杯座模具设计论文bdfj.docx
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1、班级 00701150002 学号 0700150002332 姓名 沈斐目 录1 绪绪论11.1 塑料料模具的的现状和和发展11.2 塑料料注射模模具的设设计步骤骤21.3 课题题任务要要求32 塑塑件分析析及设计计方案确确定42.1 塑件件分析42.2 塑料料的选材材及性能能分析52.3 设计计方案的的确定73 杯杯座注射射模的详详细设计计83.1 塑料料注射成成型机的的选择83.2 注射射模具分分型面的的选择113.3 注射射模具浇浇注系统统的设计计123.4 注射射模具成成型零件件和模体体的设计计163.5 标准准模架的的选择233.6 导向向与定位位机构设设计243.7 脱模模推出机
2、机构的设设计273.8 温度度调节系系统的设设计284 模模具装配配304.1 模具具的装配配304.2 模具具的安装装及加工工要点31结束语33致谢334参考文献献351 绪绪论利用塑料料注射成成型机成成型塑料料制品的的模具就就是塑料料注射模模具,其其结构由由制品的的形状及及注射机机形式决决定的。塑塑料注射射模具是是塑料制制品中应应用最广广的,由由注射模模具生产产的制品品已占塑塑料产品品的800%以上上。注射射模具在在结构上上也是塑塑料模具具中最复复杂的。掌掌握注射射模具的的基本结结构,其其它模具具也就触触类旁通通了。1.1 塑料料模具的的现状和和发展塑料工业业是世界界上增长长最快的的工业之
3、之一。自自19227年聚聚氯乙烯烯塑料问问世以来来,随着着高分子子化学技技术的发发展,各各种性能能的塑料料,特别别是聚酰酰胺、聚聚甲醛、AABS、聚聚碳酸酯酯、聚砜砜、聚苯苯醚、氟氟塑料等等工程塑塑料发展展迅速,其其速度超超过了聚聚乙烯、聚聚丙烯、聚聚氯乙烯烯与聚苯苯乙烯等等四种通通用塑料料,使塑塑件在工工业产品品与生活活用品方方面获得得广泛的的应用,以以塑料代代替金属属的实例例,比比比皆是。塑塑料有着着一系列列金属所所不及的的优点,诸诸如:重重量轻、耐耐腐蚀、电电气绝缘缘性好、易易于造型型、生产产效率高高与成本本低廉等等。但也也存在许许多自身身的缺陷陷,诸如如:抗老老化性、耐耐热性、抗抗静电
4、性性、耐燃燃性及比比机械强强度低于于金属。但但随着高高分子合合成技术术、材料料改性技技术及成成型工艺艺的进步步,愈来来愈多的的具有优优异性能能的塑料料高分子子材料不不断涌现现,从而而促使塑塑料工业业飞跃发发展22。我国模具具生产厂厂中多数数是自产产自配的的工模具具车间(分分厂),自自产自配配比例高高达600%左右右,而国国外模具具超过770%属属商品模模具。专专业模具具厂大多多是“大而全全”、“小而全全”的组织织形式,而而国外大大多是“小而专专”、“小而精精”。国内内大型、精精密、复复杂、长长寿命的的模具占占总量比比例不足足30%,而国国外在550%以以上。220044年,模模具进出出口之比比
5、为3.7:11,进出出口相抵抵后的净净进口额额达133.2亿亿美元,为为世界模模具净进进口量最最大的国国家33。模具是塑塑件生产产的重要要工艺装装备之一一。模具具以其特特定的形形状通过过一定的的方式使使原料成成型。不不同的塑塑料成型型方法使使用着不不同的模模塑工艺艺和原理理及结构构特点个个不相同同的塑料料模具。塑塑件质量量的优劣劣及生产产效率的的高低,模模具因素素占800%。一一副质量量好的注注射模可可以成型型上百万万次,压压缩模大大约可以以生产225万件件,这些些都同模模具设计计和制造造有很大大的关系系。在现现代塑件件生产中中,合理理的模塑塑工艺、高高效的模模塑设备备、先进进的塑料料模具和和
