盖板塑料成型工艺及模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 盖板 塑料成型工艺及模具设计 摘 要 ： 本设计题目为盖板塑料成型工艺及模具设计，体现了盒 类塑料零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。 本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了塑件的成分及性能要求，为选取浇口的类型做好了准备；然后估算了塑件的体积，便于选取注塑机及确定型腔数量；最后 分析了塑件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及推 出装置的选取。 本设计较简单，但为以后更难的打下了铺垫。 关键词： 注塑模 盒类零件 盖板 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 of of on of of s of is is to of is to of of is to to y of is to Its a its a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 第 1 章 绪论 1 国内塑料模具的现状和发展趋 势 1 内塑料模具的现状 1 内塑料模具的发展趋势 2 第 2 章 模塑工艺规程的制定 4 塑件的工艺性分析 4 件的原材料分析 4 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 4 计算塑件的体积和重量 5 塑件注塑工艺参数的确定 5 塑料成型设备的选取 6 第 3 章 注塑模的结构设计 8 分型面选择 8 确定型腔的排列方式 8 浇注系统设计 9 流道设计 9 流 道衬套设计 9 位环设计 10 口设计 10 排气结构的设计 11 脱模机构设计 11 杆 的设计 11 成型零件结构设计 12 腔的结构设计 12 芯的结构设计 13 第 4 章 模具设计的有关尺寸 15 型腔 和型芯 工作尺寸计算 15 型腔侧壁厚度和底板厚度计算 16 第 5 章 模具冷却与加热系统的计算 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 6 章 模具闭合高度的确定 18 第 7 章 注塑机有关参数的校核 19 第 8 章 绘制模具总装图和非标准零件工作图 20 第 9 章 注塑模主要零件加工工艺规程的编制 22 结束语 23 致谢 24 参考文献 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 绪论 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中， 60 80 的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定 着产品质量的高低，因此，模具被称之为 “ 百业之母 ” 。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。 内塑料模具的现状和发展趋势 内塑料模具的现状 随着经济的快速增长，装备制造业良好的态势有力地促进了我国塑料 模具业发展。国内市场对模具特别是塑料模具的需求旺盛，加上国产模具在中低端产品方面具有较强的竞争力，国外用户采购我国模具的比例继续增大，工业发达国家将模具生产向我国转移呈现加快态势，由此促进了我国塑料模具业产需两旺，增速达到 20%左右，保持高速增长态势。 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到 2m ，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生产 挤出速度达 6m/上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各 种 模 具 。 在 生 产 手 段 上 ， 模 具 企 业 设 备 数 控 化 率 已 有 较 大 提 高 ，术的应用面已大为扩展，高速加工及 T 等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。 整体来看，中塑料模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、 复杂、寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。 品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。 织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平 也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。 新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足 74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足 60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不 应求的局面还将持续一段时间。 社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。 内塑料模具的发展趋势 在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，尽快提高塑料模具的水平，融入到国际市场中去 ， 随着市场的发展，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，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 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展。 3）为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 T 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 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 ，以及可持续发展这一趋向。 在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 2 模塑工艺规程的制定 件的工艺性分析 原始资料 : 如图所示 工件名称 : 卡 扣 材料 : 2 塑件的原材料分析 塑件的材料采用 热塑性塑料，密度 从使用性能上看，该塑件 冲击韧性，力学强度较高，化学耐腐性好，自润滑性突出 ；从成型性能上看，该塑料具有很好的加工性，成型容易，收缩率较小，制件尺寸容易控制，但是其吸水性较大，易使成型后制件上产生气泡，银丝、斑纹等缺陷，因此应注意注塑前对原料的干燥。 常用热风干燥器或料斗干燥器在 7585进行干燥。 另外，在成型时应采用较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。 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 零件图上分析，该零件总体形状为 长方形的盒形件 ,整体结构较简单 ,底部有两个直径为 7一个直径 16孔 ,该零件属买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 于简单的零件 。 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的程度，即所获得塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨损程度；其次是塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化等，因此塑件尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选 用低精度等级。塑件上有未注公差尺寸，要求未注 公差采用 。 该零件的尺寸精度较低 ， 对应的模具相关零件的尺寸加工容易保证。 从塑件的壁厚来看，最大 壁厚 均为 15高度较低 ,最小 3.0 零件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。 