毕业设计调味壶注射模具设计(共47页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上Xx 科 技 大 学调味壶身注塑模具设计院 系 专 业 年级 、 班级 姓 名 指 导 教 师 毕业设计日期 Xx科技大学教务处印制调味壶身注塑模具设计【摘要】 本次毕业设计的题目是:调味壶身的塑件注射模。本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚,斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小;其中最重要的是确定型芯和型腔的结构,例如是采用整体式还是镶拼式,以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具受力,脱模机构的设计,合模导向机构的设计,冷却系统的
2、设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件土及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。 【关键词】 调味壶身,注塑机,分型面,浇注系统专心-专注-专业Seasoning pot injection mold design【Abstract】 The graduation design topic is: seasoning pot body of the injection mould for plastic parts. The design is mainly through the plastic parts of the shape, size and accuracy requ
3、irements for injection molding technology feasibility analysis. Plastic molding technology mainly includes the plastic parts of the wall thickness, slope and rounded and the availability of core pulling mechanism. Through the above analysis to determine the mold parting surface, the number of cavity
4、, the sprue form, position and size; one of the most important is the identification of the core and cavity structure, for example is the use of the whole the type of type still, and their fixed position and locking means. In addition to the die stress analysis, demoulding mechanism design, mold clo
5、sing mechanism design, cooling system design. The final drawing die assembly assembly drawing and the main die parts of soil and preparing molded parts manufacturing machining process card.【Key Words】 Seasoning pot body, injection molding machine, the parting surface, gating system 目 录1 绪 论1.1课题的背景及
6、意义注塑模具设计是注塑生产准备工作的基础,是注塑生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。注塑设计水平标志着注塑生产工艺的先进性、合理性以及生产成本的经济性,它在很大程度上反映了生产技术水平。注塑件的质量、生产效率以及生产成本等,与注塑模具设计和制造有直接关系1。调味壶身注塑模具设计,课题来源于生产实际。选择这个课题,希望运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识,正确地解决注塑模具设计中的工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计和零件设计等问题,提高结构设计的能力。1.2注塑模具工业发展的概况及应用现状塑料模具工业近20年来发展十分迅速,早在10年前塑料的年产量按体
7、积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和,塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用2。塑料制品成型方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成型,世界塑料模具市场中塑料成型模具产量中约半数以上是注塑模具3。1.3注塑模在国内外的研究现状和发展趋势我国模具近年来发展很快。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10,仅次于日本、美国而位列世界第三4。除了国有专业模具厂外,广东的中外合资和外商独资模具企业现有几千家,乡镇企业也快速崛起;江苏昆山建成了模具工业群;浙江黄岩被誉为“模具之乡”。中国
