灭火器塑料注射模毕业设计【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 I 灭火器塑料注射模设计 摘要 塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。本课题主要是针对灭火器端盖的注塑模具设计 ,灭火器端盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点。本次设计主要是根据塑件的外形及塑料的工艺性，确定模具的分型面，浇注系统、选择了注射机、计算了模具成型零件的尺寸，并设计了托板等其他零部件。本设计中采用点浇口注射，利用斜导柱抽芯机构和和斜滑块抽芯机构进行侧向抽芯，推管完成脱模。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要 求的加工工艺 ，运动可靠，结构合理。 关键词： 灭火器塑料注射模设计；注射模；点浇口；斜导柱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in is a to of is in a to so is on of to to of of of be in in is is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要符号表 角 塑料制件尺寸公差 模具成型零件制造公差 塑料对金属的摩擦系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目 录 摘要 . I . 要符号表 . 绪论 . 1 述 . 1 料模具发展状况 . 2 次设计的目的及意义 . 3 2 塑件材料分析与方案论证 . 5 件的工艺分析 . 5 件的材料 . 5 丙烯的基本特性 . 5 丙烯的成型特点 . 5 丙烯的注射成型工艺参数 . 5 案论证 . 6 究对象 . 6 究方案 . 7 3 注射成型机的选择 . 9 算塑料体积 . 9 塑机的注射容量 . 9 塑机选择及其相关参数 . 9 塑机选择 . 9 注塑机的主要参数 . 9 塑机的校核 . 10 大注射量校核 . 10 模力校核 . 10 具厚度校核 . 10 模行程校核 . 浇注系统设计 . 12 注系统的功能 . 12 注系统的组成 . 12 注系统设计原则 . 12 注系统布置 . 13 道系统设计 . 14 流道设计 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 冷料井设计 . 15 流道设计 . 15 口设计 . 16 5 侧向分型与抽芯机构设计 . 18 向分型与抽芯机构的分类 . 18 滑块侧向分型与抽芯机构 . 18 滑块侧向分型与抽芯机构设计要点 . 18 滑块侧向分型与抽芯机构的工作原理 . 19 滑块推出高度的计算 . 19 导柱侧向分型与抽芯机构 . 19 导柱侧向分型与抽芯机构设计要点 . 19 导柱侧向分型与抽芯机构工作原理 . 20 导柱侧向分型与抽芯机构相关参数计算 . 20 导柱侧向分型与抽芯机构的结构设计 . 21 6 顶出机构的设计 . 23 出机构的驱动方式 . 23 出机构的设计原则 . 23 单脱模机构 . 24 管脱模机构的设计要点 . 24 管的形状 . 24 位装置 . 25 7 成型零件设计 . 26 型面的设计 . 26 型零件应具备的性能 . 27 响塑料制件尺寸精度的因素 . 27 型零件工作尺寸的计算 . 28 腔径向尺寸 . 28 腔深度尺寸 . 28 芯径向尺寸 . 29 芯高度尺寸 . 29 8 注塑模具的保养 . 30 9 结论 . 31 参考文献 . 32 致 谢 . 34 毕业设计（论文）知识产权声明 . 错误 !未定义书签。 毕业设计（论文）独创性声明 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 述 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%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甚至上百倍。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 1。 塑料工业是现代新兴工业之一，它包括塑料原料（树脂和助剂）生产和塑料制品成型加工两大部分。由于塑料制品具有比重小、化学稳定性好、电绝缘性能高、比强度大等优异性能，所以在机械、仪表、无线电、电信、日用品、国防、和尖端科学技术等方面应用甚广。 塑料根据其热性能基本可以分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。由于二者性能不同，塑料制品的生产也将分别通过不同方式，在相应的模具内得到成型。目前，生产塑料制品最广泛采用的方法是压制成型法、铸压成型法、注射成型法、挤出成型法、中空吹塑成型法、真空成 型法、压缩空气成型法，其中包括近年来得到发展的热固性型塑料注射成型、低发泡塑料注射成型及微型注射成型等。 其中，注射模具主要用于热塑性塑料制品的成型，模具本身没有加料室，塑料是加在注射剂有规定温度的加热料筒内。塑料受热转变成可流动的熔体，经注射机的螺杆或活塞以一定的压力与速度的推动，通过注射机喷嘴和模具浇注系统被注入已闭合模具型腔各处，经一定时间冷却、硬化定性得到所需形状的塑料制品。这种成型方法称为塑料注射成型。随着塑料工业的发展，注射成型已用于热固性塑料成型，但所用模具各有特点 2。 