模具塑料碗注射模设计.doc

湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 1 摘要 本设计针对分析碗的塑件图 完成其造型设计 根据分析碗的塑件的 特点完成其注射模设计 本文主要阐述了塑料碗注塑成型的基本原理 注 射模具的结构设计方法及过程 采用 AutoCAD 的软件完成对塑料碗注塑模 具的计算机辅助设计 当今社会 塑料碗被普遍使用 因此研究这一套塑料碗注射模具对于 提高塑料碗的生产质量和效率有着非常重要的作用 并且通过这次毕业设 计 自己也得到了很大的锻炼 关键词 计算机辅助设计 注射模具 塑料碗 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 2 ABSTRACT This design in view of the analysis bowl of plastic parts graph complete its modelling design according to the analysis of the characteristics of plastic parts bowl to finish its injection mould design this article mainly expounds the plastic bowl injection molding the basic principle of injection mould structure design method and process Using AutoCAD software to plastic bowl of injection mould for computer aided design In today s society plastic bowl were commonly used so the studyof this set of plastic bowl for the improvement of plastic bowlinjection mould of production quality and efficiency has a very important role And through the graduation design oneself also get a lot of exercise Keywords computer aided design injection mould plastic bowl 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 3 目 录 第 1 章 绪论 5 5 1 1 模具工业的概况 5 1 2 塑料工业的概况 5 1 3 塑料模具的发展方向 6 第 2 章 塑料的工艺性设计 7 7 2 1 注塑模工艺 7 2 2 化学和物理特征 7 2 3 塑件的尺寸与公关差 8 第 3 章 注射成型机的选择 1010 第 4 章 型腔布局与分型面设计 1111 4 1 型腔数目的确定 11 4 2 型腔的布局 11 4 3 分型面的设计 12 第 5 章 浇注系统设计 1313 5 1 主流道设计 13 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 4 5 2 主流道衬套的固定 14 5 3 分流道的设计 14 5 4 浇口的设计 16 第 6 章 成型零件的设计 1919 6 1 成型零件的结构设计 19 6 2 成型零件工作尺寸计算 20 第 7 章 合模导向机构设计 2525 7 1 导柱结构 26 7 2 导套结构 26 第 8 章 脱模机构的设计 2828 8 1 脱模机构的设计的总体原则 28 8 2 推杆设计 28 8 3 推件板设计的要点 29 8 4 开模行程与推出机构的校核 30 8 5 浇注系统凝料脱模机构 30 工艺卡 3131 结束语 3333 致谢 3535 参考文献 3636 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 5 第 1 章 绪论 1 1 模具工业的的概况 模具是制造业的一种基本工艺装备 它的作用是控制和限制材料 固 态或液态 的流动 使之形成所需要的形体 用模具制造零件以其效率高 产品质量好 材料消耗低 生产成本低而广泛应用于制造业中 模具工业是国民经济的基础工业 是国际上公认的关键工业 模具生 产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志 它在很 大程度上决定着产品的质量 效益和新产品的开发能力 振兴和发展我国 的模具工业 正日益受到人们的关注 早在 1989 年 3 月中国政府颁布的 关于当前产业政策要点的决定 中 将模具列为机械工业技术改造序列 的第一位 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分 又是高新技术产 业化的重要领域 模具在机械 电子 轻工 汽车 纺织 航空 航天等 工业领域里 日益成为使用最广泛的主要工艺装备 它承担了这些工业领 域中 60 90 的产品的零件 组件和部件的生产加工 1 2 塑料工业的的概况 塑料 与我们周围无处不在 在国民经济的发展中 所料产品几乎涉 及了所有的领域 在航空航天 交通运输 邮电通信 仪器仪表 家用电 器等行业中塑料更是必不可少的材料 而塑料产品的制造需要大量的模具 对其进行成型 例如在家用电器行业中 一台电冰箱需要 300 多套模具 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 6 一台全自动洗衣机大约需要 