洗涤剂瓶弹簧固定管注塑模具设计【26张CAD图纸和说明书】
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洗涤剂
弹簧
固定
注塑
模具设计
26
cad
图纸
以及
说明书
仿单
- 资源描述：
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目 录
前 言 - 1 -
第一章 塑件分析设计及选材 - 2 -
第1.1节 塑件的结构及其材料的选用 - 3 -
第1.2节 塑料制品的质量要求 - 7 -
第二章 方案论证 - 8 -
第三章 注塑机的选用 - 10 -
第3.1节 注塑机的初步确定 - 10 -
第3.2节 注射机有关工艺参数的校核 - 10 -
第四章 浇注系统的设计 - 13 -
第4.1节 分型面的选择 - 13 -
第4.2节 浇注系统的设计 - 14 -
第4.3节 流动比的计算 - 19 -
第五章 成型零件设计 - 20 -
第5.1节 成型零件钢材的选用 - 20 -
第5.2节 凹模的设计 - 20 -
第5.3节 型芯的设计 - 25 -
第5.4节 型腔螺纹部分的尺寸确定 - 28 -
第5.5节 侧壁厚度计算 - 29 -
第六章 合模导向机构的设计 - 30 -
第七章 塑件脱模机构的设计 - 31 -
第八章 模具温度调节系统的设计 - 31 -
第8.1节 模具温度调节概论 - 31 -
第8.2节 冷却水道的计算 - 31 -
第8.3节 冷却水道的布局 - 34 -
结 束 语 - 34 -
致 谢 - 35 -
参 考 文 献 - 35 -
外文原稿： - 36 -
译文： - 48 -
目 录
前 言
在当今这个时代，塑料材料已经成为国民经济及日常生活中不可缺少的主要材料之一。改革开放以来，我国的塑料工业得到了迅猛的发展，塑料制品已成为工业、农业、国防建设、文教卫生和人们日常生活中不可或缺的制品。随着国名经济的快速发展，对塑料制品的需求量也越来越大，试样更新、质量更好、性能更佳、结构更复杂的塑料制品在不断涌现。塑料的体积消耗量已经赶超钢材。由于我国塑料行业与发达国家相比没能有大的比例，但是在应用量和发展前景是不可限量的。
当塑料消耗量在逐步增大时，其成型为有价值的产品是整个行业的关键步骤之一。塑料通过模具成型为绝对的方式，占成型方式中的95%，是由于塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能复制出任意数量的直接使用或稍作处理即可使用的制品，其成型方式能实现成型的规模化、自动化以及各种形状的塑件。虽然在设备和模具上投入较大，但是可以生产制品的数量非常之大，实属一种经济快捷的生产方式。因而得到广泛的应用和快速的发展。
以模具的设计和制造来看，模具的发展将会
?理论研究不断发展，设计计算日趋成熟
?塑料模具的高效率自动化
?大型的塑料模具
?高精度的塑料模具
?模具设计的计算机设计软件辅助设计（CAD）辅助工程（CAE）辅助制造（CAM）Pro/engineer,UG等的应用
?模具制造新工艺的进展
?模具的标准化
关于塑料模具的此次毕业设计，是把我们在大学中所学的专业知识组合起来，与塑料模具行业的概况与发展趋势相结合的一个重要环节。此次设计将使我们从一个学生看问题的角度开始转变成以设计人员的角度来处理这些问题。同时了解一个塑料模具在设计过程中的：浇注系统、成型零件、和模导向定位机构、侧向抽心与分型机构、顶出机构、模温调节系统几大部分的设计方法。以及针对具体塑料模具时，如何选择一个适用于实际中的最佳方案。以此来作为工作前的汇总练习。
第一章 塑件分析设计及选材
塑料制品的设计要求是根据制品的使用需求和外观要求，从塑料的力学性能、美术造型和成型工艺、塑料模具设计和制造的可行性等多方面进行综合考虑的结果。塑件设计应当考虑到满足：1)使用要求，全面精确的满足塑件的使用要求是十分重要的，也是设计中最重要的一步，塑件的承载条件和环境条件就是考虑的方向之一。2)塑件设计时还得有利于模具结构的简化，如果结构设计不当，不但会使模具结构复杂化，甚至难以制造出可以成型塑件的模具。此外，设计还要考虑到模具的加工工艺型：其一，所涉及的零件可以较为方便地用机加工或其他方式加工；其二，保证加工出的零件应具有预期的使用寿命；其三，模具的零部件应具有通用性和互换性，以方便维修；其四，对于有仿腐要求的零件应选用具有防腐性能的材料或采取防腐措施，如镀铬,镀镍等。3)应尽量降低成本，降低成本，增加效益是每个企业孜孜以求的目标。同时，塑件的设计的原则应本着：形状力求简单、造型优美；更具使用要求选择材料；考虑模具的工艺性。
- 内容简介：
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设计题目洗涤剂瓶弹簧固定管塑料注射成型模具设计指导老师刘新民设计人刘富裕班级0120743班26号中北大学分校材料工程系高分子材料与工程专业产品塑件图示塑件立体图塑件刨视图外螺纹凸沿加强筋内配合圆产品分析塑件大端口有外螺纹，起连接作用。螺纹后面有凸沿，起着防止制品上下移动，以及受弹簧力。塑件的小端有加强筋，小端内孔也有配合关系。摘要根据前面图示及分析，可以看出本设计中塑料制品的结构有外螺纹、加强筋等，本身为薄壁长圆筒塑料件。根据其塑料件的结构特点以及聚丙烯塑料的性能，设计中外螺纹处应用了哈夫结构。两边大中间小的特征使得型芯须用双型芯在塑件中小尺寸位置的配合。脱模机构中制件外，能用级出机构脱模。用级出机构塑料件在出后塑件的螺纹后在型中，以级出也的。