多格盒注射模模具设计

I 摘 要 多格盒注射模模具设计是编写者两个月以来所编写的毕业设计说明书。主要介绍：注射模的整个过程，包括成型零部件、推出机构、流道等一些设计。在论文书写过程中，通过一个月的时间对原始资料进行搜集，充分考虑模具的各种结构并和指导老师及同学之间进行讨论，最终选择了论文所写的模具结构。 本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的，包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、注射模具成型、工程材料等；一部分是通过查手册所得；还有少部分是同学之间的交流和自己三年的实习总结。 关键词： 两板式 ； 直浇口；推杆 he of of is i.e,on of of a is of of by of of at of to a as as by of is in in in he of is is 录 摘 要 . 1 . 1I 第一章 绪论 . 1 具在加工工业中的地位 . 1 具的发展趋势 . 1 深理论研究 . 1 效率、自动化 . 2 型、超小型及高精度 . 2 新模具制造工艺 . 2 准化 . 2 计在学习模具制造中的作用 . 2 源背景 . 2 的 . 3 求 . 3 际意义 . 3 要设计内 容 . 3 第二章 原始资料 . 4 料制品产量和生产要求 . 4 料品种牌号 . 4 点 . 4 产方法 . 4 型特性 . 4 途 . 5 品图样 . 9 寸及要求 . 9 据制品尺寸几何形状进行分析 . 10 第三章 基本参数 . 11 射机选择 . 11 具型腔数目的计算 . 11 算原理 . 11 河北工程大学毕业设计 制品体积 . 11 腔数目确定 . 12 架选择 . 12 第四章 成型零 件尺寸及结构 . 14 丙稀的收缩率（ S） . 14 芯尺寸及结构设计 . 14 芯径向尺寸计算利用公式 . 14 芯高度尺寸 . 14 腔尺寸及结构设计 . 15 腔径向尺寸 . 15 腔深度尺寸 . 15 腔结构 . 16 型腔计算 . 16 第五章 模具结构 . 17 具结构图 . 17 具与成型机械关系的校核 . 17 品及流道体积 . 17 射机的校核 . 18 第六章 浇注系统 . 20 述 . 20 注系统的设计 . 20 流道的设计 . 20 口的设计 . 20 气糟的设计 . 22 模导向机构的设计 . 22 第七章 推出机构 . 24 述 . 24 出机构 . 24 第八章 支承零件 . 25 固件及其他附件 . 25 模部分 . 25 河北工程大学毕业设计 下模部分 . 25 第九章 冷却系统 . 26 第十章 模具的装配 . 27 具的装配顺序 . 27 模过程分析 . 28 结论 . 29 参考文献 . 30 致 谢 . 31 1 第一章 绪论 具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分 型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构 合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。 具的发展趋势 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来 越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面： 深理论研究 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐河北工程大学毕业设计 2 向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。 效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。 型、超小型及高精度 由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了 各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。 新模具制造工艺 在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。 准化 开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。 计在学习模具制造中的作用 通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求 ，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。 源背景 多格盒为 用注射模进行成型，这种制品结构比较简单，加工难度不大。 河北工程大学毕业设计 3 的 通过本课题的设计，能够懂得模具的整个设计过程及综合性的掌握本专业知识，能够掌握 、 求 设计本课题的要求的理论联系实际。在学习好相关的设计理论知识的同时，还必须了解实践操作。另外，设计的模具首先要能制造出来，还要有一定的使用价值。 际意义 通过本课题的设计，可以更好的掌握模具的整个设计过程。在设计过程中，定会遇到许多以前没有遇到的问题，有问题就会促使自己想尽一切办法去解决，从中获得一定的知识。把整个设计做完之后，就会对知识有个系统的了解。另外，通过对 、 以有更好、更熟练的操作技能。这些工作对我以后的人生将是一笔大财富。 要设计内容 本课题的设计主要包括成型零件的设计、浇注系统的设计、导向及定位部分的设计、推出与复位部分的设计、固定支承和紧固件的设计、模具结构的整体设计、工艺过程的编写及对 、 河北工程大学毕业设计 4 第二章 原始资料 料制品产量和生产要求 根据图纸要求，此制品为小批量生产，在生产要求上不是很高，所以在模具设计时应力求结构简单，但要能达到制品的各种要求。 