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洗涤剂瓶嘴注射模设计【20张CAD图纸+毕业论文】

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主流道衬套.dwg
动模座板2.dwg
动模板2.dwg
叶片摆动气缸.dwg
型腔板2.dwg
垫块2.dwg
复位杆.dwg
定模座板2.dwg
定模板2.dwg
导套.dwg
拉料杆.dwg
推杆.dwg
推板2.dwg
推板固定板2.dwg
斜导柱.dwg
洗涤剂瓶嘴注射模装配图.dwg
直头导柱.dwg
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洗涤剂 注射 瓶嘴 设计 瓶嘴注射模 cad图纸 毕业论文 洗涤剂瓶嘴注射模
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洗涤剂瓶嘴注射模设计

34页 17000字数+论文说明书+任务书+20张CAD图纸【详情如下】

主流道衬套.dwg

动模座板2.dwg

动模板2.dwg

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垫块2.dwg

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目   录

1  引言 1

1.1  模具工业的重要性及发展趋势 1

1.2  塑料及塑料模具的现代设计与制造 1

1.3  塑料注塑模技术 2

2  塑料注射模具的设计步骤 4

2.1  塑料件的工艺性分析 4

2.2  洗涤剂瓶嘴材料的选择 4

2.3  绘制模具装配草图 4

2.4  对零件进行造型设计并绘制工程图 5

2.5  课程任务要求 6

3. 方案分析与设计 7

4. 洗涤剂瓶嘴注射模的详细设计 8

4.1  塑料注射成型机的选择 8

4.2  注射模具分型面的选择 11

4.3  注模具浇注系统的设计 12

4.4  注射模具成型零件和模体的设计 16

4.5  注射模具的顶出机构的设计 19

4.6  塑料注射模具的温度调节系统设计 23

4.7  模具结构设计 25

5  注射模加工工艺设计 26

5.1  坯料确定 26

5.2  模板的平面加工 26

6  塑料注射模具型腔常用加工方法及设备 28

6.1  型腔的普通切削加工方法及设备 28

6.2  型腔的特种加工 28

结束语 30

致谢 31

参考文献 32

毕业设计说明书(论文)中文摘要

本课题的任务是拟设定一种刚性挡车器,在重点进行抗冲撞设计的同时,充分发挥计算机控制技术的优势,实现系统的自动控制。其设计成果可望形成一种有实用价值的现代化防恐设备。得益于切换的快速性以及外形的美观,直杆类的挡车器应用得非常广泛,但是,各收费站使用的直杆类挡车器,对违章司机形同虚设,车辆冲卡现象相当严重,更有甚者,撞伤、撞死执情人员,有时也发生。严重威胁收费站工作人员的人身安全,造成征费工作困难,直接影响我国公路事业的发展。

本论文以89C51单片机为核心对防恐电子挡车器进行各种信号处理和自动控制的,完成了简单的机械装置的设计及电气与单片机系统硬件、软件设计。其中电气与单片机系统硬件、软件设计是本论文的重点,系统硬件设计主要包话了89C51单片机、光电耦合器、车辆检测器和脉冲记数器等的设计。

关键词  刚性挡车器  自动控制  系统硬件   软件设计

毕业设计说明书(论文)外文摘要                         

Title        Design of Anti-terror Electronical            

             Board Barrier System                   

   --Design of the Overall Parts and Control System                

Abstract

The task of this subjcet is to design a rigid board barrier.Taking full advantage of computer-control technology it will not only have the strong resistance of colliding but also a system of automatic control. This design result may become a kind of modern anti-terror equipments. Bar barrior is very common because of its fast up-down changing and its beautiful appreance.However, some toll stations with these bar barriers are only unefficient  nominal to the illegal drivers .This phenomenon is a serious threat to safety of administrators in these toll stations. The development of highway business will to be constraintde. 89C51 single chip microcomputer is as a core to process all information and automatically control this anti-terror electronical board barrier. This thesis contains the designing of machinery and the desiging of hydraulic system and the designing of the control system of single chip microcomputer and the system of software,Among others, the last is the  thesis’s  main content. The hardware system primarily contains the designing of 89C51 single chip microcomputer and light-electricity transformation and vechicle detector and pulse counter etc.

Keywords  Rigid board barrier  System of automatic control  Hardware system   Software system 

1  引言

1.1  模具工业的重要性及发展趋势

模具是现代工业生产的基础工艺装备,在国民经济中占主要地位。在电子、汽车、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60%~80%的零件都要依靠模具成型。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,是其他加工方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。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[1]。

在过去的20年中,我国模具工业得到了长足的进步。但是,我国的模具工业与发达国家相比,其差距表现在:模具的设计水平;模具的制造水平;模具的标准化水平[2]。所以,今后的发展趋势是现代设计方法与工艺设计相结合,模具工业向着集团化、规模化方向发展,完善模具CAD/CAM/CAE一体化技术,赶超国外同类技术的先进水平,为模具设计提供一种可靠的校核方法,为建立适合我国自己国情的模具设计的现代设计方法,形成规模化的现代模具设计与制造基地,达到模具设计最佳化,是摆在我们面前的一项十分紧迫和关键的任务[3]。