200 套模具 一台彩电需要 100 多套模具 其 中仅彩电模具每年我国就有 30 亿元的市场 正是由于高速发展的塑料工业 对模具的大量需求 使模具工业成为许多国家经济发展的支柱产业 并在 这些国家受到高度重视 在欧美等的一些工业发达国家 模具工业被称为 点铁成金 的 磁力工业 1 3 塑料模具的发展方向 塑料模具的发展主要取决于两个方面 即一方面是模具为之服务的各 行各业的发展趋势 另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势 这 实际上就是需要和可能 模具是为制件 也就是成形产品服务的 因此模具必然要以制件 成形 产品 的发展趋势为自己的发展趋势 模具必须满足他们的要求 制件发展 趋势主要是轻便 精美 快速高效生产 低成本与高质量 每一项都预示 了模具发展趋势 现简要分析如下 快速高效生产 这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期 尽快向模具用户交付模具 另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模 具来快速高效地生产制品 例如一模多腔多件生产 叠层模具 利用好热 流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术 模内装饰技术 高光无 痕注塑技术 在线检测技术 多工序复合技术 多排多工位技术等等 同 时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应 低成本 这既要通过模具生产的设计 加工 装配来实现模具的低成 本制造和低成本供给 更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本 生产 这就对模具提出了更高的要求 模具生产企业必须做到先使模具用 户赚钱 然后才能使自己赚钱 在要求低成本的过程中 无论是模具生产 企业还是使用模具的企业 不断改善治理 逐步实现信息化治理都是企业 的共同要 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 7 求及进步和发展的方向 高质量 要做到制品的高质量 首先必须是模具的高质量 模具的稳 定性一定要好 保证制品的一致性也要好 而且还要保证寿命 高质量模 具与技术休戚相关 第第 2 2 章 塑料的工艺性设计章 塑料的工艺性设计 2 12 1 注塑模工艺注塑模工艺 干燥处理 如果储存适当则不需要干燥处理 熔化温度 220 275 注意不要超过 275 模具温度 40 80 建议使用 50 结晶程度主要由模具温度决定 注射压力 可大到 1800bar 注射速度 通常 使用高速注塑可以使内部压力减小到最小 如果制 品表面出现了缺陷 那么应使用较高温度下的低速注塑 流道和浇口 对于冷流道 典型的流道直径范围是 4 7mm 建议使用通 体为圆形的注入口和流道 所有类型的浇口都可以使用 典型的浇口直径 范围是 1 1 5mm 但也可以使用小到 0 7mm 的浇口 对于边缘浇口 最小的 浇口深度应为壁厚的一半 最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍 PP 材料 完全可以使用热流道系统 成型时间 注射时间 20s 60s 高压时间 0s 3s 冷却时间 20s 90s 总周期 50s 160s 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 8 2 22 2 化学和物理特性 化学和物理特性 PP 是一种半结晶性材料 它比 PE 要更坚硬并且有更高的熔点 由于均 聚物型的 PP 温度高于 0 以上时非常脆 因此许多商业的 PP 材料是加入 1 4 乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物 共聚物型的 PP 材料有较低的热扭曲温度 100 低透明度 低光泽度 低刚性 但是 有更强的抗冲击强度 PP 的强度随着乙烯含量的增加而增大 PP 的维卡软 化温度为 150 由于结晶度较高 这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好 PP 不存在环境应力开裂问题 通常 采用加入玻璃纤维 金属添加剂或热 塑橡胶的方法对 PP 进行改性 PP 的流动率 MFR 范围在 1 40 低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低 对于相同 MFR 的材料 共聚物型的 强度比均聚物型的要高 由于结晶 PP 的收缩率相当高 一般为 1 8 2 5 并且收缩率的方向均匀性比 PE HD 等材料要好得多 加入 30 的 玻璃添加剂可以使收缩率降到 0 7 均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有 优良的抗吸湿性 抗酸碱腐蚀性 抗溶解性 然而 它对芳香烃 如苯 溶剂 氯化烃 四氯化碳 溶剂等没有抵抗力 PP 也不象 PE 那样在高温下 仍具有抗氧化性 2 32 3 塑件的尺寸与公差 塑件的尺寸与公差 2 3 1 塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素 a 取决于用户的使用要求 b 受制于塑件的流动性 c 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 9 2 3 2 塑件尺寸公差标准 a 影响塑件尺寸精度的因素主要有 塑料材料的收缩率及其波动 b 塑件结构的复杂程度 c 模具因素 含模具制造 模具磨损及寿命 