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带提手的桶盖注塑模具设计【优秀含9张CAD图纸+塑料模具全套毕业设计】【带三维】

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提手 桶盖 注塑 模具设计 优秀 优良 cad 图纸 塑料模具 全套 毕业设计 三维
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设计说明书.doc[16000字,39页]

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摘 要

模具制造技术迅速发展,已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM技术,模具的激光快速成型技术,模具的精密成形技术,模具的超精密加工技术。

本设计介绍了该注塑模具的设计与制造方法。该注射模采用了一模一腔的结构,其中的设计内容有塑件的工艺性分析、塑件的体积和质量计算及注射机参数的确定;结构设计:分型面选择、型腔数确定、型腔的排列方式、浇口设计、侧向分型抽芯机构设计、推出及复位机构方式确定;型芯、型腔尺寸计算;模具加热和冷却系统计算;模具闭合高度确定;注射机有关参数的校核;如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。并用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。



关键词:塑料  注射模具  侧向抽芯


 Abstract

The?die making technology rapidly expand, has become the modern technique of??manufacture?the?important?component.?For?example,?mold's?CAD/CAM?technology, mold's laser fast formation technology, mold's precise form technology, mold's ultra precision sizing technology.

This design introduced the injected mold's design and the manufacture method. This injection mold has used 1 mold 1 cavity structures. which is designed as part of the craft-oriented establishment : Plastic Parts of the Process Analysis, Plastic Parts of the size and quality of calculation and the injection parameters set; Structural design : Surface choice cavity determination, Cavity the arrangement, gate design, lateral type pulling mechanism design, launch and reattached body identified; Core, Cavity size calculation; Die heating and cooling system computation; Mold closing high set; Injection machine parameters in the verification; The design of such a structure can be used to ensure reliable die. Finally, the injection mold structure and the matching machine was calibrated. Using a set of auto mapping mold parts and assembly plans.



Key word:  Plastic  injection mold  side core



目录

1 引言……………………………………………………………………………(1)

2 注塑件的分析…………………………………………………………………(2)

2.1注塑件零件图……………………………………………………………(2)

2.2 HDPE塑料概述 …………………………………………………………(2)

2.3 HDPE收缩率的确定 ……………………………………………………(3)

2.4 塑件的尺寸精度及表面质量……………………………………………(4)

2.5塑结构分析  ……………………………………………………………(5)

3 注塑成型参数确定……………………………………………………………(6)

3.1 注塑成型的工艺参数……………………………………………………(6)

3.2 注塑机的选择……………………………………………………………(7)

3.3 模具在注塑机上的安装尺寸校核………………………………………(8)

4 分型面的确定及行腔数目的定………………………………………………(10)

4.1 分型面的确定…………………………………………………………(10)

4.1.1分型面的选择原则………………………………………………(10)

4.1.2分型面的形式……………………………………………………(11)

4.1.3分型面的设计……………………………………………………(11)

4.2行腔数目的确定…………………………………………………………(11)

4.2.1初步确定行腔数目………………………………………………(11)

4.2.2根据最大注塑量确定行腔数目…………………………………(12)

5 浇注系统的设计………………………………………………………………(13)


5.1交流道设计………………………………………………………………(13)

5.2分流道的设计……………………………………………………………(14)

5.3浇口设计…………………………………………………………………(14)

5.4冷料穴的设计……………………………………………………………(15)

6 模具材料的选择及模架的确定………………………………………………(16)

6.1模具材料的选择…………………………………………………………(16)

6.2模架的确定………………………………………………………………(17)

6.2.1模架的确定………………………………………………………(17)

6.2.2模架的选用………………………………………………………(18)

7 确定主要零件结构设计………………………………………………………(19)

7.1成型零件工作尺寸计算…………………………………………………(19)

7.1.1成型零件尺寸计算的基本内容…………………………………(20)

7.1.2行腔、型芯工作尺寸计算…………………………………………(20)

7.2斜导柱抽芯机构设计……………………………………………………(21)

7.2.1斜导柱的设计……………………………………………………(21)

7.2.2滑块的组合形式…………………………………………………(22)

7.2.3各项尺寸计算与校核……………………………………………(22)