1.2  塑料及塑料模具的现代设计与制造

1.2.1  塑料工业在国民经济中的地位

塑料定义为:“主要原料是高分子聚合物(大部分是合成树脂),经人工制成有用的形状的固体,称作塑料。不包含纤维、橡胶、涂料、粘接剂等高分子物质。”而作为高分子化学和材料科学发展的重要成果,塑料早已成为人类不可缺少的重要生产资料。塑料制品制作在工业生产和日常生活中得到愈来愈广泛的应用[4]。近几年来由于工程制作的强度和精度等得到了很大提高,各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大。预计今后随着计算机的普及和汽车的轻型化,塑料制件的使用范围将会越来越大,塑料工业的生产量也将迅速增长,塑料的应用将覆盖国民经济所有部门,尤其在国防和尖端科学技术领域中将占有越来越重要的地位[5]。

1.2.2  塑料模具的现代设计与制造

塑料广泛用于成型塑料制品,它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性,将其成型为具有一定的形状和尺寸,并通过塑料的化学或物理变化,定型为塑料制品。龙门刨床用于加工尺寸较大的工件。插床又称立式牛头刨床,主要用来加工工件的内表面,如键槽、多边形孔。

(3)磨床

磨床是用砂轮或其他磨料对金属工件进行加工的机床。常见磨床有平面磨床、外圆磨床、自圆磨床等。磨削也是一种切削,砂轮表面上的每个磨粒,可以近似地看成一个微小的刀齿,对金属表面进行切削。磨削加工精度高、表面粗糙度值小,一般常用于半精加工和精加工。不同的磨削机床可以加工平面、外圆表面、内圆表面以及各种曲面。

6.2  型腔的特种加工

特种加工是直接利用电能、化学能、光能等进行加工的方法。特种加工与普通机械加工有本质的不同,它不要求工具材料比工件材料更硬,也不需要在加工过程中施加明显的机械力它可以解决普通机械加工无法完成的加工工作,适合于加工各种不同材料而且结构复杂的模具零件,是模具制造中一种必不可少的重要加工方法。

6.2.1  电火花加工

电火花加工的原理是基于工具电极与工件电极(正极与负极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来对工件进行加工,以达到一定形状、尺寸和表面粗糙度要求的加工放法。电火花加工也称放电加工或电蚀加工。当工具电极与工件电极在绝缘液体中靠近时,极间电压将在两极间“相对最靠近点”电离击穿,形成脉冲放电。在放电通道中瞬时产生大量的热能,使金属局部熔化甚至汽化,并在放电爆炸力的作用下,把熔化的金属抛出去。达到蚀除金属的目的。电火花加工机床一般由四大部分组成,脉冲电源、间隙自动调节器、机床床身、工作液及其循环过滤系统。

电火花加工特点:脉冲放电的能量密度高;工具电极与工件间无作用力;工件加工质量高;加工适应性广;自动化程度高。

塑料模具型腔常用的电火花工艺方法有:单电极平动加工法;多电极更换加工法;分解电极加工法。 

本模具中较复杂的成型零件主要是型腔,因此在工艺设计时先采用普通刨削和铣削加工进行毛坯加工和半精加工,热处理后磨削定位面和加工面,再用电火花成型加工两型腔,最后进行人工修磨抛光

结束语

论文着重进行了洗涤剂瓶嘴注射模,通过对模具各个参数的计算、校核及模具的结构方案设计,在此基础上进行了模具CAD设计。

在结构方面,首先进行整体结构的设计。然后对浇注系统、成型零部件、脱模机构、圆弧抽芯机构、合模导向和复位机构、温度调节系统等进行详细的结构设计,尤其是圆弧抽芯机构的设计。对于圆弧抽芯机构的设计,最终采用了齿轮运动分型抽芯机构,这个机构方便的解决了圆弧抽芯的问题,而且结构简单。对于脱模机构的设计,由于含有圆弧抽芯,不能直接抽芯,所以采用双分型面分型。第一次分型把工件和系统凝料一起脱出来,第二次分型动模部分向下移,型腔部分用哈夫分型,顶出机构顶出工件,然后复位杆进行复位。

利用proe对模具进行三维造型,并生成所需要的图形,最后用CAD绘制所需的工程图。在制造工艺分析和设计方面,完成了成型零件和主要零件工艺过程卡的编制,成型零件采用电火花加工来完成主要曲面的成形,然后通过研磨和抛光来达到表面粗糙度的要求。

设计的洗涤剂瓶嘴注射模具整体结构简单紧凑,可以满足工程要求。

致  谢

首先要感谢我的指导老师丁武学副教授,在毕业设计的选题上,丁老师所出的选题是我非常喜欢的一个课题,这是一个可以提高自身能力的选题。在毕业设计期间,丁老师总是亲身指导,对于注射模具的知识我并不是很了解,在学习的过程中,丁老师总是能够对不理解的地方给予正确细心的指导,在设计方案中,总是把设计中的不足及时提出,并帮助改正。同时还要感谢同班的同学在毕业设计过程中,在autocad的学习中提供的帮助。最后,感谢所有帮助过我的人!

参 考 文 献

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[3] 曲贵龙.应用现代高新技术改造传统的模具设计和制造[J].机械工人/冷加工,2002,(2):28~29.

