毕业论文-塑料圆盒的模具结构及工艺设计

摘要本次毕业毕业设计谈论的是塑料圆盒的模具结构及工艺设计。具体内容包括模具结构设计模具型腔数量和布局的确定、注射机选择，浇注系统设计、温度控制系统设计、模架及其标准件的选用、脱模、成型部件的设计；工艺设计注塑工艺、主要模具零件机加工艺及模具装配工艺设计。最后的装配与公差配合要很好的达到要求对设计者也是一个很大难度的挑战。因此。设计过程中经过了多次计算和修改，使论文与设计达到预定的使用要求。从中学习到了许多的模具设计的知识和对在校所学知识的深化，有利于提高模具的生产效率和节约了生产成本，并大大缩短了生产的周期。关键词圆盒；模具结构；工艺分析；目录第一章诸论511塑料模具现状及发展趋势5111模具制造技术现状及其发展6112我国塑料模的现状612塑料模具的分类6第二章塑件的结构分析与成型工艺设计821塑件的结构分析8211塑件的外型分析8212塑件材料PP分析8213聚丙烯（PP）的性能和成型特点9214确定塑件收缩率10215壁厚的确定10216塑件的脱模斜度10217圆角的设计10218孔的设计1022注射模设计与成形工艺10221注射模简介11222注射模组成1123注射成形工艺11231注射成形前的准备11232注射过程12233塑件的后处理1224塑件的工艺分析13241注射成型原理13第三章塑料注射模具的结构设计1431注射模结构选取和注射机的选择14311型腔数目的确定14312分型面的设计14313型腔的配置1532注射机的选择15321注射量的计算15322浇注系统凝料体积的初步计算16323选择注射机16324注射机的相关参数的校核1733浇注系统的设计17331浇注系统的简介17332浇注系统的分类及组成17333浇注系统设计的原则18334主流道的设计1834推出机构设计1935脱模机构的设计原则与选用1936合模导向机构设计2037导柱导向机构的设计2038排溢系统的设计2139成型零件的结构设计及计算21391成型零件的结构设计22392成型零件钢材的选用24393成型零件工作尺寸的计算26394模具型腔侧壁和底板厚度的计算26310支撑零部件的设计27第四章塑料注射模其它设计2841选标准模架2842成型零件材料选用2843注射模钢种的选用2944最大注射压力的校核2945最大注塑量的校核2946模具与注塑机安装部分相关尺寸校核3047开模行程校核3048脱模力的计算3049模具冷却系统的设计31491冷却装置的设计原则31492冷却装置的选用31第五章模具安装和试模32结语34参考文献35第一章绪论11塑料模具现状及发展趋势111模具制造技术现状及其发展（一）现状模具的特点决定了模具工业的快速发展，模具制造水平是衡量一个国家机械制造业水平的重要标志。我国已经具备制造大型、精密、复杂、长寿命模具的能力。如硬质合金多工位级进模，步距精度10的16次方击穿电压（千伏/毫米）2026（二）主要用途聚丙烯可用于制造各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。（三）成型特点聚丙烯成型收缩范围大，易发生缩孔、痕凹及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80摄氏度左右，不可低于50摄氏度，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷，且温度过高会产生翘曲现象。214确定塑件收缩率模具型腔和型芯的加工尺寸除了计算基本尺寸之外，还有一个加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑料公差的1/4。但由于塑料收缩率范围和稳定性各有差异，首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。PP的收缩率为13，在设计本产品时，结合产品的结构工艺特点和材料的特性，在本设计中，零件中，零件的收缩率为2。215壁厚的确定塑件壁厚对成形工业的影响很大，合理的去顶塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂塑件难以充满型腔。设计要求本产品的壁厚设置为20MM，是根据零件的工作要求、摆放位置和化学和流动特性确定。216塑件的脱模斜度根据产品的外型，结合的工作条件、工艺特点，为提高产品的生产效率和表质量，脱模斜度设置为3217圆角的设计在塑件的设计过程中，为了避免应力集中，提高塑件的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在塑件各内外表面的转角连接处，均应采用圆弧过渡。此外，有了圆角，模具在淬火或使用时不致应力集中而开裂。一般内外圆弧半径R1均为壁厚1的15至25倍。218孔的设计在设计塑件中孔的位置时，应不致影响到塑件的强度，并应尽量不增加模具制造的复杂性。此塑件上没有成型孔，所以不用考虑设计孔的要求。