塑料垃圾桶注塑模畢業(yè)設計

1、畢業(yè)設計（論文）塑料垃圾桶注塑模設計摘要：根據(jù)日常生活中的塑料紙簍，利用實體模型測量產品的尺寸，對實體進行建模，并對塑件的模具進行設計，包括塑件成品的設計、工藝參數(shù)的分析與計算、工作部分的設計、模具結構的設計和加工方案的制定，其中重點介紹了分型面的設計與模架的設計與計算，本文主要運用Pro/ENGINEER 及其EMX4.1模塊來完成整個設計工作。從中學習到了許多的模具設計的知識和對在校所學知識的深化，設計的整個過程實現(xiàn)了無紙化，有利于提高模具的生產效率和節(jié)約了生產成本，并大大縮短了生產的周期。關鍵詞：Pro/E；HYPERLINK :/mould.newmaker /cat_1060001.

2、html注射模；塑料垃圾桶；澆注系統(tǒng)；分型面Abstract: according to the daily life of plastic basket, the entity model of measuring the size of product, by modeling the entity, and the design to the mold plastic parts, comprising a plastic product design, process parameter analysis and calculation, the working parts of th

3、e design, the mold structure design and processing plan, which focus on this paper introduces the design and calculation of design and mold surface, this paper mainly uses Pro/ENGINEER and the EMX4.1 module to complete the whole design work. Learned a lot of die design knowledge and knowledge of the

4、 colleges deepening, the whole design process to achieve a paperless, improve the dies production efficiency and save the production cost, and shorten the production cycle.Keywords: Pro/E; injection mould; plastic trash; gating system; parting surface一、前言世界工業(yè)經濟和科學技術的發(fā)展，帶動了模具制造業(yè)的迅速發(fā)展。模具已經成為現(xiàn)代工業(yè)生產的主要成

5、型工具。塑料，橡膠，陶瓷，玻璃，皮革，耐火材料以及建材制品等大部分產品也都是采用模具成型。因此個發(fā)達工業(yè)國家都十分重視對模具品種的開發(fā)，質量的改進，加工精度的提高和制造周期的縮短?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務的同時，也直接為高新技術產業(yè)服務。由于模具生產要采用一系列高新技術，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術、計算機網(wǎng)絡技術、激光技術、逆向工程和并行工程、快速成型技術及敏捷制造技術、高速加工及超精加工技術等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術產業(yè)的一個重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術水平的高低，在很大程度

6、上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。模具技術是上世紀下半葉制造業(yè)中發(fā)展最快的技術之一，由于模具的設計和制造是一個非常復雜的過程，并且是一個不斷反復的過程，目前，采用具有三維參數(shù)化特征造型功能的CAD支撐軟件，在模具設計中應用并行工程原理，實現(xiàn)模具管理、工藝分析與設計及模具結構設計的一體化是一種較有代表性也很有應用前景的模具CAD系統(tǒng)開發(fā)方法。目前，CAD/CAM技術的推廣已由“甩圖板”階段跨入到了深化應用階段。CAPP技術的應用，可以大大提高企業(yè)工藝編制的效率和準確性；PDM系統(tǒng)的應用，可以對產品開發(fā)數(shù)據(jù)進行有效的管理；MIS/ERP系

7、統(tǒng)的應用，則可以從根本上降低企業(yè)的成本，提高生產和管理效率。這些系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的集成和功能上的配合，并逐步實現(xiàn)企業(yè)的全面信息化，已成為CAD/CAM技術深化應用的主題, 是模具發(fā)展的第二次變革。近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產量中所占的比重越來越大。從模具設計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： QWf（1）加深理論研究 |,yeOx :在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經有經驗設計階段逐漸向理論技術設計各方面發(fā)展，使得產品的產量和質量都得到很大的提高。 D3dA l （2）高效率、自動化 g?mHy :大量

8、采用各種高效率、自動化的模具結構。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產品質量，提高生產率，降低成本起了很大的作用。 _T ;H0( （3）大型、超小型及高精度 U)(yWmXT :由于產品應用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。 Ru, （4）革新模具制造工藝 $& hLo$X :在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。 KT