6、制造技技术是必必不可少少的因素素,尤其其是塑料料模具对对实现塑塑料加工工工艺要要求、塑塑件的使使用要求求和造型型设计起起着重要要的作用用。高效效的全自自动设备备也只有有装上能能自动化化生产的的模具才才可能发发挥其效效能,产产品的生生产和更更新都是是以模具具的设计计制造和和更新为为前提。随随着国民民经济领领域的各各个部门门对塑件件的品种种和产量量需求愈愈来愈大大、产品品更新换换代周期期愈来愈愈短、用用户对塑塑件质量量的要求求愈来愈愈高,因因而对模模具设计计与制造造的周期期和质量量提出了了更高的的要求,促促使塑料料模具设设计和制制造技术术不断向向前发展展,从而而也推动动了塑料料工业生生产高速速发展
7、。随着塑料料制品在在机械、电电子、交交通、国国防、建建筑、农农业等各各行业广广泛应用用,对塑塑料模具具的需求求日益增增加,塑塑料模具具在国民民经济中中的重要要性也日日益突出出。模具具作为一一种高附附加值和和技术密密集型产产品,其其技术水水平的高高低已经经成为一一个国家家制造业业水平的的重要标标志之一一4。1.2 塑料料注射模模具的设设计步骤骤注射模具具的设计计,在传传统上一一般按如如下步骤骤进行:(1)确确定型腔腔的数目目。确定定方法有有多种,如如锁模力力、根据据最大注注射量、根根据制品品精度要要求、根根据经济济性等,在在设计时时应根据据实际情情况采用用哪一种种方法。(2)选选定分型型面。虽虽
8、然在制制品设计计阶段分分型面已已经考虑虑或者选选定,在在模具设设计阶段段仍应再再次校核核。从模模具结构构及成形形工艺的的角度判判断分型型面的选选择是否否合理。(3)型型腔的配配置。这这是模具具结构总总体方案案的规划划和确定定。因为为一旦型型腔布置置完毕,浇浇注系统统的走向向和类型型便已确确定。冷冷却系统统和脱模模机构在在配置时时也必须须给予充充分的注注意。要要避免各各种系统统的干涉涉。布置置结束后后,模板板的外形形尺寸基基本上就就可以确确定下来来。在此此基础上上可以选选定合适适的模架架。(4)确确定浇注注系统。浇浇注系统统设计的的合理性性对制品品的质量量和生产产效率有有着决定定性的影影响。(5
9、)确确定脱模模方式。在在确定脱脱模方式式时首先先要确定定制品和和流道凝凝料滞留留哪一侧侧,必要要时要设设计强迫迫制品滞滞留的结结构(如如拉料杆杆),然然后再决决定是采采用的是是推杆结结构还是是推件板板结构。(6)冷冷却系统统和脱模模机构的的结构设设计。冷冷却系统统与脱模模机构的的同步设设计有助助于两者者的很好好协调。(7)确确定凹模模和型芯芯的结构构和固定定方式。当当采用镶镶块式凹凹模或型型芯时,应应合理地地划分镶镶块并同同时考虑虑到这些些镶块及及镶块固固定板的的强度、刚刚度、可可加工性性、紧固固性及可可更换性性。(8)确确定排气气方式。由由于在一一般的注注射模中中注射成成形的气气体可以以通过
10、分分型面和和推件杆杆处的空空隙排出出,因此此,注射射模具的的排气问问题往往往被忽略略。(9)绘绘制模具具的结构构草图。在在以上工工作的基基础上绘绘制注射射模具的的结构草草图。在在总体结结构设计计时切忌忌将模具具结构设设计得过过于复杂杂,应优优先考虑虑采用简简单的模模具结构构形式。结结构草图图完成后后,应与与工艺、产产品设计计及模具具制造及及使用人人员共同同研究讨讨论直至至相互认认可。(10)绘绘制模具具的装配配图。装装配图应应尽量按按照国家家标准绘绘制。装装配图中中要清楚楚的表明明各零件件的装配配关系,以以便于工工人装配配。装配配图上应应尽量包包括主要要尺寸,并并填写名名细表和和标题栏栏,还应
