矿泉水瓶盖注塑模具设计(含CAD图纸和说明书)
喜欢这个资料需要的话就充值下载吧。资源目录里展示的全都有预览可以查看的噢,下载就有,请放心下载,原稿可自行编辑修改=【QQ:11970985 可咨询交流】=喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有,下载后全都有,请放心下载,原稿可自行编辑修改=【QQ:197216396 可咨询交流】=
矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计摘要:本设计课题为矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计,体现了部分螺纹类塑料零件的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识,为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了模具的发展趋势、材料的特性塑件的成分及性能要求,为选取浇口的类型做好了准备;然后估算了塑件的体积,便于选取注塑机及确定型腔数量;最后分析了塑件的特征,确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。本塑件有螺纹结构,但螺纹较浅,为了减少工时、节约成本可以强制脱模。本副模具的设计中,上断面下部,有一个较博的圆环,在制造时加工不方便,但可以制造小电极,采用电火花技术。关键词:注塑模 浇口 强制脱模 推板 Pro/EDesign topics covered in categoryfor njection mold designAbstract:Design topics covered in this category for the injection mold design, part of the screw type of plastic parts design, content and direction of a certain design significance. Parts of the mold through the design, the designer has been further strengthened by the injection mold design based on knowledge, for the design of more complex injection molds made and lessons foreshadowing a more profound experience. The use of plastic molding process design and die design of the basic knowledge, the first analysis of the development trend of the mold, the material characteristics of the plastic parts of the composition and performance requirements, select the type of gate prepared for the then estimate the size of the plastic parts , For selected cavity injection molding machine and set the number of the last of the plastic parts of the features of the design parameters established mold, design elements and the introduction of the device selected. The plastic pieces are threaded structure, but less thread, in order to reduce working hours, the cost savings can be forced Stripping. The deputy dies in the design, on the lower section, have a Bo Circle, in the manufacturing, processing inconvenient, but we can manufacture of small electrodes, used EDM technology.Key words: mandatory injection mold gate Stripping push plate Pro / E附件2: 毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书 题 目矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计系 别专 业届 别班级姓 名学号指导教师职称顾问老师职称毕设地点教研室主任系 主 任发放日期: 2011 年 05 月 15 日毕业设计(论文)课题任务书姓 名学号系别题 目矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计副 标 题题目来源自拟团队是 否 1课题来源及选题依据:我通过阅读科教书、参考书和科学文献书来自拟课题,选择矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计为课题。