[4] 刘际泽. 塑料制品内与模具设计提案[M].北京:机械工业出版社,2001.

[5] 张佑生. 塑料模具计算机辅助设计[M].北京:机械工业出版社,1998.

[6] 刘昌祺. 塑料模具设计[M].北京:机械工业出版社,1998.

[7] 申长雨. 陈静波等塑料型材挤出模具CAE技术[J].模具,2001(7):6.

[8] 易际明,彭浩哥,吴莉华.Pre/ENGINEER Wildfire模具设计与数控加工[M].北京:清华大学出版社,2004.

[9] 李迎春,杜栓丽,申开智.聚丙稀(PP)塑料注塑模具点浇口大小的研究[N].华北工学院学报,1998年第19卷第1期(总第61期):30~34.

[10] 汪琦 注塑模具CAE的应用和模具设计[J].现代塑料加工应用2002 (5):4.

[11] 付永刚.注塑模CAD系统开发的理论研究及应用(D).西安理工大学硕士论文2000.3

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[13] 周振勇,顾正朝,石教英.注塑模流到系统集成设计技术研究(J).计算机辅助设计与图形学学报,2002.7 Vol.38NO.7:23~27

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[16] 申开智.塑料成型模具[M].第二版,北京:中国轻工业出版社,2002.

