暖色口杯注射模设计（有全套图纸）.pdf

本科毕业设计 论文 通过答辩 毕业设计 论文 说明书 暖色口杯注射模设计暖色口杯注射模设计 系别 汽车与机电工程系 专业 模具设计与制造 班级 模具 05 1 班 姓名 学号 指导老师 2013 年 12 月 20 日 本科毕业设计 论文 通过答辩 目录 引言 2 1 产品设计求 3 2 塑件的分析 3 3 材料的分析选用 3 4 成型设备的选择 4 5 塑件注射工艺的选择 5 6 分型面的选择 5 7 推出方式的选择 5 8 模架的选择 6 9 校验模架的合适性 7 10 浇注系统的选择 8 11 斜导柱的设计 9 12 支撑板设计 10 13 导向机构的设计 10 14 冷却系统的设计 10 15 开合模过程 11 16 成型工艺卡 12 参考文献 13 本科毕业设计 论文 通过答辩 暖色口杯注射模设计 模具设计与制造 05 1 班 摘要 在生活快节奏的二十一世纪 人们对自己的生活用品等要求越来越高 淘汰也非常 厉害 生活用品要求的提高也带动着模具行业 使模具的结构 精度等要求都提高 本模具 是一个 暖色口杯 的注射成型模具 它采用点浇口 需要进行侧向分型 模具结构紧凑 使得本模具的设计一目了然 关键词 生活用品模具注射cad cam造型软件 本科毕业设计 论文 通过答辩 前言 在科学技术飞快发展的当今社会 现在人们的环保意识很强 而本次设计的 暖色口杯是人们必须的日常生活用品 所以塑件的选材就非常重要 必须无毒 因而选用了 pp 材料 在罗马尼亚则更为直接 模具就是黄金 可见模具工业 在国民经济中重要地位 我国对模具工业的发展也十分重视 早在 1989 年 3 月 颁布的 关于当前国家产业政策要点的决定 中 就把模具技术的发展作为机械 行业的首要任务 人们对产品要求其独具个性 特别是一些生活用品 不仅要求 它要实用 还要求它外观漂亮 美丽的外观以及产品的环保性吸引着每个人的眼 球 本次模具设计采用传统设计加软件设计相结合 本设计开始采用传统设计方 法对相关参数进行计算 初步选择注射机 模架 依照塑件的实际情况 选出合 适的浇口位置和分型面 设计出推出方式 同时 在设计过程中 通过查阅大量 资料 手册 标准 期刊等 结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构 成型 零部件 浇注系统 导向部分 推出机构 排气系统 模温调节系统 有了系统 的认识 拓宽了视野 丰富了知识 为将来独立完成模具设计积累了一定的经验 目前 口杯的样式越来越多 外观也越来越复杂 因而模具的要求也越来越 高 设备也更先进 制造工艺也比以前要更有难度 在这样的市场中要有立足之 地 对我们设计人员是一个相当大的考验 设计人员必须多掌握几种软件 设计 出来的东西要有创新才行 这样才不会被淘汰 本科毕业设计 论文 通过答辩 一 产品设计要求 零件名称 暖色口杯 生产批量 小批量 要求设计模具一套 图一 工件图 二 塑件的结构 尺寸 精度以及表面质量的分析 1 结构的分析该塑件复杂曲面较多 口杯的杯体以及手柄都是曲线 并非圆 弧 给模具的设计制造带来了一定的难度 所以采用了 pro e 等软件进行设 计 减少设计难度 2 精度的分析塑件的精度等级为 6 级 3 尺寸的分析该塑件为口杯 口杯尺寸不是很大 复杂曲线的尺寸比较难标 塑件的厚度不均匀 4 表面质量的分析由于本次设计的塑件是人们的日常生活用品口杯 表面质 量是否光滑影响着人们对本产品的选购 所以表面质量及粗糙度等是非常重 要的 三 材料的分析及选用 本次的塑件材料为聚丙烯 pp 聚丙烯无色 无味 无毒 pp 材料不吸 水 光泽好 易着色 是很好的制造口杯的材料 它产品质量轻 任性好 耐化 学性好 pp 为结晶聚合物 在通用塑料中 pp 的耐热性最好 能在沸水中煮 所以很适合制造口杯 pp 成型收缩范围大 易发生缩孔 凹痕及变形 但是 pp 尺寸精度低 刚性不足 脱模后容易变形 易老化 变脆 注射成型模具必须设 计能充分进行冷却的冷却回路 pp 的这些性能可使它用于各种绝缘零件 并用 于医药工业中 本科毕业设计 论文 通过答辩 材料工艺分析 表为 pp 塑料注射成型工艺参数 四 成型设备的选择 经过计算分析 得出制件的体积 v 98846 mm3 投影面积为 7350mm2 采用一模一腔的模具结构 考虑其尺寸 