塑料盖模具设计说明书.doc
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1、课程设计说明书题目塑料盖注射成型模具设计学院:化学化工学院专业: 高分子材料 班级:高分子 0801 学号:2022061901*学生姓名:*导师姓名:张*孙 *完成日期:2022 年 5 月 12 日塑料模具设计及零件加工工艺编制摘要 本课题主要是针对盒盖的模具设计,通过对塑件进展工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品构造工艺性,具体模具构造动身,对模具的浇注系统、模具成型局部的构造、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有具体的设计,同时并简洁的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程说明该模具能够到达此塑件所要求的加 工工艺。依据题目设计的主要任务是盒盖注塑模具
2、的设计。也就是设计一副注塑模具来生产 盒盖塑件产品,以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体构造,该模具是点浇口的双分型面注射模具。由于塑件内侧有四个小凸台,无法设置斜导柱,固承受活动镶件的构造形式。其优点在于简化机构,使模具外形缩小,大大降低了模具的制造本钱。通过模具设计说明该模具能到达盒盖的质量和加工工艺要求。关键词 塑料模具 盒盖 模具AbstractThis topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , th
3、e plastic mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the pours system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system all had
4、the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested.Key wordsplastic mold the plastic lid mold1 前言随着中国当前的经济形势的日趋好转,在“实现中华民族的宏大复兴
5、”口号的倡引下,中国的制造业也日趋蓬勃进展;而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一,模具工业能促进工业产品生产的进展和质量提高,并能获得极大的经济效益,因而引起了各国的高度重视和欣赏。在日本,模具被誉为“进入富有的原动力”,德国则冠之为“金属加工业的帝王”,在罗马尼亚则更为直接:“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的进展也格外重视,早在 1989 年 3 月公布的关于当前国家产业政策要点的打算中,就把模具技术的进展作为机械行业的首要任务。近年来,塑料模具的产量和水平进展格外快速,高效率、自动化、大型、长寿命、周密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑
6、成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内, 塑料受热熔化后,在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型 腔内,塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品,以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体构造,通过此次设计,使我对点浇口双分型面模具的设计有了较深的生疏。同时,在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等,结合教材上的学问也对注塑模具的组成构造成型零部件、浇注系统、导向局部、推出机构、排气系统、模温调整系统有了系统的生疏,拓宽了视野,丰富了学问,为将来独立完成模具设计积存了肯定的阅历。2 产品技术要求和
7、工艺分析2.1 产品技术要求2.1.1 产品设计图产品设计图见图 1、图 2 和图 3。图 1产品 3D 图俯视图图 2 产品 3D 图仰视图图 3 产品 2D 图2.1.2 产品技术要求塑料零件的材料为 PE(聚乙烯)乳白色,其外表要求无凹痕。此塑件上有三个尺寸有精度要求:零件上有多个尺寸有精度要求,分别是:68.2+0.75 , 5.2+0.28 , 66+0.52 均为 MT7 级塑料精度,属于中等精度等级,在模具设计和制造过程中要严格保证这些尺寸的精度要求。其余尺寸均无精度要求为自由尺寸,可按 MT10 级精度查取公差值。2.2 塑件的工艺分析2.2.1 塑件构造工艺性:盒盖尺寸见图一