塑模设计的传统方法 ，是依靠设计人员的经验技巧和现有的设计数据，从对塑件的工艺计算到塑模的设计制图，全靠手工劳动。对塑模的制造就更需要专业人员付出大量的繁杂劳动。所以塑件的质量和数量都远不能满足生产发展的需要。随着计算器技朮的广泛应用，塑模设计和制造采用了 统，从而大大提高了模具设计制造的效率。 塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极其密切的关联，世界各国对塑料模的现代设计与制造技朮都极为关注。近年来，国外对塑料模的热流买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 道系统温度控制系统应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都做了许多探索，并取得 了一定成果。国外许多企业在塑模的设计与制造方面，已采用了统。这对提高塑件制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件生产成本方面取得较好经济效益。 料模具发展状况 塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运，发展迅速，塑料模具也快速发展。现在，我国模具生产厂点约有 3 万多家，从业人数 80 多 万人。 “十五 ”期间，模具年平均增长速度达到 20左右， 2005 年模具销售额达 650 亿元，同比增长25；模具出口 美元，比 2004 年的 美元增长约 50，均居世界前列。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50，塑料模具约占 33，压铸模具约占 6，其它各类模具约占 11。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着 “低端竞争、高端进口 ”的尴尬局面。 目前，我国塑料模具无论是在数量上，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。加入 塑料模具产业的影响总体上来说是带来了更多的机会。这主要是由于我国塑料模具以低中档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的 1/3 1/5，加入 ，国外同类产品对国内冲击不大，而我国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 本来就主要依靠进口，加入 ，不仅为高精尖产 品的进口带来了更多的便利，同时还促进了外资来我国建厂，带来了国外先进的模具技术和管理经验，这对培养我国的专业模具人才起到了推动作用 34。 近年来，塑料模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，塑料模具的发展趋势可分为以下几个方面： 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 术。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 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 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； 件 3 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。 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。 适应多品种、少批量的生产方式。 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间的规格产品。 术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 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。 总之，模具的应用不断扩大，领域已越来越广泛，特别是塑料模具快于其他制造行业的发展速度，已成为一个普遍规律，在我国仍有很大的发展空间。 次设计的目的及意义 通过本次灭火器塑料模具的设计，可以了解到中国乃至世界模具工业的发展过程，以及模具制造技术与研究情况。并且掌握了常用材料 在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 一般模具的要求。同时，可以培养我们综合运用所学基础理论、专业知识以及基本技能分析和解决实际问题的能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 塑件材料分析与方案论证 件的工艺分析 件的材料 此塑件的材料为聚丙烯 ( 丙烯的基本特性 一种半结晶性材料，它比 更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的 度高于 0 以上时非常脆，许多商业的 料是加入 1 4%乙烯的无规共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段共聚物。 共聚物型的 料有较低的热变形温度（ 100 ）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度， 维卡软化温度为 150 。