盒盖注塑注射模具毕业设计说明书论文

1毕 业 设 计 （ 论 文 ）课 题 ： 盒 盖 注 塑 模 具 设 计课 题 名 称 ： 系 别 ： 专 业 ： 班 级 ： 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 老 师 ： 2012-4-12摘 要塑 料 模 具 在 当 今 社 会 越 来 越 广 泛 的 应 用 ， 从 电 脑 、 手 机 、 饮 料 、 台 灯 、水 笔 、 水 盆 等 方 面 应 用 极 其 广 泛 ， 可 以 说 从 我 们 的 吃 穿 住 行 都 离 不 开 它 。注 射 成 形 是 成 形 热 塑 件 的 主 要 方 法 ， 因 此 应 用 范 围 很 广 。 注 射 成 形 是 把 塑料 原 料 放 入 料 筒 中 经 过 加 热 熔 化 ， 使 之 成 为 高 黏 度 的 流 体 ， 用 柱 塞 或 螺 杆作 为 加 压 工 具 ， 使 熔 体 通 过 喷 嘴 以 较 高 压 力 注 入 模 具 的 型 腔 中 ， 经 过 冷 却 、凝 固 阶 段 ， 而 后 从 模 具 中 脱 出 ， 成 为 塑 料 制 品 。本 次 的 毕 业 设 计 是 盒 盖 注 塑 模 的 设 计 ， 该 模 具 结 构 简 单 ， 成 型 分 型 都非 常 简 单 。 依 据 产 品 的 数 量 和 塑 料 的 工 艺 性 能 确 定 了 以 单 分 型 面 注 塑 模 的方 式 进 行 设 计 。 模 具 的 型 腔 采 用 一 模 一 腔 ， 浇 注 系 统 采 用 直 浇 口 成 形 ， 推出 形 式 为 推 杆 推 出 机 构 完 成 塑 件 的 推 出 。 由 于 塑 件 的 工 艺 性 能 要 求 注 塑 模中 有 冷 却 系 统 ， 因 此 在 模 具 设 计 中 也 进 行 了 设 计 。 本 次 的 设 计 中 参 考 了 大量 的 文 献 ， 还 在 互 联 网 上 查 找 资 料 ， 设 计 过 程 比 较 完 整 。关 键 词 ： 单 分 型 面 注 射 模 具 ； ABS;塑 料 模 具 。Abstract3Plastic mould in todays society more and more wide application, from the computer, mobile phone, beverage, desk lamp, liquid pen, birdbath is widely used, etc, it can be said that from our food and clothing lives can not get away from it all. Injection molding is forming hot plastic pieces of main methods, so wide applications. The plastic injection molding is ingredients in a nitrogen-treated barrel with heat of melting, make it become the high viscosity fluid, with piston or screw as pressure tool, melt through the nozzle with higher injection mould cavity pressure, after cooling, coagulation phase, and then from the mold in decent shape, become plastic products.The graduation design isThe lid of injection mould stent, the die structure simple, forming the parting quite simple. According to the number of products and plastics process performance determined the parting surface in a single injection mold way design. The mould cavity use a module and four cavity balance layout, pouring system USES some gate forming, roll out form for push board launched institutions plastic parts to launch the finish. Because