过滤水嘴注射模设计开题报告.doc

模具专业本科毕业设计一、毕业设计（论文）任务书1、题目：过滤水嘴模具设计2、技术要求：(1)材料ABS(2)批量生产3、塑件二维图图1零件二维图4、过滤水嘴三维造型图图2过滤水嘴三维造型图5、工作量(1)设计说明部分编写设计说明书一份，约10000字。(2)图纸部分完成A0图纸2张，零件图若干。二、选题目的和意义在实际的生产当中，塑料注射模具的应用较为广泛，通过本次毕业设计，全面系统地掌握塑料模具设计的一般方法和典型零件的加工工艺的编制。对于较为复杂的注塑零件，能够正确合理的确定模具的结构形式及螺旋抽芯机构设计。掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用。三、论文综述模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。首先，模具是制造业的重要基础工艺装备，工业产品大批量生产和新产品开发都离不开模具，用模具生产制件所达到的四高二低（高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低耗能、低耗材）使模具工业在制造业中的地位越来越重要。其次，人们常见的工业产品有6090的零件需要用模具成形。模具精度低，则产品质量差，模具寿命低，则产品成本高。现代模具业已成为技术密集型和资金密集型的产业，它与高新技术已成为相互依托的关系，一方面模具直接为高新技术产业化服务的不可缺少的装备，另一方面模具本身又大量采用高新技术，因此模具制造已成为高新技术产业的重要组成部分。通过模具成形零件的快速、优质、低耗、环保体现了国家可持续发展的战略和科学发展观。最后，据国外统计资料显示，模具行业的发展可带动其相关产业发展的比例大约是1:100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。而2005年，我国模具企业的模具销售总额约610亿元。因此，模具产业的发展对国民经济的贡献是巨大的。模具按加工工金属的加工工艺分类，常用的有：冲压模，包括冲裁模、弯曲模、拉深模、翻边模、缩口模、起伏模、胀形模、整形模等；锻模，包括模锻用锻模、镦锻模等；以及挤压模和压铸模。冲压模用于板料冲压成形和分离的模具。锻模用于热态金属模锻成形的模具。模锻时，坯料往往经过多次变形才能制成锻件，这就需要在一个模块上刻有几个型腔。金属依次送至各个型腔，并在型腔内塑性流动，最后充满型腔制成锻件。挤压模用于将金属挤压成形的模具。压铸模安装在压铸机上，液态金属在高压下注入型腔、保压至金属凝固和成形的模具。四、模具设计内容和设计方案（一）塑件注射成型工艺性1.塑料成型性和流动性分析（1）主要分析制品的材质、流动性、结晶性、热敏性等。（2）在模具设计及选择注射机时应考虑结晶型塑料有下列要求。ABS塑料化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料英文名称AcrylonitrileButadieneStyreneplastic一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。力学性能ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。热学性能ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。加工性能ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080，时间1818h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。综上所述，ABS具有良好的流动性、优异的抗冲击性、易加工成型、易着色、良好的耐腐蚀性。2.厚度分析一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚，收缩率就增大，这样使的得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得适中，根据材料的的特性，查阅相关的资料，查得ABS制品的壁厚通常为1、1.2、1.5、2、2.5、3、6mm12。本设计制品最小厚度为2mm.3.塑料的成型收缩不同品种的塑料其收缩率不同；同一制件不同部位的收缩率也经常不同；不同的模具结构，特别是不同的浇口尺寸和位置其收缩率不同。根据以上选用的材料为ABS，查相关资料可知，ABS的收缩率为0.0040.007，由公式（1-1）求出ABS平均收缩率：maxmin()/2cpSSS（1-1）式中cpS塑料的平均收缩率；maxS塑料的最大收缩率；minS塑件的最小收缩率。计算如下：maxmin()/2cpSSS4.塑件尺寸精度塑件的尺寸精度可按SJ1372-78，针对不同塑料选择。经查材料得知本设计应选用4级精度等级。（二）模具设计1.型腔数量确定确定型腔数量的方法有很多种，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定型腔数量。（1）根据制品的精度要求确定型腔数量：对于注射模来说，塑件制件精度为3级和3a级，重量为5克，型腔数取4-6个。塑料制件为一般精度（4-5级），塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数为4-8个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数比4-5级精度的塑料增多至50%。（2）根据注射机最大注射量确定型腔数量n：一般注射量不应超过注射机最大注射量的80%，即n（0.8Vg-Vj）/Vnn(0.8mg-mj)/mn式中Vg（mg）注射机最大注射量，cm3或g；Gg成型塑件及浇注系统所需塑料重量，g；Vj（mj）浇注系统凝料量，cm3或g；Vn（mn）单个塑件的容积或质量，cm3或g；Vs塑件及浇注系统所需塑料容积，cm3。塑料产量为大批量生产，一模一件的型腔结构是不合理的，这样不仅效率低，还造成注射机及能源浪费。所以综合考虑本设计选用一模四件的型腔结构。2.型腔的配置型腔的配置决定了模具结构总体方案的设计。一但型腔布置完成，浇注系统走向和类型便确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须统筹考虑。若冷却通道布置与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置确定后，模板的外形尺寸也基本确定。在此基础上可以选择合适的标准模架。3.分型面的设计一般选择分型面的原则是：（1）分型面位于塑件断面尺寸最大处，保证塑件可正常取出；（2）分型面距离浇口最远，有利于气体排出；（3）不会在光滑的外表面留下痕迹，不影响塑件外观。本设计有两个分型面。4.脱模斜度为使塑件易脱模，除塑件本身带有斜度外，在凸、凹模上延塑件脱模方向应设有脱模斜度和较小的表面粗糙度。经查阅资料得出ABS型腔的脱模斜度为40´1°20´，型芯的脱模斜度是35´1°。5.浇注系统设计浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利地引导熔体迅速有序的充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。（1）主流道形状、位置和尺寸设计（2）分流到形状、位置和尺寸设计分流道断面直径对于壁厚小于3mm，重量在200g以下的塑料制品，分流道断面直径的经验计算公式如下：D=0.27W½L¼式中W流经分流道的塑料重量（g），W=V；L分流道长度（mm），分流道长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从输送熔体时的减少压力损失和热量损失的要求出发，力求缩短；D分流道直径（mm）。6.确定浇口型式和位置浇口的形状、尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，总的要求是使熔料以较快速