模具的装配 模具的合模 及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等 d 成型工艺因素 模塑成型的温度 T 压力 p 时间 t 及取向 结晶 成型后处理等 e 成型设备的控制精度等 其中 塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差 题中没有公差值 则我们按未注公差的尺寸许偏差计算 查表取 MT5 2 3 3 塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷 表面光泽性与表面粗糙度 其与模塑 成型工艺 塑料的品种 模具成型零件的表面粗糙度 模具的磨损程度等 相关 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上 要低 1 2 级 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 10 第第 3 3 章 注射成型机的选择章 注射成型机的选择 估算 V塑 58 5g 制品的正面投影面积 S 103 81cm2 V公 82cm3 注射机为上海橡塑机厂的 XS ZY 500 卧试注塑机 查表注射压力为 104MPa 合模力为 350 104N 注射方式为螺杆式 喷嘴球半径 R 为 18mm 喷嘴口直径为 7 5mm 一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机 中等型号的占大部分 小型和大型的只占一小部分 所以我们不必过多的 考虑注射机型号 具体到这套模具 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 11 第第 4 4 章 型腔布局与分型面设计章 型腔布局与分型面设计 4 14 1 型腔数目的确定型腔数目的确定 型腔数目的确定 应根据塑件的几何形状及尺寸 质量 批量大小 交货长短 注射能力 模具成本等要求来综合考虑 根据注射机的额定锁模力 F 的要求来确定型腔数目 n 即 n 1 2 pA pAF 式中 F 注射机额定锁模力 N P 型腔内塑料熔体的平均压力 MPa A1 A2 分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积 mm2 大多数小型件常用多型腔注射模 面高精度塑件的型腔数原则上不超过 4 个 生产中如果交货允许 我们根据上述公式估算 采用一模二腔 4 24 2 型腔的布局型腔的布局 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 12 考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计 模具的型腔排 列方式如下图所示 图 1 型腔排列方式 4 34 3 分型面的设计分型面的设计 分型面位置选择的总体原则 是能保证塑件的质量 便于塑件脱模及 简化模具的结构 分型面受到塑件在模具中的成型位置 浇注系统设计 塑件的结构工艺性及精度 嵌件位置形状以及推出方法 模具的制造 排 气 操作工艺等多种因素的影响 因此在选择分型面时应综合分析比较具 体可以从以下方面进行选择 a 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 b 便于塑件顺利脱模 尽量使塑件开模时留在动模一边 c 保证塑件的精度要求 d 满足塑件的外观质量要求 e 便于模具加工制造 f 对成型面积的影响 g 对排气效果的影响 h 对侧向抽芯的影响 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 13 图 2 塑料碗及分型面 第第 5 5 章 浇注系统设计章 浇注系统设计 5 15 1 主流道设计主流道设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触 可看作是喷嘴的通道在模具中的 延续 另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道 形状结构如图 3 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 14 示 图 3 主流道形状结构 其设计要点 a 主流道设计成圆锥形 其锥角可取 2 6 流道壁表面粗糙度取 Ra 0 63 m 且加工时应沿道轴向抛光 b 主流道如端凹坑球面半径 R2 比注射机的 喷嘴球半径 R1 大 1 2 mm 球面凹坑深度 3 5mm 主流道始端入口直径 d 比注射机的喷嘴孔直径大 0 5 1mm 一般 d 2 5 5mm c 主流道末端呈圆无须过渡 圆角半径 r 1 3mm d 主流道长度 L 以小于 60mm 为佳 最长不宜超过 95mm e 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上 其材料常用 T8A 热处理淬 火后硬度 53 57HRC 5 25 2 主流道衬套的固定主流道衬套的固定 因为采用的有托唧咀 所以用定位圈配合固定在模具的面板上 定位 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 15 圈也是标准件 外径为 150mm 内径 31 5mm 具体固定形式如图 4 所示 图 4 定位圈固定形式 5 35 3 分流道的设计分流道的设计 分流道是脱浇板下水平的流道 为了便于加工及凝料脱模 分流道大 多设置在分型面上 分流道截面形状一般为圆形梯形 U 形半圆形及矩形等 工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好 