时尚艺术板凳注塑模具设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共44页)
编号：1553785
类型：共享资源
大小：8.67MB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-10
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
时尚
艺术
板凳
注塑
模具设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
编号： 毕业设计说明书 题 目： 时尚艺术板凳注塑模具设计 院 （系）： 国防生 学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 陈玉成 学 号： 1000110101 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 曹泰山 职 称： 讲 师 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2014 年 5 月 4 日 摘 要 注塑成型工艺已经在我国的农业、工业、制造业、国防及日常生活等方面广泛的运用。为了探究注塑成型工艺的生产过程及其模具的设计制造过程，本次毕业设计参考相关书籍，结合生活实际，对整套注塑模具的生产设计过程进行详细探究。 本文将对塑料板凳的注塑模具设计，详细描述了整套模具的设计过程。主要内容包括塑件的基本 介绍、塑件的结构及成型工艺分析、材料的选择及成型工艺、注射机的选择及校核、模具的工作及结构原理、浇注系统的设计、成型零件的设计、侧向分型抽芯机构的设计、合模导向机构的设计、温度调节系统的设计、排气系统的设计、推出机构的设计等。在正确的分析材料的特点和塑件的工艺特点后，运用三维软件对塑件和模具的设计，制造及质量进行分析；运用 次设计综合运用多中专业基础知识、如模具设计与制造基本理论、机械设计、材料成型基础、塑性成型工艺、计算机基础技术、模具 通 过对整个模具设计的过程，进一步加深对注塑成型工艺的了解，同时也巩固了对成型工艺的类型、结构、工作原理等的理论知识，以及在实践中总结并掌握模具设计的关键要点及其设计方法。 关键词 : 成型工艺；设计；制造；塑料 s of In to of of a to of of of to of of of of of to a of of as of of so of to of of of as as in 目 录 引言 . 1 1 塑件的基本介绍 . 2 件 3D 建模 . 2 件名称 . 2 件材料 . 2 件前景 . 3 件总体要求 . 3 2 塑件的结构及工艺性分析 . 4 件结构分析 . 4 件的工艺性分析 . 4 模方向 . 4 模斜度 . 5 缩率 . 5 面粗糙度 . 5 件壁厚 . 6 角 . 6 3 材料的选择 与工艺参数 . 7 料的选择及其性能 . 7 件的成型工艺 . 8 4 注射机的选择及校核 . 10 射机的 相关参数 . 10 射机的选择 . 11 模力的校核 . 11 模行程的校核 . 12 5 模具的工作及结构 原理说明 . 13 具的工作原理 . 13 具的结构说明 . 13 6 浇注系统的设计 . 15 注系统的设 计要求 . 15 腔的数目及分布 . 15 分型面的选择与设计 . 16 流道的设计 . 17 流道的设计 . 18 料穴的设计 . 19 口的设计 . 19 7 成型零部件的设计 . 21 模的设计 . 21 模的结构设计 . 22 型零部件尺寸的设计 . 22 8 侧向分型抽芯机构的设计 . 25 导柱的倾角 . 25 导柱直径设计 . 25 导柱长度的设计 . 26 块的设计 . 26 滑槽的设计 . 27 紧块的设计 . 27 块定位的设计 . 27 9 合模导向机构的设计 . 28 柱、导套的设计 . 28 10 温度调节系统的设计 . 30 度调节系统的设计要求 . 30 却回路的设计 . 30 11 排气系统的设计 . 31 12 推出机构的设计 . 32 出力的计算 . 32 料推出机构的设计 . 33 13 支撑零部件设计 . 34 14 常见问题及其解决办法 . 35 接痕产生的原因及解决办法 . 35 模不力产生的原因及解决办法 . 35 曲变形产生的原因及解决办法 . 35 结论 . 37 谢辞 . 38 参考文献 . 39 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 1 页 共 39 页 引言 随着我国工业技术的飞跃性发展，模具在我国国民经济的各个领域中发挥越来越大的作用，享有着“工业 之母”的美称。模具制造是指通过注塑、压铸和锻压等方式得到所需的各种产品或工件，一个设计合理的塑件往往能够代替几个传统金属构件。利用塑性材料独有的特性，一次注塑成型往往就可以得到非常复杂的形状，所带来的实际应用效果非传统工艺所能相比。模具的生产与制造融合了多项高精密技术为一体，既是高新技术产品，又是高新技术载体。采用模具成型工艺，运用高新技术控制对所需的塑件进行加工生产，不仅可以提高生产时效，保质保量。而且还能减少生产线对材料的过度依赖，压缩了生产成本，更好的获取经济效益。 注塑成型是塑性成各个领域型加工中最 常见的加工方法，其中注塑模具已经被广泛的采用。它的成型效果、制造精度、生产周期以及生产效率的高低，直接影响到产品的质量、产量和成本。注塑成型现已被广泛的应用于机械、电子、航空、航天、军工、交通、汽车、建材、医疗器械、生物、能源和日用品等领域。在一些发达国家，模具的生产制造早已形成产业链，成为这些国家的基础经济工业之一。模具产业，在美国被成为“美国工业的基石”，在日本被称为“促进社会富裕的源泉、动力”。工业要发展，模具要先行。没有高水平的模具产业链就没有高水平的工业产品。现在，模具工业水平是衡量一个国家制造工 业制造水平高低的重要标志。 综上所述，进行模具设计是一项综合性的研究，其目的和意义在于以下几点： (1)查阅中内外文献检索和阅读的能力； (2)运用专业理论，解决实际问题的能力； (3)设计，绘图的能力，包含计算机的使用能力； (4)对模具设计制造的初步了解及掌握； (5)形象思维和逻辑思维相结合的表达能力； (6)撰写毕业论文的能力； (7)养成认真、严肃、严谨的作风。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 2 页 共 39 页 1 塑件的基本介绍 对塑件进行介绍与分析，是对所设计的塑件有个初步的了解。在接受设计任务书后，要及时的对塑件的种类、 批量的大小、尺寸条件及技术条件有个整体概念，便于在设计模具时选用适宜的方式来成型塑件。 本章从以下 5 个方面依次展开介绍： (1)塑件 3(2)塑件名称； (3)塑件材料；(4)塑件前景； (5)塑件总体要求。 件 3D 建模 运用 3件 3示： 图 件的 3D 建模示意图 件名称 塑件的名称为：时尚艺术板凳。 件材料 综合生活实际，参考市场上各种材料的价格，及各材料的注塑性能和成型特性 ，最终选择聚丙烯（ 为本次设计的注塑材料。聚丙烯的物理、成型特性在第三章进行详细介绍。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 3 页 共 39 页 件前景 塑料板凳是人们日常生活中十分频繁接触到的塑件产品，市场需求量大。要求具有较高的外观要求，和较长的使用寿命。对塑料板凳进行模具设计，结合生活实际，不脱离现实，加强对模具设计与制造相关知识的了解。 件总体要求 表 塑件总体要求表 塑件名称 时尚艺术板凳。 使用材料 聚丙烯（ 精度等级 一般精度要求 使用环境 室内外， 0 60。 抗冲击要求 从三米高落下表面不开裂 ，不出现裂痕。 刚性要求 在 80 外观要求 色泽良好， 无气泡、飞边或其他缺陷。 使用寿命 5 年及以上。 生产批量 10 万件及以上。 根据表 述，现可将此塑件的设计要求归纳为：该塑件产品需要具有较高的外观要求；且在日常的使用中，不易出现明显的使用缺陷，就要求塑件具有一定的刚性和刚冲击性要求；成品低，但要真正做到物美价廉，有较高的使用寿命；市场需求量大，需大批量自动化生产。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 4 页 共 39 页 2 塑件的结构及工艺性分析 本章，塑件的结构及工艺分析主要从以下 8 个方 面展开介绍： (1)塑件结构分析； (2)塑件的工艺性分析； (3)开模方向； (4)脱模斜度； (5)收缩率； (6)表面粗糙度； (7)塑件壁厚； (8)圆角。 