用哈夫结构加上的脱模置可以以上，能塑件动脱模，为可性的。设计根据CURRENCY1及聚丙烯的性设计模“的分结构。FI结合此塑件的结构特点，产品的脱模可以采用的方案有采用推板的强行推出的方式采用二级推板的脱模方式采用推板加哈夫模的脱模方式设计的几大主要部分塑件分析设计及选材注塑机的选用浇注系统的设计成型零件设计及计算合模导向机构的设计塑件脱模机构的设计模具温度调节系统的设计方案论证模具装配图模具的工作过程当注射成型后模具开始开模通过动定模板的相对运动，从分型面处开模，塑件因收缩留在动模型芯上当开模运动一段距离后，有注塑机的顶出装置顶上顶板，带动顶杆让推板向前相对运动推板推出塑料品注塑机的顶出装置顶上顶板，带动顶杆让模具在分型面分开，哈导相对运动哈开模FL前两面的力，使得塑件模“中脱在有在CURRENCY1业设计的”示的有的”示特别感激我的指导老师刘新民老师在这次设计中的指导和帮助。设计题目:洗涤剂瓶弹簧固定管 塑料注射成型模具设计,指导老师：刘新民,设计人：刘富裕,班级：0120743班26号,中北大学分校 材料工程系 高分子材料与工程专业,产品塑件图示,塑件立体图,塑件刨视图,外螺纹,凸沿,加强筋,内配合圆,产品分析,塑件大端口有外螺纹，起连接作用。,螺纹后面有凸沿，起着防止制品上下移动，以及受弹簧力。,塑件的小端有加强筋，小端内孔也有配合关系。,摘 要,根据前面图示及分析，可以看出本设计中塑料制品的结构有外螺纹、加强筋等，本身为薄壁长圆筒塑料件。根据其塑料件的结构特点以及聚丙烯塑料的性能，设计中外螺纹处应用了哈夫结构。两边大中间小的特征使得型芯须用双型芯在塑件中小尺寸位置的配合。脱模机构中由于制件外形呈阶梯状，不能用一级顶出机构完全脱模。用二级顶出机构时塑料件在第二次顶出后塑件的螺纹段后会被卡在型腔中，所以二级顶出也不是一个好的方案。用哈夫结构加上推板的脱模装置可以解决以上问题，能让塑件完全自动脱模，为一个可行性较好的方案。此设计就是根据这个方案及聚丙烯的性质设计模具的各部分结构。,方案论证,结合此塑件的结构特点，产品的脱模可以采用的方案有：,采用推板的强行推出的方式,采用二级推板的脱模方式,采用推板加哈夫模的脱模方式,设计的几大主要部分,塑件分析设计及选材,注塑机的选用,浇注系统的设计,成型零件设计及计算,合模导向机构的设计,塑件脱模机构的设计,模具温度调节系统的设计,方案论证,模具装配图,模具的工作过程,当注射成型后模具开始开模：,通过动定模板的相对运动，从分型面处开模，塑件因收缩留在动模型芯上,当开模运动一段距离后，有注塑机的顶出装置顶上顶板，带动顶杆让推板向前相对运动使推板推出塑料制品,同时注塑机的顶出装置顶上顶板，带动顶杆让模具在分型面分开，这时哈呋块与斜导柱相对运动使哈呋开模,通过前两方面的努力，最终使得塑件从模具中脱落,在此向所有在负责这次毕业设计的老师表示衷心的感谢！,同时对所有的老师表示敬意！,特别感激我的指导老师 刘新民老师在这次设计中的指导和帮助。,1洗涤剂瓶弹簧固定管塑料注射成型模具设计中英文摘要摘要本设计的对象是一个洗涤剂瓶弹簧固定管的塑料注射模具。设计中塑料制品的结构有外螺纹、加强筋等，本身为薄壁长圆筒塑料件。根据其塑料件的结构特点以及聚丙烯塑料的性能，设计中外螺纹处应用了哈呋结构。两边大中间小的特征使得型芯须用双型芯在塑件中小尺寸位置的配合。脱模机构中由于制件外形呈阶梯状，不能用一级顶出机构完全脱模。用二级顶出机构时塑料件在第二次顶出后塑件的螺纹段后会被卡在型腔中，所以二级顶出也不是一个好的方案。用哈呋结构加上推板的脱模装置可以解决以上问题，能让塑件完全自动脱模，为一个可行性较好的方案。此设计就是根据这个方案及聚丙烯的性质设计模具的各部分结构。关键词聚丙烯注塑模具型芯模具型腔薄壁的ABSTRACTTHEOBJECTOFTHISDESIGNISANINJECTIONMOULDWHICHISUSEDINMOLDINGTHEPIPEFIXEDSPRINGOFSCOURBOTTLETHEDESIGNOFTHECONSTRUCTIONOFPLASTICPRODUCTCONTAINSSCREWOUTSIDE,RIBSETCITONESELFISLENGTHWAYSFORTHETHINWALLTHEPIECEOFCYLINDERTOOLONGACCORDINGTOTHECONSTRUCTIONCHARACTERISTICSOFTHEPLASTICPRODUCTANDTHEPERFORMANCEOFTHEPOLYPROPYLENE,INTHEDESIGNOFSCREWOUTSIDEAPPLIEDTHEHUFFCONSTRUCTIONTHEBIGGERINTHECENTERANDSMALLCHARACTERISTICINBOTHSIDESMAKESMUSTBEUSETHEDOUBLECORECONSTRUCTIONININJECTIONMOULDTOFITOFTHEBABYSIZESITEBECAUSEOFTHEPATTERNDRAWMRVHSNIDMINSIDEREPRESENTTHESTAIRSFORM,THEINCAPABILITYUSESATHEORDERVERTEXORASECONDCLASSOFVERTEXCANTLETTHEPLASTICPRODUCTBROKENOFFITSELFCOMPLETEPATTERNDRAWINMRVHSNIDMOUTTHEMRVHSNIDMHOURPLASTICPRODUCTWITHTHESECONDCLASSVERTEXINSECONDAVERTEXPOSTTHETHREADAFUTUREREUNIONOFTHEPLASTICPRODUCTSTICKINTHE2MOLDCAVITY,SOTHESECONDCLASSOFVERTEXISNOTALSOAGOODPROJECTADDTOPUSHWITHTHEHUFFCONSTRUCTIONANDMANDRILLCANPATTERNDRAWAPPARATUSTORESOLVETHEABOVEPROBLEMITCANLETOVERANDFULLAUTOMATICPATTERNDRAWINPLASTICPRODUCT,FORGOODPROJECTINAFEASIBILITYTHISDESIGNBEACCORDINGTOEACHPARTSOFCONSTRUCTIONSOFTHEPROPERTYDESIGNMOLDINGTOOLBETWEENTHISPROJECTANDPOLYPROPYLENESOITSAREASONABLESELECTANDAFEASIBILITYISSTRONGLYPROJECTKEYWORDSPOLYPROPYLENEINJECTIONMOULDCOREMOLDCAVITYTHINWALL目录前言1第一章塑件分析设计及选材2第11节塑件的结构及其材料的选用2第12节塑料制品的质量要求6第二章方案论证8第三章注塑机的选用9第31节注塑机的初步确定9第32节注射机有关工艺参数的校核10第四章浇注系统的设计12第41节分型面的选择13第42节浇注系统的设计14第43节流动比的计算18第五章成型零件设计19第51节成型零件钢材的选用19第52节凹模的设计20第53节型芯的设计24第54节型腔螺纹部分的尺寸确定27第55节侧壁厚度计算28第六章合模导向机构的设计29第七章塑件脱模机构的设计30第八章模具温度调节系统的设计30第81节模具温度调节概论30第82节冷却水道的计算31第83节冷却水道的布局33结束语34致谢34参考文献35外文原稿36译文470目录前言1第一章塑件分析设计及选材2第11节塑件的结构及其材料的选用3第12节塑料制品的质量要求7第二章方案论证8第三章注塑机的选用10第31节注塑机的初步确定10第32节注射机有关工艺参数的校核10第四章浇注系统的设计13第41节分型面的选择13第42节浇注系统的设计14第43节流动比的计算19第五章成型零件设计20第51节成型零件钢材的选用20第52节凹模的设计20第53节型芯的设计25第54节型腔螺纹部分的尺寸确定28第55节侧壁厚度计算29第六章合模导向机构的设计30第七章塑件脱模机构的设计31第八章模具温度调节系统的设计31第81节模具温度调节概论31第82节冷却水道的计算31第83节冷却水道的布局34结束语34致谢35参考文献35外文原稿36译文48第1页共54页目录前言在当今这个时代，塑料材料已经成为国民经济及日常生活中不可缺少的主要材料之一。改革开放以来，我国的塑料工业得到了迅猛的发展，塑料制品已成为工业、农业、国防建设、文教卫生和人们日常生活中不可或缺的制品。随着国名经济的快速发展，对塑料制品的需求量也越来越大，试样更新、质量更好、性能更佳、结构更复杂的塑料制品在不断涌现。塑料的体积消耗量已经赶超钢材。由于我国塑料行业与发达国家相比没能有大的比例，但是在应用量和发展前景是不可限量的。当塑料消耗量在逐步增大时，其成型为有价值的产品是整个行业的关键步骤之一。塑料通过模具成型为绝对的方式，占成型方式中的95，是由于塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能复制出任意数量的直接使用或稍作处理即可使用的制品，其成型方式能实现成型的规模化、自动化以及各种形状的塑件。虽然在设备和模具上投入较大，但是可以生产制品的数量非常之大，实属一种经济快捷的生产方式。因而得到广泛的应用和快速的发展。以模具的设计和制造来看，模具的发展将会理论研究不断发展，设计计算日趋成熟塑料模具的高效率自动化大型的塑料模具高精度的塑料模具模具设计的计算机设计软件辅助设计（CAD）辅助工程（CAE）辅助制造（CAM）PRO/ENGINEER,UG等的应用模具制造新工艺的进展模具的标准化关于塑料模具的此次毕业设计，是把我们在大学中所学的专业知识组合起来，与塑料模具行业的概况与发展趋势相结合的一个重要环节。此次设计将使我们从一个学生看问题的角度开始转变成以设计人员的角度来处理这些问题。同时了解一个塑料模具在设计过程中的浇注系统、成型零件、和模导向定位机构、侧向抽心与分型机构、顶出机构、模温调节系统几大部分的设计方法。以及针对具体塑料模具时，如何选择一个适用于实际中的最佳方案。以此来作为工作前的汇总练习。第2页共54页第一章塑件分析设计及选材塑料制品的设计要求是根据制品的使用需求和外观要求，从塑料的力学性能、美术造型和成型工艺、塑料模具设计和制造的可行性等多方面进行综合考虑的结果。塑件设计应当考虑到满足1使用要求，全面精确的满足塑件的使用要求是十分重要的，也是设计中最重要的一步，塑件的承载条件和环境条件就是考虑的方向之一。2塑件设计时还得有利于模具结构的简化，如果结构设计不当，不但会使模具结构复杂化，甚至难以制造出可以成型塑件的模具。此外，设计还要考虑到模具的加工工艺型其一，所涉及的零件可以较为方便地用机加工或其他方式加工；其二，保证加工出的零件应具有预期的使用寿命；其三，模具的零部件应具有通用性和互换性，以方便维修；其四，对于有仿腐要求的零件应选用具有防腐性能的材料或采取防腐措施，如镀铬,镀镍等。3应尽量降低成本，降低成本，增加效益是每个企业孜孜以求的目标。同时，塑件的设计的原则应本着形状力求简单、造型优美；更具使用要求选择材料；考虑模具的工艺性。