料品种牌号 此制品要求的材料为聚丙烯，牌号为 丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。有等规物、无规 物和间规物三种构型，工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化 ,故熔点高达 167 ,耐热 ,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度 最轻的通用塑料。耐腐蚀 ,抗张强度 30度、刚性和透明性都比聚乙烯好。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。 点 无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯 ,可在 100度左右使用 影响 ,但低温时变脆、不耐磨、易老化 耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。 产方法 稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。 70和 3液体丙烯中聚合。 丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂，流程短，能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。 型特性 吸湿性小 ,易发生融体破裂 ,长期与热金属接触易分解 . 但收缩范围及 收缩值大 ,易发生缩孔 变形 . 河北工程大学毕业设计 5 浇注系统及冷却系统应缓慢散热 ,并注意控制成型温度 模具温度低于 50度时 ,塑件不光滑 ,易产生熔接不良 ,流痕 ,90度以上易发生翘曲变形 避免缺胶 ,尖角 ,以防应力集中 . 途 聚丙烯网状纤维以改性聚丙烯为原料，经挤出、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成的高强度束状单丝或者网状有机纤维，其固有的耐强酸，耐强碱，弱导热性，具有极其稳定的化学 性能。加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土（砂浆）固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝，防止及抑止裂缝的形成及发展，大大改善混凝土的阻裂抗渗性能，抗冲击及抗震能力，可以广泛的使用于地下工程防水，工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室等，以及道路和桥梁工程中。是砂浆 /混凝土工程抗裂，防渗，耐磨，保温的新型理想材料 在塑料制品中包装材料占有极其重要的位置，据统计，世界用于包装领域的塑料约占塑料总消费量的 35%。我国包装用塑料发展迅速，产量从 1980年的 19万 65万 t，预计 2005年将超过 550 万 t， 2010年超过 700 万 t， 2015年超过900万 t，约占全国包装总产量的 13%以上。 从产品上看，包装用薄膜约占包装用塑料总量的 50%以上。我国双向拉伸聚丙烯（ 膜是 2003年我国有 6家（ 123条生产线），总生产能力约 140万 t/a， 2004 年达到 200万 t/a（ 138 条生产线），产量将突破 100万 t。近年来，国内企业注重提升产品竞争力，先后引进了一批先进的 产的薄膜宽度可达 速度高达 400500m/浙江大东南集团引进德国布鲁克纳 6 万 t/风集团投资 2亿元引进 t/前亚洲第 1条、世界第 4条 10常州武进金氏集团引进德国 2万 t/产线；福建现代集团引进 t/硕集团计划引进 10万 t/我国现有的 膜生产能力换算，每年对 00万吨，因此应重视开发 伸性、透明性好的 括配套用的乙、丙共聚物，以适应新引进 的 河北工程大学毕业设计 6 2003年，我国汽车产量为 440多万辆，已位居世界第四，同比增长 据美国 2008年中国汽车产量将超过 600万辆， 2015将超过日本，跃居世界第二位”。 汽车工业的发展离不开汽车塑料化的进程，目前我国工程塑料的自给率不足 16%。据中国工程塑料协会预测， 2005年我国工程塑料需求增长率为 15%， 2010年约为 10%，需求量将从 2000年的 44万 010年的 140万 t。我国汽车制造业对工程塑料需求量增长迅速，到 2010年总用量将达到 94万 t（以塑料用量占汽车重量的 5%10%计）。 因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性 耐热性可由 80提高到145 150，并能承受高温 7501000龟裂。据报道，日本丰田公司推出的新一代具有高取向结晶性的聚丙烯 品，可以作为汽车仪表板、保险杠，比以 0%，改性 近 几年我国家用电器产业发展迅速，品种多，产量大。 2003年我国电冰箱产量为1850万台，空调器 4200万台，洗衣机 1700 万台，微波炉 3500万台。据“ 20042006年中国城市家庭影院市场研究咨询报告”显示，预计未来 3年内我国家庭影院系统市场规模将达到 690万台。另外，各种小家电也拥有巨大的潜在市场，这对改性 一个极好的商机。目前，我国一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料如 947系列、 到了洗衣机制造厂商的欢迎。因此，在未来几年内应加大开发家用电器 适应市场变化的需求。 2003年全国塑料管材总产量突破 180万 t，同比增长 23%。早期， 是由于早期产品性能还存在一些问题（抗冲击强度、耐老化性能较差），市场未能打开。