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。 存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 行改性。流动率 围在 1 40。低 料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，收缩率相当高，一般为 并且 收缩率的方向均匀性比 材料要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 均聚物型和共聚物型的 料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。 不象 丙烯的成型特点 性小 ， 易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。 收缩范围及收缩值大，易发生缩孔。凹痕，变形。 注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时 容易取向，模具温度低于 50 度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕， 90 度以上易发生翘曲变形。故温度应该控制在 80 度。 免缺胶，尖角，以防应力集中。 丙烯的注射成型工艺参数 密度（ g/ 比容（ g）： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 吸水率 (%)(24h)： 收缩率 (%)： 入 30%的玻璃添加剂，可以使收缩率降到 熔点 ( )： 170176； 热变性温度 / ： 10215； 5667； 抗拉屈服强度 ( 37； 弯曲强度 ( 68； 冲击强度 ( 2/：无缺口， 78; 缺口 ： 硬度： 案论证 究对象 此次研究对象为灭火器端盖，塑件二维图、三维图如图 示。 图 件二维图 图 件三维图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 究方案 a. 抽芯机构 如图 抽芯机构有三种方案选择。 图 芯机构设计参考图 方案一：采用 1 模两腔，双分型面，其中测孔 1、 2、 3、 6、 7、 8 采用斜导柱分型抽芯， 4、 5 可以当做内侧凹，从而设置活动镶块进行抽芯。 方案二：采用 1 模两腔，双分型面，其中测孔 1、 2、 3、 6、 7、 8 采用斜导柱分型抽芯， 4、 5 采用斜滑块抽芯。其中斜导柱在动模上，滑块在定模上。 方案三：采用 1 模两腔，双分型面，其中测孔 1、 2、 3、 6、 7、 8 采用斜导柱分型抽 芯， 4、 5 采用斜滑块抽芯。其中斜导柱在定模上，滑块在动模上。 分析比较： 方案一和方案二的主要区别在于 4、 5 处的抽芯。塑件在 有内侧凸、内侧凹或螺纹孔时，需要在模具中设置活动的成型零件，即活动镶件。开模时，由推出机构的推杆将镶块连同塑件一起推出模外，然后由人工或其它装置将塑件与镶块分开。此方案需要设计镶块，而且需要人工分离塑件和镶块。而塑件此处的侧凹较浅，所需的抽芯距小，侧孔的成型面积较大，正好适合斜滑块抽芯机构进行抽芯。而且，斜滑块抽芯机构具有结构简单、安全可靠、制造方便等优点。所以方案二优于方案一。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 方案二和方案三的主要区别在于测孔 1、 2、 3、 6、 7、 8 抽芯机构斜导柱滑块在动定模的位置。当斜导柱在动模上，滑块在定模上时，模具没 有推出机构凹模制成瓣合式模块，可在定模上滑动，斜导柱与凹模滑块上的斜导柱孔之间存在较大的间隙，开模时在凹模滑块移动之前，模具首先分开一段距离，使凸模从塑件中脱出这段距离，并与塑件发生松动，然后凹模滑块由斜导柱带动分开而脱离塑件，最后由人工将塑件取出，这种形式的模具结构较为简单加工方便，但需要人工取塑件，生产效率较低。所以采用方案三。 b. 顶出机构 塑件在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部顶出，这就是一次顶出机构。一次顶出有顶杆脱模机构、顶管脱模机构和推板脱模机构等形式。由于塑件是圆筒形且中 间带孔，所以选用顶管脱模机构。顶管又称推管或空心顶杆，它适用于圆环形等中间带孔的塑件的脱模。此机构的特点是推顶塑件平稳可靠；由于顶管整个周边接触塑件，故塑件受力均匀，顶出时既不易产生变形也不会留下明显的顶出痕迹；主型芯和型腔可以同时设计在动模一边，有利于提高塑件的同心度。 c. 浇注系统 主浇道垂直于分型面。主浇道的进口直径比注射喷嘴出口直径应大 1且锥度不能过大，一般是 2 6 度，否则会产生涡流。分浇道可以选用形的，这种形状的浇道易于加工，热量损失和压力损失都不大，尝用于适用一模多腔的情况。浇 口采用点浇口。这种形式的浇口，可以使塑料流速增加，且浇口前后有较大的压力差：对本次设计的多型腔模具，有均衡的进料速度等优点。 结构简图如图 示。 图 火器端盖的模具结构简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 注射成型机的选择 算塑料体积 a. 估算塑件体积 塑件为管状，可以先算实体部分减去塑件内空白部分的体积。 实体： 3222 7 7 0 02 918257453857 空白： )2030(1207245851017 222222 32 5 1 8 4 6 228)242412(310 体积： 331 2 5 12 5 1 5 6 75 1 8 4 2 67 7 0 0 2 9 b. 