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复印机小端盖注塑模具设计[CAD图纸+文档]

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CAD图纸+文档 复印机 小端盖 注塑 模具设计 cad 图纸 文档
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复印机小端盖注塑模具设计

摘  要

   塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一,而注射模具是其中发展较快的一种。因此,研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

   本文主要是设计复印机小端盖的注射模具,论述了注射成型的基本原理,特别是单分型面注射模具的结构设计,详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程,并对模具制造工艺要求做了说明,最后通过CAD软件绘制出模具图。

   通过本设计,可以对注射模具有一个初步的认识,注意到设计中的细节问题,了解模具结构及工作原理,系统的复习了大学四年所学的专业知识。

   

关键词:注射模具;注射成型工艺;模具设计;分型面


Design of injection mould machine small end cover 

Abstract

   Nowadays plastics industry is to increase one of the quickest industry category in the world, injection mould is to develop quicker among them , therefore studies the injection mould has very big meaning to knowing plastic product procedure of production and raising product quality. 

   This paper is designed Copier small end cap injection mould , discussed the basal principle injection mould, especially One-surface injection mold design , Have introduced the molding handicraft injecting a mould detailedly、equipment Selection、 feed system、Pulling mechanism and molding part design process, As well as demanded an explanation for mold manufacturing technology, Finally draw out the mould picture by CAD software.

   During this design, I can have a preliminary understanding of Injection mould, note the details, know Die structure and operating principle, Review of the professional knowledge of the four-year study .


Key words: injection mould; injection mould  process; mould designing;divides the profile