且塑料熔体的热量散失流动阻 力 均不大 一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸 式 1 4 2654 0 LmB 式 2 BH 3 2 式中 B 梯形大底边的宽度 mm 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 16 m 塑件的重量 g L 分流道的长度 mm H 梯形的高度 mm 质量大约 58 5g 分流道的长度预计设计成 190mm 长 且有 2 个型腔 所以 取 B 为 15mm07 15190 5 582654 0 2 4 B 10 取 H 为 10mm15 3 2 H 根据实践经验 PP 塑料分流道截面直径为 4 8 9 5 所以我们可以选择截面直径为 9 5mm H 6 3mm 梯形小底边宽度取 8mm 其侧边与垂直于分型面的方向约成 7 另外由于 使用了水口板 即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板 分流道 必须做成梯形截面 便于分流道和主流道凝料脱模 如下图 5 所示 图 5 分流道梯形截面 a 分流道长度 分流道要尽可能短 且少弯折 便于注射成型过程中最经济地使用原 料和注射机的能耗 减少压力损失和热量损失 将分流道设计成直的 总 长 190mm b 分流道表面粗糙度 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 17 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却 只有中心部位的塑料 熔体的流动状态较为理想 因面分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低 一般取 1 6 m 左右既可 这样表面稍不光滑 有助于塑料熔体的外层冷却 皮层固定 从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差 以保证熔体流 动时具有适宜的剪切速率和剪切热 c 分流道表面粗糙度 分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关 有多种不同 的布置形式 但应遵循两方面原则 即一方面排列紧凑 缩小模具板面尺 寸 另一方面流程尽量短 锁模力力求平衡 本模具的流道布置形式采用平衡式 如图 1 所示 5 45 4 浇口的设计浇口的设计 浇口亦称进料口 是连接分流道与型腔的通道 除直接浇口外 它是 浇注系统中截面最小的部分 但却是浇注系统的关键部分 浇口的位置 形状 及尺寸对塑件性能和质量的影响很大 5 4 1 浇口的选用 它是流道系统和型腔之间的通道 这里我们采用点浇口 a浇口在成形自动切数断 故有利于自动成形 b浇口的痕迹不明显 通常不必后加工 c浇口之压力损失大 必须高之射出压力 d 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹 它常用于成型中 小型塑料件的一模多腔的模具中 也可用于单型腔模 具或表面不允许有较大痕迹的塑件 5 4 2 浇口位置的选用 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 18 模具设计时 浇口的位置及尺寸要求比较严格 初步试模后还需进一 步修改浇口尺寸 无论采用何种浇口 其开设位置对塑件成型性能及质量 影响很大 因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节 同时浇 口位置的不同还影响模具结构 总之要使塑件具有良好的性能与外表 一 定要认真考虑浇口位置的选择 如图 6 所示 通常要考虑以下几项原则 a 尽量缩短流动距离 b 浇口应开设在塑件壁厚最大处 c 必须尽量减少熔接痕 d 应有利于型腔中气体排出 e 考虑分子定向影响 f 避免产生喷射和蠕动 g 浇口处避免弯曲和受冲击载荷 h 注意对外观质量的影响 图 6 塑料碗浇口位置 5 4 3 浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式 设计应尽量 保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型 一般在塑件形状及模具结构 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 19 允许的情况下 应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等 形状 及截面尺寸相同 型腔布局为平衡式 的形式 否则就需要通过调节浇口 尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致 这就是浇注系统的平衡 显然 我们设计的模具是平衡式的 即从主流道到各个型腔的分流道的长 度相等 形状及截面尺寸都相同 5 4 4 排气的设计 排气槽的作用主要有两点 一是在注射熔融物料时 排除模腔内的空 气 二是排除物料在加热过程中产生的各种气体 越是薄壁制品 越是远 离浇口的部位 排气槽的开设就显得尤为重要 另外对于小型件或精密零 件也要重视排气槽的开设 因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足 外 还可以消除制品的各种缺陷 减少模具污染等 那么 模腔的排气怎 样才算充分呢 一般来说 若以最高的注射速率注射熔料 在制品上却未 留下焦斑 就可以认为模腔内的排气是充分的 适当地开设排气槽 可以大大降低注射压力 注射时间 保压时间以 及锁模压力 