毕业设计(论文)-衬套注塑模设计(全套图纸)(26页).doc
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1、-毕业设计(论文)-衬套注塑模设计(全套图纸)-第 25 页衬套注射模模具设计摘要塑料制品已在工业,农业,国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电子业中则为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品,产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。成型工艺和制品的设计。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模,挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制。可实现半自动化或自动化作业。 塑料注射模主要用于热塑料制品的成型,已成功的用于成型热固塑性塑料制品,它是塑料制品生产中十分重
2、要的工艺装置。注射模的基本组成是:定模机构,动模机构,浇注系统,导向装置,顶出机构,芯机构,冷却和加热装置,排气系统。 因注射模成型的广泛适用,正是我这个设计的根本出发点。衬套注射模模具设计是编写者两个月以来所编写的毕业设计说明书。主要介绍:注射模的整个过程,包括成型零部件、推出机构、流道等一些设计。在论文书写过程中,通过一个月的时间对原始资料进行搜集,充分考虑模具的各种结构并和指导老师及同学之间进行讨论,最终选择了论文所写的模具结构。本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的,包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、注射模具成型、工程材料等;一部分是通过查手册所得;还
3、有少部分是同学之间的交流和自己三年的实习总结。关键词:两板式、中心浇口、推件板。目录摘要11 绪论21.1 模具在加工工业中的地位31.2 模具的发展趋势41.3 设计在学习模具制造中的作用51.4 来源背景:52 原始资料62.1 塑料制品产量和生产要求:62.2 塑料品种牌号:62.3 制品图样73 基本参数93.1 注射机选择93.2模具型腔数目的计算103.3 模架选择114 成型零件尺寸及结构124.1聚酰胺的收缩率(S)124.2 型芯尺寸及结构设计124.3 型腔尺寸及结构设计135 模具结构155.1 模具结构图155.2模具与成型机械关系的校核156 浇注系统186.1 概述
4、186.2 浇注系统的设计186.3合模导向机构的设计217 推出机构237.1 概述237.2 推出机构248 支承零件249 冷却系统2410 模 具 的 装 配2410.1 模具的装配顺序2510.2 开模过程分析27结束语27参考文献281 绪论1.1 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度,要求高效率、自动化操作
5、简便;从模具制造的角度,要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次,在加工过程中,模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时,应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动,为此,常采用自动开合模自动顶出机构,在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时,模具的费用在制件上的成本所占的比
6、例将会很大,这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具,以降低成本。现代生产中,合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素,尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用,产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大,对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展1.2 模具的发展趋势近年来,模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看,模具的发展趋势可分为以下几个方
7、面:加深理论研究在模具设计中,对工艺原理的研究越来越深入,模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展,使得产品的产量和质量都得到很大的提高。高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具,对提高产品质量,提高生产率,降低成本起了很大的作用。大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大,于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具,为了满足这些要求,研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。革新模具制造工艺 在模具制造工艺上,为缩短模具的制造周期,减少钳工的工作量,在模具加工工艺上作了很大的改进,特别是异形型腔
8、的加工,采用了各种先进的机床,这不仅大大提高了机械加工的比重,而且提高了加工精度。标准化 开展标准化工作,不仅大大提高了生产模具的效率,而且改善了质量,降低了成本。1.3 设计在学习模具制造中的作用 通过对模具专业的学习,掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求,各种模具的结构特点及设计计算的方法,以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面,掌握一般机械加工的知识,金属材料的选择和热处理,了解模具结构的特点,根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用,综合检验大学期间所学的知识。1.4 来源背景:衬套为PA1010塑料制品,采用注射模进行成型,这种