注射时所需压力和工厂现有设备等 情况 初步选用注射机为 xs zy 500 型 五 塑件注射工艺的选择 根据查表和实际情况 pp 材料的成型工艺参数可作如下选择 在试模时 塑料 品种 结构特 点 使用温度化学稳定性 性能 特点 成型特点主要用途 聚丙 烯 pp 结晶型 高聚物 大于 15 摄氏度 具有多面性 耐湿性很好 除了强氧化剂 和非极性溶剂 外 pp 对化 学侵蚀有很强 的抵抗力 低温 时变 脆 不 耐模 易老 化 流 动性 成型 性好 结晶料 吸 湿性好 易 发生融体破 裂 长期与 热金属接触 易分解 适于制作一 般机械零件 耐腐蚀零件 和绝 缘零 件以及盆 桶 家具等 等 密度 kg d m 3 导电性吸水性 成型 收缩 率 s 熔点 t 成型温度 t 0 90 0 91g c m3 低无 1 0 2 5 164 170 摄 氏度 160 220 抗拉屈 服强度 t mpa 抗 老 化 性 拉伸 弹性 模量 t mp 抗 酸 碱 性 导 热 性 抗 酸 碱 性 大于 650mpa 良 好 大于 3700 mpa 极 高 极 低 极 高 本科毕业设计 论文 通过答辩 可以根据实际情况进行调整 pp 材料的成型工艺表 六 分型面的选择 分型面的选择 在模具设计中 分型面的选择非常重要 它决定了模具的结构 分型面应该 选择在塑件的最大体积处 分型面的选择 与制件的如何推出也有一定的联系 所以分型面的选择一定要使推出容易 分型面如图所示 图二 分型面的选择 在此处选择分型面 既降低了设计制造的难度 又不影响制件的使用性能 推出也最为容易 七 推出方式的选择 此模具的型芯在动模 开模后塑件因制件的结构作用会留在动模一侧 根据 制件的结够 推板推出制件 制件没有推出的痕迹 推出也相对平稳 推件板推 出力的作用面积大而均匀 所以此制件的推出方式选择推件板推出 工艺参数规格工艺参数规格 预热 和干 燥 温度 t 80 120 注射压力 p mpa70 120 时间 h 1 2 料筒 温度 t 后段中 段前 段 180 200 200 220 160 170成型时间 s 注射时 间 0 5 保压时 间 20 60 喷嘴温度 t 170 190 冷却时 间 15 50 总周期40 120 模具温度 t 40 80 螺杆转速 n r 1 min 30 60 本科毕业设计 论文 通过答辩 八 模架的选择 1 选用模架 塑件为一口杯 见图一 材料为 pp 推出方式为推件板推出 模具的设计要求 采用进料方式 不会影响制件外观 一模一腔 推件板推 出 设备 xs zy 500 根据以上要求 参考标准模架形式 选用 a4 型标准模架 如图所示 2 确定型腔壁厚 查手册可得聚丙烯的收缩率为 s 为 0 4 0 7 取 scp 0 5 塑件公差取自由公 差 mt6 塑件高度尺寸为 80mm手册型腔允许变形量 t 0 007 3 0 021查 手册得型腔壁厚经验数值 p 取 55mpae 2 11 104c 取 0 031 本科毕业设计 论文 通过答辩 按强度计算条件计算得 型腔底版厚度 h 28 5mm 型腔侧壁厚 s 43 5mm 3 计算型腔模板周界尺寸 一模一腔排列如下图所示 计算模板长度 l a b 2 105 107mm s w v 2 105 107mm 确定模板周界尺寸 根据上步计算的结果的长宽尺寸分别为 107mm 和 107mm 型腔侧壁厚 s 43 5mm 取 50mm 经考虑型腔大小选用 215x215mm 确定模板厚度及选择框架尺寸 根据型腔底版厚度 h 28 5mm 取 30mm 型腔深度 85mm 查标准模架手册 确定型腔板 板 厚为 115mm 垫板的厚度 工件的内腔高度 两块板厚度 5 10 安全高度 80 20 10 110mm 九 校验模架的合适性 所选的注射机为 xs zy 500 型 注射机 xs zy 500 型的主要参数如下 标称注射量 500cm 3 模具最大厚度 450 模具最小厚度 300 模板最大行程 500 注射行程 200 模板尺寸 700x800 垫块高度有 100 125 和 160 三种 1 最大注射量校核 经计算得塑件的体积 v 98846mm 3 且一模一腔 满足注射量 500 cm 3的 要求 2 模具厚度与注射机装模高度校核 hm 40 115 110 85 45 40 435mm 本科毕业设计 论文 通过答辩 