根据文献统计确定某一学科所处的发展阶段,然后依据学科的成熟情况来选题,一般要经历四个阶段:(1)学科诞生阶段,(2)学科发展阶段;(3)学科成熟阶段;(4)学科相对饱和阶段。不同发展阶段,中国模具业发展进入变革阶段,我国模具正进入重要发展时期,促使国内模具市场不断扩大。国外用户到我国采购模具数量不断增加,国际模具制造逐渐向我国内地转移趋势十分明显,因此选择该课题。2本设计(论文或其他)应达到的要求:1、论文规范符合学院规定格式。 2、可以进行方案比较、选择合理的工艺设计 3、合理选择产品材料,正确的进行表面热处理 4、注意产品的保养与维护 3进度安排(包括起迄日期、主要工作内容等):起迄日期工作内容备注2010.11.29-2010.12.05熟悉课题,为设计收集资料2010.12.06-2010.12.12提交开题报告2010.12.13-2011.04.26完成初步设计,将设计内容交给教师,填写中期检查表,进行中期检查。2011.04.27-2011.05.08根据指导老师意见进行完善修改2011.05.09-2011.05.12提交毕业设计(论文)及相关资料4 参考文献:1陈勇.模具材料及表面处理M,北京:机械工业出版社,20012周文玲.互换性与测量技术M,北京:机械工业出版社,20073许发樾.模具标准应用手册M,北京:机械工业出版社,19944王孝培.使用冲压技术手册M,北京:机械工业出版社, 20025姜奎华.冲压工艺与模具设计M,北京:机械工业出版社, 20006翁其金.冲压工艺与模具设计M,北京:机械工业出版社, 19997冯炳尧.实用模具设计与制造简明手册M,上海:上海科技出版社,19858骆志斌.模具工实用技术手册M,南京:江苏科学技术出版社,20009陈孝康.实用模具技术手册M,北京:机械工业出版社,200110薛彦成.公差配合与测量技术M,北京:机械工业出版社,199911甘永力.形状和位置公差检测M,北京:国防工业出版社,199512史铁梁.模具设计指导M,北京:机械工业出版社,200713孙凤勤.模具制造工艺与设备M,北京:机械工业出版社,1999指导教师意见: 指导教师签字: 年 月 日系审查意见: 负责人签字: 年 月 日参考文献1 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社. 2 王孝陪主编. 塑料成型工艺及模具简明手册. 机械工业出版社. 20003 模具制造手册编写组. 模具制造手册. 机械工业出版社. 19964 冯炳尧,韩泰荣,蒋文生主编. 模具设计与制造简明手册. 上海科学技术出版社,19985 贾润礼,程志远主编. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社. 20006 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19997 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 19958 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 19999 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社. 1993插 图 目 录图1 瓶盖原始尺寸4图2 凹模结构图7图3 模架9图4 型芯结构图10图5 拉料杆13图6 流道14图7 梯形主流道截面15图8 称套18图9 定位环19图10 冷却系统20表2 凹模的加工工艺过程机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号01产品名称凹模零(部)件名称凹模共(1)第(1)页材料牌号SM55毛坯种类圆棒料毛坯外型尺寸60每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料60122下料车间锯床0.510锻锻成13016516mm锻造车间空气锤215热处理退火热处理车间热处理炉1020车削车外圆125.5160.513mm车退刀槽22;留磨量0.5;车右端面,留磨量0.2;扩30、15.5、11.5,镗30及底孔,各留磨量0.5和0.2(孔深度镗至7);切断;掉头车左端,留磨量0.2,钻锥型孔;模具车间车床525铣削铣分流道至要求模具车间130热处理淬火并回火达5458HRC热处理车间12电火花用电极腐蚀两个型腔使达到规定要求放电车间135内外圆磨磨外圆孔达图样要求模具车间240 钳研磨孔底及达图样要求模具车间2设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号目 录1 绪 论11.1我国模具现状11.2 国外模具现状11.3 塑料模具的发展水平与市场趋势22 康师傅(矿泉水)瓶盖工艺分析42.1 康师傅瓶盖42.1.1、材料分析42.1.2、成型特性52.2 康师傅瓶盖的结构分析52.2.1 结构分析52.2.2 工艺性分析53 凸凹模设计63.1 分型面63.2、凹模63.2.1 制件质量、体积63.2.2 布局63.2.3 收缩率73.2.4 型腔板83.3 选择模架93.4 型芯103.5 型芯、型腔选材114 设计脱模方式及浇道144.1 设计脱模方式144.2 拉废料方式及尺寸144.3 浇注系统15431 概述154.3.2 主流道164.3.3 分流道174.3.4、浇口175 注塑机186 完善浇注系统206.1 设计主流道衬套206.2设计定位环217 冷却系统237. 