支架塑料注射模具设计 毕业论文.doc

学士学位论文-I-支架塑料注射模具设计摘要此论文在第一章绪论中主要介绍了塑料模具现阶段的发展状况，在现代模具设计中采用了大量的新技术，新工艺和新材料。模具设计已经成为一种综合型技术。还简单的介绍了塑料的一般成份及塑料的一些特性。还介绍了注射模具的主要组成部件（如定模板、动模板、复位杆、顶杆、导柱等）及模板的材料选择。第二章第一节中写的是塑料的注塑成型工艺，包括塑料的注塑成型工艺、注塑成型参数的选择（温度、压力和时间）。第二节介绍的是塑料制品的设计及设计中应考虑的因素。塑料制品设计的主要内容包括塑料制品的几何形状、尺寸精度和表面质量。在第三章塑料模具的设计中介绍了塑料模具设计的基础知识包括：注射模具与注射机的关系（基本技术参数和选用注射成型机时基本工艺参数的校核）、浇注系统的设计（主流道，分流道、浇口的类型等）、成型零件的结构设计（模具分型面的选择和凹模、凸模、型芯的设计及组合形式）。及零件的注射模具的设计过程。每个零件的设计步骤一般由产品分析及零件选择、塑件几何特性分析、注射成型机的选择、注射成型机参数的校核、浇注系统的设计、成型零件的机构设计、成型零件的尺寸计及模具的零件等组成。关键词塑料；现代模具；塑料模具；注射机；凸模；冷却装置学士学位论文-II-ApparatusShellInjectPlasticMouldDesignandCADSimulateAbstractThisthesisintroducedthecurrentdevelopmentinmouldinplasticsconditionprimarilyinanintroduction,adoptingafloodofnewtechniqueinmodernmoulddesign,newcraftwithnewmaterial.Themoulddesignhasbecomeakindofsynthesizingthetypetechnique.Stillintroducedthegeneralcompositionoftheplasticsandthesomecharacteristicoftheplasticsinbrief.Stillintroducedtoinjectthemouldtoconstitutethematerialchoicebetweenparts(ifsettlethetemplate,movethetemplate,replyapole,crestpoleandleadpillaretc.)andtemplateprimarily.Itwriteinasectionanisaplasticstonotetheplasticsmouldthecraft,includingtheplasticsnotetheplasticsmouldtheworkcraft,notethechoicethatplasticsmouldparameter.(Temperature,pressurewithtime)anintroductiveisaplasticssystemdesignanddesignsofthearticleinsideshouldthefactoroftheconsideration.Themaincontentsthatplasticswaredesignincludestheplasticswareofseveralwhyshape,sizeaccuracywithsurfacequantity.Introducedinthedesignofaplasticsmouldthefoundationknowledgeoftheplasticsmoulddesigninclude:Noteinjecttheclassificationofthemouldandinjectthemouldwiththerelationthatinjectmachine(basictechniqueparameterwithchoosetousetoinjecttomouldTheschoolcoreofthebasiccraftinhourinmachineparameter),sprinklethedesignthatnotethesystem(maincurrentway,thecentflowsaway,sprinkleTypeetc.),Mouldtheconstructiondesignofthespareparts(themoulddividesthechoiceofthetypewiththecavemould,convexmould,typeofdesignandcombinationform).Empressthreethesectionbeinjectedbythreesparepartsthedesignprocessofthemouldmakes.The学士学位论文-III-designstepofeachsparepartsisgeneraltobeanalyzedbyproductandthesparepartschoice,thepieceofplasticsisseveralwhythecharacteristicanalyzesandnoteinjectthechoicethatmouldthemachine,injecttheschoolcorethatmouldthemachineparameter,sprinklethedesignthatnotethesystemandmouldthesparepartsTheorganizationdesign,mouldthesizeofthesparepartsandthesparepartsofthemouldetc.Keywordsplastics；modernmould；plasticsmould；injectmachine；convexmould；coolingdevice.学士学位论文-IV-目录摘要.IAbstract.II第1章绪论.11.1塑料模具的背景及发展状况.11.2注射模具设计简要.21.3支架件的设计要求.3第2章塑料的成型工艺.52.1注塑成型工艺.52.1.1注射成型.52.1.2注射成型工艺.52.2塑料制品的设计.82.2.1塑料制品的尺寸精度.82.2.2塑料制品的表面质量：.9第3章塑料注射模具设计.103.1塑料零件的技术要求.103.2注射机的选择.113.2.1注射模具与注射机的关系.113.2.2注射机的选择.113.3浇注系统设计.123.3.1主流道设计.123.3.2分流道设计.133.3.3浇口设计.143.4模具材料的选择.143.5成型零件的结构设计.153.5.1成型零件的结构设计.163.5.2成型零件工作尺寸的计算.163.5.3抽芯机构的设计.203.5.4强度计算.223.6模具零件的三维设计.223.6.1模具零件设计.223.6.2模具装配图.263.7UG动画的制作.273.7.1动画创建的一般过程.27结论.28学士学位论文-V-致谢.29参考文献.30附录A.31附录B.42学士学位论文-1-第1章绪论1.1塑料模具的背景及发展状况塑料模具作为塑料工业的基础，随着市场经济的飞速发展受到了极大的挑战。汽车的内饰件、灯具反光镜等塑制品的复杂外形，而钟表、DVD光驱用传动齿轮等塑制件又有很高的精度要求。很短的制模周期、相当的寿命是模具制造的又一重要指标，例如有的只需几十、几百模次（可用简易快速制模法），有的如制瓶用吹塑模却需要上千万模次，制造周期要求越来越短。各种特殊的成型方式的出现等等，都要求塑料模具技术有相应的提高。而计算机技术的飞速发展，适时的给模具技术配上了腾飞的翅膀，彻底改变了手工作坊式的模具设计和制作。在模具设计中广泛的运用CAD（计算机辅助设计），不但抛弃了沿用上百年的图板，而且由于计算机的快速运算和大容量的内存，使得复杂曲面的生成、快速的作图以及丰富制模技术经验的综合、推广成为可能，不少CAD软件已具有某些智能化的功能。例如，有些CAD软件可以运用人机对话的形式，输入塑料制品的某些外形特征（外形主要尺寸、分型面位置、抽心位置、脱模方向等）即可以画出模具总图。各种模具零件的标准化机器数据库的运用更缩短了模具设计周期和制造时间。而对某些无法用数学方式描述的形状，则可以运用计算机反向（求）工程的方法获得，即首先将一些需要复制的样件进行仿形三坐标测量，计算机在获得有关数据之后，通过相应的软件运算得到与原形相同的三为曲面图形机器数据，而运用这些获得的图形和数据进行模具设计和制作，从而大大提高模具制作水平。在模具设计中、为了更加准确，缩短试模、调整、修模的周期和降低费用，常常运用CAE技术（计算机辅助分析）进行模内塑料流动、压力场、温度场的分析，对模具设计中的流道、浇口等浇注系统设计、冷却系统设计以及模具强度校验提供了十分有力的参考意见。在模具制作过程中更是离不开计算机技术，模具的计算机辅助制造（CAM）的推广使用已经有数十年的历史，近年来已经趋于普及，而其技术也日益完善，复杂型面的加工，编程和加工周期的大幅度降低，加工精度的提高等待可以用日新月异来形容也不为过，不少CAM软件，不但有快速、复杂的造型功能，而且可提供大量切削经验数据，以便编程和操作者参考使用。加工过程中的测量、计划编制、生产准备、工具管理、生产调度等等也都有计算机技术参与其中。模具设计，制作过程中的经验、教训的记录、统计、分析机器智能软件的编制也同样离不开计算机技术。当然这丝毫不能代替机械加工、电加工等传学士学位论文-2-统加工工艺的重要性，这工艺也有很大的发展，例如高速切削工艺及机床、低损耗高效电加工工艺及机床以及一些全心观念的机械成型工艺，如三为等离子堆积成型、三为激光成型等等。因此可以这样说，当今的模具技术是不断发展的传统技术和现代计算机技术的完美结合。因此只有将二者融合在一起，运用自如，尽力发挥，才能不断将塑模技术推向新的高度。塑料模自身的成型技术也在不断得到发展。例如高速高精度挤塑工艺及模具、高速吹塑成型工艺及模具、注压成型工艺及模具、模内反应成型工艺和模具、多色注塑成型模、气体辅助注塑成型工艺和模具等等。