小盖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 小盖 塑料模成型工艺及模具设计 摘 要 本设计题目为 小盖塑模设计，通过对该塑 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，首先分析了塑件的材料 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。 本副模具的设计需要推板顶出机构， 在开模时 用推件板顶出塑件， 直 到塑件脱出型 芯 。这种机构脱模可靠，设计方便且在模具中占用空间较小，非常适合在本副模具中使用。 关键词： 注塑模 浇口 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 he is of of he s of is is to I of t he of of to on is we 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 绪 论 模具工业是国民经济的基础工业 ,是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆脱从属地位 ,发展为独立的行业。日本工业界认为 :“模具工业是其它工业的先行工业 ,是创造富裕社会的动力”。美国工业界认为 :“模具工业是美国工业的基石”。在德国模具被冠以“金属加工业中的帝王”之称。 在我国， 1998 年 3 月在国务院关于当前产业政策要点的决定模具被列为机械工业技术改造序列的第一位 ,生产和基本建设序列第二位 ,把发展模具工业摆在发展国民经济的重要位置。目前 ,我国冲压模具在产值占模具总产值的 40%以上 ,处于主导地位 。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。到目前，中国约有模具生产厂家 2 万多家，从业人员有 50 多万人，全年模具产值高达 450 亿元人民币以上。 中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。 国内 模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面 : 1） 模具日趋大型化； 2）在模具设计制造中广泛应用 术； 3）模具扫描及数字化系统； 4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 型技术； 5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6）发展优质模具材料和先进的表面 处理技术； 7）模具的精度将越来越高； 8）模具研磨抛光将自动化、智能化； 9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10）开发新的成形工艺和模具。 国外模具的现状和发展趋势 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品 的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具企业的组织形式是“大而专”、“大而精”。 2004 年中国模协在 德 国 访 问 时 ， 从 德 国 工 、 模 具 行 业 组 织 机 械 制 造 商 联 合 会（ 模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多 15 20 万美元，有的达到 25 30 万美元。大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌 握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解。对于模具设计这个实践性非常买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在洛阳中国一拖新飞集团和美达塑业的生产实习，我对模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对模具的制造工艺更是实现了零的突破。实习过程中，在指导老师和在工厂师傅的指导帮助下，在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。设计过程中 ，我又在图书馆查阅了许多相关手册和书籍，并在互连网上查阅了许多最新研究成果，在老师的指导和同学的帮助下，最终完成了本次毕业设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 件的原材料分析 塑件的材料采用 372 有机玻璃，从使用性能上看， 表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点 ；由于该材料分子中含有脂基，具有一定的亲水性，料粒在高温下对水比较敏感，当水分子超过极限时，在加工中 子量下降，制品带色、变脆。因此，在加工前必须对物料进行干燥，其干燥品度为 150， 4 小时以上。可用空射 法检验材料是否完全干燥。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。另外，由于 372 有机玻璃的流动性较好，在成型时较容易。 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 构分析 从零件图上分析，该零件总体形状为一个矩形小盖。在小盖侧壁上有四个缺口 模具设计时型芯必须设计较为简单 ,该零件属于比较简单的零件 . 寸精度分析 尺寸精度分析：该零件有些尺寸未注明公 差，为提高经济效益，则按未注明公差尺寸来处理，查得 372 有机玻璃材料的适用未注公差等级为 ，对应的模具相关零件的尺寸加工容易保证。 从塑件的壁厚上来看 ,侧壁厚为 板厚为 1厚不均匀 , 符合 372 有机玻璃的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸较小， 372 有机玻璃的强度较大不需增设加强 面质量分析 该零件的表面没有过多的表面质量要求，故比较容易实现。