内容简介:
本科毕业设计说明书(论文) 第 I 页 共 页 目 录 1 引言 2 模具工业的重要性及发展趋势 2 塑料及塑料模具的现代设计与制造 2 塑料注塑模技术 3 2 塑料注射模具的设计步骤 4 塑料件的工艺性分析 5 洗涤剂瓶嘴 材料的选择 5 绘制模具装配草图 5 对零件进行造型设计并绘制工程图 6 课程任务要求 7 3. 方案分析与设计 7 4. 洗涤剂瓶嘴 注射模的详细设计 8 塑料注射成型机的选择 9 注射模具分型面的选择 11 注模具浇注系统的设计 12 注射模具成型零件和模体的设计 17 注射模具的顶出机构的设计 20 塑料注射模具的温度调节系统设计 24 模具结构设计 25 5 注射模加工工艺设计 26 坯料确定 26 模板的平 面加工 27 6 塑料注射模具型腔常用加工方法及设备 28 型腔的普通切削加工方法及设备 28 型腔的特种 加工 29 结束语 30 致谢 30 参考文献 31 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 页 毕业设计 说明书(论文)中文摘要 本课题的任务是拟设定一种刚性挡车器,在重点进行抗冲撞设计的同时,充分发挥计算机控制技术的优势,实现系统的自动控制。其设计成果可望形成一种有实用价值的现代化防恐设备。 得益于切换的快速性以及外形的美观,直杆类的挡车器应用得非常广泛,但是, 各收费站使用的直杆类 挡车器 ,对违章司机形同虚设,车辆冲卡现象相当严重 , 更有甚者,撞伤、撞死执情人员, 有 时 也 发生。严重威胁收费站工作人员的人身安全,造成征费工作困难,直接影响我国公路事业的发展。 本论文以 89片机为核心对防恐电子挡车器进行各种信号 处理和自动控制的,完成了简单的机械装置的设计及电气与单片机系统硬件、软件设计。其中电气与单片机系统硬件、软件设计是本论文的重点,系统硬件设计主要包话了89电耦合器、车辆检测器和脉冲记数器等的设计。 关键词 刚性挡车器 自动控制 系统硬件 软件设计 本科毕业设计说明书(论文) 第 1 页 共 33 页 毕业设计说明书(论文)外文摘要 of he of is to a of it of a of a of is of to is a to of in of to be 89is as a to of of of of of is s 9of 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 33 页 1 引言 模具工业的重要性及发展趋势 模具是现代工业生产的基础工艺装备,在国民经济中占主要地位。在电子 、 汽车 、仪器 、 仪表 、家电和通讯等产品中, 60% 80%的零件都要依靠模具成型。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,是其他加 工方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。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 1。 在过去的 20 年中,我 国模具工业得到了长足的进步。但是,我国的模具工业与发达国家相比,其差距表现在:模具的设计水平;模具的制造水平;模具的标准化水平 2。所以,今后的发展趋势是现代设计方法与工艺设计相结合,模具工业向着集团化、规模化方向发展,完善模具 体化技术,赶超国外同类技术的先进水平,为模具设计提供一种可靠的校核方法,为建立适合我国自己国情的模具设计的现代设计方法,形成规模化的现代模具设计与制造基地,达到模具设计最佳化,是摆在我们面前的一项十分紧迫和关键的任务 3。 塑料及塑料模具的现代设计与制造 塑料工业在国民经济中的地位 塑料定义为:“主要原料是高分子聚合物(大部分是合成树脂),经人工制成有用的形状的固体,称作塑料。不包含纤维、橡胶、涂料、粘接剂等高分子物质。”而作为高分子化学和材料科学发展的重要成果,塑料早已成为人类 不可缺少的重要生产资料。塑料制品制作在工业生产和日常生活中得到愈来愈广泛的应用 4。近几年来由于工程制作的强度和精度等得到了很大提高,各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大。预计今后随着计算机的普及和汽车的轻型化,塑料制件的使用范围将会越来越大,塑料工业的生产量也将迅速增长,塑料的应用将覆盖国民经济所有部门,尤其在国防和尖端科学技术领域中将占有越来越重要的地位 5。 塑料模具的现代设计与制造 塑料广泛用于成型塑料制品,它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性,将其成型为具有一定的形状和尺寸 ,并通过塑料的化学或物理变化,定型为塑料制品。 本科毕业设计说明书(论文) 第 3 页 共 33 页 在塑料加工工业中普遍使用有以下几种塑模: (1) 压缩成型的塑料模具(简称压缩模,又称压塑模或压胶模)它是成型热固性原料直接加入敞开的塑模型腔内,当塑模闭合后,再加压和热的作用下,塑料成为流动状态并充满型腔,然后通过化学和物理变化使塑料硬化定型。 (2) 压入成型的塑料模具(简称压注模或挤塑模,又称挤胶模)它是成型热固性塑料或封装电器组件等用的一种塑料成型模具,这种塑模没有单独的加料室 6。 (3) 挤出成型的塑料模具(简称挤出模)它是将放入料斗中的原 料由螺旋送入加热室,在加热室的模具端,加热成粘流状态的塑料,在挤出机的高压和高速作用下,通过具有一定断面形状的机头(口模)和定型(套)而挤出成型 7。 (4) 注射(塑)成型的塑料模具(简称注射模获注塑模)它是将塑料原料注射在注射机的加热料筒内,受热成熔融状态,在注射机的螺杆或柱塞的推动下进入塑模型腔,使塑料在型腔内硬化成型 8。 此外,还有发泡成型塑模、吹塑成型塑模、真空成型塑模、玻璃纤维增强塑料成型模等,但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的几种塑模设计基础上,且比较简单。随着塑料成型方法的 不断出现,必然会产生各种新型的成型模具 9。 塑料注塑模技术 在各种模具中,塑料模具占模具总量近 40%10,而且这个比例还在上升。其中,注塑成型作为一项速度快、自动化程度高的生产技术,能一次成型形状复杂,尺寸精确的制品,在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位 11。早期的注塑成型方法主要用于加工热塑性塑料制品,但是随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品应用范围的不断扩大,注塑成型方法已经推广到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。目前,除了少数几种塑料外,几乎所有的塑料都可以采用注塑 成型。