盖罩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 罩 塑料成型工艺及模具设计 摘 要 ： 本设计题目为罩的注塑模设计，体现了壳体类 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。 系 统 介 绍 了 塑 件 的 成 形 工 艺 及 模 具 成 型 结 构 对 塑 件 质 量 的 影 响 分析，浇注系统的设计，模具成型部分和总装结构的设计。介绍了罩注塑模具设计时要注意的要点，并较多的考虑了模具结构的调整性、易更换性及模具成本。从控制制件尺寸精度出发，对罩注塑模的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作 零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用 行各重要零件的设计。 本塑件属于外 壳体类零件， 形状简单，无侧抽芯结构，相对应的模具结构也不复杂。 关键词 ： 工艺分析；塑件成型；浇注系统；模具结构； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 of of of on of of s of is is to of to by as as of of d, of as as to of so as to of of as as of in is a of no to of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 绪 论 塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握，当塑件制品及其成型设备确定以后，影响塑件质量及生产效率的因素，模具约占 80%，大型塑料模的设计技术与制造水平，常可标志一个国家工业化的发展程度。 近年来，我国塑料模具制造水平已有较大提高，无论是在数量上还是在质量，技术和能力等方面都有了很大的进步，但与国民经济发展 的需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档的塑料模具每年仍需大量进口，在总量供不应求的情况下，一些低档塑料模具却供大于求，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。 经过近几年的发展，塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示一些新的发展趋势，先综合如下： （ 1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位，要求模具公司尽快交货，这将成为一种趋势。 （ 2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户 的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发（这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行），变被动为主动，目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也在尝试，青岛海尔模具公司等企业的“你给我一个概念，我还你一个产品”的站式服务模式以及浙江陶氏模具集团有限公司等主动开发的办法已被越来越多的企业所接受，这也是今后的一种发展趋向。 （ 3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺而转变为主要依靠技术，从某种意义上说：“模具是一种工艺 品”的概念已被“模具是一种高新技术产品”所代替，模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配”的概念所替代，模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术，这不仅时一种生产手段买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 的转变，更重要的也是一种生产方式的转变和观念的上升。 （ 4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展， 21 世纪，信息越来越多，信息技术越来越先进发达，信息已于人们的生产和生活休戚相 关 ， 在 信 息 社 会 中 ， 作 为 一 个 高 水 平 的 现 代 模 具 企 业 ， 单 单 只 是应用已远远不够。目前许多企业已经采用的 先进制造技术和虚拟网络技术都是信息化的表现，向信息化方向发展这一趋势已被行业所共识。 （ 5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向着更广泛的领域个更高水平发展，现在，能把握机遇，开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的生产任务充足，利润水平和职工收入都很高。 （ 6）发达工业国家的模具正加速向我国转移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购，近年来这一趋向更加明显，我国的模具企业应该抓住机遇，借用并学习国外先进的技术，加快自己的发展步伐。 