22注射模设计与成形工艺221注射模简介塑料注射成型所用的模具称为注射成形模具，简称注射模。塑料的注射成形过程是借助注射剂内的螺杆或柱塞的推力，将已塑化的塑料熔体以一定得压力和速率注射到闭合的模具型腔内，经冷却、固化。定型后开模面获得制品。221注射模组成注射模由动模和定模两部分组成。动模安装在注射机的移动工作台上，定模安装在注射机的固定工作台面上。动模和定模闭合后已塑化的塑料通过浇注系统注入到模具型腔中冷却、固化和定型。通常要求注射模分开后，制品滞留在动模一侧，由设置在动模内的脱模机构将制品从模内推出。（1）成形零部件指构成模具型腔、直接与塑料熔体想接触并成形制品的模具零件或部件。（2）浇注系统（3）导向和定位机构（4）脱模机构（5）侧向分型抽芯机构（6）温度调节系统（7）排气系统23注射模设计与成形工艺包括成形前的准备、注射过程和制品的后处理。231注射成形前的准备（一）原料的检验和预处理根据塑料工艺性能要求，检验其各种性能指标，如含水量等。对于该塑件材料PP，查本节参考文献得聚丙烯PP吸水率86MM时按刚度条件计算型腔壁厚；反之按强度条件计算型腔壁厚。如图35310支撑零部件的设计塑料模的支撑零件包括动模板、定模板、动模固定板、定模固定板、垫块等。动模底座和定模底座是动模和定模的基底，也是固定式塑料模具与成型设备连接的模板。因此，底板的轮廊尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装相适应。另外还必须具有足够的强度和刚度。1动模板和定模板其作用是固定型腔、导柱等零件；2支承板是垫在固定板背面的模板。作用是防止型腔、导柱的脱出，增强零件的稳定性。支承板连接用螺钉紧固；3垫块其作用是使动模支承板与动模座板之间形成用于推出机构运动空间和调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高的要求。第四章塑料注射模其它设计41选标准模架根据选择的注射机XSZY250，以及型腔侧壁厚、型腔尺寸及型腔位置尺寸可确定模架的结构形式和规格BI3030125Z2GB/T1255611990定模板厚度A140MM；动模板厚度B40MM；垫块厚度C160MM；模具外形尺寸300MM300MM340MM；模具厚度H模125ABC12514040160465MM42成型零件材料选用成型零件材料选用要求（1）机械性能良好（2）抛光性能良好（3）耐磨性和抗疲劳性能好（4）具有耐磨性成型零件选用预硬钢5NISCA，不用进行热处理直接可以进行切削加工。硬度在3742HRC为宜。因为成型零部件强度高、耐磨性好、热处理变形小，而且塑件形状简单，尺寸不大。43注射模钢种的选用零件名称材料牌号热处理方法硬度型腔、型芯CR12淬火HRC5458垫板（支承板）45钢淬火HRC4348动模板45调质HB230270定模板45调质HB230270动定模座板45调质HB230270固定板45调质HB230270顶板T10A、T8A淬火HRC5458浇口套T10A、T8A淬火HRC5055导柱20渗碳淬火HRC5055导套T10A、T8A淬火HRC5055斜导柱T10A、T8A淬火HRC5458锁紧块T10A、T8A淬火HRC5458顶杆T10A、T8A淬火HRC5458复位杆T10A、45淬火HRC5458垫块Q235、45锻压退火或调质HB123235喷嘴45、A344最大注射压力的校核塑件的原料为PP，所需注射为4080MPA，而所选注射机压力为130MPA。所以注射压力符合要求。45最大注塑量的校核注射机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注射量的80，所以选用的注射机最大注塑量应满足NV塑V浇08V机式中V机注射机的最大注射量，250CM3V塑塑件的体积，该产品V塑167CM3V浇浇注系统体积，该产品V浇056CM3故11670561675608250200CM346模具与注塑机安装部分相关尺寸校核（一）模具闭合高度校核HMIN注射机允许最小模厚200MM；HMAX注射机允许最大模厚350MM；H模具闭合高度340MM；故满足HMAXHHMIN47开模行程校核由于该模具主要是液压和机械联合作用的锁模机构，故开模行程的校核是属于注射机最大开模行程SMAX与模厚无关的校核。对于单分型面注射模，注射机的开模行程应满足下式HH1H2（510）H注射机最大开模行程500MM；H1推出距离（脱模距离）H2包括浇注系统在内的塑件高度（MM）5001325（132533）10满足条件。