据统计,注塑制品约占整个塑料制品总常量的 30%12,全世界每年生产的注塑数量 约占所有塑料成型模具数量的 50%13。 在注塑成型过程中,模具处于核心地位,其设计与制造水平直接关系到产品的质量、品种及更新速度。在注塑成型中,由于制品形状复杂、材料本身变形的特性以及复杂的边界条件和不确定因素,使材料成型过程经历了相当复杂的变形历史和相态变化,如固体输送、熔融、熔体输送、流动、压实、固化、相变、结晶、分子取向、纤维取向、翘曲变形等,模具设计及成型工艺条件对成型过程中材料所经历的受力状态和热状态有着重要 的影响,直接关系到制品的力学性能和成型效率等。长期以来,高 本科毕业设计说明书(论文) 第 4 页 共 33 页 聚物成型加工过程工艺参数的设定和模具设计与制造主要依赖于工艺人员和模具设计人员的经验和技巧,设计的合理性只能通过试模来判断,制造的缺陷也主要靠修模来纠正,导致模具及制品的设计与制造周期长、成本高、档次低。这个问题在我国更加突出。 虽然我国模具工业的水平有了一定的提高,但与国民经济需要和国际先进水平相比,我 国 模具工业主要存在如下几个问题: ( 1)总量供不应求,国内模具自配率只有 70%14左右。其中中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有 50%15左右。 ( 2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。 ( 3)模具产品水平要比国际水平低许多,而模具生产周期却要比国际水平长许多。产品低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度等方面。 ( 4)开发能力较差,经济效益欠佳。 ( 5)与国际水平相比,模具企业的管理落后更甚于技术落后。 我国塑料模具技术今后应在下列几个方面得到发展,不断提高其水平: ( 1)模具 体化技术 模具 术是模具技术发展的一个里程碑 16。由于这 项技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,硬件和软件已降到中小企业普遍可以接受的程度,再加上微机的普及和应用及微机版软件的退出,模具行业中普及 后必将有很快的发展。模具 体化及软件的宜人化、集成化、智能化、网路化将是今后的发展方向。 ( 2)管理技术将迅速发展。管理是一个系统工程,是一项十分重要的技术。 机械行业中常说的“三分技术七分管理”的话,说明了管理的重要性。模具企业中现代企业制度和各项创新机制的建立和运行是管理技术的核心。 ( 3)精密测量和高速 扫描及数字化系统将在逆向工程和并行工程中发挥更大作用。 ( 4)模具标准化程度将不断提高。 ( 5)虚拟技术将得到发展。 2 塑料注射模具的设计步骤 本科毕业设计说明书(论文) 第 5 页 共 33 页 塑料件的工艺性分析 (1) 本课题是对 洗涤剂瓶嘴 的注射模设计。 首先对 洗涤剂瓶嘴 进行观察并进行测绘, 如图 寸大都是估算值,无特殊要求,尺寸公差按 精度查取。 (2)塑件结构工艺性分析: (a) 塑件厚度为 2厚均匀,塑件成型性能良好; (b) 塑件 本身带有圆弧抽芯机构,用齿轮运动进行抽芯 ; (c) 从塑件结构看,设置一个分型面。 (3)塑件表面要求光滑无裂痕, 未明确 粗糙度 值的按 图 洗涤剂瓶嘴 材料的选择 塑料材料的相对密度在 众多的材料中只有比木材的相当密度稍高。且在各种的材料中,塑料材料具有最高的比强度,甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能。耐腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有优异的加工性能。 洗涤剂瓶嘴 的材料选为聚苯乙烯( 聚苯乙烯无色、透明、有光泽、无毒无味,化学稳定性良好。 绘制模具装配草图 模具 装配图的设计应 先从绘制装配图入手,根据塑件的具体情况,经过认真考虑、比较、初步确定出各部分的结构情况,最大限度地满足塑件的技术要求和模具的合理工艺性。以下就是装配草图中应考虑到的几个重要部分: (1)成型零件的结构及安装方法:塑件成型的好坏直接影响塑件质量、加工的难易程度。选择合理的成型位置能使成型结构在现有的设备状况下,基本满足技术上的 本科毕业设计说明书(论文) 第 6 页 共 33 页 需要,易于加工、易于修改维修和更换。 (2)确定浇口位置及结构形式:模具设计中的一个重要环节就是浇口套的位置确定。浇口位置是保证浇注塑件快速和均匀的关键,所以我们要在保证塑件表面不受损伤 的前提下,确定浇口主流道和分流道冷料穴的位置形状、大小及排气方法等,使注射时物料流畅,易于成型。且易于清除浇注塑料。 (3)确定分型面的位置和结构形式:分型面是塑件取出时和浇注系统分离的接触面。一般情况下我们在设计时应根据塑料的几何形状,尺寸精度要求,兼顾其浇口形式、脱模方式、嵌件位置以及排气条件、易清除飞边、便于加工等诸因素,通盘考虑设计。 (4)选择成型设备:根据塑件的具体情况,选择相适应的注射机并进行模具设计。成型设备有两个重要参数。一是理论注射容量,另一个是最大投影面积。根据这两个参数及可选用合适的 成型设备。 (5)圆弧抽芯机构的确定:根据塑件喷嘴带有圆弧抽芯机构,选择齿轮运动进行抽芯。 (6)顶出机构的确定:定模动模分型后,圆弧抽芯也完成了抽芯动作。塑件根据自身的重力和推杆的运动自由落下。 (7)确定温度调节方式:温度的控制直接影响了塑件成型的尺寸、质量、外观和效率,所以每个模具都必须尽可能好的设计温度控制部分,为了取得较好的冷却效果,对冷却回路应由良好的布局,如冷却回路的位置、尺寸形状等,并预先考虑流出足够的冷却水路的安装空间。 (8)确定主要结构件的尺寸:通过以上问题的初步确定,即可勾画出模体的 轮廓,这时应确定导向机构的导柱及顶出系统的复位以及必要的先复位等的结构形式和安装位置,以及各组合部分的连接形式及所必须的支承板、支承块等。 对零件进行造型设计并绘制工程图 装配草图绘制完成后, 就应开始对各零件做详细的造型设计。工程图尽量按 1: 1的比例画出,因为这样比较直观,容易发现问题,如果需要放大或缩小,必须严格按比例画出。按制图规划,正确标出尺寸、公差、行位公差其表面粗糙度等。 最后,对模具进行装配并绘制装配图,编写设计说明书。主要零件绘制完成,对装配草图的自我检验和审定。即已存在的问题会充分 暴露出来,经过改正修订后,描清并正式编号,标出模体的外轮廓尺寸以及模具的定位和安装尺寸。 本科毕业设计说明书(论文) 第 7 页 共 33 页 课程任务要求 本 课题 洗涤剂瓶嘴 注射模设计。要求对塑件进行测绘,并完成其 洗涤剂瓶嘴 注射模要求一模两腔,并带有圆弧抽芯。完成该注射模具装配图设计,全部零件图纸设计,模具成型零件 及完成该注射模具的制造工艺设计。 3. 