为了获得满意的外形，一是要求加工精良的型腔、型心，二要有合适的浇注系统和冷却系统的设计，例如大型平板状塑制件模具的进料浇口位置考虑到塑料流纵横收缩的不一致性，就应采用侧面薄膜式，而冷却亦必须均匀。一些带有肋的塑制件，由于收缩的不一致，就应采用气体辅助注塑成型工艺，这类模具又有其特殊的设计。机密塑件注塑模，则无论是模具零件的加工精度，还是浇注系统、型腔型心尺寸的计算等等都要有特殊的处理。冷却系统的计算和设计也显得由为重要，冷却的速率必然影响到塑制品的生产率，而冷却的均匀性则影响到塑制件的精度，尤其是型心的冷却已有多种形式的出现，热管冷却也已在模具冷却系统中得到应用。排气系统的设计也是十分重要的一环，可以防止塑件的缺陷和烧焦，有些特殊场合已使用多孔金属排气，其通气孔直径为310m，厚度为0.51.5mm。注压成型模具已被广泛应用于激光唱片，激光打印机等光学塑性零件的压制，其工作过程是注塑前模具先进行闭合且留有适当的距离，然后注射熔融料进入密封的型腔（型腔设计成阶梯形）而后进一步推进动模达到完全闭合，塑件成型、冷却后开模，塑件脱模取出，塑制件在成型过程中，由于减小了模腔内压力，即消除了注射压力，减小了塑件的残余应力，且之后的压制又减小了塑件的分子取向，从而达到了光学零件对复映的要求。模具技术是一种综合型技术，要求从事模具技术工作者，密切注意和学习相关知识，并运用到实际工作中为模具行业的发展而努力。1.2注射模具设计简要塑料注射模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具，能够成型复杂的高精度的塑料制品。这里只是粗略介绍一下。设计塑料注射模具首先要对塑料有一定的了解，塑料的主要成分是聚合物。如我们常说的ABS塑料便是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体采用乳液、本体或悬浮聚合法生产，使其具有三种单体的优越性能和可模塑性，在一定的温度和压力下注射到模具型腔，产生流动变形，获得型腔形状，保压冷却后顶出成塑料产品。聚合物的分子一般呈链状结构，线型分学士学位论文-3-子链和支链型分子认为是热塑性塑料，可反复加热冷却加工，而经过加热多个分子发生交联反应，连结成网状的体型分子结构的塑料通常是一此次性的，不能重复注射加工，也就是所说的热固性塑料。既然是链状结构，那塑料的在加工时收缩的方向也是跟聚合物的分子链在应力作用下取向性及冷却收缩有关，在流动方向上的收缩要比其垂直方向上的收缩多。产品收缩也同制品的形状、浇口、热胀冷缩、温度、保压时间及内应力等因素有关。通常书上提供的收缩率范围较广，在实际应用中所考虑的是产品的壁厚、结构及确定注塑时温度压力的大小和取向性。一般产品如果没有芯子支撑，收缩相应要大些。塑料注塑模具基本分为静模和动模。在注塑机的注射头一边的带浇口套的为定模，定模一般有浇口套、靠板、模板组成，简单模具（特别是静模没有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一点的模板就可以了。浇口套一般为标准件，除非特殊原因，不建议取消。浇口套的使用有利于安装模具、更换方便，不用自己抛光。有些特殊模具浇口套可用钻出来或用锥度线割割成。部分模具必须定模脱模时，还得加上定模脱模机构。动模的结构一般为动模板、动模靠板、脱模机构以及模脚和装机固定板。脱模机构中除了脱料杆，还有复位杆，部分模具还要增加弹簧以实现例如自动脱模等功能。还有导柱、冷却水孔、流道等也是不可少的模具的基本结构。当然，斜导模具还有斜导盒、斜导柱等。当为一产品设计模具时，首先要设定模具的基本结构尺寸以备料，来加快模具制造的速度。复杂产品应先绘制好产品图，再定好模具的尺寸。现在的模具基本上要进行热处理，加高模具的硬度，提高模具使用寿命。在热处理前，先对模板进行初步加工：钻好导柱孔、复位孔（动模）、型腔孔、螺丝孔、浇口套孔（静模）、拉料孔（动模）、冷却水孔等，铣好流道、型腔，有些模具还应铣好斜导柱等。现在的普通精密模具的模板一般用Cr12、Cr12Mov和一些专业模具钢,Cr12等硬度不能太高，在HRC60度时经常开裂，模板的常用硬度一般为HRC55度左右。芯子的硬度可在HRC58以上。如果材料为3Cr2W8v，制造后再氮化处理表面硬度，硬度应为HRC58以上，氮化层应越厚越好。浇口直接关系到塑件的美观，浇口设计不好的话，容易产生缺陷。在没有任何阻挡的情况下很容易产生蛇型流。对于要求高的产品，还应设计溢流和排气。溢流处可以用顶杆，不要在模板上留有溢流飞边，才不至于影响模具寿命。1.3支架件的设计要求本支架是一种日常生活用品衣挂的支架，因此对本塑料件的精度要求学士学位论文-4-不是太高，精度为IT8IT9即可。但必须要有一定的强度和刚度，而且要有较长的寿命，能够耐用。此塑料件的强度和刚度是通过增加加强筋来实现的。此外，由于是日常生活用品，外形设计要符合人们的视觉习惯，要有较美的外形。对于其它没有特别的要求。1.4本章小结明确设计意图思路，对整体设计进行开展。