使塑件成型由困难变为容易 从而提高生产效率 降低生产 成本 降低机器的能量消耗 其设计往往主要靠实践经验 通过试模与修 模再加以完善 此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气 第第 6 6 章 成型零件的设计章 成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件 包括凹模 型 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 20 芯 镶块 成型杆和成型环等 成型零件工作时 直接与塑料接触 塑料 熔体的高压 料流的冲刷 脱模时与塑件间还发生摩擦 因此 成型零件 要求有正确的几何形状 较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度 此外 成 型零件还要求结构合理 有较高的强度 刚度及较好的耐磨性能 设计成型零件时 应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求 确定 型腔的总体结构 选择分型面和浇口位置 确定脱模方式 排气部位等 然后根据成型零件的加工 热处理 装配等要求进行成型零件结构设计 计算成型零件的工作尺寸 对关键的成型零件进行强度和刚度校核 6 16 1 成型零件的结构设计成型零件的结构设计 6 1 1 凹模结构设计 凹模是成型产品外形的主要部件 其结构特点 随产品的结构和模具的加工方法而变化 镶拼的组合方式的优点 对于形状复杂的型腔 若采用整体式结构 比较难加工 所以采用组 合式的凹模结构 同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料 避 免了整体式凹模采用一样的材料不经济 由于凹模的镶拼结构可以通过间 隙利于排气 减少母模热变形 对于母模中易磨损的部位采用镶拼式 可 以方便模具的维修 避免整体的凹模报废 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺 有利于模具成型零的热处 理和模具的修复 有利于采用镶拼间隙来排气 可节省贵重模具材料 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 21 图 7 凹模 6 1 2 型芯结构设计 整体嵌入式型芯 适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中 最常 用的嵌入装配方法是台肩垫板式 其他装配方法还有通孔螺钉联接式 沉 孔螺钉联接式 图 8 型芯 6 26 2 成型零件工作尺寸计算成型零件工作尺寸计算 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的 尺寸 其直接对应塑件的形状与尺寸 鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 22 复杂 塑件本身精度也难以达到高精度 为了计算简便 规定 6 2 1 塑件的公差 塑件的公差规定按单向极限制 制品外轮廓尺寸公差取负值 制品叫做腔尺寸公差取正值 若制品上原有公差的标注方法与上不 符 则应按以上规定进行转换 而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则 计算 即取 2 6 2 2 模具制造公差 实践证明 模具制造公差可取塑件公差的 即 z 而 3 1 6 1 6 1 3 1 且按成型加工过程中的增减趋向取 符号 型腔尺寸不断增大 则取 z 型芯尺寸不断减小则取 z 中心距尺寸取 现 2 z 取 3 6 2 3 模具的磨损量 实践证明 对于一般的中小型塑件 最大磨损量可取塑件公差的 6 1 对于大型塑件则取以下 另外对于型腔底面 或型芯端面 因为脱模方 6 向垂直 故磨损量 c 0 6 2 4 塑件的收缩率 塑件成型后的收缩率与多种因素有关 通常按平均收缩率计算 2 2 minmaxSS S 2 0 10 3 6 2 5 模具在分型面上的合模间隙 由于注射压力及模具分型面平面度的影响 会导致动模 定模注射时 存在着一定的间隙 一般当模具分型的平面度较高 表面粗糙度较低时 塑件产生的飞边也小 飞边厚度一般应小于是 0 02 0 1mm a 外型尺寸 mm 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 23 图 9 塑料碗外型尺寸 根据公式 LM z SLS 0 4 3 1 D1M z S 0 1S 4 3 1 D 3 14 1 0 14 1 4 3 21 151 116 445 38 0 0 D2M z S 0 2S 4 3 1 D 3 74 0 0 74 0 4 3 21 55 56 45 25 0 0 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 24 根据公式 HM z S 0 S 3 2 1 H H1M z S 0 1S 3 2 1 H 3 74 0 0 74 0 3 2 21 57 57 65 25 0 0 H2M z S 0 2S 3 2 1 H 3 20 0 0 20 0 3 2 21 3 2 93 07 0 0 b 内腔尺寸 mm 根据公式 M l 0 4 3 1 z SlS 1m d 0 1 4 3 1 z Sd S 0 3 0 1 0 1 4 3 21 100 0 33 0 75 102 2m d 0 2 4 3 1 z Sd S 0 3 64 0 64 0 4 3 21 47 0 21 0 58 48 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 