48脱模力的计算该制件为圆环形截面，脱模力计算公式为122TAN0RESLFFAK式中R型芯平均半径R62MMK2无量纲系数，其值随F和而异，查表得，K210087K1无量纲系数，其值随和而异，查表得，K12185S塑料平均成型收缩率S2E塑料的弹性模量，MPA，查表得E1500MPAL塑件对型芯的包容长度，MM，L13189MMF塑件与型芯之间的摩擦因数，F05模具型芯的脱模斜度，1塑料的泊松比，033A塑件型芯在垂直于脱模方向上的投影面积，A13471385MM2由上可得，脱模力N3510087152301TAN962F49模具冷却系统的设计（一）模具温度对塑件制品质量的影响模具温度及其波动对制品的收缩率、尺寸稳定性、力学行为、变形、应力开裂和表面质量均有影响。模温过低使熔体流动性差，制品轮廊不清晰，甚至不充满型腔或形成熔接痕，制品表面不光泽，缺陷多，力学性能降低。（二）模具温度对模塑周期的影响注射模具的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、塑件的尺寸精度、力学性能都有影响。适当降低模具温度，有利于缩短冷却时间，提高生产效率，提高生产效率。冷却系统的目的是通过控制模具的温度，使注射成型具有良好的质量。4101冷却装置的设计原则（1）在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提下。冷却回路应尽量地多。冷却管道的直径与间距直接影响模温分布。冷却通孔要尽量地大，以便型腔散热均匀。（2）冷却通道的不致应合理。冷却通道与型腔表面的距离要相等。塑料熔体在填充型腔的过程中，一般在浇口附近温度最高，因而应加强浇口附近的冷却。（3）冷却回路应有利于减少冷却水进、出口水温的差值。（4）冷却回路结构应便于加工清理，其通道孔取812MM，这里取10MM。4102冷却装置的选用由于塑件结构形式较简单，制造方便，是一个轴类的对称图形。故设计冷却水道为环型腔的形似。第五章模具安装和试模（一模具设计难点与特色总结（1）清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺；（2）因模具外形尺寸不大，故采整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好板，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔，并放正，慢速闭合模板，压紧模具，然后用压析或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平稳，灵活，无卡住现象，然后固定动模。（3）调节锁模机构，保证有足够开模距及锁模力，使模具闭合适当。（4）慢速开启模板直到模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。（5）模具装好后，待料筒及喷嘴温度上升到距离预定温度2030，即可校正喷嘴浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片放在喷嘴与浇口之间，观察两者接触印痕，检查吻合情况，必须使松紧合适，校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。（6）开空车运转，观察模具各部分运行是否正常，然后才可注射试模。虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。试模时，塑件上常可能出现各种弊病，为此必须进行原因分析、排除故障。造成次、废品的原因很多，有时是单一的，但经常是多方面综合的原因。需按成型条件、成型设备、模具结构及制造精度、塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾，然后再采取调节成型工艺参数、修整模具等方法加以解决。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。二存在问题与解决设想由于本人在模具设计方面经验不足，本毕业设计的模具还有一些不足，例如产品中存在的一定量的溶接痕、产品边缘有气泡产生等问题，希望在以后积累更多的经验，解决可能出现的缺陷问题。另外，本产品属于薄壁类零件，在注塑过程中，使用冷流道可能降低了产品的注塑质量，使产品产生缺陷，而且注塑周期较长，而如果使用热流道技术，可以节约流道中的废料，热流道的优点有大大缩短注塑周期，减少缩模力，改善制品的变形、飞边等，减少废料、有利环保，减少污染，减少噪音，提高制品品质等等。而且热流道技术是现今模具发展的方向，但是技术难度要求较高且成本也较高，因为时间的关系和经验的不足，在本次设计中没有使用热流道技术。总结经过一个多月的时间，本人已完成本次毕业设计任务书要求做的主要内容和要求，有圆盒注射模的模具结构和工艺设计。具体内容包括模具结构设计模具型腔数量和布局的确定、注射机的选择、浇注系统设计、温度控制系统设计、模架及其标准件的选用、脱模及成型部件的设计；工艺设计注塑工艺、主要模具零件加工及模具装配工艺设计。在设计过程中，遇到不少难点，但在老师和同学的指导和帮助，加上自己的努力，都能把这些难点一一攻克，实在受益匪浅。本次毕业设计，是对我们大学阶段所学知识的一次综合考验。