塑件的重量：根據(jù)手冊(cè)可查得ABS的密度為 P=1.05g/cm故單個(gè)塑件的重量為 m單=VP=

6、76.2691.0510-3g=80.083g由于塑件尺寸適中，設(shè)采用一模兩腔的摸具結(jié)構(gòu),所以兩個(gè)塑件及澆注系統(tǒng)凝料 總體積V總=195.562mm 總質(zhì)量m總=205.340g從實(shí)際注射量應(yīng)在額定注射量的20%80%之間考慮，初選注射機(jī)型號(hào)：XS-ZY-500型1.1.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定查找附錄A:ABS的成型工藝臺(tái)數(shù)可作為如下選擇:注射溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度料筒溫度:后段溫度t1選用160中段溫度t2選用170前段溫度t3選用190噴嘴溫度：選用180注射壓力:選用100Mpa注射時(shí)間:選用5S保壓時(shí)間:選用10S冷卻時(shí)間:選用25S第2章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要

7、包括：分型面的選、摸具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式和澆口位置設(shè)置、摸具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)型與抽心機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分型面選擇 分型面應(yīng)在外型輪廓最大出盡量避免使塑件外觀不良,還要便于塑件的脫模使塑件盡可能留下模或動(dòng)模內(nèi),所以把分型面定在塑件下端面處（如圖所示）2.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.2.1主流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得XS-ZY-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸;噴嘴前端孔徑d0=4mm噴嘴前端孔球面半徑: R0=18mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R=R0+(12) mmD=d0+(0.51)=8mm取主流道球面半徑R=20mm 取主流道的小端直徑 d=5mm，為了便于將料從

8、主流道中拔出,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐型其斜度13度，此處選擇主流道末端選為d=7mm2.2.2分流道的設(shè)計(jì) 本塑件的形狀比較簡(jiǎn)單,厚度適中，熔料填充腔比較容易,選用截面形狀為半圓形分流道,查表5-9得R=3.5mm2.2.3澆口的設(shè)計(jì) 該零件為儀表保護(hù)罩，要求外表面光滑，無(wú)痕跡可選用的澆口形式有重疊時(shí)澆口、點(diǎn)澆口和潛伏式澆口。其中潛伏式澆口去除澆口留下的痕跡可選在制品內(nèi)測(cè)，對(duì)制品的外觀無(wú)影響，但澆口制造較為復(fù)雜|；點(diǎn)澆口去除交口留下的痕跡在制品的外表面，對(duì)制品的外觀有一定影響而且必須采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的三板模，；重疊式澆口較為簡(jiǎn)單，去除交口留下的痕跡在制品的斷面不影響制品的外觀。該零件中等產(chǎn)量，每一件分

9、攤的模具成本也較多，要求模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉。綜上，選擇單分型面注射模，重疊式澆口進(jìn)料。2.3抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)分析，該塑件成型時(shí)必須采用側(cè)向外抽芯，由于塑件的側(cè)表面是弧形的（如圖2所示），不適合設(shè)側(cè)滑塊，故考慮機(jī)動(dòng)抽芯，設(shè)為液壓機(jī)動(dòng)抽芯。液壓缸利用45的鋼板支架固定，厚度為10mm，階梯型，用M6的螺釘固定在模具定模座板上。支架上固定液壓缸的孔位置根據(jù)液壓缸法蘭標(biāo)準(zhǔn)位置制造計(jì)算抽芯距：S抽=S+（23）mm= =8mm2.4成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）定模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定模模采用整體式模具形腔，具體結(jié)構(gòu)在零件圖里說(shuō)明。（2）動(dòng)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動(dòng)模主要是多個(gè)型芯相組合而構(gòu)成，其的結(jié)構(gòu)形式如其零件圖所示

10、。2.5排氣機(jī)構(gòu)因?yàn)樵摿慵樾⌒土慵荒汕?，所以利用分型面及推桿之間的縫隙排氣即可，不必考慮排氣方式2.6溫度控制方式因塑料的加熱溫度對(duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高容易分解 （分解溫度為250），成型時(shí)溫度要控制在5080，具體措施是布置冷卻水管。（1） 冷卻水管直徑: 10mm（2） 冷卻回路的形式: 型腔處設(shè)多道循環(huán)流道第3章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核從實(shí)際注射量應(yīng)在額定注射量的20%80%之間考慮，初選注射機(jī)型號(hào)：XS-ZY-500型注射機(jī)。注射機(jī)主要參數(shù)如下XS-ZY-500型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)螺桿直徑（mm）45注射容量（cm）250注射壓力（MPa）150鎖模力（kN）1800模具最

11、大厚度（mm）350模具最小厚度（mm）250模板行程（mm）350噴嘴球半徑（mm）18噴嘴孔直徑（mm）4定位孔直徑（mm）125頂出中心孔徑（mm）1505.1模具閉合高度的校核模具閉合高度為：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7 =335mm開模行程為: 1550mm由上述計(jì)算模具的閉合高度H=335mm，即滿足模具HminHHmax 的安裝要求5.2模板行程的校核XS-ZY-250型注射機(jī)的最大開模行程S=350mm，滿足式（515）的出件要求，即 SH1+H2（510）mm =108+40+（510） =155mm5.3最大注射量的校核 K利V公V 查表得V公=2503 K利=0.20.8 故 2500.8=2002V件=276.269=152.538 2500.2=50 故注射量滿足條件5.4注射壓力的校核 P公P P公=130MPa查表得P=90Mpa故P公P，注射壓力滿足條件5.5鎖模力的校核F鎖pA分F鎖=1800KN 查表q=25Mpa，A分=350cm2qA分=25350=875 NF鎖故鎖模力滿足要求參考文獻(xiàn)1 鄧明主編，實(shí)用模設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 徐茂功、桂定一主編，