毕业设计(论文)茶杯盖塑料模具设计.doc
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1、原始资料: 材料:ABS摘 要本模具为茶杯盖注射模, 在设计时:1 、接受任务书。2 、调研消化原始资料。3 、选择成型设备。4 、拟定模具结构方案。5 、方案的讨论与论证。7 、绘制模具装配图。8 、绘制零件图。9 、编写设计说明书。10 、模具制造试模与图纸修改。正确的确定模具成型零件的尺寸凸模、凹模等零件是确定制件形状、尺寸和表面质量的直接因素关系甚大,要特别注意。模具的设计应制造方便, 尽量做道使设计的模具制造容易、造价便宜。特别是比较复杂的成型零件,必须考虑是采用一般的机械加工方法加工还是采用特殊的加工方法加工。模具的设计应当效率高、安全、可靠。模具零件应耐磨耐用。关键词:模具、成型
2、、凸模、凹模。 (毕业设计/论文英文题目) AbstractThis molding tool is a cup the cover injects the mold, while designing:1, accept the mission book.2 , the investigation digests the primitive data.3 , choose to model the equipments.4 , draft the molding tool construction project.5 , the discussion of the project and ar
3、gument.7 , drawing the molding tool assembles the diagram.8 , draw the spare parts diagram.9 , weave to write to design the manual.10 , the molding tool manufacturing tries the mold and diagram paper modification.The exactitude really settles size punch, die etc. spare parts that molding tool model
4、spare parts is a direct factor that certain system a shape, size relate to with the surface quantity very big, want to be specially attention.The design of the molding tool should make the convenience, doing a molding tool manufacturing that make design easy and build the price cheapness to the best
5、.Model the spare parts especially more complicatedly, must consider is to adopt the general machine process the method processes to adopt still to process specially the method processes.The design of the molding tool shoulds the efficiency high, safety, dependable.The molding tool spare parts should
6、 bear to whet enduring.Key phrase:Molding tool, model, punch, die . 绪 论一:塑料的基本概念1.塑料的定义及组成塑料是以树脂为主要成分,加入各种能够改善其加工或使用性能的添加剂,在一定温度,压力或溶剂等作用下,能够塑制成设计要求的形状,并可在常温常压下保持此形状的一类材料。塑料具有的典型特点如下:在一定条件下具有塑性;主体成分为树脂;常温常压下为具有一定强度和固定形状的塑性或刚性材料; 树脂是塑料的主要成分,它决定着塑料的基本性能。树脂按其来源可分为天然树脂和合成树脂。天然树脂来自大自然,如蛋白质,虫胶,琥珀等。与合成树脂相比
7、,天然树脂的种类及数量都较少,性能也受到限制,因此,目前塑料中使用的树脂绝大部分是合成树脂。合成树脂种类繁多,可达上千种,并且随着化学工业的发展还在不断的增加,但塑料工业常用的树脂主要有几十种。 除树脂外,绝大部分的塑料中还需要加入各种添加剂以改善其加工及使用性能。常用的添加剂种类有增塑剂,稳定剂,润滑剂,着色剂,阻燃剂,抗静电剂,填料及发泡剂等,有些塑料可不加任何添加剂,如聚四氟乙烯此种塑料称为单组分塑料,否则称为多组分塑料。2.塑料的分类及应用 根据塑料热行为的不同,可将塑料分为热塑性分为热塑性塑料和热固性塑料;2.1热塑性塑料 热塑性塑料在加热到一定温度时可软化,甚至熔融流动。冷却后又能