7.3脱模机构设计……………………………………………………………(22)

7.4导向机构的设计…………………………………………………………(23)

7.4.1导柱的设计………………………………………………………(24)

7.4.2导套的设计………………………………………………………(24)

7.5顶出机构的设计…………………………………………………………(24)

8 冷却系统的设计………………………………………………………………(24)

8.1 温度调节对塑件的影响………………………………………………(24)

8.2 对温度调节系统要求…………………………………………………(25)

8.3 冷却系统的设计………………………………………………………(25)

9 模具排气槽的设计……………………………………………………………(26)

10 proe参数化设计……………………………………………………………(26)

11 绪论…………………………………………………………………………(28)

12 参考文献……………………………………………………………………(29)

13 致谢…………………………………………………………………………(30)

14 附录…………………………………………………………………………(32)

附录一 塑料制品的公差数值表………………………………………(31)

附录二 常用液压机的技术参数………………………………………(32)

附录三 部分国产常用注射机的主要技术参数………………………(33)


内容简介:
毕业设计(论文) 说明书 题目名称 : 带提手的桶盖注塑模 设计 院系名称 : 机电学院 班 级 : 机自 学 号 : 学生姓名 : 指导教师 : 5 月nts I 摘 要 模具制造技术迅速发展,已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM 技术,模具的激光快速成型技术,模具的精密 成形技术,模具的超精密加工技术 。 本设计 介绍了 该 注 塑 模具的设计 与制造方法。该注射模采用了 一模一腔的结构 , 其中的设计内容有塑件的工艺性分析、塑件的体积和质量计算及注射机参数的确定;结构设计:分型面选择、型腔数确定、型腔的排列方式、浇口设计、侧向分型抽芯机构设计、推出及复位机构方式确定;型芯、型腔尺寸计算;模具加热和冷却系统计算;模具闭合高度确定;注射机有关参数的校核;如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。并用 autoCAD 绘制了一套模具装配图和零件图。 关键词: 塑 料 注射模具 侧向抽芯 nts II Abstract The die making technology rapidly expand, has become the modern techniq ue of manufacture the important component. For example, molds CAD/CAM technology, molds laser fast formation technology, molds precise form technology, molds ultra precision sizing technology. This design introduced the injected molds design and the manufacture method. This injection mold has used 1 mold 1 cavity structures. which is designed as part of the craft-oriented establishment : Plastic Parts of the Process Analysis, Plastic Parts of the size and quality of calculation and the injection parameters set; Structural design : Surface choice cavity determination, Cavity the arrangement, gate design, lateral type pulling mechanism design, launch and reattached body identified; Core, Cavity size calculation; Die heating and cooling system computation; Mold closing high set; Injection machine parameters in the verification; The design of such a structure can be used to ensure reliable die. Finally, the injection mold structure and the matching machine was calibrated. Using a set of auto mapping mold parts and assembly plans. Key word: Plastic injection mold side core nts III 目 录 1 引言 ( 1) 2 注塑件的 分析 ( 2) 2.1 注塑件零件图 ( 2) 2.2 HDPE 塑料概述 ( 2) 2.3 HDPE 收缩率的确定 ( 3) 2.4 塑件的尺寸精度及表面质量 ( 4) 2.5 塑结构 分析 ( 5) 3 注塑成型参数 确定 ( 6) 3.1 注塑成型的工艺参数 ( 6) 3.2 注塑机的选择 ( 7) 3.3 模具在注塑机上的安装尺寸校核 ( 8) 4 分型面的确定及行腔数目的 定 ( 10) 4.1 分型面的确定 ( 10) 4.1.1 分型面的 选择原则 ( 10) 4.1.2 分型面的形式 ( 11) 4.1.3 分型面的设计 ( 11) 4.2 行腔数目的确定 ( 11) 4.2.1 初步确定行腔数目 ( 11) 4.2.2 根据最大注塑量确定行腔数目 ( 12) 5 浇注系统的设计 ( 13) nts IV 5.1 交流道设计 ( 13) 5.2 分流道的设计 ( 14) 5.3 浇口设计 ( 14) 5.4 冷料穴的设计 ( 15) 6 模具材料的选择及模架的确定 ( 16) 6.1 模具材料的选择 ( 16) 6.2 模架的确定 ( 17) 6.2.1 模架的确定 ( 17) 6.2.2 模架的选用 ( 18) 7 确定主要零件结构设计 ( 19) 7.1 成型零件工作尺寸计算 ( 19) 7.1.1 成型零件尺寸计算的基本内容 ( 20) 7.1.2 行腔、型芯工作尺寸计算 ( 20) 7.2 斜导柱抽芯机构设计 ( 21) 7.2.1 斜导柱的设计 ( 21) 7.2.2 滑块的组合形式 ( 22) 7.2.3 各项尺寸计算与校核 ( 22) 7.3 脱模机构设计 ( 22) 7.4 导向机构的设计 ( 23) 7.4.1 导柱的设计 ( 24) 7.4.2 导套的设计 ( 24) nts V 7.5 顶出机构的设计 ( 24) 8 冷却系统的设计 ( 24) 8.1 温度调节对塑件的影响 ( 24) 8.2 对温度调节系统要求 ( 25) 8.3 冷却系统的设计 ( 25) 9 模具排气槽的设计 ( 26) 10 proe 参数 化 设计 ( 26) 11 绪论 ( 28) 12 参考 文献 ( 29) 13 致谢 ( 30) 14 附录 ( 32) 附录一 塑料制品的公差数值表 ( 31) 附录二 常用液压机的技术参数 ( 32) 附录三 部分国产常用注射机的主要技术参数 ( 33)nts - 1 - 1 引 言 20 世纪 80 年代 开始,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在 ,历经了半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48(约 122CM)大屏幕彩电塑壳注射模具, 6.5KG 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模方面,以能生产照相机塑料件模具,多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力,在模具 CAD/CAE/CAM 技术,模具的电加工和数控加工技术,快速成型与快速制模技术,新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际 先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。 本次毕业设计的题目是带提手的桶盖注塑模具设计。本课题给出带提手的桶盖注塑模塑件图,要求做出生产此塑件的模具。要完成此课题,首先要根据塑件的外形测绘出创建这个塑件的 3D所需要的各个参数。用 3D 软件所这个塑件做出来,并按要求把它的零件图画出来。最后再用 CAD 的方法把加工此塑件的模具给做出来。 nts - 2 - 2 注塑件的分析 2.1 注塑件零件图 塑件零件图: 如图 2-1 所示 年产量:小批量 材料: HDPE 图 2-1 注塑件零件图 2.2 HDPE 塑料概述 高密度聚乙烯( High Density Polyethylene,简称为 “HDPE” ),是一种结晶度 高、非极性的 热塑性树脂 。原态 HDPE 的外表呈乳 白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。 PE具有优良的耐大多数生活和工业用 化学品 的特性。某些种类的化学品会产生 化学腐蚀 ,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸),芳香烃(二甲苯)nts - 3 - 和 卤化 烃 (四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于 包装用途。 HDPE 具有很好的电性能,特别是绝缘介电强度高,使其很适用于 电线电缆 。中到 高分子 量等级具有极好的抗冲击性,在常温甚至在 -40F 低温度下均如此。 各种等级 HDPE 的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、 分子量 、分子量分布和 添加剂 。不同的 催化剂 被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的 HDPE 品级;在性能上达到最佳的平衡。这是决定 HDPE特性的主要变量,虽然被提到的 4 种变量确实起到相互影响作用。乙烯是 聚乙烯 主要原料,少数的其它共聚 单体 ,如 1 一丁烯、 l 一己烯或 1 一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对 HDPE,以上少数单体的含量一般不超过 1 2。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。 美国 一般分类按 ASTM D1248 规定, HDPE 的密度在 0 940g cm 以上; 中密度聚乙烯 ( MDPE)密度范围 0 926 0 940g cm。其它分类法有时把 MDPE 归类于 HDPE 或 LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的 刚度 ,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗 环境应力开裂 ( ESCR)。ESCR 是 PE 抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性,例如 拉伸强度 、刚度和 硬度 ;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低的 密度改进其 冲击强度 和 ESCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响,但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如,在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。 