塑料底座注射模具设计毕业设计(51页).doc
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1、-塑料底座注射模具设计毕业设计-第 44 页扬州市职业大学毕业设计设计课题: 塑料底座 注塑模模具设计系 别: 机械工程系 专 业:模具设计与制造毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解
2、大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
3、作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所
4、学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格
5、 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内
6、画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否
7、有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日目录摘要一、塑件成型工艺性分析31.1塑件的分析31.2 ABS塑料主要的性能指标:3二、拟定模具结构形式52.1分型面位置的确定52.2确定型腔数量及排列方式6三、注射机型号的确定73.1所需注射量的计算73.2注射机型号的选定73.3型腔数量及注射机有关工艺参数的校核8四、浇注系统形式和浇口的设计104.1主流道的设计104.2
8、冷料穴的设计114.3分流道的设计114.4浇口的设计124.5浇注系统的平衡13五、成型零件的结构设计和计算145.1型腔型芯各尺寸的计算145.2型腔零件强度、刚度的校核15六、模架的确定和标准件的选用166.1定模座板(150mm*200mm*20mm)166.2凸模固定板(150mm*150mm*50mm)166.3垫块(60mm)166.4动模座板(150mm*200mm*20mm)166.5推板(90mm*150mm*15mm)166.6推杆固定板(90mm*150mm*13mm)16七、合模导向机构的设计177.1导向机构的总体设计177.2导柱设计177.3导套的设计187.4
9、推板导柱与导套的设计18八、脱模推出机构的设计198.1脱模推出机构的设计原则198.2塑件推出的基本方式198.3塑件的推出机构19九、侧向分型与抽芯机构的设计20十、排气系统的设计21十一、温度调节系统的设计21十二 模具的装配、调试与维护2212.1模具的装配2212.2模具的调试2312.3模具的维护2412.4模具的工作过程24毕业设计小结25谢辞27参考文献塑料底座注塑模模具设计摘要:本次毕业设计课题来源于生活,应用广泛,但成型难度大,模具结构较为复杂,对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解,同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。塑料底座的形状较复杂,带
10、有侧抽芯的孔,在保证孔的形状是给模具的加工带了很大的难度塑料底座的注塑材料首先选用ABS料。譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致,这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。由于塑料底座的主体作用是起固定作用,它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距,势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力,造成塑件填充不满的缺陷,可以考虑采用双浇口,但应用了Pro/E的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后,发现会给塑料底座的表面带来更多的熔接痕和气孔。也可以利用模具的可靠的精度来定位,但是这样的话成本太高,而且易造成模具损坏。其他结构设计在此不再
11、赘述,详细内容见后面章节。关键词:一模2腔 侧向分型与抽芯 一次推出 一次分型一、塑件成型工艺性分析1.1塑件的分析1塑件如图1所示:2塑料名称ABS3状态颗粒状4生产纲领2万件/年5塑件的结构及成型工艺性分析(1)结构分析如下: 塑料底座的形状较复杂,带有侧抽芯的孔,需侧抽芯机构,制件尺寸不大,年产量高,采用一模出两件,由于制件形状上细下粗,易将制件倒置脱模。(2)成型工艺分析如下: 由于制件的外表面要求平整、光洁、美观,型腔表面粗糙度要Ra0.4um; 精度等级:采用一般精度5级;1.2 ABS塑料主要的性能指标: 密度 (Kg.dm-3) 1.131.14收缩率 % 0.30.8熔 点
12、130160热变形温度 45N/cm 6598弯曲强度 Mpa 80拉伸强度 MPa 3549拉伸弹性模量 GPa 1.8弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 Mpa 1839缺口冲击强度 kJ/ 1120硬 度 HR R6286体积电阻系数 cm 1013 击穿电压 Kv.mm-1 15介电常数 60Hz3.7ABS的注射成型工艺参数: 注塑机类型:螺杆式 喷嘴形式: 通用式 料筒一区 180190料筒二区 200210料筒三区 220230喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 515周期 1530温度(70) 时间(
13、0.31)二、拟定模具结构形式2.1分型面位置的确定1. 分型面的选择原则(1)有利于保证塑件的外观质量(2)分型面应选择在塑件的最大截面处(3)尽可能使塑件在动模一侧(4)有利于保证塑件的尺寸精度(5)尽可能满足塑件的使用要求(6)尽可能减少塑件在合模方向的投影面积(7)长型芯应置于开模方向(8)有利于排气(9)有利于简化模具结构2.分型面选择方案 (1)分型面选择方案I。(2)分型面选择方案II。 两者相比,I方案易使制品稳定地保留在动模上,所以选择I方案。2.2确定型腔数量及排列方式 当塑件分型面确定后,就需要考虑是采用单腔模还是多型腔模。一般来说,大中型塑件和精度要求较高的小型塑件优先
