盖子零件注射模设计

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1、目录绪论2第 1 章 对塑料成型模具设计的认识 31. 1 模具工业现状 41. 2 发展模具的积极意义 41. 3 我国的模具将呈现十大发展趋势 5第 2 章 设计过程 72.1 塑料成型制品的分析 72.2 注射成型工艺的设计 82.3 注射机的技术规范 12第 3 章模具的结构设计 143.1 注射机的锁模力 143.2 成型零件的设计 16第 4 章 模具结构零件设计 174.1 导柱和导套 174.2 推杆、复位杆及拉料杆 174.3 限位钉、垫块 184.4 定位圈与浇口套 184.5 模板 184.6 挡块、限位块 18参 考 资 料 19体 会 与 感 受 19绪论模具工业是制

2、造业中的一项基础产业， 是技术成果转化的基础， 同时本身又是高新技术产业的重要领域， 在欧美等工业发达国家被称 为“点铁成金”的“磁力工业” 。美国工业界认为“模具工业是美国 工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业” ；日本模具协 会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业 发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达 到 13000 亿日元，远远超过日本机床总产值 9000亿日元。如今，世 界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求， 预 计到 2005年，仅汽车行业将需要各种塑料制件 3

3、6 万吨；电冰箱、洗 衣机和空调的年产量均超过 1000万台；彩电的年产量已超过 3000 万 台。近年来，我国的模具工业一直以每年 13%左右的增长速度快速发 展。据预测，我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%15%。模具钢的需求量也将以年 12%的速度递增，全国年需求量约 70 万吨左右， 而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的 60%， 每年进口模具钢约 6 万吨。我国每年进口模具约占市场总量的 20% 左右，已超过 10 亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的 50% 以上；冲压模具占全部进口模具约 40%。目前，全世界模具的年产值约为 650 亿美元，我国模具工业的

4、产 值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我 国模具工业的技术水平已取得了很大的进步， 但总体上与工业发达的 国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的 技术如 CAD/CAE/CAM 技术的普及率还不高，特别是大型、精密、 复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。纵观发达国家对模具工业的认识与重视， 我们感受到制造理念陈 旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。 模具技术水平的高低， 决 定着产品的质量、 效益和新产品开发能力， 它已成为衡量一个国家制 造业水平高低的重要标志。 目前，我国模具工业的当务之急是加快技 术进步，调整产品结构，增加

5、高档模具的比重，质中求效益，提高模 具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质 模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要 的是生产技术的管理等。 21 世纪模具行业的基本特征是高度集成化、 智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率， 缩短设计及制造周期， 降低生产成本， 最大限度地提高模具行业的应 变能力，满足用户需要。可见，未来我国模具工业和技术的主要发展 方向将是：大力普及、广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术，逐步走向集 成化。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、 人和管理的集成

6、。提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅 注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。 模具标准件是 模具基础， 其大量应用可缩短模具设计制造周期， 同时也显著提高模 具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、 标准化率均低于 30%，而先进国家均高于 70%，每年我们要从国外 进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%8%。发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术， 迅速制造出产品的原型与模具，降低成本

7、推向市场。积极研究与开发模具的抛光技术、 设备与材料， 满足特殊产 品的需要。推广应用高速铣削、 超精度加工和复杂加工技术与工艺， 满 足模具制造的需要。开发优质模具材料和先进的表面处理技术， 提高模具的可靠 性。研究和应用模具的高速测量技术、 逆向工程与并行工程， 最 大限度地提高模具的开发效率与成功率。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养， 实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高 模具设计制造水平。 在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术， 逐步 走向网络化、智能化环境， 实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。第一章 对塑料成型模具设计的认识随

8、着工业的发展， 模具所占的地位越来越重要， 尤其是塑料模具， 其应用更加广泛， 技术含量更高，我们每天都在享用这它带来的成果。塑料制件在工业中的应用日趋普遍， 这是由于他们具有一系列特 殊优点所决定的。塑料密度小，质量轻，大多数塑料密度在 1.0 1.4 之间，相当于钢材密度的 0.11 和铝材的 0.5 左右，即在同样的体积下， 塑料制件要比金属制件轻得多，这就是以塑代钢的优点。模具是工业生产中的重要工艺装备， 模具工业是国民经济各部门 的重要基础之一， 塑料模是指用于成型塑料制件的模具， 它是型腔的 一种类型。模具设计水平的高低， 加工设备的好坏， 制造力量的强弱， 模具质量的优劣，直接影