第11节塑件的结构及其材料的选用111塑件的结构分析此塑件的作用是装栽弹簧，使喷雾器在用手力将溶剂喷出后，通过其中的弹簧势能回复来准备下一次的喷雾。在喷雾的循环过程中，弹簧固定筒在纵向要受到弹簧力的作用。针对受力筒的情况本塑件采用了多处加强阱的塑件结构。在选用塑料时就应该考虑其拉伸强度。塑件的凸缘在装配过程中夹在瓶口和螺纹盖的中间，使其固定不可以谁便晃动。同时由凸缘承受弹簧所产生的力。塑件的小端有一斜孔后的直小孔，斜孔是为在装配过程中方便于小塑料管的深入装配，而直管部分是用于为装配好有一个好的配合，让整个瓶体优化。图11塑件立体图图12塑件立体图刨视第3页共54页由软件AUTOCAD分析出塑料制件的相关数据为实体单位为MM质量46001353体积46001353边界框X46323185472318Y145000145000Z12601051550105质心X4997964Y00000Z1405105惯性矩X911617763795Y12426272233542Z11518036859128惯性积XY00000YZ00000ZX3230519280671旋转半径X1407736Y5197388Z5003846主力矩与质心的XYZ方向A图13塑件尺寸图第4页共54页I3404368822沿100000000000000J27086694184沿000001000000000K27064714743沿000000000010000112塑件材料的选用注射塑料制品的选材要求主要取决于使用要求，为达到均衡选材还需考虑材料的注射工艺性和模具的结构工艺性。在此基础上经济社会中产品成本也是必须考虑的重要环节。在使用、力学性能、外观要求等各个方面满足要求的前提下，就要选用成本最低的材料，这也是市场竞争的产物和竞争的条件和基础。1塑料价格及大体性能由中国化工信息周刊2005321日11期的价格可以看出PP低价位的在11600元/T左右LDPE低价位的在1300元/T左右LLDPE低价位的在11850元/T左右HDPE低价位的在11700元/T左右PVC低价位的在825015000元/T左右由成本方面考虑PP具有价格优势，同时PP在材料中的拉伸强度是较高的。综合考虑原料选用PP是较为合适的。2强度性能校核此件主要受力为弹簧所导致的拉伸受力，为瞬时载荷。其拉伸强度为2540/MPA拉伸摸量1016GPA负载塑件的载荷定为400KN则塑件厚度要求为36410MM（1610254R61025743KN31）由此可以得出塑件选用PP材料1MM壁厚完全能够承受的力，符合强度要求。113聚丙烯的性能及特点聚丙烯的基本性能（表11）密度G/CM3088091体积电阻率MM160收缩率1030介电常数HZ2026熔点164170电性能击穿电压KV/MM2026基本性能热变形温度45N/CM2105116工模具温度4060力拉伸强度MPA3039第5页共54页喷嘴温度190220拉伸弹性模量GPA1116中段温度220240弯曲强度MPA4267后段温度180210弯曲强度模量GPA145注射压力MPA4080压缩强度MPA3956塑化形式螺杆式，注塞式缺口冲击强度KJ/M23548艺参数喷嘴形式通用式学性能硬度HBHR95105聚丙烯塑料的注射成型特点聚丙烯为结晶性高聚物，吸水率很低，约为003004注射时一般不需要干燥，必要时可在80100下干燥34H。聚丙烯的熔点为160175，分解温度为350，所以成型温度范围较宽，约为205315，其最大结晶速度的温度为120130。注射成型用的聚丙烯的熔融指数为29/10MIN，熔体流动性较好，在注塞式或螺杆式中都能顺利成型。一般料筒温度控制在210280，喷嘴温度可比料筒温度低1030。当生产薄壁制品时，料筒温度可提高到280300；生产壁厚产品时，为了防止熔料在料筒内停留时间过长而分解，料筒温度应适当降低至200230，料筒温度过低，大分子定向程度增加，制品容易产生翘曲变形。聚丙烯熔体的流变特性是黏度对剪切速率的依赖性比温度的依赖性大。因此，在注射冲模时，通过提高注射压力或注射速度来增大熔体的流动性比通过提高温度有利。一般注射压力控制在70120MPA（注塞式注射压力偏高，螺杆式注射压力偏低）聚丙烯的结晶能力较强，提高模具温度将有助于制件结晶度的增加，甚至能够提前脱模。基于同一理由，制件性能应与模具温度存有密切关系。生产上经常采用的模具温度，约为7090，在这种情况下，不仅有利于结晶，而且又有利于大分子的松弛，从而减少分子的定向作用，并可以降低内应力。如模温过低，冷却速度太快，浇口过早冷凝，不仅结晶度低，密度小，而且制品内应力较大，甚至引起冲模不满和制件缺料的现象。冷却速度不仅影响结晶度，还影响晶体结构。急冷时呈蝶状液晶结构，缓冷时呈球晶结构。晶体结构不同则制件的物理力学性能性能也有将各异。此外，由于聚丙烯的玻璃化温度低于室温，当制件在室温下存放时常发生后收缩现象，其原因是聚丙烯在这段时间内仍在结晶。后收缩量随塑件厚度而定，越厚的，后收缩率越大。后收缩总量的90约在制品脱模后H内完成，剩余10约发生在随后的10天内，所以制件在脱模24H后基本可以定型。成型时，缩短注射和保第6页共54页压时间，提高注射和模具温度都可减小后收缩率。对尺寸稳定性要求较高的制件，应进行热处理。