综合我国的 现实状况，在当今的现实下，我们要认清楚自己的缺点，发现自己的不足，同时发挥自己具备的长处，使我国的模具事业在世界的领域取得更进一步的发展。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 注塑模具设计 名称：罩 材料：灰色改性聚苯乙烯 生产批量：大批量 未注公差：按 精度取 26243图一 塑件图 下面是制件的 3D 效果图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图二 塑件三维效果图 图三 塑件三维效果图 件的工艺性分析 料的性能 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 聚苯乙烯的化学性能良好，能耐碱，硫酸，磷酸，但不耐硝酸和氧化剂的腐蚀， 对水，乙醇，汽油，植物油以及各种盐溶液也有足够的耐腐蚀能力，但是耐热性低，只能在不是太高的温度下使用。透明性良好，透光率很高。本制件采用了改性聚苯乙烯，改性聚苯乙烯标写为 服了聚苯乙烯在注射成型时候的缺陷，如提高了其自身的耐热性，降低了它的脆性，这样制件在成型时就不容易出现微裂纹， 大大扩大了聚苯乙烯的用途，使其更适用于塑料注塑成型生产。 件成型工艺参数的确定 查相关手册得到改性聚苯乙烯塑件成型 的工艺参数 融化温度： 180 280 密度： 收缩率： 预热温度： 55 70 预热时间： 1 2h 喷嘴及前料筒温度： 170 220 料筒中段温度： 200 260 料筒后段温度： 160 250 模具温度： 60 80 注射压力： 40 70射时间： 0 3s 保压时间： 15 40s 冷却时间： 15 30s 成型时间： 40 90s 塑件成型后应该在红外线灯或者鼓风箱内，于 70恒温处理 2 4h. 具结构方案及 模架的选择 具的基本结构 塑件采用注射成型生产，采用侧浇口注射系统形式，模具选用两板式注射模具结构， 定型腔数目及布置 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 本塑件形状简单，生产批量为大批量，所以最好采用多腔模注射模具，经过分析各种 情况，决定采用一模两腔，平衡式的型腔布置形式，这样模具结构尺寸较小，制造加工较为方便，生产效率高，生产成本较低，型腔布置如下图所示： 图四 型腔布置图 择分型面 塑件分型面的选择应该保证塑件质量要求，本实例中分型面的位置如下图所示，图 a 的分型面选在制件的中部，结果会 使塑件表面留下分型面的痕迹，影响塑件表面的质量，这种分型面也会增加模具的制造难度。图 b 所示的分型面选择在塑件的下端面，这样的选择使塑件外表面可以在整体凹模型腔内 成型，塑件外表面成型光滑，保证了塑件的表面质量，也使得脱模方便 . 因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择： a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 b) 保证塑件的精度要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 c) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 d) 满足塑件的外 观质量要求。 e) 便于模具加工制造。 f) 对成型面积的影响。 g) 对排气效果的影响。 h) 对侧向抽芯的影响。 综合各种情况，选择图 b 所示的分型面位置。 图五 (a) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图五 (b) 定浇注系统 浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化 ，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用 。 塑件采用侧浇口形式，侧浇口一般开在分型面上，塑料熔体从侧面充型，起截面形状多为矩形狭缝，改变截面宽度和高度可以调整熔融塑料充模时的切变速率及浇口上的冻结时间，在侧浇口进入或者连接型腔的部位，应成圆角以防劈裂，侧浇口的优点 是可以根据制件的形状特点灵活的选择浇口的位置， 而不像其它浇口那样位置经常受到限制。 侧浇口计算的经验公式如下： b=(A /30 t=( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 式中： b 侧浇口宽度 塑件的外侧表面积 t 侧浇口厚度 浇口处塑件壁厚 塑件属于中小型塑件，厚 度 t=口长度 l=2流道截面采用半圆形截面流，主流道为圆锥形，上端直径与注射机喷嘴相互配合，下端直径为 8 图六 分流道形状与尺寸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图七 主流道及侧浇口尺寸 浇口位置的选择 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不 同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： 1) 尽量缩短流动距离。 2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 3) 必须尽量减少熔接痕。 