25 根据公式 M h 0 3 2 1 z ShS 1M h 0 1 3 2 1 z Sh S 0 3 64 0 64 0 3 2 21 50 51 43 0 21 0 2M h 0 2 3 2 1 z Sh S 0 3 24 0 24 0 3 2 21 4 4 24 0 08 0 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 26 第第 7 7 章章 合模导向机构的设计合模导向机构的设计 导柱导向机构设计要点 a 小型模具一般只设置两根导柱 当其元合模方位要求 采用等径且对 称布置的方法 若有合模方位要求时 则应采取等径不对称布置 或不等 径对称布置的形式 大中型模具常设置三个或四个导柱 采取等径不对称 布置 或不等径对称布置的形式 b 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具 型带头导套主要应用 于复杂模具或大 中型模具的动定模导向中 型带头导套主要应用于推 出机构的导向中 c 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位 导柱中心到模板 边缘的距离 一般取导柱固定端的直径的 1 1 5 倍 其设置位置可参见标 准模架系列 d 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分 但针对某些特殊的要求 如 塑件在动模侧依靠推件板脱模 为了对推件板起到导向与支承作用 而在 动模侧设置导柱 e 为了确保合模的分型面良好贴合 导柱与导套在分型面处应设置承屑 槽 一般都是削去一个面 或在导套的孔口倒角 f 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出 6 8mm 以确保其导向 作用 g 应确保各导柱 导套及导向孔的轴线平行 以及同轴度要求 否则将 影响合模的准确性 甚至损坏导向零件 h 导柱工作部分的配合精度采用 H7 f7 低精度时可采用 H8 f8 或 H9 f9 导柱固定部分的配合精度采用 H7 k6 或 H7 m6 导套与安装之 间一般用 H7 m6 的过渡配合 再用侧向螺钉防止其被拔出 i 对于生产批量小 精度要求不高的模具 导柱可直接与模板上加工的 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 27 导向孔配合 通常导向孔应做志通孔 如果型腔板特厚 导向孔做成盲孔 时 则应在盲孔侧壁增设通气孔 或在导柱柱身 导向孔开口端磨出排气 槽 导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取 长度超出部分应扩径以缩短滑配面 7 17 1 导柱的结构导柱的结构 带头导柱如图 10 所示 图 10 导柱 7 27 2 导套的结构导套的结构 带头导套如图 11 所示 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 28 图 11 导套 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 29 第第 8 8 章章 脱模机构的设计脱模机构的设计 8 18 1 脱模机构设计的总体原则脱模机构设计的总体原则 a 要求在开模过程中塑件留在动模一侧 以便推出机构尽量设在动模一 侧 从而简化模具结构 b 正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布 有针对性地选择 合理的推出装置和推出位置 使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致 推 出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置 同时也应是塑件刚度与 强度最大的位置 力的作用面尽可能大一些 以防止塑件在被推出过程中 变形或损坏 c 推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位 以力 求良好的塑件外观 d 推出机构应结构简单 动作可靠 即 推出到位 能正确复位且不与 其他零件相干涉 有足够的强度与刚度 远动灵活 制造及维修方便 8 28 2 推杆设计推杆设计 8 2 1 推杆的形状 如图 12 所示 图 12 推杆 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 30 8 2 2 推杆的位置与布局 a 应设在脱模阻力大的部位 均匀布置 b 应保证塑件被推出时受力均匀 推出平衡 不变形 当塑件各处脱模 阻力相同时 则均匀布置 若某个部位脱模阻力特大 则该处应增加推数 目 c 推杆应尽可能设在塑件厚壁 凸缘 加强等塑件强度 刚度较大处 当结构特殊 需要推在薄壁处时 可采用盘状推杆以增大接触面积 d 推杆的设置不应影响凸模强度与寿命 当推在端面则距型芯侧壁 1 0 13mm 当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时 推杆孔距型芯侧壁 2 3mm e 在模内排气困难的部位应设置推杆 以利于用配合间隙排气 f 若塑件上不允许有推杆痕迹时 可在塑件外侧设置溢料槽 从而靠推 杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件 8 38 3 推件板设计的要点推件板设计的要点 a 推件板与型芯应呈 3 10 的推面配合 以减少远动摩擦 并起辅 助定位以防止推件板偏心而溢料 推件板与型芯侧壁之间应有 0 20 0 25mm 的间隙 