plastic parts of the process performance requirements of injection mold cooling system, and therefore in the mold design and design. The design of the reference of a large number of literature, and also in the Internet for material, design process is complete.Key words ：single injection mold parting surface; ABS; Plastic mould.4/thread-8307-1-1.html现 成 设 计 购 买 注 意 事 项/thread-8308-1-1.html定 做 设 计 流 程 以 及 注 意5目录摘 要 .2Abstract.3绪 论 .51 国 际 国 内 塑 料 成 型 模 具 发 展 概 况 .52 我 国 模 具 设 计 技 术 今 后 发 展 方 向 .61 塑 料 制 件 的 工 艺 性 分 析 及 工 艺 结 构 设 计 .81.1 成 型 塑 料 制 件 结 构 工 艺 性 分 析 .81.2 塑 件 材 料 的 分 析 .92.塑 件 成 型 的 基 本 过 程 .112.1 塑 化 过 程 .112.2 充 模 过 程 .122.3 冷 却 凝 固 过 程 .122.4 脱 模 过 程 .123 注 塑 设 备 的 选 择 .133.1 估 算 塑 件 体 积 质 量 .133.2 选 择 注 塑 机 .134 塑 料 件 的 工 艺 尺 寸 的 计 算 .145 分 型 面 的 设 计 .176 注 塑 机 有 关 参 数 的 校 核 .177 脱 模 机 构 的 设 计 与 合 模 导 向 结 构 设 计 .197.1 脱 模 结 构 设 计 .197.2 合 模 导 向 机 构 的 设 计 .198 浇 注 系 统 的 设 计 .199 排 气 系 统 和 温 度 调 节 系 统 的 设 计 .209.1 排 气 系 统 .209.2 温 度 调 节 系 统 的 设 计 .2110 绘 制 装 配 图 .22总 结 .25参 考 文 献 .266绪 论1 国 际 国 内 塑 料 成 型 模 具 发 展 概 况80 年 代 以 来 ， 在 国 家 产 业 政 策 和 与 之 配 套 的 一 系 列 国 家 经 济 政 策 的支 持 和 引 导 下 ， 我 国 模 具 工 业 发 展 迅 速 ， 年 均 增 速 为 13%， 2003 年 我国 模 具 工 业 产 值 为 375 亿 ， 至 2007 年 我 国 模 具 总 产 值 约 为 525 亿 元 ，其 中 塑 料 模 约 35%左 右 。 在 未 来 的 模 具 市 场 中 ， 塑 料 模 在 模 具 总 量 中 的比 例 还 将 逐 步 提 高 。 我 国 塑 料 模 工 业 从 起 步 到 现 在 ， 历 经 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 英 寸 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 盘 等 塑 料 模 具 ， 精 密 塑 料 模 具 方 面 ， 已 能 生 产 照 相 机 塑 料 件 模 具 、多 型 腔 小 模 数 齿 轮 模 具 及 塑 封 模 具 。 如 天 津 津 荣 天 和 机 电 有 限 公 司 和 烟 台北 极 星 模 具 有 限 公 司 制 造 多 腔 VCD 和 DVD 齿 轮 模 具 ， 所 生 产 的 这 类 齿轮 塑 件 的 尺 寸 精 度 、 同 轴 度 、 跳 动 等 要 求 都 达 到 了 国 外 同 类 产 品 的 水 平 ，而 且 还 采 用 最 新 的 齿 轮 设 计 软 件 ， 纠 正 了 由 于 成 型 收 缩 造 成 齿 形 误 差 ， 达到 了 标 准 渐 开 线 齿 形 要 求 。 还 能 生 产 厚 度 仅 为 0.08mm 的 一 模 两 腔 的 航空 杯 模 具 和 难 度 较 高 的 塑 料 门 窗 挤 出 模 等 等 。 注 塑 模 型 腔 制 造 精 度 可 达0.02mm 0.05mm， 表 面 粗 糙 度 Ra0.2 m， 模 具 质 量 、 寿 命 明 显 提 高 了 ，非 淬 火 钢 模 寿 命 可 达 10 30 万 次 ， 淬 火 钢 模 达 50 1000 万 次 ， 交 货期 较 以 前 缩 短 ， 但 和 国 外 相 比 仍 有 较 大 差 距 ， 具 体 数 据 见 表 1-1。