家庭塑料碗注塑模具設(shè)計(jì)

密級(jí) 學(xué)號(hào) 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計(jì) 家庭塑料碗注塑模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 12 級(jí)機(jī)設(shè)本 3 班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 陳云 完成日期 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明 所呈交的設(shè)計(jì) 論文 是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立 進(jìn)行研究 所取得的研究成果 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 本設(shè) 計(jì) 論文 不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品 對(duì)本文 的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式表明 本人完全 意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān) 學(xué)位論文作者簽名 手寫 簽字日期 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 同意學(xué) 校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版 允許論文被查 閱和借閱 本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué) 位論文 保 密 在 年解密后適用本授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文屬于 不保密 請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打 學(xué)位論文作者簽名 手寫 指導(dǎo)老師簽名 手寫 簽字日期 年 月 日 簽字日期 年 月 日 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 摘要 根據(jù)塑料制品的要求 了解塑件的用途 分析塑件的工藝性 尺寸精度等技術(shù) 要求 考量塑件制件尺寸 本模具采用一模兩腔 直澆口進(jìn)料 注射機(jī)采用 80XB 型號(hào) 設(shè)置冷卻系統(tǒng) CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖 選擇模具合理的加工方 法 附上說(shuō)明書(shū) 系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字 簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件 從 而作出合理的模具設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) CAD 繪制二維圖 UG 繪制 3D 圖 塑件 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process dimensional accuracy select the workpiece size of the plastic parts The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HTF160XB models and set a cooling system CAD and UG drawing two dimensional assembly diagram and parts diagram reasonable mold processing methods Attach a manual use brief text a concise diagram and calculated analysis of plastic parts in order to make a reasonable mold design Keywords mechanical design mold design CAD drawing two dimensional map UG draw 3D maps injection 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 前 言 1 1 1 課題背景 1 1 2 課題分析 2 第二章 塑件分析 3 2 1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 5 2 2 塑件材料的確定 6 2 3 塑件材料的性能分析 6 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 7 3 1 注塑機(jī)的選擇和校核 8 3 1 1 注射膠量的計(jì)算 8 3 1 2 鎖模力的計(jì)算 8 3 1 3 注塑機(jī)選擇確定 9 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) 10 4 1 模架的選用 10 4 1 1 模架基本類型 10 4 1 2 模架的選擇 11 4 1 3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 4 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 4 2 1 主流道設(shè)計(jì) 15 4 2 2 分流道的設(shè)計(jì) 16 4 2 3 澆口的設(shè)計(jì) 17 4 3 分型面的設(shè)計(jì) 18 4 4 成型零部件的設(shè)計(jì) 18 4 4 1 成型零部件結(jié)構(gòu) 19 4 4 2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 20 4 5 脫模及推出機(jī)構(gòu) 20 4 5 1 脫模力 21 4 5 2 推出機(jī)構(gòu) 21 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 結(jié) 論 22 致 謝 23 參考文獻(xiàn) 24 附圖 2D 3D 裝配圖 25 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 0 第一章 前言 1 1 課題背景 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備 在汽車 電機(jī) 儀表 電器 電子 通信 家電和輕工業(yè)等行業(yè)中 60 80 的零件都依靠模具成形 并且隨著 近年來(lái)這些行業(yè)的迅速發(fā)展 對(duì)模具的要求越來(lái)越高 結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜 用模具 生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度 高復(fù)雜性 高一致性 高生產(chǎn)效率和低耗率 是其 它加工制造方法所不能比擬的 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在 強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高 塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大 