8、固化为一定形状,这个过程反复进化。如本设计所用塑料ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯),即为热塑性塑料的非结晶塑料,热塑性塑料中的合成树脂一般为线形高分子成型时,在热作用下主要发生物理状态的变化,并且这种变化具有可逆性,该塑料成型容易,成型效率高且经济性较好。2.2热固性塑料 热固性塑料受热时,其中的合成树脂将发生化学变化。树脂(或称聚合物)分子由线型或铰链型结构通过交联反应为体型结构塑料也因此固化成型。 与热塑性塑料相比热固性塑料具有耐热性好,尺寸稳定性好价廉等优点,但成型相对复杂,成型效率也较低。 作为日常用品,塑料用途也广为人知,但由于它们的一些特殊优点,塑料在工业中也已经非常普遍,主要表现
9、如下;密度小,质量轻比强度高绝缘性能好,介电埙耗低化学稳定性高减磨,耐磨性能好减震,隔音性能好二:塑料成型技术的发展趋势 在现代塑料制件的生产中,合理的加工工艺,高效的设备,先进的模具是必不可少的三项重要因素,尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求,满足塑料制件的使用要求,降低塑料制件的成本起着重要的作用。一副好的注塑模具可成型上百万次,这与模具的设计,模具材料及模具的制造有很大的关系,从塑料模的设计,制造及模具的材料等方面考虑,塑料成型技术的发展趋势可简单地归纳为以下几个方面。刚形表面加工向精密自动化方向发展光整加工向自动化方向发展反向制造工程制模技术的发展 模具CAD/CAM技术将有更快发展
10、 模具生产专业化,标准化程度不断提高 模具粗加工向高速方向发展三塑料模具的分类 塑料模具成型方法较多,按照塑料的成型方法不同可分为以下几类 注射模 压缩模 压注模 挤出模 气动成型模 除上述介绍的几类塑料模具外,还有泡沫塑料成型模,搪塑模,浇铸模,回转成型模,聚四氟乙烯压淀模等 本塑件成型为注射模设计,以下主要介绍注射模成型四注射成型 注射成型是使热塑性或热固性塑料先在加热机筒中均匀塑化,而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。注射成型又称注射模塑,是一种注射兼模塑的成型方法。注射方法是将聚合物组分的粉粒或粒料,通过注射机的料斗,进入机筒内,通过机筒的外部加热和螺杆旋转产生的
11、剪切摩擦热,使物料经历了加热,输送,排气,压缩,混合,均化等作用而塑化(温度,组分均匀的熔融状态),塑化的物料在喷嘴的阻挡下,积于机筒的前端,然后借助柱塞或螺杆向塑化好的物料轴向施压,则高温熔体经喷嘴和模具的浇注系统进入已闭合的低温模具中,再经保压,冷却定型后可开启模具,顶出制品得到与模腔几何尺寸及精度相似的塑料制品。注射成型具有一次能成型出形状复杂,尺寸精度高和带有金属嵌件等特点。因此,近年来发展较快,其成型产品占目前塑料制品生产量的2030,注射成型正继续向着高速化,自动化,精密化的方向发展。根据使用要求,采用注射方法生产出具有不同物理,力学,介电,热性能的各种产品,按用途可分为四类 表格
12、(一):用途技术要求材料选择1一般结构零件使用温度在6080强度和耐热性无特殊性要求,一般用来代替钢材木材生产量大,效率高,成本低,外观美丽PE,PP,AS,ABS,PVC等有一定强度要求时PA1010,POM等具有良好的透明性改性PMMA,PC,透明ABS,PEF,透明改性PS2耐磨受力传动零件使用温度在80100 要求有较高的强度,刚性,韧性,耐磨性,耐疲劳性,热变形温度及尺寸稳定性PA,HC尼龙,POM,PC,PBT,氯化聚醚等以及玻璃纤维增强材料3减震自润滑零件对力学强度要求不高,但运动速度高,要求有较低的摩擦系数,优秀的耐磨性和自润滑性PTFE,填充PTFE,FEP(聚全氟乙丙烯)等
13、4耐高温结构零件,使用温度150以上除具有2,3项要求外,还必须具有较高的热变形温度和高温抗蠕变性PSV,PPO,PTFE,FEP等玻璃纤维,增强材料五塑料注射模设计与制造所涉及的内容 随着塑料工业的发展,塑料注射模已经成为制造塑料制品的主要表现手段之一,且发展成为最有前景的模具之一。所涉及的内容有: 塑料制品的结构工艺性 塑料的成型工艺特性 塑料注射机的匹配 塑料成型工艺及控制 塑料注射模的设计及模具材料 塑件注射模的制造设备和制造工艺六塑料注射模的特点,要求及注意事项 1注射模的特点 热塑性塑料注射模的特点是塑料原材料的特性所决定的,最主要的有两点:一是注射时塑料熔体的冲模流动性,二是模腔