8、、图二整体尺寸 71mm52mm 外部由长方形体并到角形成,内部由一长方形腔但有四个宽度为 1.2mm 高 1mm 宽的长方形凸台构成,盒盖属于外部配件,外表精度要求较高,尺寸精度要求不高。2.2.2 塑件工艺性分析(1) 该塑件尺寸较大且要求塑件外表精度等级较高,无凹痕。承受点浇口流道的双分型面型腔注射模可以保证其外表精度。(2) 该塑件为中小批量生产 ,且塑件的外形较简单。为了加工和热处理,降低本钱,该塑件承受活动镶件的构造,简化构造,降低模具的本钱。2.3. 塑件材质工艺性此盒盖是承受 PE(聚乙烯)注塑成的。查相关手册可知聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时承受的压力不同可分
9、为高压、中压和低压三种。低压聚乙烯 比较硬、耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。聚乙烯无毒、无味、呈乳白色。聚乙烯有肯定的机械强度,但和其他塑料相比其机械强度低,外表硬度差。聚乙烯有高度的耐水性。聚乙烯在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。低压聚乙烯的使用温度为 100 左右。聚乙烯耐寒,在-60时仍有较好的机械性能,-70时仍有肯定的松软性。常用热塑性塑料成型特点聚乙烯成型时,在流淌方向与垂直方向上的收缩差异较大。注射方向的收缩率大于垂直方向上的收率,易产生变形,并使塑件浇口四周部位的脆性增加;聚乙烯收缩率确实定值较大, 成型收缩率也较大,易产生缩孔;冷却速度慢,必需充分冷却,且冷却速度要均匀;
10、质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。2.4 成型工艺性查模具设计与制造简明手册P.280 表 2-31 常用塑料注射成型工艺参数:预热和枯燥温度:80-120,时间:1-2 小时;料筒温度:后段 160-180,中段:180-200 ,前段 200-220;模具温度:80-90;注射压力:700-1000 公斤力/cm2;成型时间:注射时间 20-60 秒,保压时间 0-3 秒,冷却时间 20-90 秒,总周期 50-160 秒;螺杆转速:48 转/分。不需后处理。3 拟定成型方案及动作原理3.1 分型面位置确实定如何确定分型面,需要考虑的因素比较简单。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置
11、、浇注系统设计、塑件的构造工艺性及精度、嵌件位置外形以及推出方法、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,从几种方案中优选出较 为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:a)保证塑料制品能够脱模这是一个首要原则,由于我们设置分型面的目的,就是为了能够顺当从型腔中脱出制品。依据这个原则,分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上,最好在一个平面上,而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势,不应有影响脱模的凹凸外形,以免影响脱模。b)使型腔深度最浅模具型腔深度的大小对模具构造与制造有如下三方面的影响:1) 目前模具型腔的加工多承受电火花成型加工,
12、型腔越深加工时间越长,影响模具生产周期,同时增加生产本钱。2) 模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深,动、定模越厚。一方面加工比较困难;另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有肯定的限制,故型腔深度不宜过大。3) 型腔深度越深,在一样起模斜度时,同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大,如图2。假设要把握规定的尺寸公差,就要减小脱模斜度,而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。c) 使塑件外形美观,简洁清理尽管塑料模具协作格外周密,但塑件脱模后,在分型面的位置都会留有一圈毛边,我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后马上割除,但仍会在塑件上留下痕迹,影响塑件外观,故分型面应避开设在塑件
13、光滑外表上,如图 3 的分型面a 位置,塑件割除毛边后,在塑件光滑外表留下痕迹;图 3 的分型面b 处于截面变化的位置上,虽然割除毛边后仍有痕迹,但看起来不明显,故应选择后者.d) 尽量避开侧向抽芯塑料注射模具,应尽可能避开承受侧向抽芯,由于侧向抽芯模具构造简单,并且直接影响塑件尺寸、协作的精度,且耗时耗财,制造本钱显著增加,故在万不得己的状况下才能使用. e)使分型面简洁加工分型面精度是整个模具精度的重要局部,力求平面度和动、定模协作面的平行度在公差范围内。因此,分型面应是平面且与脱模方向垂直,从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面,加工的难度增大,并且精度得不到保证,易造成溢料飞