聚丙烯塑料主要性能A质轻,可浮于水中B高结晶度,耐磨性好,优于HIPS,高温冲击性好,硬度低于ABSHIPSC突出的延伸性和抗疲劳性能聚丙烯注塑工艺要点A加工前一般不需干燥B染色性较差,色粉在料中扩散不够均匀一般需加入扩散油/白磺油,大胶件尤明显C成型收缩率大1219,尺寸不稳定,胶件易变形缩水,采用提高注射压力及注射速度,减少层间剪切力使成型收缩率降低D流动性很好,注射压力大时易出现披锋且有方向性强的缺陷,注射压力一般为5080MPA,太小压力会缩水明显,保压压力取注射压力的80左右,宜取较长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证胶件尺寸变形程度EPP冷却速度快,宜快速注射,适当加深排气槽来改善排气不良F料温控制成型温度料温较宽,因PP高结晶,所以料温需要较高前料筒200240,中料筒170220,后料筒1601900,实际上为减少披锋,缩水等缺陷,往往取偏下限料温G模温一般4060,模温太低40,胶件表面光泽差,甚至无光泽,模温太高90,则易发生翘曲变形缩水等H气泡问题高结晶的PP高分子在熔点附近其容积会发生很大变化,冷却时收缩及结晶化导致胶件内部产生气泡甚至局部空心这会影响制件机械强度,所以调节啤塑参数要有利于补缩I低温下表现脆性,对缺口敏感,产品设计时避免尖角壁厚件所需模温较薄壁件低第7页共54页第12节塑料制品的质量要求121塑料制件精度的选择及确定塑料制件的尺寸精度等级与塑料制品材料的品种有关，同时还和塑件的本生用途需求、形状等多个方面有关。根据各种塑料的收缩率不同，可将各种塑料制件的公差等级分为高精度、一般精度和低精度。对于塑料制品技术要求和尺寸精度尽量降低，采用一般精度。本塑件是用在洗涤剂瓶中的一个零件，不是外表面，不会直接进入视野就可以不用高精度、高的粗糙标准。而根据本塑料件的材料聚丙烯的特性来确定其精度等级。聚丙烯塑料件一般精度的公差等级为MT4，未注公差尺寸的公差等级为MT6。本设计中的塑件就选用此精度标准就符合要求了。122塑料制品的表面质量塑料制品的表面质量包括表面粗糙度、表观缺陷状况和光亮度等方面。塑料制品的表面状态的改善除了成型工艺上尽可能避免疤痕、云纹等缺陷外，模具行腔的粗糙度起着决定性的作用。如果不考虑表观缺陷状况和光亮的要求，则制品的表面质量主要取决于表面粗糙度。通常情况原材料的质量、品种和工人操作水平及模具型腔的表面粗糙度等因素均对制品的表面粗糙度有影响，其中模腔的表面粗糙度影响最大。制品要求的表面粗糙度数值越小，模腔表面越光滑，加工模具时的研磨抛光要求也越高，模具制造的难度也越大。因此，制品表面的粗糙度应视情况而定，除了考虑使用要求外，还须考虑美观。透明制品要求行腔和型芯的粗糙度相同，不透明制品则应根据情况分别考虑，非配合表面和隐蔽的面可取较大的表面粗糙度。还可以利用表面粗糙度的差异来使塑件在开模时留在表面粗糙度较大的型心上或留在凹模中。模塑制品的表面粗糙度通常为RA002128，这里取RA125。模腔M表面粗糙度数值为制品的1/2，即RA001064,这里取RA08。制品的外形尺寸主要受塑料品种的流动性和注塑机规格的（包括注塑量、合模力、成型面积和动、定模座尺寸等）限制。在满足使用要求的前提下，将制品设计得尽量紧凑。制品的壁厚及其均匀性对塑件质量影响很大。壁厚过小，成型时熔体流动阻力大，大型复杂制品难以充满型腔；壁厚过大，不仅使原料消耗增大，生产成本提高，更重要的是增加了冷却时间，成型周期延长。聚丙烯塑件的最小壁厚通常为064MM，常用壁厚为20MM，最大壁厚453MM。本设计的塑料制件的壁厚为1MM。塑件壁厚应尽量均匀，以免冷却速度不同而产生附加应力造成塑件变形等不合格情况的发生。第8页共54页塑件形状要便于模塑，所以沿料流方向，设计成流线形，并对内外表面的转角都进行了圆角，避免流动死角。塑件的外表面沿脱模方向设计成圆弧状，不仅使塑件美观，更避免了脱模困难。对于本设计中的塑料制件为较长的薄壁圆筒状，因此，重点要考虑塑件长筒状部分的斜度，以利于脱模，不会让塑件受损。根据观察、测量塑件的长筒状部分的斜度和加强筋部分的斜度分别为1和2。第二章方案论证本设计的产品弹簧固定筒，为一个薄壁深腔塑件，具有外螺纹、内外有加强筋，以及外表面的轴肩结构。塑料件的外螺纹为非受力螺纹，螺纹的相对高度不高只有278,同时PP塑料为软质塑料，拥有足够的弹性，外螺纹可采取108592强制脱模。结合此塑件的结构特点，产品的脱模可以采用的方案有1采用推板的强行推出的方式2采用二级推板的脱模方式3采用推板加哈呋模的脱模方式针对此塑件的可行性脱模方式可以看出A若采用推板的强行推出的方式推出，应考虑到外螺纹的强制性脱出，以及比较深腔和薄膜、与模具行腔接触面积大的特点将很难将塑件完好的脱出，易使塑件变形或破裂。由此看出此方案并不可行；B若采用二级推板的脱模方式，在两次推出时可以分散脱模力，保证塑件精度，避免了用推板的强行推出时易使塑件变形或破裂的情况。二级推出虽然确保了塑件的质量，但是二级脱模中用第一级将塑件的主型心脱出后，再用第二级脱出阶梯部分将其整体推出。在第二级推出时推出的小端部分将会被第二级的推扳卡住，必须用手或其他附加的设备才能完全将塑件脱出。面对此情况，在要求生产效率高，能实现全自动操作为目标的企业追求条件下，此方案虽然可以脱出但并不是可行性强的方案；C若采用推板加哈呋模的脱模方式，在哈呋模开启的过程中，确保外螺纹完好的同时也为推板推出时将推出的小端在推出后能够直接掉出提供了条件。这就可以使得塑件在脱模时可以完全自动的全部脱出，同时塑件完好。此方案为可行性最强的方案。第9页共54页D管状成型品的长度尺寸较小时，如果以平行的方向且垂直于开模方向作为脱模方向的话，可以说使最佳选择。但是如果其长度尺寸太大则将直接影响模具的模定性和注射成型机的选用的经济性。而且当成形品表面不得有顶出针痕迹时，可能将成型品作成横模方向，并且要特别设置油压缸等推料装置来解决成型品顶出的问题，这样一来，也会直接影响模具的制造成本。