14、内塑料冷却固化时的收缩行为,这两点决定了注塑模的特殊性和流动难度。由于塑料熔体属于粘弹体,熔体流动过程粘度随剪切应力,剪切速率而变化,流动过程中大的分子沿流动方向产生定向,模腔充满后熔体被部分压缩,冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂,模腔内各部位,各方向塑料收缩率不同不同种类,牌号的塑料收缩率也有很大差异,同一牌号的树脂或塑料在加工时的配方不同其冲模流动性及收缩率也不同。基于上述特点,设计注塑模时首先要充分的了解所加工的塑料原材料的特性,使设计的模具合理适用,并可在设计中有效利用塑料的特性。 2基本要求和注意事项 合理选择模具的结构 正确的确定模具成型零件的尺寸 设计的模具应当制造方便 充分考虑
15、塑件的设计特色 设计的模具应当效率高,安全可靠 模具零件应耐磨耐用 模具结构要适应塑件的成型特性 总之,设计模具时,要努力使自己设计的模具达到好造,好用,好维修且经济。 第一章 塑料的工艺性分析1.1塑料的原材料分析: 塑件的材料采用ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈)属于热塑性塑料,从使用性能上看,该塑料具有综合性能较好,冲击韧性,机械强度较高,尺寸稳定,耐化学性,电绝缘性能良好,易于成型和机械加工。从成型性能上看,该塑件属于1无定性料,流动性中等,溢边值为0.004毫米左右。2吸湿性强,必须充分干燥。3成型是宜取高料温,高模温,但料温也不易过高,一般分解温度为250。1.2塑料结构和表面质量分
16、析1.2.1结构分析 塑件精度等级选用MT4级 该零件为茶杯盖,总体形状为圆形,内侧有螺纹,且外边直径,厚度为3mm。因为制件的内侧有螺纹,则在模具设计时必须设置侧向分型芯机构。抽芯时滑块应向内侧运动。 1.1.2表面质量分析: 该零件的表面除要求没有缺陷毛刺,应光滑,内部也不得有缺陷,不应有缩松杂质等一些影响表面质量的要求。 综上分析可以看出,注塑时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。 第二章 计算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数 计算塑件体积:V=AH=965443=5196 计算塑件质量:根据设计手册可查的ABS的密度为 塑件的质量为
17、: W=V51961.04=5403.84 采用一模一件的模具结构,考虑其外形尺寸,注塑时所需最大注射量锁模力注射压力注射速率等,初步选用注射机为XY-Z-125。第三章 塑件注射工艺参数的确定 ABS的成型工艺参数可作为如下选择: 注射温度:包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度:后段温度t选用 160 中段温度 170 前段温度 190 喷嘴温度: 175 模具温度: 65 注射压力(公斤力/厘米) 6001000 成型时间: 高压 05(s) 保压 1530(s) 冷却 1530(s) 成型周期 4070(s) 螺杆转速(转/分) 30第四章 注塑模的结构设计 注塑模基本结构是有定模和动模两
18、大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上,动模部分安装在注射机的移动板上。注射成型时,定模部分和随液压驱动的动模部分经导柱导向而闭合,塑料熔体从注射机喷嘴经模具浇注系统流进型腔,注射成型冷却后开模,即定模和动模分开,塑件留在动模上,模具推出机构将塑件推出模外。注射模的结构设计主要包括:分型面选择模具型腔数目的确定冷却水道的布置排气方式的设置浇注系统的设置模具工作零件的结构设计推出机构的设计等内容。4.1分型面的选择 模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构,应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求的选择分型面。 分型面的选择原则:塑件脱出方便,模具结构简单,型腔排气顺利,确保塑件质
19、量无损塑件外观,设备利用合理。 该塑件为茶杯盖注塑模,设置为双分型面,第一个分型面是利用压缩弹簧的张力而使模具分型,有利于取出凝料。第二个分型面是在制件的最大投影面积处,这样即减少模具的加工难度,又利于成型取出制件。 4.2模具型腔数目的确定 由于制件比较大,因此选用一模一腔,即可简化模具结构,又便于设置侧分型抽芯机构,便于保证塑件尺寸精度。4.3冷却水道的布置 冷却系统的设计与使用的冷却介质,冷却方式有关,冷却介质最普遍的是用水冷却,因为水的热流量大,传热系数大,成本低廉,冷却水道的开设受到模具空间的限制。 冷却水道的位置取决于制件的形状和不同的壁厚,原则上根据冷却系统的设计原则,冷却水道应
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