件结构分析 结合 (图 现将此注塑板凳的结构定为：塑件上平面直径 26圆面，塑件下平面直径为 34圆面，上下表面平行，高为 30件厚度为 5端两边有地孔，增加防滑性能；上端两边有侧孔，增加便携性能，但需要借助侧向抽芯机构方形成侧孔；中间有个定位孔，板凳有个高约 5位背靠，增加舒适度。 件的工艺性分析 想要在 有限的工序中，生产出优秀的塑件，获取而更好的经济效益。不仅要对塑件的材料进行分析，检测和实验外。还需对塑件的结构和工艺问题进行特定的分析和处理。这种方法的目的有两个：一、可以使成型工艺方便，顺利的进行。二、满足塑件和模具在经济上要求，达到提高产品生产率和减少成本。 在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循以下几个原则： (1)在设计塑件时，应考虑原材料的成型工艺性，如流动性、收缩率、热敏性等； (2)在设计塑件的同时应考虑其模具的总体结构，模具的型腔和型芯要容易生产和制造，模具抽芯和推出机构要尽可能的简单； (3)在保证塑件使用性能、物理性能与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便； (4)当对设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，然后逐步绘制图样。 塑料制件的结构工艺性设计的主要内容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形状、壁厚、斜度、加强筋、支撑面、圆角、孔、螺纹、文字、符号及标记等。 模方向 本次设计的塑件，是一个对外观质量有着苛刻要求的产品。若外观有稍许瑕疵，将直接沦为废品，毫无经济价值可言。通过塑件与模具的位置分析可得出结论：塑件在型腔上形成它 的外表面，故塑件的内表面形成在型芯上，所以推出机构将设定在型芯内部。根据经验，一般模具开模都是沿着塑件 样开模对塑件的外表面影响最小。所以塑件 模方向具体如图 意： 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 5 页 共 39 页 图 具的开模方向示意图 模斜度 由于注塑模具的材料是先加热到熔融态或粘稠态时，再通过注射机注射到模具中。然后经过一段时间的冷却和保压，材料必然会出现部分收缩现象，使他紧紧的包紧在型芯上。 因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止塑件表面在 脱模时划伤，在设计塑件时应考虑与脱模方向平行的脱模斜度。脱模斜度的大小，与塑件的性质、几何形状、摩擦系数的大小、塑件壁厚及收缩率有关，形状越复杂脱模斜度应取的越大。 首先，以本次设计的塑件为参考依据。再结合现实工厂中的生产能力，以及制成塑件材料的工艺特性等。以提高产品的生产效率和外表面质量的目的。依据模具设计与制造简明手册查得：设置产品的脱模斜度为 1。 缩率 通过查阅相关书籍可查得， 间。结合材料的特性和产品的结构工艺特点，在本次设计当中，塑件 的材料收缩率设定为 面粗糙度 影响塑件外观质量的主要因素就是塑件表面粗糙度，而塑件表面粗糙度的主要影响与模具型腔的表面粗糙度密不可分，是最直接的影响。一般来说，模具的表面粗糙程度一般比塑件的表面粗糙程度要求低一到两个等级。该零件表面质量的要求有： (1)无气泡； (1)无飞边； (1)无毛刺。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 6 页 共 39 页 件壁厚 塑料制品应具有一定的厚度，有以下三个方面的原因： (1)具有一定的厚度才具有一定的强度和刚度，才能满足使用性能方面的要求； (2)具有一定 的厚度，使熔融时的材料在型腔中成型的时候能保持良好的流动性； (3)具有一定的厚度，才能承受脱模力，才能顺利脱模。 对于同一塑件的壁厚，壁厚大小应尽量保持一致。不然会因为厚度不一，造成冷却速度的不一，使成品产生内应力，造成塑件的变形、缩孔等缺陷。所以同一塑件的壁厚应尽量做到一致，尽量避免因壁厚大小所带来的缺陷出现。 料的塑件壁厚一般取 3 5壁厚取值过大，则易出现气泡和凹陷等缺陷，也不易进行冷却。综合所述，根据塑件的使用需要和 化学性能和流动特性，设定塑件的壁厚为 5 角 塑 件的面与面之间一般应采用圆弧过渡，这样不仅可以避免塑件尖角处的应力集中提高塑件强度，而且可以改善物料的流动状态，降低充模阻力，便于充模。