模具專業(yè)畢業(yè)設計（論文）-盒蓋注塑模設計

模具專業(yè)畢業(yè)設計（論文）--盒蓋注塑模設計盒蓋注塑模設計目錄1緒論 12塑件成型工藝性分析 221塑件的分析 222聚乙烯PE的性能分析 223PE的注射成型過程及工藝參數(shù) 23注塑機規(guī)格 331注射機型號的確定 332注射機的相關(guān)參數(shù)的校核 34分型面和型腔數(shù)目選擇 541分型面位置的確定 542型腔數(shù)目的確定 65澆注系統(tǒng)的設計 751主流道的設計 752澆口的設計 86型腔型芯設計 961成型零件的結(jié)構(gòu)設計 97模架的確定 1071模架的選擇 1072模架各尺寸的校核 108導向與脫模機構(gòu)的設計 1181導向定位機構(gòu)的設計 1182脫模推出機構(gòu)的設計 119溫度調(diào)節(jié)與排氣系統(tǒng)的設計 1291溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 1292排氣系統(tǒng)設計 12結(jié)論 13參考文獻 14

1緒論11當前模具設計發(fā)展趨勢隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉(zhuǎn)在實現(xiàn)中華民族的偉大復興口號的倡引下中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高并能獲得極大的經(jīng)濟效益因而引起了各國的高度重視和贊賞在日本模具被譽為進入富裕的原動力德國則冠之為金屬加工業(yè)的帝王在羅馬尼亞則更為直接模具就是黃金可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視早在1989年3月頒布的《關(guān)于當前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務近年來塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速高效率自動化大型長壽命精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內(nèi)塑料受熱熔化后在注塑機的螺桿或活塞的推動下經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內(nèi)塑料在其中固化成型12本次模具課程設計的任務本次課程設計的主要任務是盒蓋注塑模具的設計也就是設計一副注塑模具來生產(chǎn)盒蓋塑件產(chǎn)品以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量針對盒蓋的具體結(jié)構(gòu)通過此次設計使我對點澆口雙分型面模具的設計有了較深的認識同時在設計過程中通過查閱大量資料手冊標準期刊等結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)成型零部件澆注系統(tǒng)導向部分推出機構(gòu)排氣系統(tǒng)模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)有了系統(tǒng)的認識拓寬了視野豐富了知識為將來獨立完成模具設計積累了一定的經(jīng)驗2塑件成型工藝性分析21塑件的分析1外形尺寸與精度等級盒蓋整體尺寸71mm×52mm外部由長方形體并角形成內(nèi)部由一長方形腔但有個寬度為方形凸臺構(gòu)成盒蓋屬于外部配件表面精度要求較高尺寸精度要求不高聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種按聚合時采用的壓力不同可分為聚乙烯成型時在流動方向與垂直方向上的收縮差異較大注射方向的收縮率大于垂直方向上的收率易產(chǎn)生變形并使塑件澆口周圍部位的脆性增加聚乙烯收縮率的絕對值較大成型收縮率也較大易產(chǎn)生縮孔冷卻速度慢必須充分冷卻且冷卻速度要均勻質(zhì)軟易脫模塑件有淺的側(cè)凹時可強行脫模預熱和干燥溫度80-120時間1-2小時料筒溫度后段160-180中段180-200前段200-220模具溫度80-90注射壓力700-1000公斤力cm2㎡成型時間注射時間20-60秒保壓時間0-3秒冷卻時間20-90秒總周期50-160秒不需后處理根據(jù)塑件的三維模型利用三維軟件直接可查詢到可得出盒蓋體積V盒15043mm3盒蓋質(zhì)量查《模具設計與制造簡明手冊》com-2常用熱塑性塑料主要技術(shù)指標可知PE的密度為091～096gcm3gcm3計算可得盒蓋的質(zhì)量M盒16043cm3×0935gcm3≈15gXS-ZS-22參數(shù)如下表3-1注射機主要技術(shù)參數(shù)標稱注射量cm330 