而注射机 hmax 450mm hmin 300m 满足 hmin hm hmax 经上面计算注射机完全满足装模要求 3 开模行程校核 查模具设计与加工手册得 xs zy 500 注射机的最大开模 s 500 由公式 smax h1 h2 5 10 85 85 5 10 180mm 式中 h1 塑件推出距离 mm h2 塑件高度 mm 由上式得知开模满足要求 结论 根据校核 xs zy 500 注射机能够满足模具使用要求 十 浇注系统的设计 1主流道分流道设计 根据模具设计与加工手册查得 xs zy 550 型注射机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径 d0 3 5 6 8mm 四种 喷嘴前端球面半径 r 18mm 根据模具主流道与喷嘴的关系 r ro 1 2 mm d do 0 5 1 mm 取主流道球面半径 r 19mm 取主流道的小端直径 d 9mm 为了便于将凝料从主流道中拨出 将主流道设计成圆锥形 其锥角为 2 4 度 表面粗糙度 ra 为 0 4 m 本科毕业设计 论文 通过答辩 2 成型零件 型心 型腔 重要尺寸的计算 1 型腔尺寸计算 2 型芯尺寸计算 注 模具的制造公差 z 一般取 3 考虑到模具经济加工技术 十一 斜导柱的设计 由于本次的是口杯 设计的口杯需要进行侧向分型 所以必须设计一套斜 导柱 斜导柱一般为 20 0 250 最好为 220 斜导柱的总长为 lz 95 cos22 0 102mm 类型塑件上的尺寸计算公式制造公差 收缩率计算结果 型腔尺寸 80 dm d dscp 3 4 mm 0 76 0 76 0 79 87 110 36 0 36 0 10 79 240 44 0 44 0 23 80 590 64 0 64 0 58 84 450 56 0 56 0 44 76 型腔高度 尺寸 85 ham ha hascp 2 3 mm 0 88 0 88 0 84 88 型芯尺 寸 74 dm d dscp 3 4 mm 0 76 0 4 0 7 0 0 76 73 83 600 64 0 0 64 59 85 型芯高 度 80 ham ha hascp 2 3 0 mm 0 76 0 0 76 79 94 本科毕业设计 论文 通过答辩 十二 支撑板的设计 支撑板需要具有高度的平行度和必要的硬度和强度 所以应结合动模成型 部分受力状况进行厚度计算 计算得塑件在分型面上的投影面积大约为 70cm 2左 右 所以取支撑板厚度为 30mm 十三 导向机构的设计 导向机构是保证动 定模或在上 下模合模时 正确地定位和导 向的零件 导向机构起着定位 导向作用 还承受一定的侧向压力 十四 冷却系统的设计 冷却系统的设计 关系着模具制造出来的制件的质量 而冷却水道应该尽量 多 截面尺寸应尽量大 由于塑件的壁厚还算比较均匀 本次设计的水道孔边至 型腔表面距离为 15mm 水道出入口的布置情况如下图 本科毕业设计 论文 通过答辩 十五 开合模过程 开模时 塑件包紧在凸模 13 上随动模部分一起向下移动 与塑件相连的主 流道凝料从浇口套中拉出 与此同时 在斜导柱 15 的作用下 在斜滑块 9 随动 模后退的同时 斜滑块在推见板的导滑槽内分别向两侧移动 进行动侧向分型 动模继续向下移动 当推出机构工作时 推杆 20 推动推件板 7 把塑件从凸模 13 上脱下来 合模时 推件板 7 靠推杆 20 复位 斜滑块 9 由斜导柱 15 驱动复位 同时在 它们的外侧由楔紧块 10 锁紧 以使其在注射塑料溶体时产生的成型压力的作用 下不发生位移 本科毕业设计 论文 通过答辩 暖色口杯的注射模具成型工艺卡 工贸职业技术学院 注射工艺卡片 资料 编号 车间模具教研室 共 页 第1页 零件名称暖色口杯材料牌号pp 设备 型号 xs zy 500 装配图号材料定额 每模 件数 1 零件图号单件质量188g 工装 号 材料干 燥 设备 温度 80 120 时间 h1 2 料筒温 度 后段 180 200 中段 200 220 前段 200 220 喷嘴 170 190 模具温度 40 80 时间 注射 s0 5 保压 s20 60 冷却 s15 50 压力 注射压 力 mp 70 120 背压 mp 后处理 温度 烘箱时间 定额 辅助min 时间 h单件min 检验 编制校对审核组长 车间