1 设计原则:237.2 冷却水道238 完善部分零件的设计249 绘制模具的总装图和非标零件工作图259.1 本模具的总装图见附图1259.2本模具的工作原理2510 模具主要零件加工工艺规程的编制2610.1凹模的加工工序卡见附表92610.2凹模的加工工艺过程卡见附表102611 结论27河南机电高等专科学校毕业设计说明书矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计摘要:本设计课题为矿泉水瓶盖注塑成型工艺及模具设计,体现了部分螺纹类塑料零件的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识,为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了模具的发展趋势、材料的特性塑件的成分及性能要求,为选取浇口的类型做好了准备;然后估算了塑件的体积,便于选取注塑机及确定型腔数量;最后分析了塑件的特征,确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。本塑件有螺纹结构,但螺纹较浅,为了减少工时、节约成本可以强制脱模。本副模具的设计中,上断面下部,有一个较博的圆环,在制造时加工不方便,但可以制造小电极,采用电火花技术。关键词:注塑模 浇口 强制脱模 推板 Pro/EDesign topics covered in categoryfor njection mold designAbstract:Design topics covered in this category for the injection mold design, part of the screw type of plastic parts design, content and direction of a certain design significance. Parts of the mold through the design, the designer has been further strengthened by the injection mold design based on knowledge, for the design of more complex injection molds made and lessons foreshadowing a more profound experience. The use of plastic molding process design and die design of the basic knowledge, the first analysis of the development trend of the mold, the material characteristics of the plastic parts of the composition and performance requirements, select the type of gate prepared for the then estimate the size of the plastic parts , For selected cavity injection molding machine and set the number of the last of the plastic parts of the features of the design parameters established mold, design elements and the introduction of the device selected. The plastic pieces are threaded structure, but less thread, in order to reduce working hours, the cost savings can be forced Stripping. The deputy dies in the design, on the lower section, have a Bo Circle, in the manufacturing, processing inconvenient, but we can manufacture of small electrodes, used EDM technology.Key words: mandatory injection mold gate Stripping push plate Pro / E1 绪 论1.1我国模具现状 截至2007年11月底,中国规模以上模具制造企业共有企业1603家,从业人员达到29万人;我国目前模具总产值已跃居世界第三,仅次于日本和美国。中商情报网研究数据显示,2003-2007年间中国模具产业年均复合增长率(CAGR)高达45.4%,中商情报网分析师预测到2012年中国模具产业产值可以达到1500亿元。