目  录

1 绪论

 1.1 题目的背景和意义 1

 1.2 国内外模具工业的发展状况

 1.3 塑料模具发展走势 2

 1.4 课题研究的意义及主要研究内容

2 复印机小端盖的工艺性分析

 2.1 塑件的材料与结构分析

  2.1.1 塑件的体积及质量计算 4

  2.1.2 塑件的结构与材料

 2.2 塑件的尺寸精度及表面质量

  2.2.1 塑件的尺寸精度

  2.2.2 塑件的表面质量 7

 2.3 工艺性分析

3 注塑模具结构设计

 3.1 分型面的确定

 3.2 浇口的确定 10

 3.3 型腔数目的确定 11 

 3.4 浇注系统设计 12

  3.4.1 主流道 12

  3.4.2 分流道 13 

  3.4.3 浇口的设计 13

  3.4.4 浇口套的形式及固定方式 14

 3.5 成型零部件设计 14

  3.5.1 成型零部件结构设计 15

  3.5.2 成型零件工作尺寸计算 18

 3.6 导向零件的设计 19

 3.7 抽芯机构和顶出机构的设计 21

  3.7.1 抽芯机构的设计 21

  3.7.2 顶出机构的设计 22 

 3.8 脱模结构的设计 24

  3.8.1 脱模力的计算 24 

4 冷却设计及排气系统 26

 4.1 冷却水道热传面积 26

  4.1.1 塑料传给模具的热量 26

  4.1.2 冷却水的体积流量 26

  4.1.3 冷却水道热传面积 27

 4.2 排气系统的设计 27

5 注射机的选择及校核 28

 5.1 选择注射机 28

 5.2 注射机的校核 28

  5.2.1 注射压力的校核 29

  5.2.2 最大注射量的校核 30

  5.2.3 锁模力的校核 30

  5.2.4 喷嘴尺寸校核 30

  5.2.5 注射机固定模板定位孔与模具定位圈的关系 31

  5.2.6 模具外形尺寸校核 31

  5.2.7 模具的安装紧固 31

 5.3 本章小结 31

6 模具材料的选择 32

7 模具装配图及制造工艺 33

 7.1 模具装配图 33

 7.2 模具制造工艺 35

7 模具可行性分析 36

 8.1 本模具的特点 36

 8.2 市场效益及经济效益分析 36

9 结论 37

致谢 38

参考文献 39

毕业设计(论文)知识产权声明 40

毕业设计(论文)独创性声明 41

附录 42


内容简介:
机械科学与技术杂志24(2010)145148 作者:Dong-Gyu Ahn(2009年4月24日收到手稿;修订2009年9月21日,接受于2009年10月12日) 具有薄壁深腔的塑料电池盒考虑到其型芯的飘动时,最佳注射模型条件。摘要这篇文章的目的是利用数值分析和实验的方法来检验型芯移动时对注射模参数的影响以及对薄壁深腔塑料电池盒的最佳注塑条件。与传统的注射成型分析不同,模具的活动部件利用三维四面体网格来表示以数值分析法来考虑型芯移动。实验设计(DOE)是用来评估适当的成型条件下,使型芯移动量最小的一个重要参数。结果表明,DOE的主要参数是注射压力,当注射压力降低时型芯移动量也在减小。此外,研究结果表明,初始模具温度和注射时间几乎不影响型芯移动。实验的结果表明,当注射压力接近32 MPa时,制造的产品不发生弯曲。分析的结果与实验对比,确定了最佳注射成型条件。此外,结果表明,模拟注塑一个塑料电池盒薄壁深腔的工艺应考虑型芯移动。关键词:优化注塑条件;型芯飘动;薄和深墙;薄壁深腔;试验设计。1.引言介绍最近汽车行业中人们普遍关心的问题之一是用减小车辆整体重量来提高燃油效率以及减少车辆对环境产生影响1 - 3。薄塑料部件注射成型工艺性可以较大的减小汽车的重量,大幅度降低生产工艺1。人们都在积极努力的从事各项研究来开发薄壁塑料件的注塑模成本和缩短生产周期1。制造生产薄壁深腔的塑料零件必须要使用高喷射压力和高喷射速度4。然而,一个高喷射压力能增加一个型芯移动,这是型芯在注塑中空间位置的偏差形成的5。Shepard 等人发现在模具设计和注塑条件强烈影响型芯移动6。Leo 等人报道,模具中强度较差的模板的弯曲会使产品的厚度发生变化7。Bakharev等人报道,可以通过模具填充模拟和易变形模具的零件的弹性分析可事先知道注塑成型时型芯移动的作用情况4。本文对注射成型参数影响具有薄壁深腔的塑料电池盒考虑到其型芯的飘动时,来评估最佳注射模型条件。实验设计是用来评估最小化型芯偏移时适当的成型条件,以及确定主要成型参数。多次进行了试验研究用来获得一个理想的喷射压力。最优注塑条件是通过对实验结果进行数值分析对比获得的。2.探讨研究型芯偏移对产品的质量的影响。实验和数值分析来模拟型芯偏移的注射成型特点,一个三维的注射成型进行了分析使用MPI V6.1.。图1模型分析说明。电池盒的尺寸是164.4毫米(W)251.4毫米(L)184.0毫米(H),最大和最小厚度的薄壁分别是2.7毫米和1.8毫米。深腔的深度为168.7毫米。浇注系统由一个锥形浇道(初始直径8毫米和最后直径15毫米),圆形通道的直径8毫米,浇口直径在2毫米。为了考虑型芯移动现象的数值分析,动模的模具和活动部件分别用四面体网格376674 EA和61098 EA壳网格代表。注射材料是聚丙烯树脂。聚丙烯融化温度设定在230 oC。实验设计(DOE)用来定量检查型芯移动对注塑参数的影响。表1显示了注塑参数的水平幅附图用绘(34)正交阵列表示。信噪比(S / N)的特点是用计算估算优的条件下最小型芯移动。用每个参数的贡献比率来估算使用方差分析(ANOVA)获得型芯移动的主要参数影响。注射成型机用600吨的夹紧力进行几个实验。图2显示了模具的设计,以及模具的制造实验。模具的尺寸为750毫米700毫米(W)(L)870毫米(H)。主要参数变化在10%的由DOE提出条件来确定最佳条件。为了检验型芯移动在模拟注塑工艺中的影响,实验结果用数值分析进行比较。3.讨论与结果3.1 DOE的注射成型结果分析图3和表2注塑分析显示结果。在任何注塑条件的组合下动模的型芯的变形方向相同,见图3图3和表2表明,变形的F1,F5、F6部分的型芯是大于0.1毫米和动模型芯变形对称。此外,他们注意到F2和F3变化的部分相比,是可以忽略不计的其他部分。从结果的注塑成型分析、S / N和贡献比率计算的F1,F5、F6部分的型芯与相对较大的型芯偏移。图4和表3DOE显示结果。图4中,可以看到,S / N比率的喷射压力、保温时间、注射时间、初始模具温度是最大的时候,他们的标准分别是是30 MPa,1.6秒,4.4秒,40摄氏度。当注射压力降低S / N比率在注射压力也增加明显,见图4。表3显示,平均比例的喷射压力是近76.3%,在比率中的喷射压力明显高于其他参数。从这些结果,指出主要参数,主要影响型芯偏移的,就是注射压力。不同的S/N 注射时间和初始模具温度都可以忽略不计,见图4和表3。从这些结果,指出注射时间和初始模具温度几乎没有影响到型芯偏移。3.2 DOE实验结果使用结果实验条件的注射时间、保温时间、初始模具温度分别设定在1.6秒,4.4秒,40摄氏度。注射压力变化范围在27 - 32 MPa。图5显示了注射成型的实验结果。在所有的实验条件中不包括短时间注射,如图5所示。当然,在注射压力低于30 MPa不能制作薄壁易变形的模制产品,见图5(a)。这是保持压力不足的结果。当注射压力是32 MPa时薄壁易变形的产品也不能生产,见图5(b)。从这些结果,塑料电池盒的薄壁深腔优化注塑条件的测试被确定为注射压力32 MPa、注射时间1.6秒,保持时间4.4秒,初始模具温度为40摄氏度。实验的图6(a)表明,在壁厚之间的差异分析的实验是减少从-0.15 mm 0.18毫米到-0.09毫米 0.07毫米当型芯偏移被认为是在数值分析。结果进行了数值分析比较,见图6。此外,它是指出,厚度变化的深腔是正确预测的型芯偏移分析。图6(b)表明,偏芯偏移略微影响变形期后的模制产品模式,数值分析会计为核心转变可以预测产品的变形期后在0.15毫米的计算精度。数值分析的结果表明,当型芯偏移被认为是从注射压力降低到32.0 MPa从50.2 MPa。这是由于增加了空腔体积引起的弹性变形的型芯。基于上述结果,型芯偏移注塑分析可以正确地模拟电池外壳的薄壁深腔注塑工艺。4. 结论 注射成型对型芯偏移成型的塑料电池盒薄壁深腔的影响参数采用了实验和数值分析。弹性变形的型芯被认为是反映型芯偏移影响数值分析。通过数值分析和DOE显示注射压力是主要过程参数影响型芯偏移,当注射压力降低时型芯偏移减小。此外,它是指出,注射时间、保压时间、初始模具温度几乎没有影响型芯偏移。通过实验证明,一个注射压力约为32 MPa是不可以制造较厚壁厚模制产品。比较结果的数值分析与实验,获得了最佳注塑条件。此外,结果表明,型芯偏移应该准确地模拟一个塑料电池盒薄壁深腔注塑工艺。5.
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