11、应有技术术要求。(11)绘绘制模具具零件图图。由模模具装配配图上拆拆绘零件件图的顺顺序是先先内后外外,先复复杂后简简单,先先成形后后结构零零件。(12)编编写设计计说明书书。设计计说明书书中除了了编写设设计任务务书、注注射成形形工艺卡卡外,还还应有以以下内容容:模具具与注射射机有关关参数的的校核;型腔数数目的计计算依据据;浇注注系统、冷冷却系统统的设计计计算;成形零零件的尺尺寸与公公差计算算;凹模模壁厚和和垫板厚厚度的、刚刚度与强强度校核核,型芯芯偏移和和变形计计算;开开模力与与脱模力力计算、推推杆数目目与直径径的计算算;调温温系统的的热平衡衡和传热热面积计计算,包包括冷却却通道的的直径、长长
12、度和数数量;弹弹簧的强强度与刚刚度计算算。1.3 课题题任务要要求本课题是是杯座注射射模设计计与应用用。主要要利用PPROEE三维设设计软件件实现模模具的设设计与制制造。完完成该注注射模具具装配图图设计,全全部零件件图纸设设计,模模具成型型零件PPROEE三维造造型设计计,以及及完成该该注射模模具的制制造工艺艺设计。2 塑塑件分析析及设计计方案确确定2.1 塑件件分析图2.11所示为为杯座三三维图图2.11 杯座座三维图图2.1.1 结构分分析如下下 从零件件图上分分析,该该零件外外形为圆圆柱形,塑塑件成型型壁厚较较薄(00.800mm),成型型时易发发生翘曲曲、变形形;造成成圆柱直直径不协协
13、调。该该零件属属于中等等复杂程程度55。2.1.2 表面质质量分析析该零件的的表面除除要求没没有缺陷陷、毛刺刺,内部部不得有有导电杂杂质外,没没有特别别的表面面质量要要求,故故比较容容易实现现。综上分析析可以看看出,注注射时在在工艺参参数控制制得较好好的情况况下,零零件的成成型要求求可以得得到保证证。2.2 塑料料的选材材及性能能分析67本塑件属属于一种种外观产产品,对对外观要要求较严严格,如如图2.2所示示。其材材料采用用的是聚聚丙烯(PPP),其其材质为为:PPP。图2.22 杯座座实体零零件图2.2.1 塑件材材料的使使用性能能聚丙烯密密度小,强强度、刚刚性、硬硬度、耐耐热行均均优于HH
14、DPEE,可在在1000左右使使用。具具有优良良的耐腐腐蚀性,良良好的高高频绝缘缘性,不不受湿度度影响,但但低温变变脆,不不耐磨,易易老化。适适于制作作一般机机械零件件、耐腐腐蚀零件件和绝缘缘零件。2.2.2 塑件材材料的加加工特性性(1)结结晶性塑塑料,吸吸湿性小小,可能能发生熔熔体破裂裂,长期期余热金金属接触触已发生生分解;(2)流流动性极极好,溢溢边值00.033mm左左右;(3)冷冷却速度度快,浇浇注系统统及冷却却系统的的散热应应适度;(4)成成型收缩缩范围大大,收缩缩率大,已已发生缩缩孔、凹凹痕、变变形,取取向性强强;(5)注注意控制制成型温温度,料料温低时时取向性性明显,尤尤其低温
15、温高压时时更明显显,模具具温度低低于500以下塑塑件无光光泽,已已产生熔熔接痕、流流痕;990以上时时易发生生翘曲、变变形;(6) 塑件应壁壁厚均匀匀,避免免缺口、尖尖角,以以防止应应力集中中。2.2.3 表2-1塑件件材料的的物理性性能、热热性能密度 g/ccm30.9000.91质量体积积 cmm3/g1.1001.11吸水率 224h0.0110.03熔点 1701766熔融指数数 g/10mmin230维卡针入入度 1401500热变形温温度 1021155线膨胀系系数 10-59.8比热容 JJ/(kkgK)19300热导率 WW/(mmK)0.12262.2.4 表2-2 塑塑件材
16、料料的成形形条件 注塑塑成型机机类型螺杆式 密度度 gg/cmm30.9000.91 计算算收缩率率 %1.02.55预热 温度度 801100时间 h12料筒温度度 后段 1601800中段1802000前段2002200模具温度度 80990 注塑塑压力 MPPa701140成形时间间 s注塑时间间20660高压时间间03冷却时间间20990总周期501160 螺杆杆转速 r/minn48后处理方法温度 70-1100时间 hh1-22.3 设计计方案的的确定(1)确确定分型型面分型面是是分开模模具,取取出制品品的面。注注射模具具有一个个分型面面和多个个分型面面的模具具。结合合相关零零件的
