毕业论文---微型仪表保护罩塑料工艺分析及模具设计.doc

毕业设计报告(论文)报告(论文)题目： 微型仪表保护罩塑料工艺分析及模具设计 作者所在系部： 材料工程系 作者所在专业： 模具设计与制造 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名 完 成 时 间 ： 学院教务处制目 录摘要 3第1章 模塑工艺规程的编制 41.1 产品工艺性分析 41.1.1 塑件的工艺性分析 41.1.2 计算塑件的体积和质量 51.1.3 塑件注射工艺参数的确定 5第2章 注射模的结构设计 72.1 分型面选择 72.2 浇注系统的设计 72.2.1 主流道的设计 72.2.2 分流道的设计 82.2.3 浇口的设计 82.3 抽芯机构的设计 82.4 成型零件的设计 9 2.5 排气机构 92.6 温度控制方式 9第3章 注射机有关参数的校核 105.1 模具闭合高度的校核 105.2 模板行程的校核 115.3 最大注射量的校核 115.4 注射压力的校核 115.5 锁模力的校核 11参考文献 12摘要本文依据过滤管塑料模具设计流程编著，详细说明了一个塑件的模型成型要求，综合介绍了塑件的模塑工艺规程的编制、注射模的结构设计、模具设计的有关计算、模具加热和冷却系统的计算、注射机有关参数的校核等内容。文中所有技术参数和经验数据均按照国标相关规定选取，对模具制造过程提供了详细资料和加工参数。关键词：保护罩 液压机动抽芯 塑料模具设计 第1章 模塑工艺规程的编制1.1 产品工艺性分析该塑件是保护罩，其零件图如下1-1所示。本塑件的材料为热塑性材料ABS，生产类型为中批量生产。图1-1 零件图1.1.1 塑件的工艺性分析1.1.1.1塑件的原材料分析 塑件的原材料分析：塑件的材料采用ABS，属于热塑性塑料，密度为：1.031.07，抗拉强度3050Mpa，抗弯强度4176Mpa，拉伸弹性模量15872277Mpa，弯曲弹性模量13802690Mpa，收缩率0.3%0.8%，常取0.5%，该材料综合性能好，即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性能也较好，并有良好的耐寒性。从成型性能上看，ABS的吸湿性和对水分子的敏感性较大，在加工前必须进行充分的干燥和预热处理，以消除水气造成的制件表面色斑和云纹.由于ABS的加工温度较高，对各种工艺因素的变化较为敏感，所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分的重要，ABS流动性中等，其融解体粘度较高，因而在注射时应采用较高的注射压力，具体效果以中等注射速度为佳。塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析；从使用性能上看该塑件不耐强酸和碱类溶液，能溶于甲苯，松节油，脂肪醇，环已酮溶剂。1.1.1.2 塑件的结构 该零件为仪表保护罩，为非规格的形状，且有侧孔，因此，模具设计时必须把塑件设计在定模上，且在定模上 设置侧向抽芯机构，由于塑件的侧表面是弧形的，不适合设侧滑块，故考虑机动抽芯，设为液压机动抽芯。1.1.1.3 尺寸精度及表面质量分析 尺寸精度分析 该零件要求精度等级为未注MT5级，精度要求较低，相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，绝大部分壁厚为2mm，较均匀，有利于零件的成型。表面粗糙度分析 型芯的表面粗糙度级别要比型腔的粗糙度值高1-2级。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.1.2 计算塑件的体积和重量 计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。计算单个塑件的体积： V单=76.269mm计算单个塑件的重量：根据手册可查得ABS的密度为 P=1.05g/cm故单个塑件的重量为 m单=VP=76.2691.0510-3g=80.083g由于塑件尺寸适中，设采用一模两腔的摸具结构,所以两个塑件及浇注系统凝料 总体积V总=195.562mm 总质量m总=205.340g从实际注射量应在额定注射量的20%80%之间考虑，初选注射机型号：XS-ZY-500型1.1.3 塑件注射工艺参数的确定查找附录A:ABS的成型工艺台数可作为如下选择:注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度料筒温度:后段温度t1选用160中段温度t2选用170前段温度t3选用190喷嘴温度：选用180注射压力:选用100Mpa注射时间:选用5S保压时间:选用10S冷却时间:选用25S第2章 注射模的结构设计注射模结构设计主要包括：分型面的选、摸具型腔数目的确定及型腔的排列方式和浇口位置设置、摸具工作零件结构设计侧型与抽心机构的设计推出机构的设计等内容。