当今世界正进行着新一轮的产业调整一些模具制造逐渐向发展中国家转移,中国正成为世界模具大国。近年来,外资对我国模具行业投入量增大,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化,我国模具行业迎来新一轮的发展机遇的同时,也将面临巨大的挑战。目前我国一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档模具也有供过于求的趋势。目前存在的一些问题:高级模具人才严重不足,科研开发及技术攻关投入太少 工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低 专业化、标准化、商品化程度低,协作能力差 模具材料及模具相关技术落后 小企业多,多为作坊式目前模具制造企业的生产模式总的可以分为以下几种:大承包(包料、包加工、包工人工资)小承包(不包料、不包加工、包工人工资)自产(不包料、不包加工、不包工人工资)个体户型:1.2 国外模具现状据中国工业报报道,高新技术在欧美模具企业得到广泛应用,欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证。高新技术应用于模具的设计与制造CAD/CAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性为了缩短制模周期、提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工技术快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用我国塑料模具现状分析整体来看,中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO,给塑料模具产业带来了巨大的挑战,同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主,产品价格优势明显,有些甚至只有国外产品价格的1/51/3,加入WTO后,国外同类产品对国内冲击不大,而中国中低档模具的出口量则加大;在高精模具方面,加入WTO前本来就主要依靠进口,加入WTO后,不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利,同时还促使更多外资来中国建厂,带来国外先进的模具技术和管理经验,对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 从市场情况来看,塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具,并大力开发国际市场,发展出口模具。随着中国塑料工业,特别是工程塑料的高速发展,可以预见,中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度,未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。 近年来,港资、台资、外资企业在中国大陆发展迅速,这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料,因此未能计入上述数字之中。 1.3 塑料模具的发展水平与市场趋势 近年来,中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已达到2m,制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上,模具企业设备数控化率已有较大提高,CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展,高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多,模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高,热流道模具的比例也有较大提高。另外,三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高,有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。 经过近几年的发展,塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示出一些新的发展趋势: (1)在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货,这已成为一种趋势。(2)大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确用户对象之前进行开发,变被动为主动。 (3)随着模具企业设计和加工水平的提高,模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变,也是生产方式的转变和观念的上升。 (4)模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。 (5)随着人类社会的不断进步,模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。 (6)发达工业国家的模具正加速向中国转移,其表现方式为:一是迁厂,二是投资,三是采购。