9、响着许多新产品的开发和老产品的更新换 代，影响着产品的质量和经济效益的提高。5 模具工业现状 由于历史原因形成的封闭式、 “大而全”的企业特征，我国大部 分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自 70 年代末才有了 模具工业化和生产专业化这个概念。 模具工业主要生产能力分散在各 部门主要产品厂内的工模具车间， 所生产的模具基本自产自用。 据粗 略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为本厂产品 服务，与市场联系较少， 经营机制不灵活， 不能发挥人力物力的潜力。 模具专业厂全国只有二百家左右，商品模具只占总数的20左右，模具

10、标准件的商品率也不到 20。由于受旧管理体制的影响较深， 缺乏统筹规划和组织协调，存在着“中而全”，“小而全”的结构缺陷，生产效率不高，经济效益较差。一、 发展模具的积极意义中国经济的持续高速发展，为模具工业的发展提供了广阔的空 间。模具行业在今后的发展中， 首先要更加注意其产品结构的战略性 调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模 具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。 没有产品的需求、 产品的更 新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、 上档次。如汽车生产中 90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠 三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达 40

11、%左右。其次， 要积极推进中西部地区模具产业的发展， 努力缩小发达地 区和不发达地区的差距。 中西部很多地区已经意识到模具产业的发展 对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产企业的生产规 模、技术水平都有了很大的发展。第三，要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新， 转换经 营机制，大力发展混合所有制经济，明晰产权和完善法人治理结构。 充分发掘企业发展的内在动力。 要积极推进中、 西部工业基础较好地 区的制造业大中型企业主辅分离， 使其模具车间、 分厂在不太长的时 间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立 自主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业

12、， 培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。二、 我国的模具将呈现十大发展趋势一是模具日趋大型化。这是由于用模具成型的零件日渐大型化 和高生产效率要求发展的“一模多腔”所造成的。二是模具的精度将越来越高。 10 年前精密模具的精度一般为 5 微米，现在已达到 2-3 微米，不久 1 微米精度的模具将上市。这要求 超精加工。三是多功能复合模具将进一部发展。 新型多功能复合模具除了冲 压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材 的性能也要求越来越高。四是热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。 由于采用热 流道技术的模具可提高制件的生产率和质量， 并能大幅度节约

13、制作的 原材料，因此热流道技术的应用在国外发展很快， 许多塑料模具厂所 生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术，有的厂家使用率达到 80%以上，效果十分明显。热流道模具在我国也已生产，有些企业使 用率上升到 20%30%。五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展， 气辅模具及适应高压 注塑成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好，耐高压， 特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模温能准确控制，所 以对模具钢的性能要求很强。六是标准件的应用将日益广泛。 模具标准化及模具标准件的应用 将极大地影响模具制造周期， 且还能提高模具的质量和降低模具制造 成本。因此，模具标准件的应用在 “十五”期间

14、必将得到较大的发展。第 2 章 设计过程塑料模具分类的方法很多， 按照塑料制作的成型方法不同可分为 以下几类：注射模，压缩模，挤出模，气动成型模本次设计主要是注射模， 又叫注塑模， 注射成型是根据金属压铸 成型原理发展起来的， 首先将粒状或粉末状的塑料原料加入到注射机 的料筒中，经过加热熔融成粘流态，然后在柱塞或螺杆的推动下，以 一定的流速通过料筒前端的喷嘴和模具的浇注系统， 注射入闭合的模 具型腔中，经过一定的时间后，模具在模内硬化成型，近几年来，热 固性塑料注射成型的应用也在逐渐增加。塑料制件主要是靠成型模具获得的， 而它的质量是靠模具的正确 结构和模具成型零件的正确形状， 精确尺寸及较低