成型通孔用的型芯大致有三种情况A由一端固定的型芯来成型，这有时在孔的一端有不易修整的飞边，更主要的是由于型芯系一端支撑，孔深时型芯易变弯曲；B由一端固定，一端口导向孔支撑的型芯来成型，这样型芯有较好的强度和刚度，同时还能保证同心，但导向部分易因导向误差而磨损，而导致产生圆角溢料；C由两个断口固定的型芯来成型同样有飞边，由于不易保证两型芯的同轴度一般应将其中一个的直径设计成比另一个大011MM，这样即使稍有不同心，也不致引起安装和使用赏的困难，这样可使型芯长度缩短，增加了型芯的稳定性。根据此塑件的孔两端大中心较小的特点，本设计采用两端固定的型芯来成型。为保证两型芯的轴度，将在两型芯轴采用锥度配合，从而使同轴度保证时，管壁厚的均匀性得到保证。第三章注塑机的选用第31节注塑机的初步确定塑件原材料是聚丙烯，密度是09G/CM3,选型腔数为2个，制品的质量约为Q185G，最大的注射量218M分104610952第35页共54页故冷却水属稳定湍流状态，冷却效果良好。10冷却水进出口温差校核（811）VCDGTI221902510487135365与原设定值一致。第83节冷却水道的布局831冷却水道的布置为了能跟好的是型腔及型芯能够有较好的冷却效果，是模具的温度不至于太高型腔采用环形冷却水道布置。如图所示结束语综上所述，本课题洗涤剂瓶弹簧固定管塑料注射模具设计的重点和难点是塑件的自动脱模结构设计。针对塑件的结构有外螺纹，薄壁长筒状，外面还有凸沿的阶梯结构特点。本设计综合塑件的个特点在满足当今社会追求效率和自动化的前提下采用哈呋模加推板的脱模结构。设计的模具在工作过程中开模时由于塑件的冷却收缩，率先紧固在型芯上首先就脱离型腔。然后随哈呋的打开推板也前进，最后使制品脱出模具，从而顺利完成塑件的生产。合模时复位。楔紧块是用来防止在注射时型芯位移的。设计过程中理论设计和经验设计相结合。是长筒薄壁加凸沿结构模具的一个典型范例。图81冷却水道布置图第36页共54页致谢指导老师刘新民敬爱的老师、亲爱的同学大学生活是一个人一生中难以忘怀的一段时光。四年的生活转眼过去了，在这难忘的时间里，老师、同学对于我的成长给了极大的帮助。在此，我要感谢这里的辛勤耕耘的教师们，对于你们的付出我表示崇高的敬意。同时也要感谢在这四年中给与我帮助和支持的同学们，在此给你们说声谢谢还有我要感谢这次毕业设计的指导老师刘新民老师。刘新民导师治学严谨，做事认证负责，学识渊博，品德高尚，平易近人，同时刘老师的思维使我们跟进一步把知识同社会相联系让我们受益匪浅。在我学习期间不仅传授了做学问要点，还言传身教了做人的准则。这些都将使我终生受益。无论是在论文的选题、资料查询、开题阶段，还是在论文研究和撰写的每一个环节，无不得到导师的悉心指导和帮助。我愿借此机会向刘新民导师表示衷心的感谢参考文献1张文华主编塑料模具设计制图实务北京航天工业出版社19992加H瑞斯HREES著朱元吉译模具工程北京化学工业出版社19983申开智主编塑料成型模具北京中国轻工业出版社20029第二版4立其洪李轩主编塑料成型问答北京机械工业出版社200465王文广田宝善田雁晨主编塑料模具设计技巧与实例北京化学工业出版社2003126宋玉恒主编塑料注射模具设计实用手册北京航天工业出版社199487WOLLSLBCOOPERDJPATTERNBASEDCLOSEDLOOPQUALITYCONTROLFORINJECTION第37页共54页MOLDINGPROCESSJPOLYMENGSCI19973758018128王树勋邓庚厚编典型注塑模具结构图册深圳中南大学出版社199299黄虹主编塑料成型加工与模具北京化学工业出版社200210王永平编著塑料模具设计经验点评北京机械工业出版社200411模具标准选编组编模具标准汇编中国标准出版社12SOHLENIUSGCONCURRENTENGINERRINGJANNALSOFTHECIRP，199241264513田敏茹主编互换性与测量技术基础哈尔滨工程大学出版社199814陈经斗许镇董培蓓刘黎画法几何及机械制图天津大学出版社15德林纳（LINDNER，E）恩格（UNGER，P）编著；吴崇峰主译注射模具130例北京化学工业出版社2005116揣成智主编高分子材料工程专业英语中国轻工业出版社200217李明辉等主编模具制造工艺北京机械工业出版社199918MANLIZHANGYIQUANLIUTHEEFFECTOFELASTOMERICNANOPARTICLESONTHEMECHANICALPROPERTIESANDCRYSTALLIZATIONBEHAVIOROFPOLYPROPYLENEPOLYMER4320025133513819许发樾主编是用模设计与制造手册北京机械工业出版社200010外文原稿FASTPROTOTYPEININJECTIONMOULDPRODUCTIONTHETRADITIONALMANUFACTURESTRATEGYISASCALEPERFORMANCETOFIRST,THE80SOF20CENTURIESPUTSFORWARDTHEPRICETOFIRSTWITHMASS,SINCE90S,HAVEDEVELOPEDINTOMARKETRESPONSEFIRSTUNDERTHESITUATIONOFTHEMANUFACTURINGINDUSTRYINTERNATIONALIZESGRADUALLY,SHORTENTHEPRODUCTDEVELOPMENTPERIOD第38页共54页TODEVELOPTHENEWPRODUCTINVESTMENTRISKWITHDECREASE,BECOMETHEKEYTHATBUSINESSENTERPRISERELYFOREXISTENCEINRECENTYEARS,THEPRODUCTIONSTRATEGYPOINTOFTHEMANUFACTURINGINDUSTRYMARKETISTAKINGPLACEFROMTHECOSTANDMASSBYTHATTIMEANIMPORTANTTRANSFERFORANDRESPONDINGTOITISIMPORTANCETHATFLEETNESSFACETHEDIVERSEPRODUCTBUCKTOMARKETTHATMANUFACTORYCONFIDENCEMARKETFIRSTTIMINGTHATFASTFORMINGBUTBEGTOEXISTTOGUARANTEE,THEFASTRESPONSEPRODUCTIONHASBECOMETHEINTERNATIONALINVESTIGATIVEHOTSPOT,EMERGINGWITHTHETIDEOFTHETIMES/FASTREPLICATION/THEFASTPRODUCTIONTECHNIQUEINCREASESFORTHEBUSINESSENTERPRISETHECOMPETITIONABILITYPROVIDEDAKINDOFADVANCEDWAYTHATTECHNIQUEISAREVOLUTIONTHATAKINDOFHIGHERTOBASEONTHETIREDADDITIONINMATERIALSHAPEISNEWMADETOBUILDTHETECHNIQUE,PASSINGFORTOISTHEPRODUCTIONREALMOF20CENTURIESTOBREAK,CANNINGMAKETHEINJECTIONMOULD,DIECASTINGTHEMOLDANDHURTLETOPRESSMOLDETCVARIOUSACCURATEANDCOMPLICATEDMOLDINGTOOLNOWALREADYWIDEBOUNDAPPLIANCEINCAR,AVIATION,THEDAYOFAVIATION,VOYAGE,APPLIANCE,INDUSTRIALDESIGN,MEDICALTREATMENT,BUILDING,HANDICRAFTPRODUCTMANUFACTURESANDCHILDTOYETCREALM,ANDALONGWITHTHISTECHNIQUEONESELFOFDEVELOPTHESUMCONTINUOUSLYPERFECT,ITSWIDEOFAPPLICATIONWILLEXPLOITALLASPECTINCARREALMAPPLIANCEMANUFACTURINGINDUSTRY,THEMOLDINGTOOLFORMINGACCESSORYACCOUNTSFOR50OFTOPRODUCTIONMANHOUR70MOLDINGTOOLPRODUCTIONISHOTSPOTQUESTIONTHATBOTTLENECKTOMAKEROUGHLYOURCOUNTRYCAR,APPLIANCE,LIGHTWORKETCPROFESSIONDEVELOPMENTANDKEYAGENT,ALONG第39页共54页WITHMODELTHESOFTHARDWAREEQUIPMENTQUICKLYANDMODELTHEMATERIALQUICKLYTODEVELOPTHESUMCONTINUOUSLYPERFECT,FASTPROTOTYPEANEXALTATIONFOROFINTENSITYANDACCURACYGETTINGCONTINUOUSLY,MODELTHETECHNIQUEQUICKLYTOGODEEPINTOTHEFASTMOLDINGTOOLPRODUCTIONREALMALREADYANDLITTLEBYLITTLE,ACCORDINGTOMODELQUICKLYTHESIMPLEANDECONOMICFASTMOLDINGTOOLINEVERYVARIETYINPRODUCTIONINMETHODHAVEBECOMETHERPATAPPROPRIATEBACKINBACKMATERIALANDPATTERNDRAWPOST,MAKEUSEOFTHEBRUSHPLATINGTECHNIQUETOWORKINTHEMOLDINGTOOLTHEAPPARENTBRUSHPLATINGENHANCETODRAWTHELAY,THENCOMPLETINGTHEFASTPRODUCTIONOFTHEMOLDINGTOOLMAKEUSEOFTHATTECHNIQUEANDEQUIPMENT,JOINTOGETHERTHEFLEETNESSPROTOTYPEPRODUCTIONTECHNIQUEANDHIGHSPEEDTHENUMBERCONTROLSTHEPROCESSINGTECHNOLOGY,CANNINGBETHENLOWCOSTTOPROCEEDHIGHEFFICIENCY第49页共54页LARGE,ACCURATE,THEFASTPRODUCTIONOFTHECOMPLICACYANDLONGEVITYLIFEMOLDINGTOOLTHEADOPTIONARCSPRAYGUNDRAWSTHESUMBRUSHPLATESTHEINTEGRALWHOLETURNSTHEMOLDINGTOOLPRODUCTIONTECHNIQUEPRODUCTIONOVERLAYSAMOLDINGTOOL,COSTONLYCONTAINTRADITIONALMACHINERYPROCESSTHEDIEHAVEOF1/10,PRODUCTIONPERIODISKINDCARTHATTHELATTEROF1/41/5,THEECONOMICEFFECTIVENESSFULLCONSIDERABLE,THEVERYSUITABLEFORANDNEWCARTYPEDEVELOPSTHEINSIDEMANUFACTURETHESMALLBATCHQUANTITYINSUMPRODUCEONATRIALBASISTHATTECHNIQUECANALSOUSEDFORTHEFASTPRODUCTIONININJECTIONMOULD译文注塑模快速原型制造传统制造业的战略是规模效益第一，二十世纪八十年代提出价格和质量第一，九十年代以来，已发展为市场响应第一。