方案分析与设计 本科毕业设计说明书(论文) 第 8 页 共 33 页 洗涤剂瓶嘴 是一个结构稍微复杂的零件,设计的重点是喷嘴部分的圆弧抽芯机构。根据塑件的结构特点成型模具需要采用圆弧抽芯 成型结构。根据上网查资料,初步确定可以用 液压直 抽芯和齿轮齿条配合 气缸 两种方法来实现。在比较之后发现,前者虽然能进行抽芯但是 制造昂贵,实际结构不易实现 ,达不到要求。用齿轮齿条配合气缸 抽芯可以实现喷嘴部分抽芯的弧度。所以我用齿轮齿条 配合气缸 来实现我设计理念。具体方案如图 图 案 2轴承端盖; 3连轴套; 4键; 5齿轮轴 气缸的输出轴转动,通过 3连轴套带动齿轮轴转动,齿轮齿条运动脱出圆弧型芯。 4. 洗涤剂瓶嘴 注射模的详细设计 本科毕业设计说明书(论文) 第 9 页 共 33 页 塑料注射成型机的选择 注射成型机的 分类 (1)注射机按外形特征可分为 立式、卧式、直角式三种 。 卧式注射机 :目前使用最广泛的注射成型机械。它的注射装置与合 模装置 方向在同一水平线上横卧安装 。优点 :重心低, 操作及维修方便 , 塑件可自行脱落,易实现自动化。缺点 :模具安装麻烦,嵌件安放不稳,机器占地较大 。 本设计使用卧式注射机。 (2)注射机按塑料在料筒的塑化方式不同可分为柱塞式注射机 和 螺杆式注射机 。 塑料注射 机通用的 主要装置组成 (1)注射 装置:它的主要作用是使固态的塑料均匀的塑化成熔融状态,并以足够的压力和速度将 融料注入模腔中。它的主要部件有:料筒、料筒加热器、料斗、计量装置、螺杆、螺杆的驱动装置、喷嘴及其驱动装置。 (2)合模机构:它的主要作用是保证成型模具有可靠的开合动作。因为在注射过程中进入模腔中的融料有较高的压力,这就要求合模装置给予模具足够的夹紧力、即锁模力,防止模具在融料高压力下推开。它的主要部件有:机架、定动模板、拉杆、合模油缸及肘节。 (3)顶出装置:它的作用在开模到一定距离后,驱动模具的顶出装置,将部件从模具中顶出。 (4) 机械和液压传动及电气控制系统:注射成型是塑料塑化、模具闭合、压力、温度调 节、注射入模、保压、制品固化定型、开模、顶出塑件等多道工序连续准确的发生过程,这些连续动作都是由机械和液压传动及电气控制的。 塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离,否则塑件无法从模具中取出。开模距离一般可分为两种情况 :一是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时,最大开模行程由连杆机构的最大行程决定,并不受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚度无关 ; 二是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时,最大开模行程由连杆机构的最大行程决定,并受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚 度有关。 注射成型机的计算 (1)注射容量 国产标准注射机的标准规定,以注射机注射聚 苯 乙烯时在对空注射条件下,注射 本科毕业设计说明书(论文) 第 10 页 共 33 页 机螺杆或柱塞做一次最大行程所能达到的最大容量。由于聚 苯 乙烯的密度 它的单位容量与单位质量向近,所以在目前实际中为便于计算,有时还沿用过去的习惯,通常也用其质量可作粗略计量。 注射容量是选择注射机的重要参数,它在一定程度上反映了注射机的注射能力,标志着注射机能成型最大体积的塑料制品。 确定了单个塑件的体积(质量)和模孔数量就可以大体上计算出多模塑件的总体积,再加上 浇注系统中主流道、分流道、浇口、冷井的体积,即是一模塑料的总体积 V 式 ( 成型零件与浇注系统体积总和, 注射机最大注射容量, 估算: 32 3 2 (2)最大 注射压力校核 最大注射压力是指注射机料筒内柱塞或螺杆对熔融塑料所施加的单位面积上 的压力,它用于克服熔体流经喷嘴、浇注系统和型腔时的流动阻力。注射机的最大注射压力必须大于成型塑件所需要的注射压力。一般塑件的成型压力在 70 150 (3)模具的闭合高度 注射机动压板的最大的行程和压板间最大和最小间距是一个固定的参数。它决定着所能安装的模具的闭合高度。对于所用的注射机来说,注射模的闭合高度必须符合下列的要求: m a xm HH m ( 式 ( 中 注射机 允许的最小厚度, 注射机 的实际闭合高度, 注射机 允许的最大厚度, 97205056262520 (4)喷嘴尺寸 注射模主流道衬套始端凹坑的球面半径 R 应大于注射喷嘴球头半径 r,以保证同 本科毕业设计说明书(论文) 第 11 页 共 33 页 心和紧密接触,通常 R=r+(1)流道孔小端直径 d,通常取 D=d+(1)图 图 嘴尺寸示意图 (5) 模具外形尺寸 模具长宽尺寸应与注射机拉杆内间距相适应,以保证模具至少能从一个方穿过拉杆间的空间安装在注射机上。 确定为 1606)模具厚度 注射模的厚度必须在所选的注射机的最大到最小模厚之间。 (7) 螺孔尺寸 模具固定采用压板固定,只需模具动、定固定板附近有螺孔即可。 综合考虑上述条件,注射机选择 注射机参数 根据计算所的注射机参数进行校核: 最终注射机选用 参数如下 理论注射量 / 60 螺杆(柱塞)直径 / 38 注射压力 / 122 锁模力 / 500 注射行程 / 170 最大模具厚度 / 200 最小模具厚度 / 70 喷嘴圆弧半径 / 12 喷嘴直径 / 4 注射模具分型面的选择 分型面的基本形式 本科毕业设计说明书(论文) 第 12 页 共 33 页 分型面的形式由塑料的具体情况而定,但大体上有平面 式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面 。 分型面的选择原则 选择分型面的基本原则: a)尽量使塑件开模时留在动模一侧; b)分型面应有利于排气; c)保证塑件外观质量要求 ; d)有利于塑件分型和抽芯动作; e)有利于塑件脱模 ; f)考虑侧向分型面与主分型面的协调; 分型面的选择 按塑件结构, 有两种分型面方案 如图 型面 方案一 图 型面方案二 方案 一与方案二相 比, 方案一是以底面为分型面,脱模时喷嘴部分不易脱出,而方案二是沿着喷嘴弧形中心线分型,喷嘴部分能顺利脱出 。故选用方案 二 。 注 模具浇注系统的设计 本科毕业设计说明书(论文) 第 13 页 共 33 页 注射模具浇注系统的组成 模具的浇注系统包括主流道、分流道、浇口及冷料穴,它是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道。 