塑料端盖的注塑模具成型设计毕业论文VIP

课 程 设 计 任 务 书1设计目的：通过塑料成型模具课程设计，强化学生课堂上学习到的塑料注射模具的知识，加深学生对注射模具动作原理的理解，培养学生独立设计注射模具的能力，使学生熟练掌握Auto CAD 等绘图软件的应用，为学生以后的毕业设计和从事相关工作打下良好的基础。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：自行设计一个符合要求的塑料制件以及成型该制件的注射模具。（1）对塑料制件的要求：塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使塑料制品达到高效、均匀冷却，具有一定的力学性能及使用价值；设计塑料制件时应明确指出塑件的尺寸精度、粗糙度、斜度、圆角、螺纹、侧孔、嵌件等；成型该塑件的注射模具必须满足下列条件之一：成型模具应具有侧向抽芯机构；：成型模具应具有自动脱螺纹机构；：成型模具应具有点浇口凝料的自动脱出、顺序脱模、二级脱模等较为复杂的机构。（2）对成型模具的要求：所设计的模具能够高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品，模具结构合理，动作灵活，能够满足在使用时连续生产、高效率、自动化、操作简便的要求。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文) 、图纸、实物样品等：本次课程设计的工作内容包括以下几个部分：塑料制件图纸一张，要求标注尺寸公差、粗糙度、技术要求以及所用原材料；注射模具装配图（零号图纸）一张；注射模具零件图至少四张，包括型腔零件图、型芯零件图、模板的零件图、杆件的零件图；注射模具结构计算说明书一本。注：以上各项内容均要求打印。课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1. 申开智.塑料成型模具.北京：中国轻工业出版社，20032. 宋玉恒.塑料注射模具设计实用手册.北京：航空工业出版社，19953. H.盖斯特罗.注射模设计 108 例.北京：国防工业出版社，20024. 贾润礼.实用注塑模设计手册. 北京：中国轻工业出版社，20005设计成果形式及要求：本次课程设计的设计成果以模具设计图纸和模具设计计算说明书的形式提交。6工作计划及进度：2011 年 12 月 05 日 12 月 05 日 塑料制件设计2011 年 12 月 06 日 12 月 07 日 模具结构计算及草图设计2011 年 12 月 08 日 12 月 09 日 模具装配图的绘制2011 年 12 月 12 日 12 月 14 日 模具零件图的绘制2011 年 12 月 15 日 模具设计计算说明书的撰写2011 年 12 月 16 日 答辩和成绩考核系主任审查意见：签字： 年 月 日目录1.塑件的工艺性分析 .81.1 塑件的原材料分析 .81.2.计算塑件的体积和重量 .81.3.塑件注塑工艺参数的确定 .91.4 塑料成型设备的选取 .92.注塑机有关参数的校核 .92.1 模具合模时校核： .92.2 模具开模时校核： .93.注塑模的结构设计 .93.1 分型面选择 .93.2 确定型腔的数目及排列方式 .113.2.1 模腔数量的确定 .113.3 浇注系统设计 .133.3.1 主流道设计 .133.3.3 浇口设计 .143.3.5 主流道衬套的选取 .153.4 抽芯机构设计 .153.4.1 确定抽芯距 .153.4.2 确定斜销的倾角 .153.4.3 确定斜销的尺寸 .163.4.4 滑块和导滑槽设计 .163.5 成型零件结构设计 .164.端盖注塑模具的有关计算 .175.模具加热和冷却系统的设计 .185.1 求塑件在硬化时每小时释放的热量为 Q3.185.2 求冷却水的体积流量 V.196.模具闭合高度确定 .196.2校核注塑机的开，合模空间 .206.2.1：模具合模时校核： .206.2.2：模具开模时校核： .207.冷却系统的简单计算 .207.1 单位时间内注入模具中塑料熔体的总质量 W.207.2 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 .207.3 计算冷却水的体积流量 .217.4 确定冷却水路的直径 .217.5 冷却水在管内的流速 .217.6 冷却管壁与水交界面的膜转热系数 h.217.7 计算冷却水通道的导热总面积 A.217.8 计算模具冷却水管的总长度 L.21八、参考文献 .221.塑件的工艺性分析1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 ABS，属热塑性塑料。从使用性能上看，该塑件具有高强度，良好的耐水、耐油性，其介电性能与温度和频率无关，使优良的绝缘高的成型温度和注射压力，以提高熔料的流动性，减小收缩率。塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析（a）结构分析：从零件图上分析，该零件总体形状为矩形，在两端有两个凸台，其厚度为2mm，该零件结构简单。（b）尺寸精度分析：该零件各个尺寸均未注明公差，为提高经济效益，则按未注明公差尺寸来处理，根据表214查得ABS材料的适用未注公差等级为MT5级，对应的模具相关零件的尺寸加工容易保证。（c）表层质量分析：该零件的表面质量除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，因此表面要求易于实现。综上分析，可以看出，注塑时在工艺参数控制的较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.2.计算塑件的体积和重量计算塑件的体积：用体积分割法求得V=50603+53.1422 (式1-2)=3062.8mm3 计算塑件的质量：根据设计手册查得ABS的密度为=1.0g/ cm3,故塑件的质量为：W=V =3062.81.0103=3.1g (式1-3)经计算塑件体积和质量，根据手册，采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和设备等情况，初选用注塑机XSZ 30型。