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 综上分析可以看出 ,注塑时在工艺控制得较好的情况下 ,零件的成型要求可以得到保证 . 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积： V= 计算塑件的质量：根据设计手册可查得 372 有机玻璃的密度为=3 塑件质量： M=用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力，初步 选用注塑机 Z 30 型。 查相关文献资料， 372 有机玻璃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） 注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 筒温度：后段温度 用 190； 中段温度 用 210； 前段温度 用 230； 喷嘴温度：选用 230； 注塑压力：选用 120注塑时间：选用 保压压力：选用 100保压时间：选用 5s； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 高压时间： 3s; 冷却时间： 5s; 后处理方法：采用红外线灯；烘箱等等； 后处理温度： 70； 后处理时间： 4h; 说明： 372 有机玻璃具有较绳强的吸湿性，所以塑料应该在注塑前应该进行干燥处理。 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 螺杆直径 / 28射容量 /克： 30 克 注射压力 / 120模力 250大注射面积 / 2 : 90 2 模具厚度 / 60 180板行程 / 160嘴 球半径： 12半径： 4位孔直径 / 65 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 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。 该塑件为小盖，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示： 图（ 3）分型面 如图所示取 为分型面，不影响零件外观质量。 定型腔的数目及排列方式 腔数量的确定 塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量； 按注射机的额定注塑量确定型腔数量 N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 Tc 板厚度 d=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 4 模具加热与冷却系统的计算 塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却，塑料制件不能有太高的温度（防止出模后制件发生翘曲，变形） 00 0 C,左右降低到 800 C 左右，所释放的能量 5以辐射，对流的方 式散发到大气中，其余 95由冷却介质带走，因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。 ,如果忽略模具因空气对流，热辐射与注射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。则冷却系统设计可按下式进行计算： 设该模具平均工作温度为 80，用 20的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为 25，产量为（ 1 分钟 4 模） h。 1. 求 塑 件 在 硬 化 时 每 小 时 释 放 的 热 量 为 查 表 得 尼 龙6型时冷却应排除的热量 27h。 2. 求冷却 水的体积流量 V V=0(=10-3 m3/中 m3/ Kg/h）； J/( 0 C）； 0 C）； 温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面： 变形 尺寸精度 力学性能 表面质量 在选择模具温度时，应根据使用情况着重满足制件的质量要求。 本塑件在注射成型时不要求有太 高的模温 ,因而在模具上不设置加热买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 系统、冷却系统。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 5 排气装置的设计 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。 由塑件图可知，其塑件的外形尺寸较小，其分型面和推杆与型腔的配合处能过良好的达到排气的效果，根据模具制造手册可查的，不需要开设任何排气结构，并且也能降低制造成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 6 模具 闭合高度确定 在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定：定模板厚度 6腔板型芯固定板厚度均为 0件板厚度为 2 块厚度 5模板厚度 0虑模具的抽芯距 )如下图所示： 算模具的闭合高度 H=140 核注塑机的开，合模空间 具合模时校核 604080 （模具符合注塑机的要求） 具 开模时校核 60401580 （模具符合注塑机的要求） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 7 塑机有关参数的校核 本模具的外形尺寸为 125125140注塑机 模板最大安装尺寸是 160180 由于上述计算的模具闭合高度为 140注塑机的最小模具厚度为 60大模具厚度为 180具合模时校核 604080 具开模时校核 60401580 其中： 15模具的抽拔距 经校核 注塑机能满足使用要求故可以采用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 8 模具的装配及相关问题的解决办法 装配主要要求如下： (1)模具上下平面的平行度偏差不大于 模处要求密合。 (2)推件时推杆与卸料板要保持同步。 (3)上、下模型芯必须紧密接触。 (4)装配时以分型面密合作为该模具的装配基准，装配顺序如下： (5)装配前按图检验主要工作零部件及其它零件尺寸。 (6)镗导柱、导套孔。将定模板、动模板、型芯固定板叠合在一起，使分模面紧密接触并加紧，镗导柱、导套 孔，在孔内压入工艺定位销后，加工侧面的垂直基准。 (7)加工定模。用定模侧面的垂直基准确定定模上型芯中心的实际位置。 (8)压入导柱、导套。将定模、板动模板、支撑板上分别压入导柱、导套，使其导向可靠，滑动灵活。 （ 9）装配型芯。在定模和型芯固定板孔内压入型芯，用镙孔复印法和压销钉套法使型芯紧固在支撑板上，将其一起磨平。 （ 10）通过型芯钻支撑板上的推杆孔。 （ 11）通过支撑板钻推杆固定板上的孔。 （ 12）在推杆固定板和支撑板和支撑板上加工限位螺钉和复位杆孔。 组装垫块和支撑板。 (13) 加工定模座板。加工 螺孔、销钉孔和导柱孔，并将浇口套、导柱套压入定模座板。 (14) 定模部分的装配。用平行夹头把它们加紧（浇口套的浇道孔与镶块上的浇道口对中，在上面钻固定在注塑机上的孔，使其与注塑机相配合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 (15) 装配动模部分。修正推杆和复位杆的长度。 (16) 完成装配后进行试模，并校验入库。 表 8件常见缺陷及解决办法 : 名称 注塑机及成型条件问题 模具或材料问题 填充不满 1 注塑机的注塑能力不够 2 加料量不够 3 注塑压力太低 4 料温太底使塑料溶体流动不好 5 注塑速度太慢 6 注塑机喷嘴有异物 阻塞 1 浇口平衡不好 2 模具温度太低 3 排气不良 4 流道浇口过小 5 浇口流道有异物阻塞 6 塑料原料流动性不好 飞边 1 注塑压力太低 2 锁模力不够 3 加料量过大 4 料温过高 5 保压时间过长 1 模具配合面不严 2 成 型 期 间 塑 料 原 料 粘性太低 流痕 1 料温太低使塑料流动性不好 2 注塑速度较低 3 注塑机喷嘴过小 4 保压压力不够 1 模具温度过低 2 模具冷却不良 3 塑料流动性差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 龟裂 1 注塑压力过高 2 料温太低导致流动不好 3 保压压力过高 4 保压时间过长 1 模具温度过低 2 型腔设计不良 3 塑料粘性不良 4 塑料原料退火不良 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 9 绘制模具总装图和非标零件工作图 该模具是一模两腔三分型面机定距拉杆注塑模。注射完成后，模具打开在动模板和型腔板之间的压簧的作用下先从 时在主流道拉料杆的作用下把主流道的料巴拉出，在此期间又有小拉料杆 3迫使点交口断开。动模继续向后走，在导柱的导向下，型腔板碰到定距螺钉当料螺钉，型腔板停止向后走，在 模继续向后走，在定距拉杆的左右下，使推件板停止运动，同时注塑机顶杆推动推板，在推件板和顶杆的作用下，使塑件脱离型芯，这样能够保证素间的外形尺寸精度和质量（根据塑件外形结构分析可得），手动取出料巴，动模向前走，模具闭合，完成一次注塑，为下次注塑做准备 . 图（ 10）装配图 1- 主流道套 24567 9 1011121314 151617 189 20 21 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 结束语 小盖塑件属于简单注塑件，分析其工艺性，并确定工艺方案。根据计算确定本制件注塑较为容易，然后相应选取注塑机。本设计主要是型腔、型芯等工作尺寸的计算，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。由于在零件制造前进行了预测，分析了制件在生产过程中可能出现的缺陷，采取了相应的工艺措施。因此，模具在生产零件的时候才可以减少废品的产生。 小盖注塑模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到，要想做为一名合理的模具设计人员，必须要有扎 实的专业基础，并不断学习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中去，并坚持科学、严谨、求实的精神，大胆创新，突破新技术，为国民经济的腾飞做出应有的贡献。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 致谢 时光如电，岁月如梭，三年的大学生活即将结束，而我也即将离开可敬的老师和熟悉的同学踏入不是很熟悉的社会中去。在这毕业之际，作为一名工科院校的学生，做毕业设计是一件必不可少的事情。 毕业设计是一项非常繁杂的工作，它涉及的知识非常广泛，很多都是书上没有的东西，这就要靠自己去图书馆查找自己所需要的资料；还有很多设计计算 ，这些都要靠自己运用自己的思维能力去解决，可以说，没有一定的毅力和耐心是很难完成这样复杂的工作。 在学校中，我主要学的是理论性的知识，而实践性很欠缺，而毕业设计就相当于实战前的一次总演练。毕业设计不但把我以前学的专业知识系统的连贯起来，也使我在温习旧知识的同时也可以学习到很多新的知识；这不但提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上弥补我们实践经验的不足，为以后的工作打下坚实的基础。 由于本人资质有限，很多知识掌握的不是很牢固，因此在设计中难免要遇到很多难题，在有课程设计的经验及老师的不时指导 和同学的热心帮助下，克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦，但是在设计中不断思考问题，研究问题，咨询问题，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同时也汲取了更完整的专业知识，锻炼了自己独立设计的能力，使我受益匪浅，我相信这些经验对我以后的工作一定有很大的帮助，而且也锻炼我的吃苦耐劳的精神，让我在这个竞争的社会里有立足之地。 最后，我衷心感谢各位老师特别是我的指导老师原红玲老师在这一段时间给予我无私的帮助和指导，并向你们致意崇高的敬意，以后到社会上我一定努力工作，不辜负你们给予我的知 识和对我寄予的厚望！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 参考文献 1 杨占尧主编 . 塑料注塑模结构与设计 M . 清华大学出