存在的主要问题,中国塑料模具行业和国外先进水平相比,主要存在以下问题。 发展不平衡,产品总体水平较低。(2)工艺装备落后,组织协调能力差。(3)大多数企业开发能力弱,创新能力明显不足。(4)供需矛盾短期难以缓解。(5)体制和人才问题的解决尚需时日。2 康师傅(矿泉水)瓶盖工艺分析2.1 康师傅瓶盖 其二维视图,如图1 图1 瓶盖原始尺寸2.1.1、材料分析 矿泉水瓶盖在国家标准中是以聚烯烃为主要原料的。聚烯烃是聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚1丁烯及其他烯烃内聚合物的总称。线形低密度聚乙烯LLDPE注塑而成,LLDPE是聚乙烯的一种。 线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下,由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。LLDPE的熔融流动特性适应新工艺的要求,特别是用薄膜挤出工艺,可产出高质的LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市场。增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。它的优异的抗环境应力开裂性,抗低温冲击性和抗翘曲性使LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。LLDPE最新的应用是作为地膜用于废渣填埋和废液池的衬层。2.1.2、成型特性LLDPE收缩率为1.6%,溢边值为0.05,流动性极好,模具温度对塑件的结晶状况有较大的影响,模温高,强度高,但收缩率也会增大,一般LLDPE取30-50。提高注塑压力有利于熔融熔料的充模,由于LLDPE的流动性很好,因此除薄壁细长制品外,应该精良选择较低的注塑压力,一般注塑压力为50100MPa.2.2 康师傅瓶盖的结构分析2.2.1 结构分析塑料瓶盖壁厚0.8毫米,符合注塑成型壁厚最好13毫米的原则,壁厚也比较均匀。在瓶盖顶端上部周边是一劝的凸起,中部注塑有“康师傅”三个字。侧壁0.8毫米,手纹高0.5毫米,凸台厚1.5毫米。瓶盖内侧有三线螺纹,长度都为240的圆周。外表面竖向螺纹不仅可以起美观的作用,也可以增加摩擦力,还可以增加侧壁的刚度和强度。2.2.2 工艺性分析实现强制脱螺纹对象是聚烯烃类柔性塑料,并且是内螺纹。螺纹大多设计成半圆的粗牙。螺牙高度h小于螺纹外径d的2.5%,制品必须要有足够厚度和吸收弹性变形性能,通常采用脱斑推顶,塑件被推顶的应是平面,型芯外圆和推件板孔应有35斜度,单面间隙最大为0.05毫米。侧壁凸台厚1.5毫米,侧壁厚0.8,手纹高0.5毫米,内螺纹外径为30毫米,螺纹牙高度0.7毫米,0.7/302.3%2.5%,由于LLDPE机械性能良好,故可采用强制脱模。LLDPE的流动性极好,可以采用点浇口。3 凸凹模设计3.1 分型面 模具闭合时动模和定模相配合的接触平面,叫做分型面。在模具制造不良或锁模力不足的情况下,模内熔融塑料会通过分型面溅出,在塑件上形成较厚的飞边,经修整后会留下明显的残痕。模具设计的第一步,就是选择分型面的位置。设计分型面的原则 塑件脱模方便 模具的结构简单 型腔排气顺利确保塑件质量 无损塑件外观 合理利用设备由于制件结构简单,综合以上因素考虑,选择制品的下端面做为分型面,分型面将制品全部留在定模内,不会影响塑件外观。从上到下注塑,气体可从分型面排出,不会影响塑件质量。这样也有利于强制脱模,使塑件脱离螺纹,而不会损害制件质量!塑件侧壁手纹可以增强侧壁在强制脱模时强度,确保脱模时不会撕裂!3.2、凹模3.2.1 制件质量、体积计算过程:=0.94g/ml单个瓶盖体积V2.43ml单个瓶盖质量=2.430.940=2.29g3.2.2 布局根据要求本套模具采用一模两腔的形式。模具型腔布局要求对称平衡,保证注塑机受力均匀。制品在模具中的位置,直接影响到模具结构的复杂程度、模具分型面的确定、浇口的位置、制品的尺寸精度和质量等,设计时应遵守一下基本要求:(1) 制品或制品组件(含嵌件)的正视图,应尽量相对于注塑机的轴线对称布置,以便于成型(2)制品的方位应便于脱模,开模后模具应留在动模部分,这样便于利用成型设备脱模(3) 当用模具相互的垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时,制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简单,使抽芯操作方便(4) 螺纹型芯的位置,应便于螺纹型芯旋转,便于脱模!3.2.3 收缩率LLDPE的收缩率为1.6%,形状如图2图2 凹模结构图瓶盖高H为14,考虑收缩率后为14.210.1;壁厚L为0.8,由于壁厚不是很严格,故可以不考虑收缩率,公差取00.1;上端部分直径D为33,考虑收缩率后33.50.1;d的实际尺寸25,考虑收缩率后应为25.40,公差00.1;h为5,可以不考虑收缩率,故51mm;手纹半径为0.5mm,相隔0.5mm,可以不考虑收缩率,0.50.1mm;小l为1.4,可以不考虑收缩率,尺寸取1.40.1;顶部“小大个”几个字可以不考虑收缩率;3.2.4 型腔板本套模具采用一模两腔,制品的尺寸比较小,故可以采用整体型腔板,整体型腔板是在成型模具的凹模板上加工型腔,有较高的强度和刚度,但加工较困难。需要用电火花、立式冼床加工,仅适合于形状简单的中小型模具。