14、边现象。g) 使侧向抽芯尽量短抽芯越短,斜抽移动的距离越短,一方面能削减动、定模的厚度,削减塑件尺寸误差;另一方面有利于脱模,保证塑件制品精度 。h) 有利于排气对中、小型塑件因型腔较小,空气量不多,可借助分型面的缝隙排气。因此,选择分型面时应有利于排气。按此原则,分型面应设在注射时熔融塑料最终到达的位置,而且不把型腔封闭综上所述,选择注射模分型面影响的因素很多,总的要求是顺当脱模,保证塑件技术要求, 模具构造简洁制造简洁。中选定一个分型面方案后,可能会存在某些缺点,再针对存在的问题实行其他措施弥补,以选择接近抱负的分型面。3.2 成型方案的列出对于设计盒盖注塑模具,有以下三个成型方案可供选择
15、:3.2.1 方案一(1) 分 型 面:A-A 为第一分型面;B-B 为其次分型面,动模型心和活动镶件形成内部外形,定模型心形成外部外形;分型面位置见图 3;(2) 型腔布置:承受一模一腔,见图 3;(3) 浇注系统:从中心进浇,见图 3;(4) 排 气:分型面排气;(5) 模温调整:自然冷却;(6) 抽芯机构:由主型芯和活动镶件组成型芯,型芯自动脱出,活动镶件由人工取出(7) 脱模机构:推板脱模,推 B-B 面。3.2.2 方案二(1) 分 型 面:如图 3,A-A 为第一分型面;B-B 为其次 分型面;(2) 型腔布置:,承受一模两腔;见图 4(3) 浇注系统:从侧面进浇,见图 4;(4)
16、 排 气:分型面排气;(5) 模温调整:自然冷却;8 抽芯机构:内侧抽芯斜机构图 3 产品盒盖示意图图 4 产品盒盖进浇示意图3.3 成型方案的选定比照两个成型方案,最终选定方案一。这是由于:方案二由于盒盖属于薄壁零件,从内侧直接进浇简洁保证盒盖外表光滑,但由于注射压力直接作用在塑件上,简洁在进料处产生较大的剩余应力而导致塑件翘起变形。且盒盖属于中小批量生产,节约本钱。因而承受方案一另外,方案二的抽芯机构不好设置。方案一可以承受自动推出塑件,再由人工取出活动镶件和凝料,使塑件顺当脱模,而方案二抽芯机构虽然效率较高,但较简单,很难实现自动抽芯, 本钱高。综上所述,最终确定的成型方案为方案一。3.
17、4 模具构造图分析如图 5图 53.5 模具动作原理及构造特点3.5.1 动作原理该注塑模具承受点浇口式双分型面模具。开模时,第一次分型面在定距导柱的作用下,凝料被拉断留在定模板里。到其次次分型面时,推板由于推杆在液压机构的作用下将塑件和型芯及活动镶件从动模上推下,活动镶件随塑料件一起被推出机构推出模外,然后用手工或专用工具将活动镶件从塑件中取出,为了下依次安放活动镶件,推杆必需预先复位。再将其放入模腔中进展下一次注射成型。3.5.2 构造特点成型局部:由动模型芯 14、活动镶件 11 和活动镶件 12 来形成塑件产品的内部构造,由定模板型腔 6 来形成塑件产品的外部构造。浇注系统:承受冷流道
18、构造,脱落浇注系统凝料需肯定开模行程。注塑机暂停工作时,需要对冷流道凝料进展去除。脱模机构:从简图 3 上可看出塑料件内部有四个小凸台。所以无法设置斜导柱或斜滑块。故承受活动镶件 11、12,在合模前人工将镶件定位与动模板6 中。开模时,第一次分型在定距导柱的作用下自动的将凝料拉出并拉断在定模板 6 中;其次 次分型是活动镶件随塑件一起被推出机构推出模外,然后用工具取出塑件和去除凝料,再将活动镶件放入型腔中进展下一次注射成型。复位机构:在合模的过程中,在复位弹簧的作用下,从而带动复位杆推使杆固定板18 和推板 19 复位。冷却系统:此注塑模因塑件构造较简洁,故设置了二个环形的冷却水道。导向机构
19、:此注塑模中的导向局部主要有两种:一是动、定模之间的导柱 13 导套 10,二是定模座板和动模板之间的定距导柱 8。排气系统:分型面排气。3.6 、浇注系统的设计浇注系统可分为一般浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统把握着塑件成型过程中充 模和补料两个重要阶段,对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开头, 到型腔入口为止的那一段流道。一般模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几局部组成。3.6.1 主流道的设计主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应严密接触以避开高压塑料的溢出,凹坑球半径比喷嘴球头半径大 1-2mm;主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大 0.5-1m
20、m,常取 4-8mm,视制品大小及补料要求打算。大端直径应比分流道深度大1.5mm 以上,其锥角不宜过大,一般取 26。3.6.2 浇口设计浇口的形式众多,通常都有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、点浇口、埋伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。鉴于盒盖的具体构造,选择点浇口。对于设计的盒盖,由于其内外形虽然规章但较简单,属于小批量生产。故宜承受双分型面点浇口。故在安排型腔时,最好承受一模一腔的形式,以便利节约产品的本钱,简化机构。设计的盒盖注塑模具的浇注系统构造分布及尺寸如以下图 6 所示图 6 点浇口示意图因承受点浇口式浇注系统,所以不设冷料井。4 注塑机的选择及成型零件的设计4.
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