估算浇注系统的体积 32222 6)55.5 c. 估算总体积 321 5 5 45222 5 12 塑机的注射容量 设计模具时，成型塑件所需要的注射总量小于所选注塑机的最大注射量 ,根据生产经验，注射机实际的最大注射量应该是注塑机允许最大注射量的 80% %80 (式中 M注塑机实际的最大注塑量， 3； G 注塑机的公称注塑量， 3； 计算得， 塑机选择及其相关参数 塑机选择 综合以上的分析，联系实际情况，现初选 注射出成型机。 注塑机的主要参数 公称注射量： 1000 3 螺杆直径： 85注射压力： 121 最大注射面积： 1200锁模力： 450t 模板最大行程： 700买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 模具最大厚度： 700 模具最小厚度： 300拉杆空间（长 宽）： 喷嘴球半径： 喷嘴孔直径： 注射方式： 螺杆式 塑机的校核 大注射量校核 最大注射量是指注射机一次注射塑料的最大容量，设计时应保证成型塑件所需的注射量小于所选注射机的最大注射量。 注射出成型机的理论注射量为 1000 3，因此满足要求。 模力校核 当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生 一个沿注射机抽向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和（即注射面积）乘以型腔内的塑料压力。此力可使模具沿分列面涨开。为了保持动、定模闭合紧密，保密塑件的尺寸精度并尽量减小溢边厚度，同时也为了保障操作人员的人身安全，需要机床提供足够大的锁模力。因此，欲使模具从分型面涨开的必须小于注射机规定的锁模力。即 100 0/ (式中 T 注射机的额定锁模力 (t)； F 塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积 ( ； q 熔融塑料在模腔内的压力 (kg/； K 安全系数，通常取 经查表可得 ,q =150 kg/ 所以， 5450 即该注塑机的锁模力符合要求。 具厚度校核 模具厚度必须满足下式： m a xm (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 式中 H 模具闭合厚度 )( 注塑机所允许的最小模具厚度 )( 注塑机所允许的最大模具厚度 )( 根据结构草图可知，初选的模具厚度为 505在最小模具和最大模具厚度之间，即 00505300 ，则，满足要求。 模行程校核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于双分形面的注塑模具，其开模行程按下式效核 21 +（ 5 10） )( (式中 S 注塑机开模行程 )( 1H 顶出距离，此模具中为 90 2H 动模板中塑件高度，此模具中为 82 a 定模板与浇口板的分离距离，此模具中为 183 所以上式成立（ 700405），即该注塑机的开模行程符合要求。 由以上对各参数的效核可知该 注塑机符合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4 浇注系统设计 注射模的浇注系统是指从注塑机喷嘴开始到模具型腔为止的塑料流动通道，将塑料熔体填充满型腔并使注塑压力传递到各个部位。因此，浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观以及成型难易程度等影响很大。 注系统的功能 浇注系统的作用是使塑料熔体平稳且顺利地填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把压力充分填充 到各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑料制件。因此要求充模过程快而有序，压力损失小热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与制品分离或切除。 注系统的组成 浇注系统一般由四部分组成。 a. 主流道 指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道。它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。 b. 分流道 指主流道末端至浇口的整个通道。分流道的功能是使熔体过渡和转向。单型腔模具中分流道是为了缩短流程。多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常由一级分流道和二级分流道，甚至多级分 流道组成。 c. 浇口 指分流道末端与模腔入口之间狭窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，并有序的填满型腔，且对补缩具有控制作用。 d. 冷料井 通常设置在主流道和分流道转弯处的末端。其功用为 “捕捉 ”和贮存熔料前锋的冷料。冷料井也经常起拉勾凝料的作用。 注系统设计原则 a. 浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置； b. 尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间； c. 浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇形流动，并有利排 气和补缩； d. 避免高压熔体对型芯很让和嵌件产生冲击，防止变形和位移； e.