8、模具的“珠江三角洲、长江三角洲、以成都和重庆为代表的西部模具”三足鼎立局面已经基本形成。自产自用模具不再占主导地位,商品化模具已经达到50%左右,国内生产的低档模具供大于求,而精密、大型、复杂、长寿命的模具,依赖进口的状况也得到改善,中高档模具的国内市场占有率已经达到约60%。目前,就整个模具市场来看,进口模具约占市场总量的20%左右,中高档模具进口比例为40%5。目前,国内模具市场不断扩大,国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具国际采购的趋向十分明显。展望未来,国际、国内模具市场总体发展前景美好。我国模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期6。近年来, 中国模具工业的现状
9、大致可以从以下两个方面来讲:(1)模具的产值与出口量增长明显。从整体情况来看,我国已经步入模具工业大国之列,但是距模具强国还有相当差距。(2)模具制造水平不断提高。近几年,以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的、技术含量较高的中高档模具的比重进一步提高,现在中高档模具所占比重已经达到35以上7。高新技术在欧美模具企业得到广泛的应用,欧美许多模具企业的生产技术水平,在国际上是一溜的.将高新技术水平应用与模具的设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证8。国外先进工业国家在模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/CAM技术,开发新品速度快、精度高,质量较有保证。9大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、
10、高精度的特点, 在材料上则使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料,进一步提高了模具的性能。一些工业发达国家的模具企业应用CAD技术已从二维设计发展到三维设计,而且三维设计已达70%以上10。总观世界模具的发展情况,模具工业越来越走向成熟,但科技创新的脚步依然大步前进,依靠科学技术的力量模具发展还有很大的空间。模具技术未来发展趋势主要是向信息化高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说,发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用。并持续提高效率,特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD/CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展。并提高模具CAD/CAM系统专
11、用化程度11。1.4本设计的主要任务根据注射成型工艺、注塑模具设计、模具制造等理论知识及要求,结合生产实习的综合性知识,参考现有的注塑模具设计资料,结合工艺特点及功能、技术要求完成杯盖注塑模具的设计。即通过系统的设计计算确定模具的分型面、型腔布局、浇注系统及加热与冷却系统等,并完成总装配图及零件图的设计。利用Autocad画出模具的二维零件图、总装配图,再利用proe软件画出模具的三维零件图、三维总装配图。2注塑工艺分析12132.1塑件工艺分析(1)塑件结构尺寸分析图2.1为调味壶身的三维图,图2.2为调味壶身的二维图。按调味壶产品的使用要求,应选用聚苯乙烯PS材料。该材料具有良好的成型性、
12、耐水性、化学稳定性用较好的机械强度和刚度。对塑件的基本要求:1. 制件外形圆整光滑,不允许有却料、冷夹、裂纹、夹边等缺陷。2. 壶身壁厚分布均匀。3. 各交接处圆弧过渡,未注圆角为R2R5.4. 勾形柄部和壶嘴与壶身的连接应牢固。图2.1三维制件图图2.2二维图(2)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。该制件为外观件,要求外表美观无斑点、无熔接痕,表面粗糙度可取Ra1.6。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。(3)脱模斜度该塑件的壁厚约为1.0mm。
13、脱模斜度的大小主要取决于塑件的收缩率,塑件的形状、壁厚及塑件的部位等因素。查表可知PS的脱模斜度:型芯最小脱模斜度取50,型腔最小脱模斜度取1,塑件上的加强筋单边应有4的斜度。2.2化学和物理特性1.材料性能 PS一般为头尾结构,主链为饱和碳链,侧基为共轭苯环,使分子结构不规整,增大了分子的刚性,使PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在,PS具有较高的Tg(8082),所以在室温下是透明而坚硬的,由于分子链的刚性,易引起应力开裂。 聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好,次于F-4、PPO。另外,在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,但抗
14、放射线能力是所有塑料中最强的。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,所以易成型加工,特别是注射成型容易,适合大量生产。成型收缩率小,成型品尺寸稳定性也好。 机械性能PS的分子量过高,加工困难,所以通常聚苯乙烯的分子量为520万。PS的机械性能,随温度升高,刚性(弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降,而断裂伸长率较大。PS的透明性好,透光率达8892%,仅次于丙烯酸类聚合物,折射率为1.591.60。故可用作光学零件,但它受阳光作用后,易出现发黄和混浊。PS有主要缺点是性脆和耐热性低。对PS进行改性,如橡胶改性的高抗冲PS(HIPS);MMA-丁二烯-苯乙烯(MBS);A(丙烯腈)
