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毕业设计论文
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暖色口杯注射模设计毕业设计说明书,毕业设计论文
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毕业设计（论文）说明书 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 : 2007年 12 月 20 日 nts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 nts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 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。 一 、 产品设计要求 零件名称：暖色口杯 生产批量：小批量 nts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。 材料工艺分析： 表为 PP 塑料注射成型工艺参 数 nts 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，可以根据实际情况进行调整 。 PP 材料的成型工艺表： 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.dm 3 ) 导电性 吸水 性 成型收缩率 s 熔点 t/ 成型 温度 t/ 0.900.91g/cm3 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3700MPa 极 高 极 低 极 高 工艺参数 规格 工艺参数 规格 nts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 。 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。 预热和干燥 温度t/ 80 120 注射压力 p/Mpa 70 120 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 40120 模具温度 t/ 40 80 螺杆转速 n/（ r 1min ） 30 60 nts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 0.40.7,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 55MPa E=2.11*104 C 取 0.031 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 nts 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 500cm3 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=98846mm3 ，且一模一腔，满足注射量 500 cm3 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 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 nts3）、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+（ 510） =85+85+（ 510） =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+（ 12） mm D=do+（ 0.51） 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 (24)度。 表面粗糙度 Ra 为 0.4 m。 2 成型零件（型心、型腔）重要尺寸的计算 1）、型腔尺寸计算： 类型 塑件上的尺寸 计算公式 制造公差 收缩率 计算结果 nts 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 200-250,最好为 220. 斜导柱的总长为： LZ=95*cos220=102mm 十 二 、 支撑板的设计 型腔尺寸 80 DM=(D+DScp%-3/4 )mm 0.76 % % 0.76079.87 11 0.36 0.36010.7924 0.44 0.44023.80 59 0.64 0.64058.84 45 0.56 0.56044.76型腔高度尺寸 85 HaM=(Ha+HaScp%-2/3 ) mm 0.88 0.88084.88型芯尺寸 74 dM=(d+dScp%+3/4 ) mm 0.76 0.4%0.7% 00.7673.8360 0.64 00.6459.85 型芯高度 80 HaM=(Ha+HaScp%+2/3 ) 0 mm 0.76 00.7679.94nts 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 70cm2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： 十 五 、 开合模过程 nts 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。 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 nts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 h 1 2 料筒温度 后段 180 200 中段 200 220 前段 200220 喷嘴 170 190 模具温度 40 80 时间 注射 /s 0 5 保压 /s 20 60 冷却 /s 15 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 车间主任 检验组长 主管工 程师 总结： 经过本次毕业设计，我发现了自己的许多不足 之处，对软件的应用操作不够熟练等。同时，我也学到了不少知
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