由上述表达,可得到的数据:D1=33.50.1, h=14.20.1 R=0.50.1通过尺寸链计算,得到 L=35.50.1有经验数据法,低壁厚度h1,可由表1确定表1 型腔低壁厚度th的经验数据B/mmBLB2L102300th=(0.130.15)b型腔为圆形,由于L=36.5,b=36.5,故b=L,B应介于102300之间,故th=(0.130.15)b,th=0.14b=0.1436.56,公差上偏差去0,下偏差取-0.5侧壁tc,可由经验公式tc=0.20L+17(型腔压力Pm49MPa)由于聚烯烃一般注塑压力为50100 MPa,但考虑到LLDPE的流动性极好,故可取Pm49MPa, 故tc=0.20L+17=0.2036.5+1725mm考虑冷却水道的影响加8mm(因为冷却水道直径优先取大于8mm的圆形水道)tc tc/2=25/2=12.5mm考虑冷却水道的影响和拉料顶杆孔的影响加两个8mm和2.2mm,取33mm故 型腔板至少长度为L=139mm 宽度B=102.5mm 高度H=20.2mm 3.3 选择模架 前面已经设计了型腔,型腔的整体尺寸为B*L=102.5*139mm 高 H=20.2;标准化:在国标中应选择B*L=125*160mm H=25 上偏差+0.20,下偏差+0.05mm;在第一节中已经分析了本套模具采用点浇口的形式,根据经验应有两个分型面,一个分型面脱废料,一个分型面脱制件。本套模具采用强制脱模为中小型模具,优先采用脱件板脱模,尺寸为B*L=125*160 H=12.5mm上偏差+0.20,下偏差+0.05;根据以上信息,可选择中小型模架中的派生型P8 。如图3模板从上到下依次标为h1 , h4 , A , h6 , B , h5 , C , h3 , h2 , h1 图3 模架由于模座要比模板稍大一些,故可以选择160*160(B*L),厚度选择h1=16mm,上偏差+0.20,下偏差+0.05顶板及固定板在宽度方向上要小于型腔板,垫板的宽度将选择20mm,故两版的宽度应小于85mm,查相应表格,得B*L=73*160,h2=h3=12.5mm,h4确定高度为12.5上偏差+0.20,下偏差+0.05,B*L=125*160mm;垫板h5:B*L=125*160 高H为12.5 上偏差+0.20,下偏差+0.05;型芯固定板:B*L=125*160 高H为20 上偏差+0.20,下偏差+0.05;垫块:选择20*160 确定高度C,因为塑件高度为14.2mm,h2+h3=25mm,共39.2mm应大于39.2mm,根据标准化表格选择50mm,因为要保证足够的顶出空间;查表,得此模架的编号为P9-125160-32-Z13.4 型芯 此型芯由于要成型上面的小圆塑料圈,形状复杂,可以采用电火花技术,制造一个小电及,采用电火花放电。 螺芽高度0.5mm,螺纹为成120的三线螺纹 图4 型芯结构图根据经验及有关资料确定如下:L1=270.1mm L2=25.4mm L3=31.90.1mm L4=67mm L5=69.5mm h2=5mm h3=14.2mm h4=5mm 配合尺寸h6=5mm h7=12mm h8=8mm 高度H=46.7mm螺纹为三条线,每条线的长度为圆心角长为240度3.5 型芯、型腔选材成型零件材料选用要求如下: (1)机加工性能好 (2)抛光性能好 (3)耐磨性和抗疲劳性能好 (4)具有耐腐蚀性能 (5)热处理性能好选用成型零件材料,取决于模具的寿命及模具制品的精度要求。型腔:型腔与塑件的摩擦不强烈,考虑只是批量生产,故寿命不是很长,再加上价格因素,采用我国上海五钢公司生产的塑料模具钢SM50钢比较合适。其含碳量范围由原来(优质碳素结构钢50钢)0.47%-0.53%缩小到0.49-0.52%,p、s含量也降到=0.025%,气体、杂质和宏观缺陷少,锻压比大,对于热处理工艺和操作是 很有利的,适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需要很长的模具钢;但该钢的焊接性能、冷却变形性能差。 型芯上面的制件与芯摩擦力大,故需要耐磨材料,型芯材料需要易加工的材料,并且热处理变形小,且价格中等偏下的材料。SM55钢属碳素塑料模具钢,其化学成化与高强中碳优质结构钢55钢相近,但钢的洁净度更高,碳含量波动范围更窄,力学性能更稳定。该钢经热处理后具有高的表面硬度、强度、耐磨性和一定的韧性,一般在正火或调质处理后使用。该钢价格便宜、切削加工性能中等,该钢焊接性和冷变形性均匀低。4 设计脱模方式及浇道4.1 设计脱模方式 在注塑成型的每一循环中,塑件必须由模具型腔中取出,完成取出塑件这个动作的结构就是顶出机构,也成为脱模结构。在本套模具中采用强制脱模,故驱动方式为机动脱模,利用注塑机的开模动力,分型后塑件随动模一起运动,达到一定的位置时,脱模结构被注塑机的顶杆顶住,不再随动模移动,此时脱模机构动作把制件从动模上脱下来。这种脱模方式生产率效率高,工人劳动强度低且顶出力大等优点,但对塑件会产生撞击。采用强制脱模脱模,本套模具采用推板脱模。 推板也称脱件板或推板,在分型面处从壳体塑件的周边推出,推出力大且均匀。对侧壁脱模阻力较大的薄壁箱体或圆筒制品,推出后外观几乎不留痕迹,着对透明塑件尤为重要。 推板脱模结构不需要回程杆复位。推板应由模具的导柱导向机构导向定位,以防止推孔板与型芯的过度磨损和偏移。为防止推杆与推板分离,推杆与推板采用螺纹联接。推板与型芯要有高精度的间隙、均匀的动配合。