2.1分型面选择 分型面应在外型轮廓最大出尽量避免使塑件外观不良,还要便于塑件的脱模使塑件尽可能留下模或动模内,所以把分型面定在塑件下端面处（如图所示）2.2浇注系统的设计2.2.1主流道的设计 根据设计手册查得XS-ZY-250型注射机喷嘴的有关尺寸;喷嘴前端孔径d0=4mm喷嘴前端孔球面半径: R0=18mm根据模具主流道与喷嘴的关系R=R0+(12) mmD=d0+(0.51)=8mm取主流道球面半径R=20mm 取主流道的小端直径 d=5mm，为了便于将料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥型其斜度13度，此处选择主流道末端选为d=7mm2.2.2分流道的设计 本塑件的形状比较简单,厚度适中，熔料填充腔比较容易,选用截面形状为半圆形分流道,查表5-9得R=3.5mm2.2.3浇口的设计 该零件为仪表保护罩，要求外表面光滑，无痕迹可选用的浇口形式有重叠时浇口、点浇口和潜伏式浇口。其中潜伏式浇口去除浇口留下的痕迹可选在制品内测，对制品的外观无影响，但浇口制造较为复杂|；点浇口去除交口留下的痕迹在制品的外表面，对制品的外观有一定影响而且必须采用结构复杂的三板模，；重叠式浇口较为简单，去除交口留下的痕迹在制品的断面不影响制品的外观。该零件中等产量，每一件分摊的模具成本也较多，要求模具结构简单，费用低廉。综上，选择单分型面注射模，重叠式浇口进料。2.3抽芯机构的设计经分析，该塑件成型时必须采用侧向外抽芯，由于塑件的侧表面是弧形的（如图2所示），不适合设侧滑块，故考虑机动抽芯，设为液压机动抽芯。液压缸利用45的钢板支架固定，厚度为10mm，阶梯型，用M6的螺钉固定在模具定模座板上。支架上固定液压缸的孔位置根据液压缸法兰标准位置制造计算抽芯距：S抽=S+（23）mm= =8mm2.4成型零件结构设计 （1）定模的结构设计 定模模采用整体式模具形腔，具体结构在零件图里说明。（2）动模的结构设计 动模主要是多个型芯相组合而构成，其的结构形式如其零件图所示。2.5排气机构因为该零件为小型零件一模两腔，所以利用分型面及推杆之间的缝隙排气即可，不必考虑排气方式2.6温度控制方式因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高容易分解 （分解温度为250），成型时温度要控制在5080，具体措施是布置冷却水管。（1） 冷却水管直径: 10mm（2） 冷却回路的形式: 型腔处设多道循环流道第3章 注射机有关参数的校核从实际注射量应在额定注射量的20%80%之间考虑，初选注射机型号：XS-ZY-500型注射机。注射机主要参数如下XS-ZY-500型注射机主要技术参数螺杆直径（mm）45注射容量（cm）250注射压力（MPa）150锁模力（kN）1800模具最大厚度（mm）350模具最小厚度（mm）250模板行程（mm）350喷嘴球半径（mm）18喷嘴孔直径（mm）4定位孔直径（mm）125顶出中心孔径（mm）1505.1模具闭合高度的校核模具闭合高度为：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7 =335mm开模行程为: 1550mm由上述计算模具的闭合高度H=335mm，即满足模具HminHHmax 的安装要求5.2模板行程的校核XS-ZY-250型注射机的最大开模行程S=350mm，满足式（515）的出件要求，即 SH1+H2（510）mm =108+40+（510） =155mm5.3最大注射量的校核 K利V公V 查表得V公=2503 K利=0.20.8 故 2500.8=2002V件=276.269=152.538 2500.2=50 故注射量满足条件5.4注射压力的校核 P公P P公=130MPa查表得P=90Mpa故P公P，注射压力满足条件5.5锁模力的校核F锁pA分F锁=1800KN 查表q=25Mpa，A分=350cm2qA分=25350=875 NF锁故锁模力满足要求参考文献1 邓明主编，实用模设计简明手册，机械工业出版社，2006.12 徐茂功、桂定一主编，