越來(lái)越普遍 地采用塑料成型 注射模的種類很多 其結(jié)構(gòu)與塑料品種 塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很 多因素有關(guān) 其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的 定模部分安裝在注射 機(jī)的固定板上 動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上 在注射成型過(guò)程中它隨注射 機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng) 注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合 一般注 射模由成型零部件 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 澆注系統(tǒng) 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu) 加熱和冷卻系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 1 2 課題分析 本課題內(nèi)容是對(duì)家庭塑料碗進(jìn)行測(cè)繪 基于生產(chǎn)實(shí)踐之上的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè) 計(jì) 模具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有型腔布局 澆口形式與位置 模胚選擇 分型面的確定 冷卻系統(tǒng)設(shè)置 推出機(jī)構(gòu)設(shè)置 注塑機(jī)臺(tái)選擇及注塑工藝分析等 根據(jù)塑料制品的要求 了解塑件的用途 分析塑件的工藝性 尺寸精度等技術(shù) 要求 本模具采用一模四腔布局 側(cè)入式澆口進(jìn)料 注射機(jī)采用 80XB 型號(hào) 設(shè)置 冷卻系統(tǒng) CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖 系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字 簡(jiǎn)明的示 意圖和和計(jì)算分析 從而作出合理的模具設(shè)計(jì) 選擇合理的加工方法 模具方案確 定后進(jìn)行工藝分析 根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果大大提高了注塑模的質(zhì)量 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 1 第二章 塑件分析 2 1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu) 尺寸大小 精度等級(jí)和表面 質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析 只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模 具精度 課題目標(biāo)產(chǎn)品是一個(gè)生活中常見(jiàn)的家庭塑料碗 其零件外形如圖所示 具體結(jié) 構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙 該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 生產(chǎn)量大 要求較低的模具成本 成型容易 精度要求不高 產(chǎn)品 2D 3D 視圖 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度 為降低模具的加 工難度和模具的制造成本 在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得 低一些 由于塑料與金屬的差異很大 所以不能按照金屬零件的公差等級(jí)確定精度 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 2 等級(jí) 根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求 本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級(jí)精度 未注采用 MT8 級(jí) 精度般為 Ra 0 02 1 25 之間 模腔的表面粗糙度為塑件的 1 2 即 Ra m 0 01 0 63 模具在使用中 由于型腔磨損 使表面粗糙度不斷增加 所以應(yīng)m 隨時(shí)給以拋光復(fù)原 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高 為 Ra0 8 內(nèi)部為 Ra1 2 m m 2 2 塑件材料的確定 塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子材料 它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng) 性 可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸 并在成型固化后保持其既得形狀而 不發(fā)生變化 塑料有很多優(yōu)異性能 廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活 它具有密度 小 質(zhì)量輕 比強(qiáng)度高 絕緣性能好 介電損耗低 化學(xué)穩(wěn)定性高 減摩耐磨性能 好 減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn) 另外 許多塑料還具有防水 防潮 防透氣 防 輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能 此產(chǎn)品壁厚均勻 PP 性能優(yōu)良 成本低廉 符合需求生產(chǎn)量大的要求 容易成 型 對(duì)于本課題零件相當(dāng)適用 所以在這選擇其為產(chǎn)品的材料 2 3 塑件材料的性能分析 PP 是由聚乙烯共聚而成的 這三種組分的各自特性 使 PP 具有良好的綜合理 學(xué)性能 丙烯腈使 PP 有良好的耐腐蝕性 耐熱性及表面硬度 丁二烯使 PP 堅(jiān)韌 聚乙烯使 PP 有良好的加工性和染色性能 PP 價(jià)格便宜原料易得 是目前產(chǎn)量最大 應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一 是一種良好的熱塑性塑料 PP 無(wú)毒 無(wú)氣味 呈微黃色 成型的塑料有較好的光澤 不透明 密度為 1 02 1 05g cm3 既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水 性 水 無(wú)機(jī)鹽 堿 酸類對(duì) PP 幾乎沒(méi)有影響 PP 不溶于大部分醇類及烴類溶劑 但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹 在酮 醛 酯 氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液 PP 表 面受冰醋酸 植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂 PP 有一定的硬度 他 的熱變形溫度比聚聚乙烯 聚氯乙烯 聚酰胺等高 尺寸穩(wěn)定性較好 易于成型加 工 經(jīng)過(guò)調(diào)色配成任何顏色 其缺點(diǎn)是耐熱性不高 