以防止两者间的擦伤而或卡死 推件板与型芯间的配合间隙以不 产生塑料溢料为准 塑料的最大溢料间隙可查表 推件板与型芯相配合的 表面粗糙度可以取 Ra0 8 0 4 m b 推件板可用经调质处理的 45 钢制造 对要求比较高的模具 也可以 采用 T8 或 T10 等材料 并淬硬到 53 55HRC 有时也可以在推件板上镶淬火 衬套以延长寿命 c 当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时 应在型芯上增设一 个进气装置 以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 31 d 推件板复位后 在推板与动模座板间应留有为保护模具的 2 3mm 空隙 8 48 4 开模行程与推出机构的校核开模行程与推出机构的校核 对双分型面注射模 开模行程为 S机H H1 H2 a 5 10 mm 式中 H1 为塑件推出距离 H2 包括浇注系统在内的塑件高度 S机 注射机移动板最大的行程 H 所需开模行程 a 中间板与定模分开距离 其开模行程 H 应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离 S0 减去 模具厚度 H1 即 HS0 H1 对于双分型面注射模 HS0 10 5 21 aHH 8 58 5 浇注系统凝料脱模机构浇注系统凝料脱模机构 流道凝料的脱模方式 这里采用三板式脱模 点浇口时料的浇注系统 能够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动分离 同时利用塑件对凸模 的包紧力将塑件与流道凝料拉断 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 32 工艺卡片工艺卡片 制 品 名 称 碗 温度 t C 90 注射压力 P MPa 70 100 制 品 材 料 PP 预热和 干燥 时间 r h 1 注射时间 t 注 s 20 60 制 品 体 积 65cm3前段160 180 保压时间 t保 s 0 3 制 品 质 量 58 5g 料筒温 度 t C 中段180 200 冷却时间 t 冷 s 20 90 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 33 投 影 面 积 103 81cm2后段200 220 生产周期 t s 50 160 成 型 方 法 注射成型 喷嘴温 度 t C 后处理 注 射 机 类 型 螺杆式 模具温 度 t C 80 90制造批量 中等批 量 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 34 结束语 这次的毕业设计是大学三年中的最后一个环节 是对三年的学习生活 中所学的知识一个汇总和概括 使我们每个人都能总合运用所学的知识进 行设计 就我个人而言 通过这次毕业设计 使我学习到了许多知识 对 模具的设计与制造有了极为深刻的认识 是一次由理论向实践的飞跃 让 我感慨颇深 主要体会有以下几点 1 扎实的基础课 专业课是模具设计的基础 由于以前所学的课程难免有些理解不深 遗忘等 而本次设计又或多 或少的用到了这些知识 从而迫使我再次回顾以前的课程 并加深了对这 些课程的理解 如机械制图中的各种线型的特点应用 材料力学中的应力 校核 热处理中各种材料与热处理性能 公差配合与测量技术中公差的正 确选用 模具的加工与制造技术 塑料模具的设计与制造步骤 模具材料 的正确选用等 2 理论与实践相结合的重要性 以前的学习中 基本上是纯理论的学习 虽然有金工实习 生产实习 等实践的体味 但却停留在表面上 没有进行过真正的设计 从而使理论 与实践严重脱节 在作设计的过程中 我才真正感觉到眼高手低的含义 同时也 窥一斑而知全豹 自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗 但是在老师们的帮助下以及自己的努力下 我终于克服了重重困难 使设 计得以顺利的进行 通过向老师们请教 我了解到设计要面向企业 面向 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文 设计 说明书 35 市场的原则 毕业设计正是对实践能力的一次强有力的训练 是我们独立 工作的前凑 将对我们以后的工作产生深远的影响 3 对模具设计中的安全性 经济性加深了认识 在设计工作中 要不断对安全性进行分析 从操作者的角度进行设计 在设计中 需要考虑到模具的成本问题 经济效益是工业生产的前提 成 本的高直接决定了产品的竞争力 故在设计中尽可能的选用标准件 4 电脑成为设计中重要的辅助工具 由于工件形状复杂 在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度 通 过计算机辅助绘图和计算才得以解决 另外在绘零件和装配图时采用电脑 也更方便快捷 采用电脑处理 精度高 方便快捷 在本次设计时 要求 计算机绘图 从而对 AUTOCAD 的学习有了很大的进展 对 WORD 等各种文字 处理工具有了更为熟练的操作 而模具 CAD 技术已成为该行业的发展趋势 电脑终将成为设计的必备工具 这对提高学生的综合素质着极为重要的现 在意义 5 设计态度直接决定着设计质量 毕业设计一般时间都足够 但足够的时间不一定都能设计出优秀的模 具 这就除了能力水平的问题外 极为重要的一点便是态度问题 作为学 生必须要态度谦虚 工作认真 勤学好问 实事求是 才能正确对待设计 才有可能取得设计 即将毕业的我 在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦 如机器 损坏或零件老化等一系列问题时