9、_L%2 （1）發(fā)展?jié)摿θ匀缓艽螅号c全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產值在全國模具總產值中的比例也占到70近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當快。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產銷量高速增長，汽車模具潛在市場十分巨大。據(jù)介紹，在生產汽車時，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需200多件內飾件模具，而制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型

10、塑料模具，從模具行業(yè)生產能力看，目前滿足率僅約50%。在建筑領域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢所趨，預計2010年全國塑料門窗和塑管普及率將達到30%50%，塑料排水管市場占有率將超過50%，都會大大增加對模具的需求量。應該說，塑料模具的應用潛力是不可低估的。專家預測，大型、精密、設計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。（2）設備有待提高：然而，塑料模具盡管成為時下最為誘人的“奶酪”，但櫻桃好吃樹難栽。由于塑料零配件形狀復雜、設計靈活，對模具材料、設計水平及加工設備均有較高要求，并不是人人都可以輕易涉足的。專家認為，目前中國與國外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產業(yè)發(fā)展的三大瓶

11、頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結果檢驗等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約14畢業(yè)設計選題的意義通過不斷的學習，加之此次畢業(yè)設計，使我認識到模具發(fā)展的廣闊前景，由于模具技術的迅速發(fā)展，對社會的快速發(fā)展有著積極重要的意義，模具設計與制造成為一個行業(yè)，越來越引起人們的重視。我國模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經了半個多世紀，近幾年來，我國模具技術有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。當然模具的種類在不斷的增多，模具的材料要求在不斷的提高，所以說我國模具工業(yè)的前景是非常樂觀的。為了

12、對模具有個初步認識，本設計以典型模具結構注射模為設計任務，通過查詢相關資料、個人設計和計算等一系列過程，完成塑料垃圾桶的造型設計、工作零件的構形設計，對模具其他零件的功用、分型面、澆注系統(tǒng)等設計進行分析說明第一章 HYPERLINK :/211.83.32.106/jpkc/2006/slcxgy/anli/2/1.htm 塑料制品及工藝分析一、制件圖 圖1-1 塑件圖塑件 高 厚度2mm二、塑件的工藝分析該塑件為塑料垃圾桶，顧名思義，主要用于垃圾的盛放，由于該塑件在使用時有碰撞，有潮濕等環(huán)境影響，要求材料有較好的機械性能，如抗拉強度、抗應力開裂性、彈性模量都要求較好，且配合關系要求高。根據(jù)產

13、品要求，該塑件為小批量生產。一般精度要求m，無飛邊毛刺縮孔流痕等工藝缺陷。由圖可知，該垃圾桶整體結構為柱體，側壁壁厚為2，帶孔部分較厚，塑件的屬于中小件，PP材料能夠滿足充模流動要求?？紤]制件壁厚不均，為防止變形，應強化冷卻，模具溫度取下限值，延長冷卻時間。5.原材料的工藝性 見下表：塑料品種PP熱塑性塑結構特點料使用溫度可以在100長期穩(wěn)定使用性能特點屈服強度，抗拉強度、抗壓強度、硬度和彈性均優(yōu)異，幾乎不吸水成型特點1在氧，熱，光的情況下易解聚，老化，必須加入防老化劑。2.在超過280會發(fā)生降解，故成型時應避免熔料長時間滯留在料筒內。3體流動性好，易成型長流程塑件。4.熔點和熔點熱焓量比LD

14、PE高，在結晶和冷卻過程中會放出較多的熱量，故模具有較好的冷卻系統(tǒng)。5.由于熱收縮和結晶作用，在成型過程中比容積有較大的變化。6.熔料低溫高壓取向明顯，故要控制成型溫度。7.型收縮率大，低溫呈脆性，要求壁厚均勻。第二章 cxgy/anli/2/2.htm 確定注塑機機類型1注塑機的初選1計算塑件的體積根據(jù)制件的三維模型與數(shù)據(jù)，估算求得塑件的體積為：V1320cm3；故一次注射所需要的塑料總體積為：V480mm3。2計算塑件的質量查手冊1得密度為：/cm3塑件的質量為：M1=V1 =288g塑件和澆注系統(tǒng)凝料總質量為：M= g=288g3選用注射機根據(jù)總體積V1480 cm3,初步選取螺桿式注塑

