水果削皮刀刀壳注射模设计【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 摘 要 塑料制品具有原料来源丰富 ,价格低廉 ,性能优良等特点。它在 电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。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。 本次的毕业设计是水果刀刀壳的注塑模的设计水果刀刀壳具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高 ，制作方便、价格低 廉、美观等特点。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为四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。本次的设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。 关键词 ： 单分型面注射模具 ； 水果刀刀壳 ； 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I 目 录 . 水果刀刀壳的工艺分析 . 1 塑件的成形工艺性分析 . 1 塑件成形工艺参数确定 . 2 形的工艺参数 . 2 关于 特性 . 3 2 注塑机及模架的选择 . 4 注塑机的选择 . 4 一次性注入的塑料的体积 . 4 注塑机的选用 . 4 模架的选择 . 5 模架结构 . 5 模架周界尺寸选择 . 5 塑料注射模具技术要求 . 6 3 模具基本结构设计 . 7 确定成形方法 . 7 型腔布置 . 7 分型面设计 . 7 排气槽设计 . 8 浇注系统设计 . 8 主流道设计 . 9 分流道设计 . 10 浇口设计 . 12 冷料穴设计 . 13 脱模机构设计 . 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推出部分的选择 . 14 导向机构的设计 . 14 4 注射机的有关工艺参数校核 . 16 最大注射量校核 . 16 锁模力与注射压力的校核 . 16 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 16 模具闭合高度校核 . 17 注射压力的校核 . 17 开模行程校核 . 17 5 成型零部件工作尺寸的计算 . 18 型腔尺寸计算 . 19 型腔径向尺寸计算 . 19 型腔深度尺寸 . 20 型芯径向尺寸 . 20 型腔径向尺寸计算 . 20 型芯深度尺寸 . 21 6 模具温度调节系统计算 . 22 模具冷却系统计算 . 22 模具加热系统计算 . 24 7 模具的工作原理 . 25 8 模具总装图及模具的装配、试模 . 27 模具总装图及模具的装配 . 27 模具的安装试模 . 27 试模前的准备 . 27 模具的安装及 调试 . 28 试模 . 28 修模 . 28 检验 . 29 结束语： . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致 谢 . 30 参考文献 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 水果刀刀壳的工艺分析 塑件的成形 工艺性分析 如图 1水果刀刀壳的塑件图 , 单位 图 1件图 (1)产品名称 :水果刀刀壳 (2)产品材料 ： 聚乙烯（ 塑件材料特性： 聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大品种。按聚合时采用的压力不同可分高压、中压和低压三种。低压 聚乙烯的分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较 高，所以低压聚乙烯比较硬，耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链，因而相对分子质量较低，且具有较好的有软性、耐冲击性及透明性 (3)塑件材料成形性能： 聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向的收缩 差异较大。注射方向的收缩大于垂直方向的收缩率，易产生变形，聚乙烯收缩率的绝对值较大成型收缩率 也较大，易产生缩孔，冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀 ;质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 (4)产品数量： 20 万件 (5)塑件尺寸： 如图 示 (6)塑件颜色：土黄、米白、乳白等各种颜色， 可根据需要任意选择 (7)塑件材料物理性能 (查文献 1可得 )： 1)密 度 : 39 1 0 )收缩率： 3)热变形温度： 83 103。 4)熔点： 5)材料力学性能： 6)屈服强度： 37 7)抗弯强度： 67 8)弯曲 弹性模量： 9)抗压强度： 56 10)缺口冲击强度： 23 J m (8)塑件质量：该产品材料为 上得知其密度为39 1 0 ，计算出平均密度为 g 均 收缩率为 。可根据塑件形状进行人工几何计算得到水果刀刀壳的体积。 体积 : V9000量 : m V9)塑件要求： 塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。 塑件成形工艺参数确定 形的工艺参数 查文献 5表 3： (1)预热温度 : 80 85。 (2)预热时间： 2h 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 (3)料筒温度： 1)后段： 2 3 0 C 2 5 0 C。 。 2)中段： 2 4 0 C 2 6 0 C。 。 3)前段： 2 3 0 C 2 4 0 C。 。 4)喷嘴温度： 2 2 0 C 2 3 0 C。 。 5)模具温度： 80 C100 C。 。 (4)注射压力： 8 0 M P a 1 2 0 M P a (5)成形时间 : 1)注射时间： 0 5s 2)保压时间： 20 80s 3)冷却时间： 20 50s 4)成型周期： 50 140s (6)塑化形式： 螺杆式 (7)喷嘴形式： 直通式 关于 特性 (1)结晶性料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触易发生分解。 (2)成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形、取向性强。 (3) 塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。 (4) 注意控制成型温度，料温低取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于 50C 以下塑件无光泽，易产生熔接痕，流痕； 90C 以上时医发生翘曲、变形。 密度聚乙烯化学和物理特性商业用的 气体和水蒸汽具有渗透 性。 热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果 密度在 间，那么其收缩率在2%5%之间；如果密度在 间，那么其收缩率在 4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。 室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同 似， 易发生环境应力开裂现象。