最大成型面積cm290 柱塞直徑mm2520 模板最大行程mm160 注射壓力75117 模板最大厚度mm180 注射行程mm130 模板最小厚度mm60 注射時間s05 模板尺寸mm250×380 注射方式雙柱塞 拉桿空間mm235 鎖模力kN250 電動機功率kw55 合模方式液壓機械 噴嘴球半徑mm12 推出形式及兩次推出時中心距兩次推出70 噴嘴孔直徑mm2 定位圈尺寸635 機器外形尺寸m234×086×146 32注射機的相關(guān)參數(shù)的校核1注射壓力的校核PE所需的注射壓力50100MPa這里取75MPa注射機公稱壓力117MPa注射壓力安全系數(shù)取k11313×75975117所以該注射機注射壓力合格2鎖模力的校核塑件的投影面積A152×7063796mm2因為澆注系統(tǒng)采取點澆口故澆注系統(tǒng)投影面積A20所以模具型腔內(nèi)的脹型力F脹A1×p模3796×25949KN式中p模式型腔的平均計算壓力值取注射壓力的20～40這里p模取25MPa取鎖模力安全系數(shù)k212k2×F脹12×9491139250所以注射機鎖模力合格4分型面和型腔數(shù)目選擇41分型面位置的確定如何確定分型面需要考慮的因素比較復雜由于分型面受到塑件在模具中的成型位置澆注系統(tǒng)設計塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度嵌件位置形狀以及推出方法模具的制造排氣操作工藝等多種因素的影響因此在選擇分型面時應綜合分析比較從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則a保證塑料制品能夠脫模這是一個首要原則因為我們設置分型面的目的就是為了能夠順利從型腔中脫出制品根據(jù)這個原則分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上最好在一個平面上而且此平面與開模方向垂直分型的整個廓形應呈縮小趨勢不應有影響脫模的凹凸形狀以免影響脫模b使型腔深度最淺c使塑件外形美觀容易清理d盡量避免側(cè)向抽芯塑料注射模具應盡可能避免采用側(cè)向抽芯因為側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復雜并且直接影響塑件尺寸配合的精度且耗時耗財制造成本顯著增加故在萬不得己的情況下才能使用e使分型面容易加工分型面精度是整個模具精度的重要部分力求平面度和動定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)因此分型面應是平面且與脫模方向垂直從而使加工精度得到保證如選擇分型面是斜面或曲面加工的難度增大并且精度得不到保證易造成溢料飛邊現(xiàn)象g使側(cè)向抽芯盡量短抽芯越短斜抽移動的距離越短一方面能減少動定模的厚度減少塑件尺寸誤差另一方面有利于脫模保證塑件制品精度h有利于排氣對中小型塑件因型腔較小空氣量不多可借助分型面的縫隙排氣因此選擇分型面時應有利于排氣分型面應設在注射時熔融塑料最后到達的位置而且不把型腔封閉分型面為第一分型面為第二分型面d2L主tanα6mm式中α4°4主流道球面半徑SRo注射機噴嘴球頭半徑12mm122mm14mm5球面的配合高度h3mm2主流道的凝料體積V主cm33主流道當量半徑Rn153÷2225mm24主流道澆口套形式主流道襯套為標準件可選購主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸易磨損對材料的要求較嚴格因而將主流道澆口套與定位圈分開設計以便于拆卸更換同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理設計中常采用碳素工具鋼T8A或T10A熱處理淬火表面硬度為50～55HRC如圖所示圖5-1澆口套52澆口的設計由于該塑件是外觀要求較高的盒類塑件且塑件材料為聚乙烯流動性極好為了能獲得外形清晰表面光澤的塑料制品所以采取點澆口澆口結(jié)構(gòu)形式如圖所示圖5-2澆口示意圖6型腔型芯設計61成型零件的結(jié)構(gòu)設計1凹模的結(jié)構(gòu)設計凹模是成型制品的外表面的成型零件按凹模的結(jié)構(gòu)不同可將其分為整體式整體嵌入式組合式和鑲拼式四種根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析本設計中采用整體式凹模2凸模的結(jié)構(gòu)設計型芯凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件通?？