2.3 HDPE 收缩率的确定 由于影响收缩率的因素较多中,在选取收缩率时应根据塑件的具体情况区别对待,一般来说应遵循以下原则: 1) 对收缩率范围较小的塑料,取平均收缩率; 2) 对收缩率范围较大的塑料,可根据塑件的 形状选取。对壁厚的制品取上限,对壁薄的制品取下限; 3) 应考虑注射成型中的工艺对收缩率的影响(注射压力越高,收缩率越小;注射温度越高,收缩率越大;注射时间越短,收缩率越大); 4) 当塑料的收缩率很大时,可根据有关的图表选取。 由表 2-2 查出 HDPE 的收缩率为: 1.5%-3.5%,根据收缩率选取的原则确定HDPE 的收缩率为 2%。 nts - 4 - 表 2-2 常用塑料收缩率 塑料名称 收缩率范围( %) 塑料名称 收缩率范围( %) 聚苯乙烯 0.5-0.8 聚碳酸酯 0.5-0.8 聚砜 0.4-0.8 ABS 0.3-0.8 聚 甲基丙烯酸甲酯 0.5-0.7 氯化聚醚 0.4-0.6 有机玻璃 0.5-0.9 注射酚醛 1-1.2 聚苯醚 0.5-1 HDPE 1.5-3.5 2.4 塑件的尺寸精度及表面质量 ( 1)尺寸精度的选择; 塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准,然而在满足塑件使用要求的前提下,设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些,以便降低模具的加工难度和制造成本。 该塑件尺寸中等,整体结构较简单 .多数都为曲面特征,尺寸精度要求相对较低,表面粗糙度要求一般,再结合其材料性能,故选一般精度等级: 6级。 ( 2)尺寸精度的 组成及影响因素 制品尺寸误差构成为: =s+ z +c+a( 2-1) 式中 制件总的成型误差; s 塑料收缩率波动所引起的误差; c 模具磨损后所引起的误差; z 模具成型零件制造精度所引起的误差; a 模具安装,配合间隙引起的误差; 影响塑料制品尺 寸精度的因素比较复杂,归纳有以下三个方面 : 1) 模具 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。 2) 塑料材料 主要是收缩率的影响,收缩率大的尺寸精度误差就大。 3) 成型工艺 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩,从而影响尺寸精度。 2.5 塑件结构分析 nts - 5 - 图 2-2 塑件三维图 上图是本课题给出 带提手的桶盖注塑模 的塑件,要求做出生产此塑件的模具 。要完成此课题,首先要根据塑件的外形测绘出创建这个塑件的 3D 所需要的各个参数。用 3D 软件所这个塑件做出来,并按要求把它的 零件图画出来,最后再用 CAD 的方法把加工此塑件的模具给做出来。下面对该塑件进行结构分析: 当在注射成型的塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧有孔、凹穴或凸台时,塑件就不能直接由推杆等推出机构推出脱模,此时,模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯,以便在塑件脱模推出之前,先将侧向成型零件抽出,然后在把塑件从模内推出,否则就无法脱模。 由这个塑件结构的分析可知,要把这个塑件生产出来必须要 有斜导柱侧抽。 螺纹提手桶盖成型后需要 脱模机构 ,在这里我们采用油缸带动 齿条 齿轮 脱模 ,分模后,注塑机启动液压机构使油缸带动 齿条运动。 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用侧浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面处,浇口开设在模具的型腔处,从塑料件侧面进料,因而塑件外表面受损伤比较小,不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 nts - 6 - 3 注塑成型参数确定 3.1 注塑成型工艺参数 正确的注射成形工艺可以保证塑料熔体良好塑化,顺利充模、冷却与定型,从而产出合格的塑料制作。温度、压力和时间是影响塑件注 射成形的重要参数。 1) 温度 注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度,以防止熔料在直通式喷嘴口发生 “ 流涎现象 ” ;模具温度一般通过冷却系统来控制;为了保证制件有较高的形状和尺寸精度,应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形,模具温度必须低于塑料的热变形温度。 对于模具的温度,在现实生产中有两种方法来保证:火焰加热和通过打塑件来提高模具的温度。 ABS料与温度的经验数据如表 3-1所示。 2)压力 注射成型过程中的压力包括注射压力,保压力和背压力 (塑化压力) 。注射压 力 指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。其作用是克服熔体流动充模过程中的流动阻力,使熔体具有一定的充模速率及对熔体进行压实。 保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力,与制件的形状,壁厚及材料有关。对于流动性好的料,保压力应该小些,以避免产生飞边,保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力,背压力除了可驱除物料中的空气,提高熔体密实程度之外,还可以使熔体内压力增大,螺杆后退速度减小,塑化时的剪切作用增强,摩擦热量增大,塑化效果提高,根据生产经验,背压的使用范围 不超过 2MPa。 3) 时间 完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间,保压时间,冷却时间,其他时间(开模,脱模,涂脱磨剂,安放嵌件和闭模等),在保证塑件质量的前提下尽量减小成型周期的各段时间,以提高生产率,其中,最重要的是注射时间和冷却时间,在实际生产中注射时间一般 不超过 10s,保压时间 较长 一般为 20120 秒,冷却时间一般为 30120min(这三个时间都是根据塑件的质量来决定的,质量越大则相应的时间越长)。 