連續(xù)工作溫度為 70 左右 C 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 3 熱變形溫度約為 93 耐氣候性差 在紫外線作用下 PP 易變硬發(fā)脆 C PP 的性能指標(biāo) 密度 1 05 收縮率 1 016 熔點(diǎn) 3 dmKg C 160 3 彎曲強(qiáng)度 80Mpa 拉伸強(qiáng)度 35 49Mpa 拉伸彈性模量 1 8Gpa 彎曲彈性模量 1 4Gpa 壓縮強(qiáng)度 18 39Mpa 缺口沖擊強(qiáng)度 11 20 硬度 62 86HRR 體 2kJ 積電阻系數(shù) PP 的熱變形溫度為 93 118 制品經(jīng)退火處理后還可提高cm 130 10 左右 PP 在 40 時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性 可在 40 100 的溫度范圍內(nèi)使 用 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 3 1 注塑機(jī)的選擇和校核 3 1 1 注射膠量的計(jì)算 模具設(shè)計(jì)時(shí) 必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定 注射量的 80 以內(nèi) 校核公式為 mn 8021 式中 型腔數(shù)量n 單個(gè)塑件的重量 g 1m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量 g 2 本設(shè)計(jì)中 n 4 3g 4 1g 12m m 4x3 4 1 0 8 即 m 20 1g 因而預(yù)選注塑機(jī)額定注塑量最少為 20 1g 以上 3 1 2 鎖模力的計(jì)算 選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開(kāi)模力 不然模具分型面要分開(kāi) 而產(chǎn)生溢料 塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素 成型投影面積 2An 21 式中 n 型腔數(shù)目 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 4 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 n 4 795 628 12m2 本設(shè)計(jì)中 4x795 628 38082An 鎖模力和成型面積的關(guān)系根據(jù)依照以下計(jì)算公式確定 10PA 腔鎖 式中 鎖模力 kN P鎖 型腔壓力 MPa 腔 A 成型投影面積 mm 2 一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá) 60 80MPa 經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力通 常為 20 40MPa 這里取 30MPa 計(jì)算 A 1000 30 3808 1000 114 24 kN 取整 115 kN P腔 得出預(yù)選注塑機(jī)額定注塑壓力為 115 kN 以上 3 1 3 注塑機(jī)選擇確定 綜合考慮以上因素 選定注射機(jī)為 80XB 其相關(guān)性能符合成型方案要求 以下 相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 參數(shù) 單位 80 A 80 B 80 C 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量 PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 0 220 料筒加熱功率 KW 5 7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距 水平 垂直 mm 365 365 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 5 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開(kāi)距 最大 mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸 長(zhǎng) 寬 高 m 4 3 1 25 1 8 機(jī)器重量 t 3 22 最小模具尺寸 長(zhǎng) 寬 mm 240 240 表 HTF80XB 注塑機(jī)參數(shù) 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) 4 1 模架的選用 4 1 1 模架基本類型 注射模具的分類方式很多 此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典 型結(jié)構(gòu)如下 單分型面注射模 雙分型面注射模 帶有活動(dòng)成型零件的模 側(cè)向 分型抽芯注射模 定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模 自動(dòng)卸螺紋的注射模 熱流道注射 模 4 1 2 模架的選擇 根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析 確定該模具是單分型面的模具 由 GB T12556 1 12556 2 1990 塑料注射模中小型模架 可選擇 CI 型的模架 其基本結(jié)構(gòu)如圖所 示 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 6 模架結(jié)構(gòu)圖 CI 型模具定模采用兩塊模板 動(dòng)模采用一塊模板 又叫兩板模 大水口模架 適合直澆口的注射成形模具 由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式 經(jīng)過(guò)考慮分析 導(dǎo)柱導(dǎo)套 選擇選正裝 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外 輪廓尺寸 以此分析計(jì)算 模架的長(zhǎng) L 型腔長(zhǎng)度 190 復(fù)位桿的直徑 螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 300mm 綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為 CI 2330 A60 B60 C80 4 1 3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 保證模具在進(jìn)行開(kāi)合模時(shí) 保證公母模之間一定的方向和位 置 導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力 起了導(dǎo)向和定位的作用 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱 和導(dǎo)套等 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 1 有單節(jié)與臺(tái)階式之分 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 7 2 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面 6 8mm 3 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有圓錐或球形的引導(dǎo)部分 4 固定方式有鉚接固定和螺釘固定 5 