在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置,可以采用一模多腔,浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节,它对注塑成型周期和塑件质量(如外观,物理性能,尺寸精度)都有直接的影响,设计时必须按如下原则: (1) 型腔布置和浇口 开设部位力求对称,防止模具承受偏载而造成溢料现象 ; (2) 型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸 ; (3) 系统流道应尽可能短,断面尺寸适当(太小则压力及热量损失大,太大则塑料耗费大); 尽量减少弯折,表面粗糙度要低,以使热量及压力损失尽可能小 ; (4) 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落,及分流道尽可能平衡布置 ; (5) 满足型腔充满的前提下,浇注系统容积尽量小,以减少塑料的耗量 ; (6) 浇口位置要适当,尽量避免冲击嵌件和细小型芯,防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观 ; (7) 合理设计冷却穴; 注射模主流道设计 (1)主流道的设计 主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔,其形状为圆锥形,便于熔体顺利的向前流动,开模时主流道凝料又能顺利拉出来,主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间,由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模上,而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕,又考虑取料顺利,对塑件与浇注系统联接处能自动减断 。采用 侧 浇口,为了方便于拉出流道中的凝料,将主流道设计成锥形,锥度为 2 4 ,内表面的粗糙度为 主流道的设计遵循以下几点原则: (a)为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀,主流道设计成圆锥形,锥度取 2 4, 过大会造成流速减慢,易成涡流, 本科毕业设计说明书(论文) 第 14 页 共 33 页 (b)主流道出口端呈过渡圆弧,其半径取 r=1 3减少流速转向过渡的阻力; (c)在保证塑件成形良好的情况下,主流道的长度应尽量短,否则会使主流道的凝料增多,且增加压力损失,使塑料熔体降 温过多影响注射成形; (d)为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出,应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接,主流道对接处设计成半球形凹坑 通常主流道进口端凹坑的球面半径 2入深度约 5了补偿主流道与喷嘴的对中误差,主流道进口端的直径 d 大 1 (e)由于主流道要与高温高压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衬套,以便选用优质钢材单独加工和热处理,其大端兼作定位环,圆盘凸出定模端面的长度一般定为 5 10型模具时为 15 (2)浇口套 的设计 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如 处理淬火硬度5357流道浇口套如图 图 口套 注射机的 2嘴孔径为 4所以要使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球面接触良好,凹球面半径取 13锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径,取 5 注射模具分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开在分型面上,起分流和转向的作用。分流道截 面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和 形和正方形截面流道的比面积最小(流道表面积于体积之比值称为比表面积),塑料熔体的温度下降小,阻力小,流道的效率最高。但加工困难,而且正方形截面不易脱模,所以在实际生产 本科毕业设计说明书(论文) 第 15 页 共 33 页 中较常用的截面形状为梯形、半圆形及 U 形。 (1) 分流道的设计要点总体归纳如下: (a)分流道的设计时应采用较小的截面积,以便在试模时为必要的修正留有余地; (b)在可能的情况下,分流道的长度应尽量的短,以减少压力损失; (c)保证熔体迅速和均匀地充满型腔; (d)分流道和型腔的分布原则是排列紧 凑,间距合理; (e)在总体分布中,应综合考虑冷却系统的方式和布局,并留出冷却水路的空间。 (2)分流道的长度 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置,从在输送熔料时减少压力损失,热量损失和减少浇道凝料的要求出发,应力求缩短。 (3)分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种,根据 洗涤剂喷嘴 注射模要求一模两腔 的要求我们选取平衡式,也就是指分流道到各型腔浇口的长度,断面形状,尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充满型 腔的目的,是成型的塑 件力学性能基本一致。而且在此模具中不会造成分流道过长的缺点。 分流道断面采用 圆形 截面 ,在分型面一侧,加工容易,且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大。 注射模具浇口的设计 浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置的选择 直接影响到塑件能否完好的、高质量的注射成形。 浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两类。非限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最大的部位,它主要是对中大型筒类、壳类塑件 型腔起引料和进料后的施压作用。 限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位 。 (1)注射模浇口的类型 单分型面注射模的浇口可以采用直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口和 爪形浇口。 这里着重讲侧浇口。 侧浇口一般开设在分型面上,塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔,其截面形状多为扁槽,是限制性浇口。侧浇口广泛使用在多型腔单分型面注射模上,侧浇口的形式 如图 点 是 由于浇口截面小,减少了浇注系统塑料的消耗量,同时去除浇口容易,不留明显痕迹 。 