煞譃榻M合式和整體式兩種鑒于盒蓋的特殊結(jié)構(gòu)盒蓋注塑模具的成型零件包括動模型芯2動模型芯徑向尺寸的計算3動模型芯的高度尺寸的計算式中Ls-塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸mmls-塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸mmHs-塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸mmhs-塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸mm-修正系數(shù)取05～075-塑件公差-模具制造公差一般取13～14-塑件的平均收縮率聚乙烯P的收縮率為Sq15～20所以平均收縮率為175S注塑機最大開模行程mmH1塑件脫模推出距離距離mmH2塑件高度包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)mma取出凝料所需要的最短距離mm8導向與脫模機構(gòu)的設計81導向定位機構(gòu)的設計注射模的導向機構(gòu)用于動定模之間的開合模導向和脫模機構(gòu)的運動導向按作用分為模外定位和模內(nèi)定模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位而模內(nèi)定位機構(gòu)則通過導柱導套進行合模定位錐面定位則用于動定模之間的精確定位因為本塑件為小型塑件小批量生產(chǎn)所以采用帶頭直通式導柱不配導套導柱直接與模板導向孔配合導柱的材料選用低碳鋼20鋼滲碳淬火硬度為50～55HRC具體配合見裝配圖82脫模推出機構(gòu)的設計塑件兩次有內(nèi)凹采用斜推桿抽出開模時注射機拉動動模后退當模具推板與注射機頂桿接觸時迫使推板向前運動斜推桿向內(nèi)移動抽出塑件模具繼續(xù)后退時推出塑件閉模時由復位桿5使斜推桿復位1脫模力的計算所以認為是薄壁塑件所以脫模力的計算式為2校核推出機構(gòu)作用在塑件上的單位壓應力推出面積推出應力抗壓強度合格9溫度調(diào)節(jié)與排氣系統(tǒng)的設計91溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計查表得聚乙烯成型時所需的模具溫度30～60℃此處設模具的溫度為40℃1冷卻水的體積流量2冷卻水管直徑為了使水處于湍流狀態(tài)查表得d12mm3冷卻水在管道內(nèi)的流速大于最低流速110ms達到湍流狀態(tài)所以管道直徑選用合理4冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)查表得f722水溫為30℃時因此5冷卻管道的總傳熱面積6模具上應開設的冷卻水孔數(shù)92排氣系統(tǒng)設計本模具的排氣系統(tǒng)設計為利用斜推桿模板型芯之間的間隙排氣其com結(jié)論通過此次模具設計使我的專業(yè)知識更加系統(tǒng)化完善化在設計中我熟練掌握了查閱有關(guān)的技術(shù)標準和規(guī)范也培養(yǎng)了我綜合考慮結(jié)構(gòu)工藝性經(jīng)濟性以及標準化等的能力鞏固了過去所學的知識已掌握了注射模具設計的基本流程也鍛煉了我的動手能力和對于工程技術(shù)的嚴謹性總之通過這次嘗試使我的專業(yè)水平更上一層樓為以后的工作與深造打下了堅實的基礎雖然在這其中我們遇到了很多難以解決的問題但經(jīng)過全組組員的努力最終將他們一一克服我們相信只要不斷的努力就能取得更好的成績我們遇到的一個難點是型腔型芯的設計在詢問了老師通過了縝密的計算最終確定了方案這一次的成功使得我們對這一課程設計的信心大增在后來的設計中不斷攻破難題最終完成了這次的作業(yè)我覺得這次的設計不但讓我對課本知識有了更加深入的理解更重要的是它磨礪了我的性格對我以后的發(fā)展帶來不少的好處使我真正明白了實踐出真知的道理參考文獻[1]葉久新王群．[M]．北京2008[2]王文廣田寶善田雁晨塑料注射模具設計技巧與實例[M]．北京2003192-193[3]鄧明．]．北京[4]何忠保陳