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 注塑机 及模架 的选择 注塑机的选择 一次性注入的塑料的体积 根椐设计的浇注系统可估算出浇注系 统的总体积为： 80因为该模具设计为一模四腔，且一个塑件的体积为 V 塑 9000 所以一次性注入的塑料的体积为 V=V 塑 = 注塑机的选用 根据计算的数据塑 查 2选定注塑机型号为： Z 60 注塑机的参数如下： (1)额定注射量 / 60 (2)螺杆（柱塞）直径 / 38 (3)注射压力 / 122 (4)注射行程 / 170 (5)注射方式： 柱塞式 (6)锁模力 / 500 (7)最大成 型面积 / 130 (8)最大开模行程 / 180 (9)模具最大厚度 / 200 (10)模具最小厚度 / 70 (11)喷嘴圆弧半径 / 12 (12)喷嘴直径 / 4 (13)顶出形式： 中心 设有顶杆，机械顶出 (14)动、定模固定板尺寸 / (15)拉杆空间 / 190 300 (16)合模方式： 液压 机械 (17)液压泵流量 /（ L/ 70、 12 (18)液压泵压力 / 19)电动机功率 / 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 (20)加热功率 / 21)机器外形尺寸 /3 1 6 0 8 5 0 1 5 5 0 模架的选择 模架结构 模架是设计、制造塑料注射模的基础部件。 注射模标准：我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（ 90）和大型模架（ 90）两种。中小型模架 标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560规定模架的形式为品种型号，即基本型， 个品种。其四种模架的组成、功能及用途见下表 2 2本型 模架的组成、功能及用途 型号 组成、功能及用途 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。 动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 定模采用两块模板，动模采用一块 模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出， 模型适用于本次模具的设计。（如图 2示） 模架周界尺寸选择 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100L、 125L、 160L、 180L、 200L、250L、 315L、 355L、 400L、 450L 和 500L 等模架规格。根据模具型腔布置可以选 用的模架规格为：模具结构为单分型面注射模采用拉杆和限位螺钉，控制分型面的打开距离，其开距应大于 10便取出制件，周界尺寸 35516、下模板的厚度为 40板厚度为 80 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 2 标准模架 塑料注射模具技术要求 塑料注射模具应优先按 90 和 11 选用标准模架和标准件。模具成形零件材料和热处理要求，优先按下表 2容选用： 表 2具成形零件优先选用材料和 热处理硬度 零件名称 模具材料 热处理硬度 牌号 标准号 腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件 45 16 260 40 45 416 260 40 45 4016 260 40 45 3预硬状态 35 45 446 280 45 55 346 280 45 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3 模具基本结构设计 确 定成形方法 塑件采用注射成形法生产。因为该产品设计为大批量生产，故设计的模具需要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用侧浇口，因此选用 单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。 型腔布置 注意的问题或原则 : 根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 由于塑件形状比较简单，质量较小，且需求大批量生产，所以模具选用一模四腔平衡布置，采用单分型面注塑模。浇口形式采用侧浇口进料，这样模具尺寸较小，制造方便，利于充满型腔，塑 件质量高，生产效率高，成本低，型腔排列如下图： 图 3型腔排布示意图 分型面设计 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较以选出较为合理的方案。 选择分型面时的考虑方向： (1) 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 (2) 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧 ,以保征同心度 (3) 轴芯机构要考 虑轴芯距离 (4)分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。 (5) 塑件开模后留在动模上 (6)分型面的痕迹不影响塑件的外观 (7) 浇注系统和浇口的合理安排 (8) 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 (9) 使塑件易于脱模 由于此模具的分型面有多种选择，如图 A 中分型面选者在下端面上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。 B 中分型面选择在上端面，这样的选择使塑件外表面可以在整体凹模型腔内成形，塑件大部分外表面光滑。因此，塑件选择如 图3 示。 图图图 3分型面选择示意图 排气槽设计 当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利排出模外。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及填充不满等缺陷。另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。本塑件模具采用 利用分型面排汽 。 这样可以减少排汽系统的制造接生了成本，减少了劳动的工作量。同时也减少了毛刺 。 浇注系统设计 浇注 系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，进入模具的型腔以前所流经的一段路程的总称。 模具浇注系统应尽量粗短，流道设计分为主流道、分流道、浇口和冷料井的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 设计。查 2得双分型面注射模使用的浇注系统是侧浇口浇注系统。 主流道设计 主流道为注塑机的喷嘴到型腔之间的进料通道。熔体从喷嘴中以一定的动能喷出 此时流入模的空腔内 ,其体积必然要增大 ,流速也略为减小。 主流道设计应注意的问题： (1) 便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角 42 粗糙度与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 (2) 主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选用优质材料单独加工和热处理。 (3) 衬套大端高出定模端面 与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。 （ 1）主流道直径的计算 查 7（ 5 主流道直径计算的经验公式： ) 式中 D 主浇 道大头直径 V 流经主浇道的熔体体积 3K 因熔体材料而异的常数 如表 3 3塑料种类与 塑料种类 E/A A K 值 5 4 V 4 3 6D = 6 2）主流道断面尺寸 主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷嘴在同一轴线上，如图3示 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 3 主流道称套示意图 表 3 主流道衬套中尺寸关系表 1d 16 20 25 30 d 注射机喷嘴直径 (1) 与注射机定位孔间隙配合 注射机喷嘴球面半径 (1 2)流道的大头直径确定为 6合考虑主流道如下选择： 。 D=6=4 d=3 l=21 分流道设计 分流道是指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道，对熔体流动起分流转向作用，要求熔体压力和热量在分流道中损失小。分流 道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程的热量损失和压力损失。 (1)分流道的截面形状及分布选择 分流道截面形状有：圆形、梯形、 圆形及矩形等几种形式。 表 3 分流道 截面形状的对比表 截面形状 特征 热量损失 加工性能 流动阻力 效果 圆形 小 较难 小 最佳 梯形 较小 易 较小 良 U 形 较小 易 小 佳 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 矩形 大 易 大 不良 通过表 3示截面形状的对比，圆形截面形状效果最佳，但考虑到经济和加工难易，采用梯形截面形状 。分流道截面形状采用梯形且平衡分布。因为梯形分流道热量损失较小，易加工，效率较高且可保证各型腔均衡进料，从而保证塑件质量。 (2)分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热力损失，节约塑 料的原 材料和降低能耗。 (3)由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较 理想， 此分流道的表面粗糙度要求不能太低，一般 可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 (4)分流道尺寸经验计算 图 3流道截面示意图 查 7 （ 分流道计算经验公式 4b = 0 5 4 m L 2 式中 b 梯形大底边宽度， m 塑件的质量， g L 分流道的长度 , h 梯形的高度， 1b 梯形小底边宽度， 故 4 b 0 . 2 6 5 4 3 3 8 4文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 2 433h 形分流的侧面斜角 常取 5o 10o，此取斜角为 8o ，底部以圆角相连。综上可得， 梯形分流道的截面尺寸及图形 ， 如图 2示。 (5)分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切 相关。因本 模 具采用一模四腔，故采用平衡式， 如图 3示。 图 3 分流道在分型面上的布置形式 浇口设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否直接关系到塑件能否完好，高质量地注射成型。 根据设计要求使用直浇口即可满足使用要求，因为直浇口压力损失较小，注射速度高从而提高效率。 （ 1） 浇口位置的选择： 1)尽量缩短流动距离； 2)保证熔料能迅速地充满型腔； 3)浇口开在塑件臂厚处； 4)考 虑分子定向的影响； 5)减少熔接痕，提高溶解强度。 所以，塑件的浇口与塑件在分型面的两侧，浇口搭接在塑料上，其结构如图 3示。 （ 2）浇口尺寸计算 H=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 30 3浇口结构 式中 h 浇口深度， b 浇口宽度， A 型腔表面积， t 塑件壁厚， n 塑料系数， h= . 6 3 0 0 01 . 430b 冷料穴设计 冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴一般设在主流道的末端，底部作成曲折的钩形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出，并滞留在动模一侧的作用。该浇注系统选用带 Z 形头拉料杆的冷料穴，拉料杆固定在推板上，使凝料与拉料杆一道被出推出机构从模具中。开模后稍许将制品作侧向移动，即可将制品连同凝料一道从料杆取下。 脱模机构设计 塑件在模腔中成形后，便可以 从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及合模时推出零件复位的零件。 推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，合模时要正确复位。从塑件结形状分析属薄壁类制品，宜采用推板推出机构，随着动模运动顶杆 推动推板推出机构。 脱模力的计算要将塑件从模腔中推出，必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力。 查 2得 脱模力可用下式计算： ( c o s s i n ) 式中 脱模力 (推出力 )， 单位： N A 塑件包络型芯的体积， P 塑件对型芯单位面积上的包紧力，取 07 脱模斜度 塑件对钢的摩擦系数 则 07( 9435N 推出部分的选择 因为本塑件结构简单，所以使用一般的推杆推出机构、推板推出机构等即可满足塑件脱模要求。 导向机构的设计 导向机构是保证动、定模板或在上、下模合模时正确地定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱和锥面定位两种形式。通常采 用导柱导向定位。导柱导向机构应用最普遍，其主要 零件是导柱和导套。 一般该零件要求具有良好的耐磨性，和不易变形，所以使用微变形低淬透模具钢， 一般导柱导套已实现标准化，不必自己设计。 此模具选用带头导柱和其导套，其配合形式及设计尺寸如图 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 3 导柱导套的配合形式示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 4 注射机的有关工艺参数校核 最大注射量校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量的 25% %80 。 因此可得： m a x m a 2 5 0 . 8V V V式中 V 模具要求的实际用料体积 V 0 0.8 4 确定的注塑机注塑量为 60 ，满足要求。 锁模力与注射压力的校核 0 . 1 1 0 A F A 式中 F 胀模力， KN 注射压力， 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 , 被校核模板的安全许用应力， =51200010 A 10551206000 300拉杆空间 模具的长宽为 355 459大 于注塑机拉杆空间 190300 故满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 119709