随着上海塑料建材厂首家引进国外先进技术，采用进口 水用的管材得到市场认可后，目前已有不少厂家建设 格也由投产初期的 2 万 3万元 / 反映，目前国产 量有待改进 和提高。据报道，目前韩国开发出一种耐高压给水管用无规共聚聚丙烯 12 新牌号，使用该牌号生产的管材可在 20和 0年。 塑料管材是我国化学建材推广应用的重点产品之一，建设部曾于 2001年发出“关河北工程大学毕业设计 7 于加强共聚聚丙烯（ 材生产管理和推广应用工作的通知”，要求有关部门共同做好从原料、加工、质量以至管材使用、安装等工作，要严格把好 利更好地做好我国 用、推广工作。 随着人们生活水平不断提高，必然带来在文 化、娱乐、食品、医疗、材料、居室装饰等各个方面不同变化的要求与提高，市场中很多物品越来越多地使用透明材料。因此，开发透明 其需要透明性高、流动性好，成型快的便设计加工成人们喜爱的 明 P、 更多优点和开发前景。 近几年，国外透明 韩国 国某些公司用透明 国透明 9%；日本近几年 2000t，若以添加量 算，日本透明 0万 日本理化株式会社介绍，日本透明 计， 2005年国外市场对透明 00万 550 万 t。目前国内透明 用料与国外差距较大，透明 用仍有待加强。 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 有什么区别聚乙烯 未着色时呈乳白色半透明，蜡状；用手摸制品有滑腻的感觉，柔而韧；稍能伸长。一般低密度聚乙烯较软，透明度较好；高密度聚乙烯较硬。 常 见制品：手提袋、水管、油桶、饮料瓶（钙奶瓶）、日常用品等。 聚丙烯 未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。 常见制品：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。 聚苯乙烯 在未着色时透明。制品落地或敲打，有金属似的清脆声，光泽和透明很好，类似于玻璃，性脆易断裂，用手指甲可以在制品表面划出痕迹。改性聚苯乙烯为不透明。 常见制品：文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件等 聚氯乙烯 本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯 ，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。 河北工程大学毕业设计 8 常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等 聚对苯二甲酸乙二醇酯 透明度很好，强度和韧性优于聚苯乙烯和聚氯乙烯，不易破碎。 常见制品：常为瓶类制品如可乐、矿泉水瓶等 物理和电气性能 验项目 位 术要求 试方法 体流动速率 g/101238 度 g/1505 伸强度 1 638 裂伸长率 % 600 638 温脆化温度 - 35 746 20 0 体积电阻率 m 1014 257 20 0电强度 , 50V/m 35 149 河北工程大学毕业设计 9 20 电常数 150 质损耗因数 150 空气老化条件 135 168h 伸强度变化率 % 25 3045 裂伸长变化率 % 25 品图样 寸及要求 图样的具体尺寸及要求 ， 如图 北工程大学毕业设计 10 图 根据制品尺寸几何形状进行分析 寸及公差 从制品所给的尺寸及公差查塑料模塑成型技术表 3级精度等级，查表 3级精度等级为一般精度，从经济方面考虑，在模具设计时模具精度等级也应设计成一般精度等级。 料制品的形状 此制品为多格盒形制品，制品体积较大，如图 塑料制品的壁厚 由图 制品最大壁厚为 小壁厚为 3厚均匀，但是网格较多，它会固化或冷却速度的不同引起收缩不均匀，从而在制品内部产生内应力。因此在模具设计时要进行冷却系统的设计及适应选择浇口。 模斜度 所设计的制品没有脱模斜度，即脱模斜度为零，这样制品对型心的包紧力大，脱模时较有脱模斜度的难，生产时可喷涂脱模剂。 型面的选择 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来， 必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： 型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。 面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。 河北工程大学毕业设计 11 第三章 基本参数 射机选择 根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为 50. 注塑机的参数如下： 注塑机最大注塑量： 400 注塑压力： 2000/ 注塑速率： 50(g/s) 塑化能力： 20(Kg/h) 锁模力： 25000塑机拉行间距： 400 500出行程： 130 最小 模厚： 400大模厚： 600模板行程： 230 注塑机定位孔直径： 55 喷嘴球半径： 具型腔数目的计算 算原理 通常注射机的实际注射量为注射机最大注射量的 80，即 = 80 (3式中 品实际所需注射量，单位 射机最大注射量，单位 由表 00以 320 制品体积 制品的结构及尺寸如图 积如下式计算： 河北工程大学毕业设计 12 130 84 12032 117 20 117 型腔数目确定 制品数目用 用下列公式进行计算， n= 400/312=过计算可以设计一个型腔。因此制品为小批量生产，暂设计型腔数目为一个。 架选择 根据制品尺寸大小及型腔数目，查表模具标准应 用手册表 650 250模架具体结构如图 3.1(a)、 3.1(b) 图 a） 河北工程大学毕业设计 13 图 (b) 河北工程大学毕业设计 14 第四章 成型零件尺寸及