经过上面的经验数据和推荐值,可以初步确定成型工艺参数,因为各个推荐值有差别,而且有的与 实际注塑成型时的参数设置也不一致,结合两者的合理因素,初定制品成型工艺参数如表 3-1 所示 ,另外这些基本的参数在塑件注nts - 7 - 塑的过程中根据实际需要做适当的修改。 表 3-1 制品成型工艺参数初步确定 特性 内容 特性 内容 注塑机类型 螺杆式 螺杆转速 /( r/min) 40 喷嘴形式 直通式 模具温度 25-70 喷嘴温度 / 180 后段温度 / 170190 中段温度 / 190200 前段温度 / 200220 注射压力 /bar 500-1000bar 保压力 MPa 50 注射时间 /s 3 保压时间 5 冷却时间 /s 20 其他时间 /s 20 成型周期 /s 50 成型收缩 (%) 2% 干燥温度 / 6080 干燥时间 /h 2 3.2 注塑机的选择 1)塑件体积的计算 零件塑件的体积 : V=409.4cm3 浇注系统的体积: V2=12.5cm3 塑件与浇注系统的总体积为 : V=409.4+12.5=421.9cm3 2)塑件质量的计算 查手册取密度 =0.94g/cm3 所以,塑件的重量为: M=V =409.4cm3 0.94=384.8g 根据实际注射量应小于 0.8倍公称注射量原则 , 即: 0.8V公 V实 ( 3-1) 查 国产注射机主要技术参数表 得选用 XS-ZY-1000型号注射机,其参数如下: nts - 8 - 表 3-2 XS-ZY-1000型注射机主要技术参数 4 螺杆直径 /mm 85 拉杆内间距 650x550 理论容量 / 3cm 1000 最小模具厚度 /mm 300 注射行程 /mm 260 推动行程 /mm 430 注射速度 /(g/s) 165 顶出杆根数 1 塑化能力 /(g/s) 35 定位孔直径 /mm 125 额定注射压力 /MP 121 顶出中心孔直径 /mm 40 螺杆转速 /(r/min) 10390 顶出力 /KN 4000 锁模力 /KN 4500 喷 嘴 球半径SR/mm 18 开模行程 /mm 270 孔直径 /mm 7.5 3.3 模具在注塑机上的安装尺寸校核 1) 喷嘴尺寸 由注塑机参数知:注塑机前端的球面半径 R1 与模具主流道始端的球面半径R2必须吻合如下图所示 喷嘴与主流道始端的尺寸关系: R2 R1 + ( 1-2) mm,而注塑机上注塑头的半径为 R1 18mm,而模具上喷嘴的半径尺寸为 R2 20mm,满足要求。 浇口流道与注塑机浇口之间的关系: D d+( 0.5 - 1) mm,而所选的 “ 喷嘴孔直径”为 4mm,而设计中所采用的喷嘴直径为 8mm,满足要求。 2)定位圈尺寸校核 在注塑机上安装模具时,应将模具的定位圈装入注塑机的定位孔中,以保证模具的主流道与注塑机喷嘴准确对中。模具定位圈与注塑机定位孔采用 H9/f9的间隙配合。 nts - 9 - 图 3-1 主流道结构 3)螺孔尺寸校核 图 3-2 模具在注塑机上的安装方式 由上图知,选用图( a)式结构确定模具在注塑机的位置。 4)锁模力与注射压力的校核 1()F p nA A ( 3-2) 式中: p -注射时型腔压力 查参考文献得 113MPa A -塑件在分型面上的投影面积( 2cm ) nts - 10 - 1A -浇注系统在分型面上的投影面积( 2cm ) F -注射机额定锁模力,按 XS-ZY-1000 型注射机额定锁模力为 4500KN 经计算 得上试成立 5) 模具厚度 H 与注射机闭和高度 校核 注射机开模行程应大于模具开模时,取出塑件(包括浇注系统)所需的开模距离 即满足下式 12 5 1 0S H H : ( 3-3 ) 式中 : S -注射机最大开模行 程, mm; 1H -推出距离(脱模聚居), mm; Sk=45mm+129.23mm=174.23mm Sk S=570mm 条件成立 4 分型面的确定和行腔数目的确定 4.1 分型面的确定 4.1.1 分型面的 选择原则 分型面的选择原则: ( 1)便于塑件 脱模; ( 2)在开模时尽量使塑件留在动模; ( 3)外观不遭到损坏; ( 4)有利于排气和模具的加工方便 ; ( 5) 对侧抽芯的影响 ; ( 6) 对排气效果 。 4.1.2 分型面的 形式 该塑件的模具只有一个分型面,垂直分型。 4.1.3 分型面的 设计 在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素: 由于分型面受到塑件在nts - 11 - 模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响,因此在选择分型面时应综合分析。 在实际设计中,不可能全部满足 选择 原则,一般应抓住主要矛盾 ,在此前提下确定合理的分型面。 其分型面如图 4-1 图 4-1 分型面示意图 4.2 型腔数目的确定 4.2.1 初步确定行腔数目 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素: ( 1) 塑件的尺寸精度 ; ( 2)模具制造成本; ( 3)注塑成型的生产效益; ( 4)模具制造难度。 根据产品结构特点,此塑料产品在模具中的 侧抽 方式有两种 :一种是 直接侧抽,一个是旋转侧抽所以在这里只能采用正立的形式,其他分型面和放置方法都不妥当。 且 考虑到该塑件是一般 日用品 ,查手册得塑件的经济精度推荐 6 级 ,所以初定为一模一腔最合理 .排列形式如图 4-2 所示 . nts - 12 - 图 4 2 行腔排列形式 4.2.1 按注塑机的最大注射量确定行腔数目 按注射机的最大注射量确定型腔数目 根据 1pkm mnk ( 4-1) 得 1p nm mm k(4-2) k 注射机最大注射量的利用系数,一般取 0.8; pm注射机最大注射量, cm 或 g; 1m浇注系统凝料量, cm 或 g; m 单个塑件体积或质量, cm 或 g; 根据塑件的结构及尺寸精度要求 ,该 塑件在注射时采用一模一腔 。 