通过这次设计，使我对模具设计，以及计算机辅助设计建模有了进一步了解，进一步提高了自己对模具设计的能力，为我以后的工作和发展打下了一定的基础，同时使我认清了自己的能力和缺陷，为我走向社会奠定了坚实的基础。参考文献1伍先明塑料模具设计指导北京国防工业出版社,20122层华昌塑料成型工艺与模具设计北京高教育出版社，2006年73冯炳尧等编模具设计与制造简明手册上海科技出版社，19854陆亦工公差配合与测量技术北京中国传媒大学出版社,201085赵伟阁模具设计西安西安电子科技大学出版社,20066史铁梁模具设计指导北京机械工业出版社,20037李益民机械制造工艺设计简明手册北京,机械工业出版社,19938中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会中国模具设计大典南昌江西科学技术出版社20039李海梅,申长雨主编注塑成型及模具设计实用技术北京化学工业出版社,2002您好，为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O_O谢谢ALARGEGROUPOFTEAMERCHANTSONCAMELSANDHORSESFROMNORTHWESTCHINASSHAANXIPROVINCEPASSTHROUGHASTOPONTHEANCIENTSILKROAD,GANSUSZHANGYECITYDURINGTHEIRJOURNEYTOKAZAKHSTAN,MAY5,2015THECARAVAN,CONSISTINGOFMORETHAN100CAMELS,THREEHORSEDRAWNCARRIAGESANDFOURSUPPORTVEHICLES,STARTEDTHETRIPFROMJINGYANGCOUNTYINSHAANXIONSEPT19,2014ITWILLPASSTHROUGHGANSUPROVINCEANDXINJIANGUYGURAUTONOMOUSREGION,ANDFINALLYARRIVEINALMATY,FORMERLYKNOWNASALMAATA,THELARGESTCITYINKAZAKHSTAN,ANDDUNGANINZHAMBYLPROVINCETHETRIPWILLCOVERABOUT15,000KILOMETERSANDTAKETHECARAVANMORETHANONEYEARTOCOMPLETETHECARAVANISEXPECTEDTORETURNTOJINGYANGINMARCH2016THENTHEYWILLCOMEBACK,CARRYINGSPECIALTYPRODUCTSFROMKAZAKHSTANASMALLARTTROUPEFOUNDEDSIXDECADESAGOHASGROWNINTOAHOUSEHOLDNAMEINTHEINNERMONGOLIAAUTONOMOUSREGIONINTHE1950S,ULANMUQIRARTTROUPEWASCREATEDBYNINEYOUNGMUSICIANS,WHOTOUREDREMOTEVILLAGESONHORSESANDPERFORMEDTRADITIONALMONGOLIANMUSICANDDANCESFORNOMADICFAMILIESTHE54YEAROLDWASBORNINTONGLIAO,INEASTERNINNERMONGOLIAANDJOINEDTHETROUPEIN1975HESAYSTHEREARE74BRANCHTROUPESACROSSINNERMONGOLIAANDACTORSGIVEAROUND100SHOWSEVERYYEARTOLOCALNOMADICPEOPLE“ICANSTILLRECALLTHEDAYSWHENITOUREDWITHTHETROUPEINTHEEARLY80SWESATONTHEBACKOFPICKUPTRUCKSFORHOURSTHESKYWASBLUE,ANDWECOULDNTHELPBUTSINGTHEFOLKSONGS,“NASUNSAYSTHEVASTNESSOFINNERMONGOLIAANDTHELACKOFENTERTAINMENTOPTIONSFORPEOPLELIVINGTHERE,MADETHEIRLIVESLONELY“THENOMADICPEOPLEWEREVERYEXCITEDABOUTOURVISITS,“NASUNRECALLS“WEDIDNTHAVEAFORMALSTAGETHEAUDIENCEJUSTSATONTHEGRASSUSUALLY,THEPERFORMANCESBECAMEABIGPARTYWITHLOCALPEOPLEJOININGIN“FORHIM,THEREWARDINGPARTABOUTTOURINGISNTJUSTABOUTSHARINGARTWITHNOMADICFAMILIESBUTALSOABOUTGAININGINSPIRATIONFORTHEMUSICANDDANCEULANMUQIRLITERALLYTRANSLATESAS“REDBURGEON“,ANDTODAYSPERFORMERSOFTHETROUPESTILLTOURTHEREGIONSVILLAGESANDENTERTAINNOMADICFAMILIES,BUTTHEIRFAMEHASSPREADAROUNDTHEWORLDONMAY16AND17,NEARLY100SINGERSANDDANCERSFROMTHETROUPEPERFORMEDATBEIJINGSPOLYTHEATERTHEIRSHOW,TITLEDULANMUQIRONTHEGRASSLAND,DEPICTEDTHEHISTORYANDDEVELOPMENTOFTHEARTTROUPE“BEINGFROMTHEREGIONALLOWEDMETOEMBRACETHECULTUREOFINNERMONGOLIAANDBEINGAMEMBEROFTHETROUPESHOWEDMEWHEREIBELONGED,“NASUN,THEARTTROUPESPRESIDENT,WHOISALSOARENOWNEDTENOR,TELLSCHINADAILYDURINGATOURIN1985,HEWENTTOAVILLAGEANDMETANELDERLYLOCALMAN,WHOTOLDHIMASTORYABOUTHISFRIENDSHIPWITHASOLIDERFROMSHENYANG,CAPITALOFNORTHEASTCHINASLIAONINGPROVINCE,DECADESAGOTHESOLIDERGAVETHEOLDMANAHANDMADESADDLEWHENTHEYBIDFAREWELLTHESTORYINSPIREDNASUNTOWRITECARVEDSADDLE,ASONGTHATLATERBECAMEONEOFHISMOSTPOPULARNUMBERSNOW,EVERYYEAR,NASUNRECRUITSYOUNGSINGERSANDDANCERSFORTHETROUPETHETROUPEHASALSODESIGNEDANEWREPERTOIRE,WHICHISMOSTLYBASEDONTHEDAILYLIVESOFMONGOLIANPEOPLE,ESPECIALLYTHELIVESOFNOMADICFAMILIES,ANDHASCOMBINEDCONTEMPORARYMUSICALELEMENTSWITHFOLKSONGSOFTHEREGIONHAIMU,A25YEAROLDKHOOMEIALOCALVARIANTOFOVERTONESINGINGSINGER,JOINEDTHETROUPETHREEYEARSAGOALONGWITHASIXMEMBERBAND,HEPERFORMSFASTSONGSANDSOFTONESTHATHEWRITESALLWHILEPLAYINGTHEHORSEHEADFIDDLE“ALTHOUGHILEARNEDTHEPIANOSINCECHILDHOODANDGREWUPLISTENINGTOVARIOUSKINDSOFMUSIC,TOME,THEFOLKMUSICOFINNERMONGOLIAISTHEROOT,“HESAYS“PERFORMINGINREMOTEVILLAGESISPLEASANTIFEELATHOMEONTHEBOUNDLESSGRASSLANDS,ANDTHEWARMPEOPLETHEREMAKEMEFEELFULFILLED“THEFIRSTROUNDOFSPRINGAUCTIONSEASONINBEIJINGENDEDLASTWEEK,BUTITFAILEDTOCREATEMUCHSPRINGINTHEARTMARKETALTHOUGHTWOPIECESOFCHINESEPAINTINGFETCHEDMORETHAN100MILLIONYUAN,THEDECLINEINTRADINGVOLUMEANDSALERATESHOWEDADOWNTURNTHISYEARINTHE“GRANDVIEWCHINESEPAINTINGHIGHLIGHT”SESSIONATCHINAGUARDIAN2015SPRINGAUCTIONS,PANTIANSHOUSREPRESENTATIVEWORKEAGLE,ROCKANDFLORAHITARECORDAUCTIONPRICEOF279MILLIONYUAN,WHILELIKERANSMASTERWORKJINGGANGMOUNTAINFETCHED1265MILLIONYUAN,ANUNEXPECTEDHIGHINRECENTYEARSHOWEVER,THETRADINGVOLUMEFELLSTO187BILLIONYUANFROM222BILLIONYUANINTHESA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