15、B(丁二烯)S ,在工业上应用最广泛的是ABS塑料。 优异、持久的隔热保温性:挤塑板,导热系数为0.028w/mk,具有高热阻、低线性膨胀率的特性。其导热系数远远低于其它 的保温材料如:EPS板、发泡聚氨酯、保温砂浆、水泥珍珠岩等。同时由于本材料具有稳定的化学结构和物理结构,确保本材料保温性能的持久和稳定。 优越的抗水、防潮性挤塑板具有紧密的闭孔结构。聚苯乙烯分子结构本身不吸水,板材的正反面又都没有缝隙,因此,吸水率极低,防潮和防渗透性能极佳。 高强度抗压性:挤塑板由于发泡结构紧密相连且壁间无缝隙,所以其抗压强度极高,即使长时间水泡仍维持不变。因此用作泊车平台、机场跑道、高速公路等领域能受到良
16、好的抗冲击性。 防腐蚀、经久耐用性:一般的硬质发泡保温材料使用几年后易产生老化,随之导致吸水造成性能下降。而挤塑板因具有优异的防腐蚀、防老化性、保温性,在高水蒸汽压力下,仍能保持其优异性能,使用寿命可达到30-40年。 轻质、高硬度挤塑板完全的闭孔发泡结构形成轻质,而均匀的蜂窝结构造成高硬质,但又不像聚氨酯发泡、酚醛发泡那样发脆,因此不易破损,不仅搬运、安装轻便,切割容易,用作屋顶保温时不会影响结构的承受能力。 高品质环保型:挤塑板不会发生分解和霉变,不会有有害物质挥发,化学性质稳定。同时在生产过程中,利用环保型原料,不产生有害气体,没有废水产生,所形成的固体下脚料,可回收处理再利用,是高品质
17、环保型产品。 应用聚苯乙烯的经常被用来制作泡沫塑料制品。聚苯乙烯还可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的应用有各种一次性塑料餐具,透明CD盒等等。发泡聚苯乙烯(保丽龙)于建筑材料使用上,自2003年广泛使用于中空楼板隔音隔热材。成型特点:最高工作温度为6080。当加热至Tg以上,PS转变为高弹态,且保持这种状态在较宽的范围内,这就使其热成型提供方便。PS的热变形温度为7080,脆化温度为-30,PS在高真空和330380下剧烈降解。2.3注塑模工艺PS的注射工艺参数注射类型柱塞式螺杆转速(r/min)喷嘴形式直通式温度()160170机筒温度前段 ()17
18、0190中段 ()后段 ()140160模具温度()2060注射压力(MPa)60100保压力(MPa)3040注射时间(S)03保压时间(S)1540冷却时间(S)1530成型周期(S)40903注射机的选择与校核3.1注射机型号初选利用三维模型,经proe软件分析得:塑件体积:V塑15.405cm塑件质量:m塑V塑1.0515.405g16.175g 塑件密度=1.05g/ cm 制品的正面投影面积:S43.175cm2根据以上分析,初步定注射机为上海第一塑料机厂XS-ZY-125型注塑机,注射容量为125,注射压力为147MPa,合模力为800KN,注射方式为螺杆式,喷嘴球半径R为16m
19、m,喷嘴口直径为4mm。3.2注射机参数的校核(1)注射量的校核注射模内的塑件及浇注系统凝料的总熔量应在注射机额定注射量的80%以内,即 (3.1)式中: 单个塑件的容积()或质量(); 此文档为不完全文件,我这有全套毕业设计压缩包,里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸,翻译,开题报告,实习报告,你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我,qq号或,我这里还有其他题目的毕业设计全本,欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦!欢迎下次光临!n 模具的型腔数目。则0.810690(43.175+1.84)=0.405106(N),符合要求。(3)注射压力的校核注射机最大压力应大于塑件成型所需的
20、压力,即 (3.3)式中 注射机最大注射压力(Mp); 塑件成型所需的压力(Mp),PS塑料注射压力查表得60100 Mp。则147 100(Mp),符合要求。4型腔布局与分型面的设计4.1型腔数目及布局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 (4.1)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)。则根据上述公式估算, ,根据零件的复杂程度和结构,在这里我们采用一模一腔。4
21、.2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:(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。(2)便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。(3)保证塑件的精度要求。(4)满足塑件的外观质量要求。(5)便于模具加工制造。(6)对成型面积、排气效果的影响。5浇注系统的设计5.1浇注系统设计的基本要点浇注系统的设计包括主流道的选择,分流道截面形状和尺寸的确
22、定,浇口位置的选择,浇口形式及浇口截面尺寸的确定。当采用点浇口时,为了确保分流道的脱落,还应注意脱浇口装置的设计。在设计浇注系统时,首先是选择浇口的位置,浇口位置选择的适当与否,将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。浇口位置的选择应遵循以下原则:1.设计浇注系统时,流道应尽量减少弯折,表面粗糙度为Ra1.6Ra0.8mm.2.设计浇注系统时,应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔,浇注系统应按型腔布局设计,尽量与模具中心线对称。3.塑胶制品投影面积较大时,在设计浇注系统时,应避免在模具的单面开设浇口,否则会造成注塑时受力不均。4.设计浇注系统时,应考虑去除浇口方便,修正浇口时在塑胶制
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