表 1-1 国 内 外 塑 料 模 具 技 术 比 较 表 项 目 国 外 国 内注 塑 模 型 腔 精 度 0.005 0.01mm 0.02 0.05mm型 腔 表 面 粗 糙 度 Ra0.01 0.05 m Ra0.20 m非 淬 火 钢 模 具 寿 命 10 60 万 次 10 30 万 次淬 火 钢 模 具 寿 命 160 300 万 次 50 100 万 次热 流 道 模 具 使 用 率 80%以 上 总 体 不 足 10%标 准 化 程 度 70 80% 小 于 30%在 模 具 行 业 占 有 量 30 40% 25 30%成 型 工 艺 方 面 ， 多 材 质 塑 料 成 型 模 、 高 效 多 色 注 射 模 、 镶 件 互 换 结 构和 抽 芯 脱 模 机 构 的 创 新 方 面 也 取 得 较 大 进 展 。 气 体 辅 助 注 射 成 型 技 术 的 使用 更 趋 成 熟 ， 如 青 岛 海 信 模 具 有 限 公 司 、 天 津 通 信 广 播 公 司 模 具 厂 等 厂 家成 功 地 在 29 34 英 寸 电 视 机 外 壳 以 及 一 些 厚 壁 零 件 的 模 具 上 运 用 气 辅 技术 ， 一 些 厂 家 还 使 用 了 C-MOLD 气 辅 软 件 ， 取 得 较 好 的 效 果 。 如 上 海 新普 雷 斯 等 公 司 就 能 为 用 户 提 供 气 辅 成 型 设 备 及 技 术 。 热 流 道 模 具 开 始 推 广 ，有 的 厂 采 用 率 达 20%以 上 ， 一 般 采 用 内 热 式 或 外 热 式 热 流 道 装 置 ， 少 数单 位 采 用 具 有 世 界 先 进 水 平 的 高 难 度 针 阀 式 热 流 道 模 具 。 但 总 体 上 热 流 道的 采 用 率 达 不 到 10%， 与 国 外 的 50% 80%相 比 ， 差 距 较 大 。 7在 制 造 技 术 方 面 ， CAD/CAM/CAE 技 术 的 应 用 水 平 上 了 一 个 新 台 阶 ，以 生 产 家 用 电 器 的 企 业 为 代 表 ， 陆 续 引 进 了 相 当 数 量 的 CAD/CAM 系 统 ，如 美 国 EDS 的 UG 、 美 国 Parametric Technology 公 司 的Pro/Emgineer、 美 国 CV 公 司 的 CADS5、 英 国 Deltacam 公 司 的DOCT5、 日 本 HZS 公 司 的 CRADE、 以 色 列 公 司 的 Cimatron、 美 国 AC-Tech 公 司 的 C-Mold 及 澳 大 利 亚 Moldflow 公 司 的 MPA 塑 模 分 析 软 件 等等 。 这 些 系 统 和 软 件 的 引 进 ， 虽 花 费 了 大 量 资 金 ， 但 在 我 国 模 具 行 业 中 ，实 现 了 CAD/CAM 的 集 成 ， 并 能 支 持 CAE 技 术 对 成 型 过 程 ， 如 充 模 和 冷 却等 进 行 计 算 机 模 拟 ， 取 得 了 一 定 的 技 术 经 济 效 益 ， 促 进 和 推 动 了 我 国 模 具CAD/CAM 技 术 的 发 展 。 近 年 来 ， 我 国 自 主 开 发 的 塑 料 模 CAD/CAM 系 统有 了 很 大 发 展 ， 主 要 有 北 航 华 正 软 件 工 程 研 究 所 开 发 的 CAXA 系 统 、华 中 科 技 开 发 的 注 塑 模 HSC5.0 系 统 及 CAE 软 件 等 ， 这 些 软 件 具 有 适 应国 内 模 具 的 具 体 情 况 、 能 在 微 机 上 应 用 且 价 格 低 等 特 点 ， 为 进 一 步 普 及 模具 CAD/CAM 技 术 创 造 了 良 好 条 件 。 近 年 来 ， 国 内 已 较 广 泛 地 采 用 一 些 新 的 塑 料 模 具 钢 ， 如 ：P20， 3Gr2Mo、 PMS、 SM 、 SM 等 ， 对 模 具 的 质 量 和 使 用 寿 命 有 着 直 接的 重 大 影 响 ， 但 总 体 使 用 量 仍 较 少 。 塑 料 模 具 标 准 模 架 、 标 准 推 杆 和 弹 簧等 越 来 越 广 泛 得 到 应 用 ， 并 且 出 现 了 一 些 国 产 的 商 品 化 的 热 流 道 系 统 元 件 。但 目 前 我 国 模 具 标 准 化 程 度 的 商 品 化 程 度 一 般 在 30%以 下 ， 和 国 外 先进 工 业 国 家 已 达 到 70% 80%相 比 ， 仍 有 差 距 。2 我 国 模 具 设 计 技 术 今 后 发 展 方 向（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的 CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。