算塑件的体积和重量 计算塑件的体积： V=31017 3析 ) 计算塑件的质量：根据设计手册查得 密度为 =3故塑件的质量为： W=31017 10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 ， 根 据 公 式 j 中 单个塑件的容积或质量， 浇注系统 和飞边所需塑料的容积或质量， 注塑机额定注射量 )初选用注塑机 。 件注塑工艺参数的确定 查相关文献资料， 尼龙 1010 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） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 料 筒温度：后段温度 用 190 200； 中段温度 用 220 240； 前段温度 用 200 210； 喷嘴温度：选用 190 220； 模具温度： 40 80 ； 注塑压力：选用 70 100 保 压：选用 72 注塑时间： 在此取 15s； 保压时间：选用 20 50s，在此取 20s； 冷却时间：选用 20 40s,在此取 25s； 后处理：方法： 水或油 ； 温度： 90； 时间： 4 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 材料知： 额定 注射量： 60柱塞 直径 ： 38射压力： 122模力： 900大成型 面积 : 130 2 模具 最大 厚度： 200具 最小 厚度 ： 70 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 最大开模 行程 : 180模固定板尺寸： 330440位圈尺寸： 55嘴球半径： 半径： 射形式： 柱塞式 顶出形式： 中心顶出 中心顶出孔直径： 50文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 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、 推出机构的设计 、 侧向分型与抽芯机构的设计 等内容。 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。 该零件 属简单零件，结构规则对称，壁厚均匀，表面无特殊的要求，但在圆周方向有侧凹和凸缘 ， 须综合考虑零件的侧向分型特点 。 根据模具设计要求方便模具动作和塑件成型，其分型面选择如图 3示 ，即可降低模具的复杂程度，减少模具加工难度，又便于成型取件。 图 3型面的选择 定型腔的 数目及 排列方式 图 3腔排列方式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 本塑件在注塑时采用一模一 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示的型腔排列方式 。 注系统设计 流道设计 根据 注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径： 4嘴前端球面半径： 2据模具主流道与喷嘴的关系： R= 1 2） 2=1)主流道的球面半径 R=13主流道的小端直径 了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取2 4 经换算得主流道大端直径 6了使料能顺利的进入分流道，可在 主流道的出料端设计半径 r=2 的圆弧过渡 ， 在保证制品成型的条件下，住流道长度应尽量短，以减小压力损失和废料量，通常主流道长度可小于或等于 60如图 3 图 3流道 流道衬套 设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为 处理以后的硬度为 53 57流道衬套和定模的配合形式为 H7/过渡配合。 形式 如图 3示。 图 3流道衬套 位环 设计 定位环 与 注塑机定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是为了使主流道与喷嘴和料筒对中。 选取材料 为 处理以后的硬度为 5357保证与定位孔成 合，形式如图 3示。 图 3位环 口设计 浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分，其基本作用是： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。 浇口的设计与塑件形状、断面尺寸、模具结构、注塑工艺条件 (压力 )及塑料 性能等因素有关系。但是，根据上述两项基本作用来说，浇口的截面要小，长度要短，因为只有这样才能满足增大料流速度、快速冷却封闭、便于与塑件分离以及浇口残痕最小等要求。 根据塑件的成型要求 及型腔的排列方式，选用 直浇口 浇口较为理想。 气系统 的设计 在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。 排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于 该盖板是小型模具， 且是侧向分型， 可直接 利用分型面 间隙 和模板间隙 进行排气，而不需在模具上开设排气槽。 模 机构设计 杆 的设计 根据零件的特点和侧向分型的方式采用推管推出机构。 推 杆 材料 选用 滑动长度部分淬硬 50 55上，其余部分 38 42面粗糙度 m,与固定板 为轴肩垫板连接， 配 合为 H7/型芯 为滑动配合，一般选 H7/配合间隙兼排气作用。 推管 端面应精细抛光，因其已构成型腔的 一部分，为了不影响塑件的装配和使用，推管 端面应高出型腔表面 。 形式 如图 3示 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 3杆 模具开模后 ,塑件留在动模型芯上 ,适当考虑脱模斜度 ,采用推管 并不会将塑件顶变形 。 推管 的设置方式如图 3示 。 图 3杆 的设置方式 型零件结构设计 腔 的 结构 设计 本副模具采用 一模一 件 的结构形式 ， 考虑零件的外形特征和加工难易程度以及材料价值 等 因素， 材料选用 热处理 35 40尺寸与动模固定板成 H7/合。 型腔 结构如 图 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 3 型芯 的 结构 设计 材料选用 热处理 35 40固定端成 H7/合，与推管成 H7/合。材料 其结构如图 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 3芯 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 4 模具设计的有关 计算 本模具中成型零件工作尺寸计算时，均采用平均尺寸、平均收缩率、平 均 制 造 公 差 和 平 均 磨 损 量 来 计 算 。 查 表 的 尼龙 1010 的 收 缩 率 为S=取其平均收缩率 得 模具制造公差 Z = /3（ 为塑件 尺寸 公差） 。 腔 和型芯 工作 尺寸计算 表 4腔、型芯工作尺寸计算 类别 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯工作尺寸 型 腔 的 计 算 034 C L 023 C H 型 芯 的 计 算 034S S C PM 023S S C PM 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 22 C 腔 侧壁厚度和 底板厚度计算 由于型腔壁厚计算公式比较复杂，在实际生产中常采用一些经验公式和经验数据由查图或查表确定壁厚。查文献 1得各处壁厚 15板厚度暂定 30模时修正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 5 模具冷却与加热系统的计算 本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不开设加热系统，是否需要冷却系统可作如下计算： 设定模具平均工作温度为 70 ，用 20的常温水作为模具冷却介质，其出口温度为 30，产量为（初算每 1 分钟一套） /h。 忽略模具因空气对流、热辐射与注塑机接触所散失的热量，假设塑料熔体在模内释放的热量全部由冷却水带走，则模具冷却时所需要的冷却水的体积流量可按下式计算： 12V 6 0 t t 式中 V 冷却水的体积流量 3m / G 单位时间内注入模具内的塑料熔体的质量 kg/h i 塑料成型时 在模具内释放的热焓量 J/C 冷却水的比热容 J/ 冷却水的密度 3kg/m 12冷却水的出进口温度 C 查相关文献 得 i 650 700kJ/ C 4187 J/ ， 1000 3kg/m 带入公式得 V= 0 3m /由体积流量 V 查表可知所需的冷却水管直径非常小。由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 1