在制造业日趋国际化的状况下，缩短产品开发周期和减少开发新产品投资风险，成为企业赖以生存的关键。近年来，制造业市场的制造战略重点正在发生从成本与质量到时间与响应的重大转移。快速将多样化的产品推向市场是制造商把握市场先机而求生存的重要保障，快速响应制造已成为国际研究的热点，应运而生的快速成形/快速制模/快速制造技术为企业提高竞争力提供了一种先进的手段。该技术是基于材料累加成形的一种高新制造技术,被认为是20世纪制造领域的一次革命性突破，可制造注塑模、压铸模、冲压模等各类精密复杂模具，目前已广范应用于汽车、航空航天、船舶、家电、工业设计、医疗、建筑、工艺品制作以及儿童玩具等领域，并且随着这一技术本身的不断发展和完善，其应用范围将不断拓广。在汽车、家电制造业中，模具成形零件占到了制造工时的5070。模具制造是制约我国汽车、家电、轻工等行业发展的瓶颈和关键，随着快速成型软硬件设备第50页共54页与快速成型材料的不断发展和完善，快速原型件的强度和精度得到不断的提高，快速成型技术已经逐渐地深入到快速模具制造领域，基于快速成型方法制造各类简易经济快速模具已成为RPM应用的热点问题。一、模具快速制造虽然快速成形技术问世时间不长,但由于它对制造业带来的巨大效益使得这一技术的应用日益广泛，特别是给模具的设计与制造带来了一次飞跃。快速原型技术可精确制作模具的型心和型腔，也可直接用于注射过程制作塑料样件，以便发现和纠正出现的错误。由于快速原型制造这一新技术的应用,使模具的设计与制造逐步趋向于数字化、快速化，使模具制造在缩短周期，降低成本的进程中，大大前进了一步。快速制模技术大都是依据快速成型制作的实体模型即样模母模采用拷贝方式如金属喷涂、电镀、复合材料浇注、精铸等来快速制造模具主要工作零件凸、凹模或模腔、模芯的，其制造周期一般为传统的数控切削方法的1/51/10，而成本却仅为其1/31/5。根据模具材料、生产成本、RP原型的材料、生产批量、模具的精度要求已开发出多种多样的工艺方法。目前的快速制模方法大致有间接制模法和直接制模法，基于RP快速制造模具的方法多为间接制模法。依据材质不同，间接制模法生产出来的模具有软模、桥模和硬模。软模SOFTTOOLING通常指的是硅橡胶模具。用SLA、FDM、LOM或SLS等技术制作的原型，再翻成硅橡胶模具后，向模中灌注双组份的聚氨酯，固化后即得到所需的零件。桥模BRIDGETOOLING通常指的是可直接进行注塑生产的环氧树脂模具。采用环氧树脂模具与传统注塑模具相比，成本只有传统方法的几分之一，生产周期也大大减少。模具寿命不及钢模，但比硅胶模高，可达10005000件，可满足中小批量生产的需要。硬模HARDTOOLING通常指的就是钢质模具，即用间接方式制造金属模具和用快速成形直接加工金属模具。快速制模技术制模周期短、工艺简单、易于推广、制模成本低、精度和寿命能满足某种特定的功能需要，综合经济效益良好，是一种快捷、方便、实用的模具制造技术，特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。企业间的竞争日益加剧，产品开发周期要求越来越短，为快速制模技术提供了发展机遇和发展空间。随着工业化生产的发展，快速制模技术越来越受到产品开发商和模具界广泛重视，对其研究正方兴未艾，新的技术成果不断涌现，呈现出生机勃勃的发展趋势，有着强大的生命力。二、注塑模快速制造技术金属喷涂制模法第51页共54页1、金属喷涂制模法简介金属喷涂制模法是将快速原型与热喷涂、快速凝固等方法相结合的间接制模法，其工艺是将熔融或半熔融的金属颗粒喷射到通过SLA、SLS或LOM方法制造的原型上，生成金属薄层，然后补强背衬并除去原型后得到模具产品。目前有两种形式，即雾化喷射法（快速凝固工艺RSP）、喷涂法。当模具要求的寿命在3000件以下时，一般采用以RP原型作母模，将低熔点的熔化金属（如锌铝合金）充分雾化后以一定的速度喷射到母模的表面，形成模具型腔表面，充填背衬复合材料，制作锌铝合金软模具。金属喷涂制模法以样模为标准，模具型腔尺寸、几何精度完全取决于样模，型腔表面及其精细花纹一次同时形成，故制模速度快，制造周期短，模具寿命长，成本低，仅为数控法加工钢模的1/31/5。模具表面光洁度好，工艺简单，设备要求低，比较适合于注射成型模、压铸模、板料压延模的快速制造。2、金属喷涂制模法工序金属喷涂制模的工序大致可分为五个步骤（1）模型准备模型可由许多材料制成，包括塑料、石膏、橡胶、木材等。首先建立三维模型，然后对其进行分层切片，并由快速成型机制作出样模。模型准备中最重要的是清理模型表面和涂抹脱模剂。（2）金属喷涂模型脱模剂干燥后，选择最佳的喷涂参数，即可开始在模具上喷涂金属
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