5 浇注系统的设计 浇注系统的设计原则:浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短;浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽敞、壁厚位置,以便于塑料的流入 ;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁 ,型芯或嵌件 ,使塑料能尽快的流入到型腔各部位 ,并避免型芯或嵌件变形 ;尽量避免使制件产生熔接痕 ,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置 ;浇口位置及其塑料流入方向 ,应使塑料在流入型腔时 ,能沿着型腔平行方向均匀的流入 ,并有利于型腔内气体的排出 。 nts - 13 - 5.1 主流道设计 主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道,通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,有一定的锥度,目的是便于冷料的脱模,同时也改善料流的速度,因为要和注塑机相配,所以其尺寸与注塑机有关 。 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞,所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套,以便选用优质的钢材单独加工和热处理。 主流道参数如表 5-1所示 : 表 5-1 主流道 主要参数 参数 参数值 锥角 =2 内表面粗糙度 Ra=0.63 m 小端直径 D=d+(0.51)mm 半径 R2 =R1 +(12)mm 材料 T8A 下面介绍主流道的设计原则。 1) 主流道应单独设计成衬套镶入定模板中,以利于制造、安装和维修; 2) 主流道为圆锥形,圆锥角为 2 -4 ; 3) 主流道的长度应尽量短,一般取 3-6 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.56 6-10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.64 10-14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.72 14-18 0.08 0.10 0.12 0.20 0.26 0.40 0.48 0.80 18-24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44 0.56 0.88 24-30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.96 30-40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.0 40-50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.2 50-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4 65-80 0.14 0.19 0.26 0.38 0.52 0.76 1.0 1.6 80-100 0.16 0.22 0.30 0.44 0.60 0.88 1.2 1.8 100-120 0.25 0.34 0.50 0.68 1.0 1.4 2.0 120-140 0.28 0.38 0.56 0.76 1.1 1.5 2.2 140-160 0.31 0.42 0.62 0.84 1.2 1.7 2.4 160-180 0.34 0.46 0.68 0.92 1.3 1.8 2.7 180-200 0.37 0.50 0.74 1.00 1.4 2.0 3.0 200-225 0.41 0.56 0.82 1.1 1.6 2.2 3.3 225-250 0.45 0.62 0.90 1.2 1.8 2.4 3.6 250-280 0.50 0.68 1.0 1.3 2.0 2.6 4.0 280-315 0.55 0.74 1.1 1.4 2.2 2.8 4.4 315-355 0.6 0.82 1.2 1.6 2.4 3.2 4.8 355-400 0.65 0.9 1.3 1.8 2.6 3.6 5.2 400-450 0.70 1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 450-500 0.80 1.1 1.6 2.2 3.2 4.4 6.4 nts - 32 - 附录二 常用液压机的技术参数 nts - 33 - nts 毕业设计开题报告 题目名称: 带提手的桶盖注塑模 具设计 院系名称: _机 电 学 院 班 级: _机 自 073 学 号: _200600314327 学生姓名: _张 军 超 _ 指导教师 : _胡 _敏 _ _ 2011 年 3 月 nts中原工学院毕业设计开题报告 - 1 - 1 本课题所涉及的内容及其研究的综述 1.1 模具工业在国民经济中的地位 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。模具品种繁多,共有 10 大类,包括冲压、塑料、橡胶、铸造、锻压等,用于制造业中几乎所有产品的生产,可见模具的服务范围已包括国民经济的许多方面,现在模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一,没有高水平的模具就没有高水平的产品已成为共识。 以下从四个方面来说明模具工业在国民经济中的地位: 第一,模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如:属于高新技术领域的集成电路的设计与制造,不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造,也必须有精密塑料模具和精密冲压模具;数字化电子产品 (包 括通讯产品 )的发展,没有精密模具也不行。不仅电子产品如此,在航天航空领域也离不开精密模具。