本科毕业设计说明书(论文) 第 16 页 共 33 页 图 浇口 (2)浇口的选择 浇口 位置 的 选择原则 : (a)尽量缩短流动距离 ; (b)避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷 ; (c)浇口应开设在塑件厚壁处 ; (d)考虑分子定向的影响 ; (e)减少熔接痕,提高熔接强度 。 根据以上几点原则加上模具一模两腔的要求,我 选择 侧浇口。 侧浇口为扁平形状,可以大大的缩短冷却时间,缩短成型周期。易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。浇口设置在塑件表面,浇口截面形状简单,容易加工,且注射效率高。 冷料 穴 的设计 冷料 穴 位于主流道的对面的下凹模板上,其作用是存放料流前端的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而形成接缝;开模时能将主流道中的凝料拉出。冷料 穴 的尺寸稍大于主流道大端的直径。采用底端带有推杆的冷料井,这类冷料 穴 的底部有一根推料杆组成,推料杆装于推杆型芯推板上。注射模采用 。 排气方式设计 当塑料熔体注入型腔时,如果型腔内原有气体、蒸汽等不能顺利排出,将在制品上形成气孔、银丝、灰雾、接缝、表面轮廓不清,型腔不能完全充满等弊病,同时还会因气体压缩而产生高温,引起流动前沿物料温度过高,黏度下降,容易从分型面溢出,发生飞边,重则灼伤制件,使之产生焦痕。而且型腔内气体压缩产生的反压力会 本科毕业设计说明书(论文) 第 17 页 共 33 页 降低充模速度,影响注射周期和产品质量。因此设计型腔时必须要充分考虑排气问题。由于喷嘴属于小型的塑件,并且充模时熔体最后 充到型腔的分型面处,且不采用特殊的高速注射,利用分型面排气,就可满足排气的要求 。 注射模具成型零件和模体的设计 注射模具型腔的结构设计 型腔的结构形式 大致可以分为以下几种: (1)整体式 整体式型腔由整块材料加工而成的型腔。它的优点是:强度和刚度都相对较高,且不易变形,塑件上不会产生拼模缝痕迹。 (2)整体组合式 型腔由整块材料制成,用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工,特别是在多型腔模具中,型腔单个加工后,在分别装入模板,这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求,并且 便于部分成型件进行处理等。 (3)局部组合式 型腔由整块材料制成,但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂,整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。 (4)完全组合式 完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是,便于机加工,便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。 洗涤剂瓶嘴 注射模的型腔部分 有点 复杂, 圆弧抽芯部分不容易加工,所以用组合式凹模。 注射模具型芯的结构设计 型芯的结构形式大体有: a)整体式; b)整体复合式; c)局部组合式; d)完全组合式。 注射模具成型零件的尺寸确定 (1)型腔尺寸计算 型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸,因此应选择塑件公差的 1/2,取负偏差,再加上 的磨损量,而型芯深度则再加上 的磨损量,这样的型芯的计算尺寸的表述如下。 本科毕业设计说明书(论文) 第 18 页 共 33 页 (a)型腔的径向尺寸的计算式: 0*00 431 式 ( 型芯的最小基本尺 寸; *0D 塑件的最大基本尺寸; S 塑件的平均收缩率, S= 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/3选取; 根据公式 (算得型腔的各径向尺寸: 8*0 (b)型腔的深度根据尺寸的计算公式 0*00 321 (式 ( 0H 型腔深度的最小尺寸; *0H 塑件的最大基本小尺寸; S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/3选取; 根据公式 4算得型腔的各深度尺寸: 0*0 0 (2)型芯尺寸的计算 型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸 ,因此应选择塑件公差的 1/2,取正偏差 ,再加上 +1/4的磨损量 ,而型芯高度则 加上 +1/6的磨损量 (a)型芯的径向尺寸的计算式: 0*00 431 (式 (0d 型芯的最大基本尺寸; 本科毕业设计说明书(论文) 第 19 页 共 33 页 *0d 塑件的最小基本尺寸; S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/3选取; 根据公式 4算得型芯的各径向尺寸: 6*0 (b)型芯的高度尺寸的计算: 0*00 321 (式 ( 0h 型芯高度的最大尺寸; *0h 塑件内形深度的最小尺寸; S 塑件的平均收缩率; 塑件的公差,取八级精度; 模具制造公差,按 1/3选取; 根据公式 4算得型 芯的各高度尺寸: 2*0 (3)型腔侧壁厚度的计算 按强度计算 其壁厚 12 (式 ( 型腔材料的许用应力, =550p 型腔内单位平均压力, P=45r 型腔内半径, r=14入公式 4: (4)底板厚度的计算 按强度计算 其壁厚 H 按下面公式计算 本科毕业设计说明书(论文) 第 20 页 共 33 页 287.0 (式 ( 型腔材料的许用应力, =550p 型腔内单位平均压力, P=45r 型腔内半径, r=14入公式 4: 注射模具的顶出机构的设计 注射模具的顶出机构 顶出机构的分类: 按驱动方 式分类可分为手动顶出、机动顶出、液压顶出和气动 顶出。 按模具结构分类可分为一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、浇注系统自动切断 顶出。 (1)推出机构 的结构 组成 将塑料制品及浇 注系统 中的凝料从模具中 脱出的机构称为推出机构,也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上
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本文标题:洗涤剂瓶嘴注射模设计【20张CAD图纸+毕业论文】
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