要使推板灵活脱模和回复,又不能又塑料熔体溢料,最大单面间隙应限制在0.05mm以下。为防止过度磨损和咬合发生,推板孔与型芯应作淬火处理。在推板与型芯间留由单边0.02左右的间距,避免两者之间接触,同时又有锥形配合面起辅助定位作用,可防止推板孔偏心而引起溢料,其斜度为10度左右。4.2 拉废料方式及尺寸 当模具采用脱件板脱模机构时,不能采用其他拉下主流道凝料的形式,应采用端头为球形的拉料杆。球形拉料杆的球头和细径部分伸到冷料井内,被料井中的凝料包围。动定模打开时将主流道凝料拉向动模一侧,顶出行程中,脱件板将塑件从主型芯上脱下的同时也将主流道凝料从球头上脱下。这里应该注意,球形拉料杆应安装在型芯固定板上,而不时顶杆固定板上。图5 拉料杆其形状如图5: d=2.2mm d1=1.2mm d2=2mm d3=4.4mmh1=2mm h2=5mmH=57mm4.3 浇注系统431 概述所谓浇注系统是纸模具中从注塑机开始到型腔为止的塑料溶体的流动通道。其作用是使塑料溶体平稳且有序的填充到型腔中,并在填充和凝固过程中把压力充分传递到各个部分,以获得组织紧密、外形清晰的塑料制件。浇注系统一般有主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。其结构如图6:图6 流道其设计原则:排气良好 流程短 防止型芯和嵌件变形 整修方便防止制件翘曲变形 合理设计冷料穴和益料槽浇注系统的断面积和长度尽量取最小值4.3.2 主流道表 各种塑料主流道进出口值主流道注塑量10g进、出端值D1D2聚乙烯34.5.制件2.39*2=4.78g,故D1=3mm,D2=4.5mm ,R=1mm ,Lz=28.5mm,D5=5mm,h=3mm4.3.3 分流道采用梯形截面,形状如图7:图7 梯形主流道截面差表格得 h=3.5mm ,b1=5mm ,R=0.5mm , L1=36.75 , L2=36.75+5=41.754.3.4、浇口浇口尺寸应尽量小,以减小在塑件上留下痕迹,取D4=1mm , D3=3mm5 注塑机计算所用塑料的质量和体积1、制品的质量为m1=2.29*2=4.58g 浇注系统的凝料质量为m , 主流道体积:V1 分流道体积:V2=2SL1=1.461ml 浇口体积: Vb=0.038ml 废料总体积:V=V1+V2+V3=1.76ml 废料总质量:m=V=1.65g浇注系统总体:V=V+V制=6.62ml浇注系统总质量:m=m+m1=6.23g2、模具的整体尺寸为: 长宽高 160160 开模行程:SmaxH1+H2+(510)mm H1制品所用的脱模距离(mm) H2制品高度 -取出浇注系统凝料必须的长度mm H1=13.8mm H2=14.2mm =34.5mm Smax13.8+14.2+34.5=62.5mm3、选择注塑机 SZ-60/450卧式注塑机,部分参数如下: 理论注射容量/立方厘米 78/106 螺杆(柱塞)直径/mm 30/50 注塑压力/MPa 170/125 注射速率/(g/s) 60/75 塑化能力/(g/s)5.6/10 螺杆转速/(Hmin) 14-200 锁模力/KN 450 拉杆内间距/mm 280*250 移模行程/mm 220 锁模形式为双曲肘 最大/最小模具厚度/mm 300/100 喷嘴求半径SR20 模具定位孔直径/mm 55 以上参素均符合本套模具的要求,可以使用!6 完善浇注系统6.1 设计主流道衬套 由于注塑机注塑时,主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,所以一般不将主流道直接开在定模上,而是将它单独开设在一个嵌套中,然后将此嵌套嵌如定模内,该嵌套称为主流道衬套(浇口套)。采用主流道衬套以后,不仅对主流道的加工和热处理以及衬套自身的选择的等工作带来很大的方便,而且在主流道损坏后也便于修磨和更换。设计主流道衬套时应注意一下事项:对于小型注塑模,可将主流道与定位环设计成一个整体,但多数情况下应分开设计主流道衬套应选用优质钢材(如T8A),热处理硬度为5357HBC衬套的长度应与定模部分的厚度一致,主流道出口处端面不得突出在分型面上,否则不仅会造成益料,而且还会压坏模具主流道衬套由A 、B两种形式 ,本套模具制品比较小,型腔少可采用A型。其结构如图6图8 称套根据方便程度,设计的尺寸为d=10mm , dh=20 , Lb=35mm , L1=12.5mm SR=20mmLb长度考虑了与定位环的长度10mm ,材料选用T8A ,热处理硬度为53-57HRC6.2设计定位环定位环与注塑机定模固定板中心的定位孔相配合,其作用时为了使主流道与喷嘴和料筒对中。定位环与注塑机定模板上的定位孔之间采取比较松动的间隙配合,如H11/h11或H11/b11。对于小型模具,定位环与定位孔的配合长度可取8-10mm 。定位环形状如图7: 图9 定位环由于目前我国对于定位环还没有国标,故根据注塑机喷嘴设计d=20mm 选择固定螺钉:M6固定螺钉7 冷却系统7. 1 设计原则:在保证模具材料有足够强度的前提下,冷却水道尽可能设置在靠近型腔表面;在保证模具材料的机械强度的前提下,冷却水道应尽可能紧密;冷却水道的直径应优先采用大于8cm;冷却水道在模具中的流速,以尽可能高一些为好,但就其流动状态来说以湍流为佳;制品较厚的部位应特别加强冷却;充分考虑所用的模具材料的热传导率。7.2 冷却水道 本套模具由于是小型模具,故可采用直径为8mm冷却水道。