例如:形状误差小于 0.1 0.3的空空导弹红外线接收器的非球面反射镜,就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说,许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业,已经被命名为 “高新技术企业 ”。 第二,模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平,是推动模具工业技术进步的关键环节。 CAD CAE CAM技术在模具工业中的应用,快速原型制造技术的应用,使模具的设计制 造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高,还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用,也要与电子信息等高新技术嫁接,实现高新技术产业化。 第三,模具工业是装备工业的一个组成部分。在 1998 年以前,许多人把机械工业当作一般的加工工业。 1998 年 11 月召开的中央经济工作会议,首次明确提出了加大装备工业的开发力度,推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业,把它同一般的加工工业区别开来,是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。模具作为 基础工艺装备,在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备,其零部件有很大一部分是用模具做出来的。 第四,模具工业地位之重要,还在于国民经济的五大支柱产业 机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需nts中原工学院毕业设计开题报告 - 2 - 要大量的模具,特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具,目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年,我国每年要进口近 10 亿美元的模具。我国石化工业一年生产 500 多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂,很大一部分需要塑料模具成形,做成制品,才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具,需要大量的陶瓷模具 ;生产塑料管件和塑钢门窗,也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具的需求当中,也可以看到模具工业地位之重要。 1.2 我国模具技术的现状及发展趋势 80 年代以来,中国模具工业发展十分迅速。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,也为其发展提供了巨大的动力。这些年来,中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。 目前,中国 17000 多 个模具生产厂点,从业人数约 50 多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币 (表 1)。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。 在模具工业的总产值中,冲压模具约占 50%,塑料模具约占 33%,压铸模具约占 6%,其它各类模具约占 11%。 改革开放以来,中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外,其他所有制形式的模具厂家,包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业,都得到了快速发展,集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如,浙江宁波和 黄岩地区,从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家,成为国内知名的 “模具之乡 ”和最具发展活力的地区之一。在广东,一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,为了提高其产品的市场竞争能力,纷纷加入了对模具制造的投入,例如科龙、美的、康佳和威力等集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业多集中于沿海工业发达地区,现已有几千家。例如,江苏无锡的微研有限公司为一日本独资企业,员工有 200 余人,拥有精密数控模具加工设备 60 余台, 1998 年其模具产值超过 2亿元。 中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进 步。目前,国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模,工位数最多已达 160 个,寿命 1 2 亿次。在大型塑料模具方面,现在已能生产 48 英寸电视的塑壳模具、 6.5K大容量洗衣机的塑料模具,以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面,国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面,现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具,例如子午线轮胎活nts中原工学院毕业设计开题报告 - 3 - 络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也都达 到了较高的水平,并可替代进口模具。 在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前,从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家,从事模具技术教育的培训的院校已超过 50 余家。