15、成型機海天海天200T。注塑成型機海天200T主要參數(shù)如下表2-1所示表2-1注塑機參數(shù)理論注射量499 cm3最小模具厚度200mm注射壓力141MPa定位孔的直徑160鎖模力2000kN噴嘴端部RSR10mm拉桿內間距510mm510mm噴嘴口孔徑 3mm最大模具厚度510mm移模行程470mm2、注塑機的終選 （1）注射量的校核公式：（0.8-0.85）W公W注式中W公注塑機的公稱注塑量（cm3）；W注每模的塑料體積量，是所有型腔的塑料加上澆注系統(tǒng)塑料的總和（cm3）；如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為480cm3小于注塑機的理論注射量499cm3，將數(shù)據(jù)代入公式得：480cm3 499

16、cm3，故滿足要求。（2）模具閉合高度的校核公式：HminH閉Hmax如裝配圖可知模具的閉合高度H閉400 mm，而注塑成型機的最大模具厚度Hmax=510mm, 最小模具厚度Hmin=200mm,滿足HminH閉Hmax安裝要求。（3）模具安裝部分的校核模具的外形尺寸為220mm200mm，而注塑成型機拉桿內間距為510mm510mm，故能滿足安裝要求。模具定位圈的直徑100注塑機定位孔的直徑100，滿足安裝要求。澆口套的球面半徑為SR1=SR+(1-2)=11滿足要求。澆口套小端直徑R1R+ (1-2)=3+1=4滿足要求。（4）模具開模行程的校核公式：H模 = H1+ aH注式中： H模

17、模具的開模行程(mm )H注注塑成型機移模行程(mm )H1包括流道凝料在內的制品的高度（mm）a安全距離510（mm）代入數(shù)據(jù)得：H模217.56+10mmH注470mm，滿足要求。（5）鎖模力的校核公式：FKAPm式中：F注射機的額定壓力(kN) ；A制件和流道在分型面上的投影面積之和(cm)Pm型腔的平均壓力(Mpa) ；K安全系數(shù)，通常取K=1.11.2；將數(shù)據(jù)代入公式得：25F=2000KN324.87KN，滿足要求。（6）注射壓力的校核公式： Pmax KP0式中：Pmax注射機的額定注射壓力(Mpa) ；P0注射成形時的所需調用的注射壓力(Mpa)；K安全系數(shù)將數(shù)據(jù)代入公式得：K

18、90=117 MPa Pmax=141Mpa 滿足要求結論：選取螺桿式注塑成型機海天200T完全符合本模具的使用要求。第三章 HYPERLINK :/211.83.32.106/jpkc/2006/slcxgy/anli/2/3.htm 模具結構分析與設計1型腔數(shù)目的確定：制件為小批量生產，故采用一模二腔。 優(yōu)點： 1) 保證產品的精度要求。 2) 冷卻系統(tǒng)便于設置同時冷卻效果很好。 2分型面的確定：圖3-1凸模圖3-2凹模圖3-3分型面3.澆注系統(tǒng)的確定用一個主澆道進料。優(yōu)點：一方面有利于模具的制造，另一方面保證端面尺寸的精度。如將分流道和側澆口做在大型芯上，由于澆注凝料的存在，使其端面凸凹

19、不平，不能保證尺寸精度。側澆口采用矩形側澆口，有利控制熔體的充模。4.脫模方式的確定根據(jù)分型面的選擇及制件外形特點，采用推件板推出制件。其優(yōu)點： 制件受力均勻在推出時不產生變形。 制件表面質量不受影響。 無須設置復位桿使模具結構緊湊。5.冷卻系統(tǒng)的結構設計PP 熔點和熔點熱焓量比 LDPE 高，在結晶和冷卻過程中會放出較多的熱量，故模具應設置冷卻系統(tǒng)。打孔用于冷卻5.排氣方式的確定因為此模具是中小型模具且塑件流動性較好可利用分型面間隙及零件配合間隙來排氣6.模架的選擇見以下手繪圖： 圖3-4模架主視圖 圖3-5模架俯視圖 表3-1模架明細表第四章 HYPERLINK :/211.83.32.1