17、特特点,选选择零件件的最大大端即零零件的低低面为分分型面,这这样,在在开模时时容易取取出零件件。具体体的形式式如图所所示:(2)确确定行腔腔数及其其排列 考虑成成型因素素,采用用1模22腔(3)确确定浇注注系统 产品外外观及模模具制造造原因,该该模具采采用直接接点浇口口形式,从从主型芯芯上进胶胶,这是是因产品品外观结结构的原原因,进进胶点被被在杯座座底部,无无外观影影响。(4)确确定脱模模方式利用弹簧簧力的作作用进行行开模,当当模具开开模到一一定的距距离时,由由于定距距销的作作用,动动模继续续分离的的同时,利利用定模模顶出使使洗发水水瓶盖的的小盖顶顶出,这这样使得得塑件都都跟着动动模运动动,当
18、分分离到一一定的距距离后,此此时采用用推杆就就能把留留在动模模上的塑塑件推脱脱,推杆杆固定在在模具的的推杆固固定板上上,由注注塑机顶顶出装置置推动,实实现零件件的脱落落,并依依靠弹簧簧力的作作用使复复位杆复复位。(5)确确定型腔腔、型芯芯结构和和固定方方式由于制件件的内部部结构较较复杂,故故该模具具的动模模(型腔腔)采用用的是镶镶拼式结结构,而而定模(型型芯)采采用的是是定位螺螺钉固定定和压板板固定的的结构,这这样便于于磨损后后可以更更换。(6)确确定冷却却及排气气方式由于PPP塑料成成型时的的模具温温度为880990度,故故模具不不需要专专门设置置加热装装置,只只要设置置冷却冷冷却系统统即可
19、,但但注塑前前要对模模具进行行预热,使使模具温温度达到到80度度左右再再注塑。因因聚丙烯烯(PPP)料对对温度较较敏感,该该产品成成型在定定模部分分又较少少,所以以模具定定模部分分将不考考虑设冷冷却系统统;动模模冷却系系统设计计为串联联冷却方方式,利利用铜管管镶入模模具冷却却孔内串串联冷却却。排气气主要是是通过分分型面间间隙排出出,而不不必再开开设专门门的排气气槽。三 洗洗发水瓶瓶盖注射射模的详详细设计计3.1 塑料料注射成成型机的的选择注射机是是塑料注注射成型型所用的的设备,一一副注射射模只能能安装在在与其相相适应的的注射机机上使用用,因此此设计注注射模应应该详细细了解注注射机的的技术规规范
20、,以以保证模模具安装装在注射射机上能能正常工工作,符符合零件件加工工工艺的要要求。注射机规规格的确确定主要要是根据据塑件的的的大小小及型腔腔的模具具和排列列方式,在在确定模模具结构构形式及及初步估估算外形形尺寸的的前提下下,设计计人员应应对模具具所需的的注射量量、锁模模力、注注射压力力、拉杆杆间距、最最大和最最小模具具厚度、推推出形式式、推出出位置、推推出行程程、开模模距离进进行计算算。根据据这些参参数选择择一台和和模具相相匹配的的注射机机。3.1.1 注射量的的计算注塑机的的最大注注射量是是指柱塞塞或螺杆杆在作一一次最大大注射行行程时,注注射装置置所能达达到的最最大注出出量。目目前我国国已统
21、一一规定用用加工聚聚苯乙烯烯塑料时时注射机机一次所所能注出出的公称称容积来来表示。为为了保证证正常的的注射成成型,选选择注射射机时,注注塑机的的最大注注塑量应应大于制制品的质质量或体体积(包包括流道道及浇口口凝料和和飞边),通通常注塑塑机的实实际注塑塑量最好好在最大大注塑量量的800。对于规则则的图形形可以通通过相关关的体积积公式来来实现,而而对于一一些复杂杂或不规规则的实实体图形形我们可可以通过过相关软软件(如如UG、PPRO/E)来来实现体体积计算算。对于于该制品品来说属属于不规规则实体体,因此此,不能能通过体体积公式式来计算算体积,必必须要借借助相关关软件来来实现体体积计算算。这里里,借
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