另外，塑件转角处的圆角对应于模具上的圆角，有时可便于模具的加工制造及模具强度的提高，避免模具在淬火或使用时应力裂开。 在一般的模具设计中，塑件圆角半径的取值通常应取小于 1不影响塑件的外观质量，和工厂中生产模具的能力允许下。模具圆角半径应尽可能取值大于 2合以上所述，本次设定塑件与模具上的过度圆角半径为 2 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 7 页 共 39 页 3 材料的选择 与工艺参数 对材料进行了解，对于塑件的生产是十分必要的。材料是塑件最直接的组成，对材料性能的分析及工艺参数的分析，选择适宜的材料进行注塑，提高经济效益及时间效率。 本章，材料的选择与工艺参数主要从以下 2 个方面来进行介绍： (1)材料的选择及其性能； (2)塑件的成型工艺。 料的选择及其性能 中文名：聚丙烯（ 中文别名：丙纶；聚丙烯纤维；丙纶短纤维 英文名： ： 9003 化学式：633 )( 密度： 。 熔点： 164 170。 主要用途：聚丙烯在化工，耐碱行业有着卓越表现。可制作双向拉伸薄膜、管材行业、家用电器外壳、汽车行业。 基本特性：聚丙烯（ 一种乳白色、高结晶聚合物。它无毒、无味、无臭，即使废弃后对环境的危害也非常小。它的密度较低，密度值通常为 ，是当前已知塑料原料中密度较轻的品种之一。它在水中的性能特别稳定，在水中的吸水率也仅有 它的来源范围较广，合成 难度较易，成型效果显著。但因为聚丙烯的收缩率波动较大，容易造成壁厚的制品出现产品缺陷。对于尺寸精度要求较高的制品，还难以达到所需要求。表面色泽良好，易于着色。 聚丙烯的的成型特性如下： (1)具有较高的耐热性。连续使用时的温度可达到 110 120， 120以上易发生变形，翘曲； (2)拥有良好的力学性能，与聚乙烯相比，除了耐冲击性之外的其它力学性能均在聚乙烯之上，成型加工性能良好； (3)流动性良好，溢边值在 右； (4)质地纯净，无毒性，透明性好，吸湿性小，电绝缘性能好； (5)冷却速度较 快，浇注系统及冷却系统应该缓慢散热； (6)着色性不好，模具处于 50以下塑件色泽不均，易产生流痕和熔接不良； (7)因收缩率较大，造成成型时的收缩范围较大，易发生缩孔、变形、凹痕等桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 8 页 共 39 页 缺陷，方向性强； (8)塑件壁厚应均匀，尽量避免因缺口和尖角造成的应力集中。 聚丙烯样式如图 示： 图 3丙烯样式图 件的成型工艺 结合所选材料的成型特性和产品的结构尺寸，编写产品的塑料成型工艺卡片。塑料成型工艺卡片的内容主要有： (1)塑件的名称； (2)材料及其特性； (3)相关的工艺 参数 (温度、压力、时间 )； (4)设备的型号。塑件的成型工艺卡片如表 示： 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 9 页 共 39 页 表 料成型工艺卡 塑料成型工艺卡片 塑件名称 塑料板凳 材料牌号 量 650g 零件图 密度 3/容 缩率 % 料干燥 设备 干燥炉 温度 / 70 85 时 间 /h 1 2 料筒温度 后段 / 160 170 时间 注射 /s 0 5 中段 / 200 220 保压 /s 20 60 前段 / 180 200 冷却 /s 15 50 喷嘴 / 170 190 总周期 /s 40 120 模具温度 / 40 80 后期处理 着色 注压力射（ 70 120 注射机型号 验 编制 审核 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 10 页 共 39 页 4 注射机的选择及校核 模具，是必须要安装在适宜的模具上才能进行正常的生产运作。所以，所设计的模具与选用的注射 机型号有着密切的关系，对注射机的选用与校核是十分必要的。 本章，注射机的选择及校核主要从以下几个方面来进行介绍： (1)注射机的相关参数； (2)注射机的选择； (3)锁模力的校核； (4)开模行程的校核。 射机的相关参数 模具是装置在注射机上才可以进行使用的，两者相辅相成，缺一不可。所以在进行模具设计的时候，除了要掌握模具的设计要领，也还要对注射机的技术规范有详细的了解。保证所选择的注射机和设计的模具能相适应。