20、06/jpkc/2006/slcxgy/anli/2/3.htm 模具結構分析與設計1.澆注系統(tǒng)尺寸的計算1)分流道截面尺寸的計算采用如下的經驗公式來計算分流道的直徑：D=1/2*L1/4式中： D分流道的直徑(mm) ； G制品質量(g)； L分流道的長度(mm)； 將數(shù)據(jù)代入公式得： D=1/2*L1/40.2564(66.64)1/2*(4.75)1/4= 由公式q/(Wh)104s-1進行校核是否合理q熔體的充模速度(cm/s) 制件的體積為V1=300cm，由前述知充模時間為2s，故q=150 cm/s于是 q/(Wh)=6=90104 s-1104s-1、符合要求2模壁厚和墊板厚度

21、、剛度與強度計算與校核p 模具強度計算許用應力(Mpa)；由組合式，低粘度和4級精度的條件，查長手冊1得：p1/5+0.001r)25(0.35(81.63) 1/581.63)m1).凹模側壁強度條件計算公式：R=r(p/ p-2P)1/2 -1 (p2P)p=133MpaP=25Mpa將數(shù)據(jù)代入公式得：R 綜合1)、2)得：R85mm 2).凹模墊板的剛度計算公式：t=0.91r(Pr/Ep)將數(shù)據(jù)代入公式得：t34mm3).凹模墊板的強度計算公式：t=1.1r(P/p)將數(shù)據(jù)代入公式得： t= 21mm 綜合3)、4)得：t=34mm第五章 HYPERLINK :/211.83.32.1

22、06/jpkc/2006/slcxgy/anli/2/5.htm 擬定制品成型工藝塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定1、PP注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格料筒溫度()后段：160-220中段：180-200前段：160-180成型時間(t)注射時間：2保壓時間：15冷卻時間：20噴嘴溫度()220-310螺桿轉速(r/min)60模具溫度()20-50注射壓力(MPa)25112、填寫模塑成型工藝卡寧波大紅鷹職業(yè)技術學院塑料紙簍成型工藝卡片資料編號車間共 頁第 頁零件名稱塑料紙簍材料牌號PP設備型號海天200T裝配圖號圖3-4材料定額g440每模件數(shù)1零件圖號圖5-1單件質量g288工裝號零

23、件圖5-1(比例：1：20)材料干燥設備真空干燥機溫度()80時間（h）2料筒溫度()后段160-220中段180-200前段160-180噴嘴220-310模具溫度()20-50成型時間(s)注射2保壓15冷卻20壓力(MPa)注射壓力2511背壓20-25后處理溫度時間額定(s)輔助10時間單件處理編制校對審核組長車間主任檢驗組長主管工程師第六章 模具設計難點與特色總結這次的畢業(yè)設計，按照無紙化模具設計的一般流程，設計了塑料紙簍的模具進行了模流，分析用了各種CAD軟件PRO/E等分析軟件，進行設計和分析。在完成本次畢業(yè)設計的過程中，本人漸漸地熟悉了注塑模具設計的一般過程和步驟。設計過程中需大量地運用已學過的知識，因此很好地鞏固了書本上所學到的知識，配合自己動手所得到的實踐經驗，對所學知識（尤其專業(yè)知識）掌握得更加牢固。在本次設計過程中遇到過不少問題，例如對以往知識的遺忘，軟件的不熟悉，很多功能以前都沒有接觸過等，因此需從頭學起，邊學邊做，也因為這樣，印象特別深刻，掌握得特別牢固。在設計過程中，模具的分型面的確定和裝配圖的繪制都是難點，通過問同學，老師，查書等方法一步