其表面應(yīng)熱處理 以保證耐磨 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔 1 無(wú)導(dǎo)套的導(dǎo)向孔 直接開(kāi)在模板上 模板較厚時(shí) 導(dǎo)向孔必須做成盲 孔 側(cè)壁增加排氣孔 2 導(dǎo)套有套筒式 臺(tái)階式 凸臺(tái)式 3 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔 在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r 一般情況下 導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用 用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確 對(duì)合和塑料部品的形狀 尺寸精度 并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉 起到合模導(dǎo)向 的作用 4 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道 澆注系統(tǒng)可 分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類 本設(shè)計(jì)中采用普通直澆口澆注 系統(tǒng) 正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分 1 主澆道 2 第一分澆道 3 第二分澆道 4 第三分澆道 5 澆口 6 型腔 7 冷料穴 4 2 1 主流道設(shè)計(jì) 所選用 80XB 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下 噴嘴前段孔徑 d0 3mm 噴嘴圓弧半徑 R0 12mm 為了使凝料能夠順利拔出 主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 8 d d0 0 5 1 3 5mm 4 2 2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道 分流道應(yīng)能滿 足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài) 其作用是改變?nèi)垠w流向 使其以平穩(wěn)的 流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔 分流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短 折彎少 盡量減少流動(dòng) 過(guò)程中的熱量損失與壓力損失 節(jié)約塑料的原材料和降低能耗 由于分流道中與模 具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想 因此分流道表面 粗糙度值不要太低 一般取 Ra 為 1 6 m 本設(shè)計(jì)選擇矩形截面的分流道 d 6mm 4 2 3 澆口的設(shè)計(jì) 直澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具 一般開(kāi)設(shè)在分型面上 一般塑料熔 體從外側(cè)充填模具型腔 其截面形狀多為矩形 直澆口的寬度和深度尺寸作如下取 值 寬度 b 2 5 m 深度 t 1 mm 4 3 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分 它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能 夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料 當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉 這樣的接觸表面稱為分型 面 它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素 每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇 也可能 有幾種選擇 合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件 選擇分型面時(shí) 應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮 1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2 使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上 3 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 4 澆注系統(tǒng) 特別是澆口能合理的安排 5 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上 6 使塑件易于脫模 綜合考慮各種因素 并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn) 采用平面分型面 并選擇 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 9 在塑件的最大平面處 開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè) 如圖所示 分型面的選擇 4 4 成型零部件的設(shè)計(jì) 模具閉合時(shí)用來(lái)填充塑料成型制品的空間稱為型腔 構(gòu)成模具型腔的零部件稱 成型零部件 一般包括型腔 型芯 型環(huán)和鑲塊等 成型零部件直接與塑料接觸 成型塑件的某些部分 承受著塑料熔體壓力 決定著塑件形狀與精度 因此成型零 部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分 成型零部件在注射成型過(guò)程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊 和摩擦作用 長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損 變形和破裂 因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式 準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度 剛度和良好的表面質(zhì)量 4 4 1 成型零部件結(jié)構(gòu) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下 從便于加工 裝配 使用 維修等角度加以考慮 型腔是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件 了解其結(jié)構(gòu)與制品的形狀 尺寸 使用要求 本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔及型芯 如圖所示 型腔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 成本低 廉 不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難 要用到數(shù)控加工或電火花加工 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 10 型腔 3D 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 11 型芯 3D 圖 4 4 