其中,获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家 重点实验室,上海交通大学 CAD 国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力,在模具 CAD/CAE/CAM 技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。 未来的十年,中国模具工业和技术的主要发展方向包括: 提 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平; 在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术; 大力发展快速制造成形和快速制造模具技术; 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术; 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率; 发展优质模具材料和先进的表面处理技术; 逐步推广高速铣削在模具加工的应用; 进一步研究开发模具的抛光技术和设备; 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程; 开发新的成形工艺和模具。 1.3 中国注塑模具现状及发展方向 塑料工业近 20 年来发展十分迅速,早在 7 年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和,塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的nts中原工学院毕业设计开题报告 - 4 - 方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成形, 我国 塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。随着塑料制品复杂程度和精度要求的提高以及生产周期的缩短,主要依靠经验的传统模具设计方法已不能适应市场的要求,在大型复杂和小型精密注射模具方面我国还 需要从国外进口模具。 随着市场的发展, 我国 塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展,因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要,未来 我国 的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展,而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来,下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 ( 1)超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 ( 2)多 种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发 。 ( 3)为各种快速经济模具,特别是与快速成型技术相结合的 RP/RT 技术将得到快速发展。 ( 4 )模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP 及 PDM/PLM/ERP 等将向智慧化、集成化和网络化方向发 展。 ( 5)更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 ( 6)更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展,随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 ( 7)各种模具型腔表面处理技术,如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 ( 8)逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 ( 9)热流道技术将会迅速发展,气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 ( 10)模具标准化程度将不断提高。 ( 11)在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天, “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即,今后的模具,从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废,以及模具的回收利用等方面,都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保,以及可持续发展这一趋向。 nts中原工学院毕业设计开题报告 - 5 - 1.4 本课题涉及内容 塑件零件图:如图 1-1 所示 年产量:大批量 材料: HDPE 图 1-1 塑件零件图 参考文献: 1 李力 崔江红 肖庆和 胡纪云编著 . 塑料成型模具设计与制造 .北京:国防工业出版社 ,2007.5 2 齐卫东主编 . 塑料模具设计与制造 .北京:高等教育出版社 ,2004.7 3 孙凤勤主编 . 模具制造工艺与设备 . 北京:机械工业出版社, 2008.4 nts中原工学院毕业设计开题报告 - 6 - 2 本课题有待解决的主要关键问题 本次毕业设计的题目是带提手的桶盖注塑 模具设计 。本课题给出 带提手的桶盖注塑模塑件图 ,要求做出生产此塑件的模具。要完成此课题,首先要根据塑件的
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本文标题:带提手的桶盖注塑模具设计【优秀含9张CAD图纸+塑料模具全套毕业设计】【带三维】
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