4) 应有利于型腔中气体排出。 5) 考虑分子定向影响。 6) 避免产生喷射和蠕动。 7) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 8) 注意对外观质量的影响 这里我们选在制件的侧面。可以方便进料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 型零件结构设计 凹模采用整体嵌入式，嵌入的凹模，用低碳合金钢，渗碳淬火后抛光，为了防止嵌入件的松动，要用防脱 螺钉锁紧。凹模上要镶上两个台阶形小凸模，用螺纹固定方法紧固在型腔底部 . 大凸模采用整体嵌入式，加工好后镶在凸模固定板上，也用紧固螺钉固定防止松动，两个小凸模分开加工，一端加工成螺纹形式与型腔底部的螺纹孔配合，加工好后将 2 个小凸模旋入型腔底部加工好的螺纹孔中。采用这种结构的凸模 ，凹模在损坏后可以更换新的，而不需要更换整套模具，提高了模具的寿命，另外采用整体式凸凹模结构牢固，塑件成型质量好，模具制造简单。 定推出方式 推出机构的设计原则 1） 机构尽量简单可靠，推出机构的运动要准确、可靠、灵活、无卡死 现象，机构本身要有足够的刚度和强度。 2） 保证制品不因推出而变形损坏，这是对推出机构最基本的要求。 3） 推出力的分布要尽量靠近型芯（因型芯处包紧力最大），且推出面积应该尽 可 能大，以防零件被推坏。 4） 推出脱模行程应该恰当合理，保证制品可靠脱模， 5） 若推出部位需要设在塑件使用或装配 的基准面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般使推杆与塑件接触部位处凹进塑件 右，而推杆端面则应高于基准面，否则塑件表面会出现凸起影响基准面的平整和外观。 由于塑件表面积较大，对塑件内壁又没有特殊的要求，因此采用推杆推出方式， 用推杆推出的优 点是推出阻力小。 为防止塑件在推出时出现微变形，可以适当的增加推杆数量，使得推出力均匀，平稳，推出可靠。 推杆采用轴肩垫板连接，推杆与固定板间 应留一定间隙，装配时推杆轴线可做少许移动，以保证推杆与型芯固定板上的推杆孔之间的同心度，钻孔时采用配加工的方法。推杆与推杆孔间为滑动配合，一般选 H7/配合间隙有排气作用，但不应大于塑料的排气间隙，以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 防漏料，配合长度一般为推杆直径的 2 3 倍。复位装置采用复位杆复位。 定排气方式 不需特别设计复杂的排气方式，利用分型面间隙 和推杆间隙 排气即可 。 定模具温度调节系统 在注射模具中温度系统调节的目的，是通过控制模具温度，是注射成型具有良好的制品质量和生产效率，注射模具温度的调节是采用加热和冷却的方式来实现的，模具加热的方法有蒸汽加热，热油热水加热及电加热等，最常用的是电加热法。冷却方法则采用温水冷却，冷却水强力冷却或空气冷却等，最常用的是温水冷却。 注射成型时，模具应保持合适的温度 ，方能使成型正常进行，在保证成型的情况下，要尽量使模具温度保持在允许低温的状态，以缩短成型周期。控制模具温度也是稳定制品形状尺寸精度的主要方法之一，因为模 温变化会使塑料的收缩率有较大的波动，模腔形状尺寸所控制的尺寸就得不到保证。 如果模具温度控制不适当，就会造成制品应力增加和集中，从而影响制品的使用性能，另外塑件上常出现冷料斑，光泽不良，熔料流痕等缺陷，对模具温度进行合理的调节，可以有效防止此类缺陷的产生。 聚苯乙烯属于粘度低，流动性好的塑料，只需对模具用温水进行冷却， 并通过调 节水的流量来控制模具温度，下图是凹模的冷却回路图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图八 凹模冷却回路形式 图 九 凹模冷却回路效果图 具结构方案 采用两板式注射模具， 动定模分型面的打开距离应该大于 20便推出塑件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 择标准模架 选用组合形式为直浇口基本型 A 型的标准模架。模具的外形尺寸为350300250构如下图： 图十 模架图 1 动模座板； 2 垫板； 3 推杆固定板； 4 复位杆； 5 支撑板； 6 导柱； 7 导套； 8 定模座板； 9 内六角螺钉； 10 定模板； 11 动模板； 1213 推板； 14 内六角螺钉。 择成型设备并校核有关参数： 射机的选用 选用 1250 型卧式注射机，其有关参数为： 理论注射量： 270注射压力： 160文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 锁模力： 1250模高度： 150 550大开模行程： 360嘴圆弧半径： 15嘴孔直径： 4料杆间距： 415 415 射机有关参数的校核 具闭合高度的确定和校核 模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其它零件尺寸 定模座板 5腔固定板 50芯固定板 H 2 =35撑板 5板 0模座板 5具的闭合高度 ： 505505250选用注射机的装模高度为 150 550以知道，设计的模具与注射机在高度上不存在冲突。 具安装部分校核 该模具外形尺寸为 3503002501250 型卧式注射机模板的最大安装尺寸为 415 415，故可以满足模具的安装要求， 1250 型 卧 式 注 射 机 所 允 许 模 具 最 小 厚 度 为 H 165 大 厚 度06具的闭合高度满足 H 模行程的校核 1250 型卧式注射机最大开模行程为 S=360模具闭合高度 50制件高度为 h=7以开模行程足够。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 另外经校核，注射机最大注射量，注射压力，锁模力等参数均满足使用要求，故可用。 具设计的有关计算 取灰色改性聚苯乙烯的收缩率为 取 Z =1 3 ，塑件未注公差按 精度公差选取，因而各尺寸为： 59 40 3 7 2 5 图十 一 型腔 小型芯 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图十二 型芯 成型零件工作尺寸的计算 腔内形 尺寸 02/2/ 3/=2m= 3/=m= 3/ = 型芯外形尺寸 02/2/ 03/=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 03/=07.0 03/=07.0 0 3/ =08.0 03/=08.0 03/=25.0 03/= 型腔深度尺寸 02/2/ 3/= 型芯高度尺寸 02/2/ 03/=07.0 03/=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 03/= 中心尺寸 Z /2 =具总装配图 图十 三 模具总装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 11. 内六角 螺栓； 15. 内六角螺栓； 20 型芯； 22. 内六角螺栓； 24. 内六角螺栓； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 3 工 艺 加 工 小 型芯加工工艺过程 序号 工序名称 工序内容 1 备料 棒料 2 锻造 长 15端为 间为 7 的台阶轴 3 热处理 退火 4 车 两端车至 段为 6 的轴，两端部分一端长 5一端长 6间部分长 3 淬火 淬火硬度为 50 55 粗磨 两端磨至 3， 间部分为 中 端长 3 一端长 5中间部分为 攻丝 将 3，长度为 5一端攻为 螺纹 8 精磨 将 至 3， 至 5，各段长度均达到图纸的要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 型腔板加工工艺过程 序号 工序名称 工序内容 1 备料 棒料 2 锻造 1058530 热处理 退火 4 铣 铣六面尺寸至 1038328出型腔为 6040周圆角为 粗磨 磨六平面，尺寸为 1018126型腔至 6142周圆角为 钳工划线 以上下平面及一对相互垂直的侧面为基准划中心线 7 钻孔 钻两个 2 深 5 的孔 8 淬火 热处理的硬度为 40 45 粗磨 磨 六 平 面 至 1008025型 腔 为6142角为 0 精磨 精磨型腔至 角为 1 抛光 至设计图纸要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 4 设 计 总 结 经过 20 多天的时间，毕业设计终于画上了句号。在自己的努力和指导老师的指导下，我很认真的完成了这次设计任务，在设计的过程中难免出现一些纰漏以及 不恰当的方案，但是对我的学习和工作还是起到了很大的帮助，通过这次毕业设计，我对模具设计有了更深一步的了解，通过查找课本和借阅相关资料，使我的知识面有了更大的扩展，具体的感受如下： 1、学到了产品设计的方法， 产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。 2、 提高了综合应用各门知识的能力。本次课程设计不仅仅单纯的运用了冲压模具的相关知识，同时还涉及模具制造和模具材 料等相关学科，几乎把所学的专业课程知识全部覆盖，通过本次课程设计我不仅重温了所有相关的专业课程，还提高了综合应用各门课程的能力。 3、巩固了计算机绘图能力。以前用 图，仅仅是知道主要指令的操作，通过这次绘图大量的图样，更加熟悉了机械制图中常用指令的操作方法，用简便快速方法画出完整正确的零件图样。 4、提高了收集资料和查阅手册的能力。收集资料是做课程设计的前期准备工作，资料是否全面、可靠，关系到整个课程设计的进程。查阅手册是设计过程中随时要做的事情。只有广泛收集有用的资料才能设计出比较好的产品。 5、培 养了严谨的科学作风。科学工作来不得半点虚假，在设计过程中每一个结构、零件、材料、尺寸、公差都反映在图纸上，每一个错误都会造成经济损失，因此，在设计过程中必须要有高度的责任心，要有严肃认真的工作态度。 用了 具设计软件。是当今世界上先进的，也是最流行的模具设计软件之一，在许多国家许多大公司都得到了广泛的运用，覆盖了从概念设计，功能分析，工程分析，加工制造，到产品发布的全过程，在模具，航空，汽车，机械， 电气电子等各工业领域的应用非常普遍，特别是模具行业，从造型，到模具的设计，再到输出图纸 ，一气呵成，大大减小了模具设计者的劳动量，提高了效率，使模具向着更精密方向发展。 这样的设计加深了我对模具结构的认识，深化了学过的知识，对塑料模具的实际生产有了深刻的认识，通过查阅大量的资料，又丰富了自己买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或