2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸 主要有 型腔和型芯的徑向尺寸 型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸 型芯和型芯之間的位 置尺寸 以及中心距尺寸等 在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工作尺寸及精度 等級(jí) 影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率 模具成型零部件的制造誤差 模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差 這些影響因素也是作為確定成 型零部件工作尺寸的依據(jù) 由于按平均收縮率 平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的 誤差 因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定 這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開(kāi)零部件的工作尺寸 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后 因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 12 減小或體積縮小 收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一 選定 PP 材料的平均 收縮率為 0 5 剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為 A B 0 005B 式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸 4 4 3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L S1 20 0 05 20 1 0 70MM 相應(yīng)的塑件制造公差 LM1 1 S CP LS1 X1 P 1 00 22 1 0 005 20 0 6 0 7 00 22 21z 2z 1z 2z 0 100 22mm 式中 是塑件的平均收縮率 PP 的收縮率為 1 2 所以平均收縮率cpS 是系數(shù) 一般在 0 5 0 8 之間 此處取05 264 cp 1x2x 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差 下同 是塑件上相 021x21 21 z 應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件取 下同 6z 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 L S 18 0 05 18 0900 7MM 相應(yīng)的塑件制造公差 0 7mm LM 1 SCP LS X P 1 0 005 18 0 6 0 7 0 1170 1z 2z 1z 2z 18 091170 MM 式中 是系數(shù) 一般在 0 5 0 7 之間 此處取 x 6 0 x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS 49 0 05 49 2501 02MM 相應(yīng)的塑件制造公差 1 02mm LM 1 SCP LS X P 1 0 005 49 0 65 1 02 0 170 49 25 1z 2z 1z 2z 0 170 MM 式中 是系數(shù) 知一般在 0 5 0 7 之間 此處取 x 65 0 x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 11 44 0 02 11 490O 4MM 相應(yīng)的塑件制造公差 o 4mm HM 1 SCP H S X P 1 0 005 11 44 0 6 0 4 0 170 1z 2z 1z 2z 11 49 0670 MM 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 13 式中 是系數(shù) 可知一般在 0 5 0 7 之間 此處取 x 6 0 x 4 5 脫模及推出機(jī)構(gòu) 4 5 1 脫模力 脫模力的產(chǎn)生范圍 脫模 塑件在模具中冷卻定型時(shí) 由于體積收縮 產(chǎn)生包緊力 不帶通孔殼體類塑件 脫模時(shí)要克服大氣壓力 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力 塑件與模具之間的粘附力 初始脫模力 開(kāi)始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力 相繼脫模力 后面防需的脫模力 比初始脫模力小 防止計(jì)算脫模力時(shí) 一般 計(jì)算初始脫模力 脫模力的影響因素 a 脫模力與塑件壁厚 型芯長(zhǎng)度 垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān) 各 項(xiàng)值越大 則脫模力越大 b 塑件收縮率 彈性模量 E 越大 脫模力越大 c 塑件與芯子磨擦力俞大 則脫模阻力俞大 d 排除大氣壓力和塑件對(duì)型芯的粘附等因素 則型芯斜角大到 塑件則自動(dòng) 脫落 4 5 2 推出機(jī)構(gòu) 塑件從模具上取下以前有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程 使塑件從成 型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu) 主要由推出零件 推出零件固定板和推板 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成 脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 液壓和 氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu) 推管推出機(jī)構(gòu) 推板 推出機(jī)構(gòu) 推塊推出機(jī)構(gòu) 利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等 考慮到塑件的特征等要求不高 決定選用簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單 使用最廣泛 的推桿推出機(jī)構(gòu) 推桿將塑件從動(dòng)模的型芯推出脫模 由于設(shè)置推桿的自由度較大 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 14 而且設(shè)計(jì)推桿截面為圓形 這樣制造 修配方便 容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推 桿孔的配合精度 推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小 推出動(dòng)作靈活可靠 推桿損壞后也便更 換 因此選擇推桿機(jī)構(gòu)推出是最合理的 該塑件采用了推桿 其分布情況如圖所示 這些推桿的作用 使制品受推出力 從而脫模 推桿與推桿孔配合一般為 其配合間隙不大于所用溢9 8 fHf或 料間隙 以免產(chǎn)生飛邊 PP 塑料的溢料間隙為 m06 4 推桿布局 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 15 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計(jì) 直到今天 