所要了解的技术指标主要有一下几个内容： 最大注射量：在注射机对空注射的条件下，注射机里的螺杆 或柱塞向前运动做一次最大注射行程，这段行程推出塑化熔融量就称为该注射机所能达到的最大注射量，反映了这台注射机的加工能力。 注射压力：注射机的喷嘴，模具中的流道和型腔都会对处于熔融状态的材料产生阻力，阻止熔料的流动。因此螺杆 (或柱塞 )必须对熔料施加足够的压力，用来克服流动阻力，这种压力称为注射压力。 注射速率：在拥有了足够的注射压力外，熔料若要及时的充满型腔，还需要具有一定的流动速率，描述这一物理状态的参数称作注射机的注射速率或注射速度；具体参数如表 示。 表 射速率参数表 注射速率 3/注射量 时间 s/ 125 125 1 333 500 70 1000 90 2000 330 4000 3 2000 10000 5 塑化能力：在单位时间内，注射机能将固态材料塑化的物料量，称为这台注射机的塑化能力。塑化能力应与整个生产周期相互协调配合。若塑化能力过高，则会造成注射机的空循环的时间延长；若塑化能 力过低，则会延长整个成型周期。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 11 页 共 39 页 锁模力：注射机为模具合模所提供的最大夹紧力，在此力的作用下，模具不应被流动的熔料所顶开。 开合模速度：在合模时，力求平稳闭合，无误差。开模时，力求塑件离开凹模时不被碰伤、刮伤。所以整个闭、开模时的速度要合理适中，闭模时，速度由快到慢；开模时，速度由慢到快。 射机的选择 注射机的选择原则有下列两个原则： (1)注射量（容积）不能大于注射机额定注射量的 80%：额注 (2)注射量不能小于注射机额定注射量 的 20%：额注 根据塑件所选取的材料为聚丙烯（ 故选用螺杆式注射机。 根据选取原则，初步选用型号为 注塑机，注射机的主要参数如表 示。 表 射机主要参数表 设备型号 射量 3/1000 螺杆直径 85 注射压力 121 注射行程 260 注射方式 螺杆式 锁模力 4500 最大成型面积 2/1800 最大开模成程 1000 模具最大厚度 1000 模具最小厚度 300 喷嘴圆弧半径 嘴孔直径 大安装尺寸 9001000 拉杆空间 650550 机器外形尺寸 767017402380 液压泵 流量 18 压力 614 电动机功率 40 加热功率 14 模力的校核 塑件成型时，塑件和浇注系统在分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，所需锁模力也越大。为了可靠的锁模，不让模具在注射成型的过程中产生溢料现象，应对注射机的锁模力进行校核： 型腔压力 算公式公 式如 4示： p （ 4 式中： 为型腔压力， 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 12 页 共 39 页 P 为注射压力， K 为压力损耗系数，通常取值在 p=121=定型腔压力后，再进行注射机锁模力 的校核，公式如 4示： T （ 4 式中： T 为注射机额定锁模力， A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积， K 为安全系数，取值范围为 635注射机的锁模力符合要求。 模行程的校核 每个注射机都有一定的开模距离，但开模行程必须满足塑件取出的需要。所以注射机的最大开模行程必须大于塑件所需 的开模距离。本次设计的模具为双分型面模具，其开模距离不仅要保证能取出塑件，还要保证浇注系统中的凝料能够脱出，必须满足一下条件，如 4示： S=a+(5 10) （ 4 式中： S 为模具开模行程， m； 模具推出距离 ,m； 为塑件高度 ,m； A 为定模板和凝料推板的分开距离 ,m。 S=1+ 模具的开模距离满足条件。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 13 页 共 39 页 5 模具的工作及结构原理说明 本章，模具的工作及结构原理说明主要从以下 2 点进行介绍： (1)模具的工作原理； (2)模具的结构说明。 具的工作原理 工作时，模具水平安装在注射机上。浇注口与注射口处于同 一水平线上。动模和定模先处于开模状态， 2 个斜导柱、 2 个主导住和 8 个复位弹簧保证模具的同轴度。合模时，动模在导柱的引导下，压缩 4 个复位弹簧使模具完全
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号