在凹模布置如图8: 图10 冷却系统L1=115mm L2=8mm L3=0-1mm L4=100mm8 完善非标准零部件的设计1、上模座,综合螺钉孔,销钉孔及称套孔,其结构及尺寸见附图00-012、上垫板,在上面开有螺钉孔、导套孔、销钉孔及称套孔,其结构见附图00-023、型腔,根据以上所塑凹模的设计图见附图00-034、推板,推板的尺寸及形状见附图00-045、压板形状见附图00-056、摆钩形状见附图00-067、支撑杆形状见附图00-078、挂板形状见附图00-089、下模座,其结构及尺寸见附图00-0910、顶板,其结构及尺寸见附图00-1011、推杆固定板,其结构及尺寸见附图00-1112、下垫板,结构及各项细节见附图00-1213、型芯固定板,开有螺钉孔、导柱孔、销钉孔及型芯孔,其结构见附图00-1314、型芯,设计其他结构时改变了型芯的部分结构,其具体结构及尺寸见附图00-149 绘制模具的总装图和非标零件工作图9.1 本模具的总装图见附图9.2本模具的工作原理模具工作原理:模具安装在注塑机上,定模部分固定在注塑机的定模板上,动模部分固定在注塑机的动模板上。合模后,注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔,经保压,冷却后塑件成型。开模时,动模后退,由于摆钩的作用首先使模具在I-I分型面分型,由于动模部分设有拉料杆,因此流道凝料保留在动模座板上,当摆钩受到压板的作用时,型腔板停止运动。动模继续后退,在II-II分型面开始分型,动模运动到一定距离,顶板受到注塑机的作用,停止运动,同时脱模机构工作,制件被强制脱模,脱掉制件,动模运动停止。合模时,借助注塑机的闭合运动分型面I-I先闭合,接着II-II,III-III分型面闭合,完成一个模具行程,模具被锁紧,进而进行下一次注塑。10 模具主要零件加工工艺规程的编制10.1凹模的加工工序卡见附表110.2凹模的加工工艺过程卡见附表211 结论大学三年的学习即将结束,毕业设计是其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习,我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,将充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽最大努力搞好本次毕业设计。 在设计的过程中,将有一定的困难,但有指导老师丁海的悉心指导和自己的努力,完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,肯请各位老师指正致 谢首先感谢本人的导师丁海老师,他对我的仔细审阅了本文的全部内容并对我的毕业设计内容提出了许多建设性建议。还有丁鹏、于汇永等老师渊博的知识,诚恳的为人,使我受益匪浅,在毕业设计的过程中,特别是遇到困难时,老师给了我鼓励和帮助,在这里我向他们表示真诚的感谢!感谢母校河南机电高等专科学校的辛勤培育之恩!感谢材料工程系给我提供的良好学习及实践环境,使我学到了许多新的知识,掌握了一定的操作技能,同时感谢我们所有的材料工程系的老师们,你们是优秀的,老师们,你们辛苦啦!感谢和我在一起进行课题研究的同窗好友乔杰、秦万鑫等,是你们在宿舍、教室和我一起讨论交流,使我学到了许多新的知识。一并感谢你们。最后,我非常庆幸在三年的的学习、生活中认识了很多可敬的老师和可亲的同学,并感激师友的教诲和帮助!参考文献1 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社. 2 王孝陪主编. 塑料成型工艺及模具简明手册. 机械工业出版社. 20003 模具制造手册编写组. 模具制造手册. 机械工业出版社. 19964 冯炳尧,韩泰荣,蒋文生主编. 模具设计与制造简明手册. 上海科学技术出版社,19985 贾润礼,程志远主编. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社. 20006 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19997 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 19958 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 19999 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社. 1993参考文献1 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社. 2 王孝陪主编. 塑料成型工艺及模具简明手册. 机械工业出版社. 20003 模具制造手册编写组. 模具制造手册. 机械工业出版社. 19964 冯炳尧,韩泰荣,蒋文生主编. 模具设计与制造简明手册. 上海科学技术出版社,19985 贾润礼,程志远主编. 实用注塑模设计手册. 中国轻工业出版社. 20006 唐志玉主编. 模具设计师指南. 国防工业出版社. 19997 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社. 19958 黄毅宏主编. 模具制造工艺. 机械工业出版社. 19999 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社. 1993
收藏