畢業(yè)設(shè)計(jì)總算 接近尾聲了 通過(guò)這次對(duì)于家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計(jì) 使我們充分把握的設(shè)計(jì)方 法和步驟 不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí) 而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示 在各種軟件的使用 找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 會(huì)遇到不清楚的作業(yè) 老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo) 確保設(shè)計(jì)進(jìn)度 本文所設(shè)計(jì)的是家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計(jì) 通過(guò)初期的方案的制 定 查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè) 讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性 從而讓我 更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問(wèn)不易 需要不斷鉆研 不斷進(jìn)取才可要做的好 總之 本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下 在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué) 是大家的幫助才使我的論文得以通過(guò) 回憶過(guò)去 展望未來(lái) 我感概良深 覺(jué)得以后還有很長(zhǎng)一段路要走 我必須努 力工作 用自己的實(shí)際行動(dòng)來(lái)回報(bào)社會(huì)和父母 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 16 致謝 在為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 我深深地感覺(jué)到基礎(chǔ)知識(shí)的重要 通過(guò)這次 設(shè)計(jì)我又重新溫故 受益非淺 在設(shè)計(jì)中對(duì) Auto CAD UG 等繪圖軟件的應(yīng)用更加 熟悉 但是對(duì)于某些方面還是運(yùn)用不夠靈活 在模具設(shè)計(jì)中 參照模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 設(shè)計(jì)出了較為合理的模具 但在一些細(xì)節(jié)問(wèn)題的處理上仍欠缺考慮 掌握了簡(jiǎn)單零 件的分型 對(duì)于比較復(fù)雜的平面的模具設(shè)計(jì)仍需要繼續(xù)學(xué)習(xí) 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 我學(xué)到了很多東西 對(duì)待設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn) 工作態(tài)度的嚴(yán)肅認(rèn)真 設(shè)計(jì)中承蒙老師的悉心指導(dǎo)和幫助 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中提供了很多寶貴的資料 設(shè)計(jì)和方向 設(shè)計(jì)思路 以及模具結(jié)構(gòu)原理方面的知識(shí) 在此向他表示衷心的感謝 因本人工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論水平有限 時(shí)間較短 設(shè)計(jì)過(guò)程中難免存在錯(cuò)誤 懇請(qǐng) 廣大老師不吝批評(píng)指正 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 17 參考文獻(xiàn) 1 祝鐵麗 注塑成型制品收縮率預(yù)測(cè)理論與方法的研究 D 大連理工大學(xué) 2002 2 楊化林 基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)若干技術(shù)研究 D 浙江大學(xué) 2006 3 李慶 基于 CAD CAE 集成模型的塑料注射模優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng) D 華中科技大學(xué) 2012 4 邱德琴 基于 Pro E 和 Moldflow 注塑模具設(shè)計(jì)與 CAE 實(shí)例分析 D 南京理工大 學(xué) 2014 5 劉榮亮 薄壁注塑件成型工藝參數(shù)優(yōu)化研究 D 中南林業(yè)科技大學(xué) 2014 6 何政軍 基于實(shí)例的注塑模具 CAD CAE CAM 技術(shù)研究與應(yīng)用 D 華北電力大學(xué) 2014 7 黃海闊 基于 Pro E 的注塑模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 D 華北電力大學(xué) 2014 8 柳鵬 CAD CAE 技術(shù)在大型注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究 D 青島科技大學(xué) 2009 9 宋瑞坤 基于 UG 的大型注塑模具仿真設(shè)計(jì)及 CAD 優(yōu)化分析 D 青島科技大學(xué) 2010 10 郭梅 大尺寸復(fù)合材料注塑件模流分析及工藝參數(shù)優(yōu)化 D 浙江工業(yè)大學(xué) 2012 11 唐嘉彤 手機(jī)面板框注塑模具設(shè)計(jì)與 CAE 分析 D 天津大學(xué) 2012 12 吳亞南 開(kāi)關(guān)外殼注塑模具 CAD CAE CAM 一體化的應(yīng)用研究 D 大連交通大學(xué) 2005 13 劉然 注塑模具 CAD 型腔布局及流道系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) D 山東大學(xué) 2008 14 韓雅娟 基于知識(shí)的注塑模具澆注系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)研究 D 大連理工大學(xué) 2008 15 梅啟武 注塑模熱流道輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用研究 D 浙江大學(xué) 2004 16 來(lái)建良 基于知識(shí)的產(chǎn)品建模技術(shù)及在熱流道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究 D 浙江大學(xué) 2008 17 張琰 儀表蓋注塑模具 CAD CAE 技術(shù)研究 D 遼寧工業(yè)大學(xué) 2015 18 於孝明 小型轎車塑料件的注塑成型分析及模具設(shè)計(jì) D 安徽工程大學(xué) 2011 19 侯曉輝 汽車零件注塑模具的 CAE 分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 D 鄭州大學(xué) 2012 20 韓瑩 殼體注塑成型數(shù)值模擬及工藝研究 D 沈陽(yáng)理工大學(xué) 2015 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 18 附圖 2D 3D 裝配圖