9、制品结构比较简单,加工难度不大。目的:通过本课题的设计,能够懂得模具的整个设计过程及综合性的掌握本专业知识,能够掌握Pro/E、CAD、Word等软件的操作方法。要求:设计本课题的要求的理论联系实际。在学习好相关的设计理论知识的同时,还必须了解实践操作。另外,设计的模具首先要能制造出来,还要有一定的使用价值。实际意义:通过本课题的设计,可以更好的掌握模具的整个设计过程。在设计过程中,定会遇到许多以前没有遇到的问题,有问题就会促使自己想尽一切办法去解决,从中获得一定的知识。把整个设计做完之后,就会对知识有个系统的了解。另外,通过对Pro/E、CAD、Word等软件的操作,可以有更好、更熟练的操作
10、技能。这些工作对我以后的人生将是一笔大财富。主要设计内容:本课题的设计主要包括成型零件的设计、浇注系统的设计、导向及定位部分的设计、推出与复位部分的设计、固定支承和紧固件的设计、模具结构的整体设计、工艺过程的编写及对Pro/E、CAD、Word等软件的操作技术。2 原始资料2.1 塑料制品产量和生产要求:根据图纸要求,此制品为小批量生产,在生产要求上不是很高,所以在模具设计时应力求结构简单,但要能达到制品的各种要求。2.2 塑料品种牌号:此制品要求的材料为聚酰胺,牌号为PA1010。聚酰胺是无色,透明并有光泽的非结晶型的线型结构的高聚物,流动性好,其原料来源广泛,石油工业的发展促进了聚酰胺大规
11、模的生产。特点:无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。生产方法:淤浆法。在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。液相本体法。在70和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合。气相法。在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。成型特性: 1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性
12、好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中.2.3 制品图样2.3.1具体尺寸及要求如图2.1 图 2.12.3.2 根据制品尺寸几何形状进行分析2.3.2.1 尺寸及公差从制品所给的尺寸及公差查塑料模塑成型技术表3-7为4级精度等级,查表3-8得4级精度等级为一般精度,从经济方面考虑,在模具设计时模具精度等级也应设计成一般精度等级。2.3.2.2 塑料制品的形状如图
13、2.1,此制品为衬套形制品,制品体积较大。塑料制品的壁厚由图1.1可知,此制品最大壁厚为14mm,最小壁厚为3mm。壁厚均匀,但是网格较多,它会固化或冷却速度的不同引起收缩不均匀,从而在制品内部产生内应力。因此在模具设计时要进行冷却系统的设计及适应选择浇口。2.3.2.3 脱模斜度所设计的制品没有脱模斜度,即脱模斜度为零,这样制品对型心的包紧力大,脱模时较有脱模斜度的难,生产时可喷涂脱模剂。2.3.2.4分型面的选择 塑料在模具型腔凝固形成塑件,为了将塑件取出来,必须将模具型腔打开,也就是必须将模具分成两部分,即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则: (1)分型面的
14、选择有利于脱模:分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分,由于推出机构通常设置在动模的一侧,将型芯设置在动模部分,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大,内孔较小或者有嵌件时,为了使塑件留在动模,一般应将凹模也设在动模一侧。 (2)分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 (3)分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。(4)分型面应有利于侧向抽芯,但是此模具无须侧向抽芯,此点可以不必考虑。3 基本参数3.1 注射机选择根据塑料制品的体积或质量,查书可选定注塑机型号为SZ-100/60.注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量:100cm 注塑
15、速率:50(g/s)塑化能力:20(Kg/h) 锁模力:600KN注塑机拉行间距:440340mm顶出行程:260mm 最小模厚:280mm最大模厚:340mm 模板行程:200mm 注塑机定位孔直径:55 mm 喷嘴球半径:SR153.2模具型腔数目的计算3.2.1 计算原理通常注射机的实际注射量为注射机最大注射量的80,即 V实 = Vmax80 (3-1)式中 V实 - 制品实际所需注射量,单位cm3。 Vmax - 注射机最大注射量,单位 cm3。 由表3.1 Vmax=100cm3所以 V实=80cm33.2.2 制品体积制品的结构及尺寸如图2.1,体积如下式计算,V制=3.1423
16、543.141746-3.14235 =89697.24-41743.168305.3 =39648.78mm=39.65cm33.2.3 型腔数目确定制品数目用n表示,利用下列公式进行计算, n= V实/V制=80/39.65=1.92通过计算可以设计一个型腔。因此制品为小批量生产,暂设计型腔数目为一个。3.3 模架选择根据制品尺寸大小及型腔数目,查表模具标准应用手册表6-15初步选用250250模架具体结构如图3.1(a)、3.1(b) 图3.1 (a) 图3.1 (b)4 成型零件尺寸及结构4.1聚酰胺的收缩率(S) 查塑料制品及其成型模具设计表0.1聚酰胺的收缩率范围为0.7-2.3,
17、换算成平均收缩率ScpScp=(0.7+2.3)/2=1.5 (4-1)4.2 型芯尺寸及结构设计4.2.1. 型芯径向尺寸计算利用公式LM1=ls1(1+Scp)+ (4-2) 制品的基本尺寸为:34、查表公差为0.26 将数值代入计算 DM=34(1+1.5%)+0.26 =34.694.2.2 型芯高度尺寸Hm = hs(1+Scp%)+ (4-3)制品的基本尺寸为:46查表公差为0.28 将数值代入计算Hm= 46(1+1.5%)+2/30.28=46.874.3 型腔尺寸及结构设计4.3.1型腔径向尺寸,利用公式 LM=ls(1+Scp)- (4-6)制品的基本尺寸为:46查表公差为
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