1.3.塑件注塑工艺参数的确定查相关文献资料，ABS塑料的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）表1.3 ABS成型工艺参数项目 数值 项目 数值料筒温度/ 200 220 240 喷嘴温度/ 200注塑压力 /Mpa 100 注塑时间/s 15保 压/Mpa 72 保压时间/s 10冷却时间/s 151.4 塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 XS-ZY-125 查材料知： 表 1.4 注塑机相关参数项目 数值 项目 数值标准注射量/ cm 3192 螺杆直径/mm 42注射容量/克 125 注射压力/ Mpa 1500锁模力/kN 90 最大注射面积/ 2 320模具厚度/mm 200300 模板行程/mm 300孔半径/mm 4 定位孔直径/ 1002.注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为 300mm300mm220mm, XS-ZY-125 型注塑机模板最大安装尺寸是 370mm350mm。由于上述计算的模具闭合高度为 220mm，XS-ZY-125 型注塑机的最小模具厚度为 200mm，最大模具厚度为 300mm2.1 模具合模时校核：200mm220mm300mm 2.2 模具开模时校核：200mm220mm15mm300mm 其中：15mm 为模具的抽拔距经校核 XS-ZY-125 型注塑机能满足使用要求故可以采用。3.注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。3.1 分型面选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为端盖，表面无特殊的要求，其分型面选择如图 3.1.1 所示：AA图 3.1.1 分型面如图 3.1.1 所示取 A-A 向为分型面，不影响零件外观质量，抽芯在动模构简单。图 3.1.2 分型面如图 2-2 所示取 A-A 向为分型面，抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯。从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第一个分型方法，有利于模具成型。3.2 确定型腔的数目及排列方式3.2.1 模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量；3.2.1.1.按注射机的额定锁模力确定型腔数量 N1N1=（F/PC）/AB/A (式 3.1)其中： F 注塑机的锁模力 NPC 型腔内的平均压力 MPaA 每个制件在分型面上的面积（ ）2B 流道和浇道在分型面上的投影面积（ ）B 在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析 B 为（0.20.5） ，常取 B=0.35，熔体内的平均压力取决于注射压力，一般为 2540MPa 实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用 0.8F 则N1=0.6F/APC=5000000.6/30342=29.2 （个）3.2.1.2.注射机注塑量确定型腔数目 N2N2=（GC）/V其中： G 注射机的公称注塑量（ ）3V 单个制件体积 （ ）C 流道和浇口的总体积（ ）3生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的 0.750.45 倍，取 0.6 倍计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21 倍，现取 C=0.6 则N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=600.375=10.7（个） (式 3.2)从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取 N1，N2 中的较小值，在这里可以选取的个数是 2，4，6，8，10 个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况，以及模具的主流道长度最好小于 60mm，以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的端盖注塑模具采用一模两腔的方案，即 N=23.2.2 型腔的排列方式图 3-2 流道分布本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图 3-2 所示的型腔排列方式。采用的型腔 3-2 排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构，其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大，但因本塑件较小，故对成型没有太大影响。若采用如图 3-2 所示的型腔排列方式，显然料流长度较短，但侧向分型抽芯机构设置则相当困然，势必成倍增大模具结构的复杂程度。所以应该采用 2-2-2-1 的排列方式。3.3 浇注系统设计3.3.1 主流道设计根据 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径： d0=4mm喷嘴前端球面半径： R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+（12）mmD=d0+(0.51)mm取主流道的球面半径： R=13mm取主流道的小端直径 d=4.5mm为了方便将凝料从主流道