14、采用一模一腔的模具结构,但对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求),形状简单,又是大批量生产时,若采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高。对于本模具,制件有一定的公差要求和外观质量要求,但为了保证成型时的力的均匀对称性,本模具初步拟定采用一模两腔。如图5所示。三、注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备,因此设计注塑模是应该详细了解注射机的技术规范,才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔数目和排列方式,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出
15、形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机,倘若用户已提供了注射机的型号和规格,设计人员必须对这些参数进行校核,倘若不能满足要求,则必须自己调整或与用户取得商量再进行调整。3.1所需注射量的计算 1对塑件体积、质量的计算 对于该设计,用户提供了塑件的图样及尺寸,据此建立模型并对此模型分析得:塑件体积 V1 4.05 cm3。塑件质量 m1 =1.135*4.05=4.60 g2浇注系统凝料体积的初步计算 可按塑件体积的0.6倍计算,由于该模具采用一模两腔,所以浇注系统凝料体积为: V2= 2V10.624.05*0.6=4.86 cm3。3 该模具一
16、次注射所需塑料ABS 体积 V0 = 2V1+V2 = 24.86+4.05=13.77 cm3。 质量 m0 = = 1.135*13.77=15.63 g3.2注射机型号的选定近年来我国引进注射机型号很多,国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注塑模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时,最好查阅注射机生产厂家提供的注射机使用说明上标明的技术参数。注射机的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-40/25.注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量:40cm3 注塑压力:200/Mpa 注塑速率:50(g/s)塑化能力:20(Kg/h) 锁模力:2500K
17、N注塑机拉行间距:250250mm顶出行程:55mm 最小模厚:130mm最大模厚:220mm 模板行程:230mm 注塑机定位孔直径:55 mm 喷嘴球半径:SR10 3.3型腔数量及注射机有关工艺参数的校核1最大注塑量的校核注塑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塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足:0.8 V机 V塑V浇式中 V机 注塑机的最大注塑量,40cm3 V塑塑件的体积,该产品V塑4.05 V浇浇注系统体积,该产品V浇4.86 故 V机(4.05+9.72)2锁模力校核 F锁pA式中 p熔融型料在型
18、腔内的压力,该产品 A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和,经计算A=4641 mm3F锁注塑机的额定锁模力。 故 F锁pA=200Mpa4641 mm3 选定的注塑机的压力为2500KN,满足要求。3. 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核A 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具长模具宽拉杆面积 B模具闭合高度校核Hmin注塑机允许最小模厚=130mmHmax注塑机允许最大模厚=220mmH模具闭合高度=175mm故满足HmaxHHmin。(1) 开模行程校核 注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机),故注塑机的开模行程应满足下式: S机注塑机最大开模行程
19、,230mm; H1顶出距离,16mm; H2包括浇注系统在内的塑件高度,52mm; S机(H模Hmin)H1H2(510)因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系,浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。故: 230(180130)62(510)满足条件 四、浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道,具有传质、传压和传热的功能,对塑料质量影响很大。它分为普通流道系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统,包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。4.1主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处,它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状
20、为圆锥形,以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1主流道尺寸(1) 主流道小端直径 D 注射机喷嘴直径(12) 1+(0.51),取D=2mm(2) 主流道球面半径 SR0注射机喷嘴球头半径(12) 8+(12),取SR09mm (3) 球面配合高度 取h1mm。(4) 主流道长度尽量小于60mm,由实际设计的模架结合该模具的结构,取L47mm(5) 主流道大端直径 (半锥角为12 ,取2 ),=3.5mm(6) 浇口套总长L0=32+h=50mm2主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口
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