8（4）开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。（6）应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。91 塑 料 制 件 的 工 艺 性 分 析 及 工 艺 结 构 设 计1.1 成 型 塑 料 制 件 结 构 工 艺 性 分 析塑料制件主要根据使用要求进行设计,除考虑充分发挥所用塑料的性能特点外,还应考虑塑件的结构工艺性,塑件结构工艺性的主要内容包括塑件的尺寸和精度,表面粗糙度,形状,壁厚,斜度,加强筋,支撑面,圆角,孔,螺纹,嵌件,铰链,标记,符号和文字。据所给零件的结构,本设计从以下几方面对其分析：结 构 分 析 从 零 件 图 分 析 ， 该 零 件 总 体 结 构 为 抽 壳 体 ， 从 塑 件 厚来 看 ， 总 的 来 讲 塑 件 壁 厚 变 化 比 较 均 匀 ， 有 利 于 零 件 成 型 。塑 件 壁 厚 分 析 塑 件 壁 厚 的 设 计 与 塑 件 原 料 的 性 能 、 塑 件 结 构 、 成型 条 件 、 塑 件 的 质 量 及 其 使 用 要 求 都 有 密 切 的 联 系 。 壁 厚 过 小 ， 会 造 成 充填 阻 力 增 大 ， 特 别 对 于 大 型 件 、 复 杂 制 件 将 难 于 成 型 。 塑 件 的 厚 度 的 最 小尺 寸 应 满 足 以 下 要 求 ： 满 足 塑 件 结 构 和 使 用 性 能 要 求 下 取 小 壁 厚 能承 受 推 出 机 构 等 的 冲 击 和 振 动 制 品 连 接 紧 固 处 、 嵌 件 埋 入 处 等 具 有 足够 的 厚 度 保 证 贮 存 、 搬 运 过 程 中 强 度 所 需 的 壁 厚 满 足 成 型 时 熔 体 充模 所 需 的 壁 厚 。 塑 料 制 件 规 定 有 最 小 壁 厚 值 ， 表 2-1 为 热 塑 性 塑 件 最小 壁 厚 及 常 用 壁 厚 推 荐 值 。表 2-1 热 塑 性 塑 件 最 小 壁 厚 及 常 用 壁 厚 推 荐 值塑 料 类 型 制 件 流 程 50mm 的最 小 壁 厚 /mm一 般 制 件 的 壁 厚/mm大 型 制 件 的 壁 厚/mm聚 丙 烯（ pp）0.85 2.45-2.75 2.4-3.2脱 模 斜 度 分 析 当 塑 件 成 型 后 因 塑 料 收 缩 而 包 紧 型 芯 ， 若 塑 件 外 形较 复 杂 时 ， 塑 件 的 多 个 面 与 型 芯 紧 贴 ， 从 而 脱 模 阻 力 较 大 。 为 防 止 脱10模 时 塑 件 的 表 面 被 檫 伤 和 推 顶 变 形 ， 需 设 脱 模 斜 度 。一 般 来 说 ， 塑 件 高 度 在 25mm 以 下 者 可 不 考 虑 脱 模 斜 度 。 但 是 ， 如果 塑 件 结 构 复 杂 ， 即 使 脱 模 高 度 仅 几 毫 米 ， 也 必 须 认 真 设 计 脱 模 斜 度 。 斜 度 作 用 ： 便 于 塑 件 脱 模 ， 防 止 脱 模 时 擦 伤 塑 件 ， 须 在 塑 件 内 外表 面 脱 模 方 向 上 留 有 足 够 的 斜 度 ， 在 模 具 上 称 为 脱 模 斜 度 。 脱 模 斜 度 选 取 :取 决 于 塑 件 的 形 状 、 壁 厚 及 塑 料 的 收 缩 率 ， 一 般 取30 130 。塑 件 脱 模 斜 度 的 选 取 应 遵 循 以 下 原 则 ：1 塑 料 的 收 缩 率 大 ， 壁 厚 ， 斜 度 应 取 偏 大 值 ， 反 之 取 偏 小 值 。2 塑 件 结 构 比 较 复 杂 ， 脱 模 阻 力 就 比 较 大 ， 应 选 用 较 大 的 脱 模 斜 度 。3 当 塑 件 高 度 不 大 （ 一 般 小 于 2mm） 时 ， 可 以 不 设 斜 度 ； 对 型 芯 长或 深 型 腔 的 塑 件 ， 斜 度 取 偏 小 值 。 但 通 常 为 了 便 于 脱 模 ， 在 满 足 制 件 的 使用 和 尺 寸 公 差 要 求 的 前 提 下 可 将 斜 度 值 取 大 些 。4 一 般 情 况 下 ， 塑 件 外 表 面 的 斜 度 取 值 可 比 内 表 面 的 小 些 ， 有 时 也 根据 塑 件 的 预 留 位 置 （ 留 于 凹 模 或 凸 模 上 ） 来 确 定 制 件 内 外 表 面 的 斜 度 。5 热 固 性 塑 料 的 收 缩 率 一 般 较 热 塑 性 塑 料 的 小 一 些 ， 故 脱 模 斜 度 也 相应 取 小 一 些 。6 一 般 情 况 下 ， 脱 模 斜 度 不 包 括 在 塑 件 的 公 差 范 围 内 。 综 合 以 上的 原 则 ， 由 于 塑 件 高 度