15、的表面粗糙度来保 证的。由于塑料成型工艺的飞速发展， 模具的结构也日益趋于多功能 和复杂化， 这对模具的设计工作提出了更高的要求。 虽然模具制作的 质量与许多因素有关， 但合格的塑料制作首先取决于模具的设计与制 造的质量，其次取决与合理的成型工艺。 塑料成型加工技术发展很快， 塑料模具的各种结构也在不断的创新， 我们在学习成型的同时， 还应 注意了解塑料模具的新技术、 新工艺和新材料的发展动态， 学习和掌 握新知识，为振兴我国的塑料成型加工技术做出贡献。一、 塑料成型制品的分析1、制品的设计要求本次设计制品的用途是塑料瓶盖， 形状较复杂， 但基本对称， 精度要求中等。2、制品的生产批量 本制品

16、为大批量生产，为了缩短周期，提高生产率，制品使 用一模两腔和全自动化生产，利用模具的顶出机构，将制品推 出模腔，再利用拉料杆和二次脱模机构使制品流道凝料脱落。为了提高生产率，制品在模具中直接成型。3、制品成型设计按照与以往的设计经验，该瓶盖制品使用二次分型机构，采 用点浇口形式，虽然其他的浇口形式还有直接浇口、侧浇口、 扇形浇口、薄片式浇口、环行浇口、轮辐浇口、爪形浇口、潜 伏浇口、护耳浇口等， 但他们都不容易在开模时实现自动切断， 而点浇口就具有这个优点，而且其留于塑件的疤痕较小，不影 响塑件外观。4、抽芯机构的设计在塑件中间有两个用于翻盖时起旋转固定作用的半圆球，如 果设计一抽芯机构用于该

17、球的成型，则在抽出时易于产生干涉 现象，而且由于该处的尺寸形状比较小，模具的抽芯机构制造 比较困难，对模具的制造工艺要求比较高，从而影响了模具的 成本，为了简化该处抽芯问题，考虑到制品是塑料制品，具有 一定的收缩性，同时为了更好的控制制造成本，将模具机构合 理的简化，故本机构不采用侧向抽芯，改为由顶杆直接将模具 顶出。5 、 制品的质量和体积塑件质量： m=10.5 gABS 密度：3=1.04 g/cm 3所以 V=m/ =10.09 cm 3、 注射成型工艺的设计1、塑料制品分析本制品采用ABS为原料(模具与制造简明手册P272)苯乙烯丁二烯丙烯氰共聚物。(1) 无定性料，流动性中等，比聚

18、苯乙烯、AS差，但比聚氯乙烯好，溢边值为0.04 mm左右。(2) 吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑料须经长时间的 预热干燥。(3) 成型时宜取高料温，但料温过高易分解(分解温度 250C),对精度较高的塑料，模温宜取5060C,对光泽要求较高的耐 热塑料模温宜取6080C注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式 注射机成型时，料温为180200 C，注射压力为10001400MPa用螺杆式注射机成型时，料温为160220C，注射压力为7001000此毕业设计已通过答辩详细计算,完羅说明书和全廷设计IS纸*Iifi联系扣扣：零；x 10MPa。(4)老瓊板英立擅妾医雄齿轮计划表 盂口舂参考资料

19、在设计过程中所查阅的书籍如下： 模具设计于制作技术基础 典型模具设计图例 实用塑料注射模设计与制造 机械原理机械基础体会与感受 （宋小 2号）（通过毕业设计自己的体会和感受，在哪些方面有经验、教训和提高。）在本次毕业设计中， 我从指导老师身上学到了很多东西。 老师认真负 责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。 他无论在理论上还是在实践中， 都给与我很大的帮助， 使我得到不少 的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助， 感谢他耐心 的辅导。在设计期间由于模具设计是第一次有点无从下手的感觉，上学期 学过塑料模具的设计一课，对模具的结构不是太陌生，再加上老 师的指导，数据的来源较快，画图的工作量太大， 使我有些招架不住。 还好由于我平时CAD学得还行，再加上系里同学提供方便，在这么多 人的关心下，我的进展很快，草图在一天内完成，两天内也完成了绘 图的三分之一， 一周内完成了毕业设计。 一学期的任务让我在一周内 完成了，工作量可想而知，但我没有因为时间短而忽略了设计质量。 在老师的指导下， 我精心的查手册，认真的计算和验算着每一个数据， 并根据我所设计的零件的特性， 找出了比较完整的设计方案， 并得到 了指导老师得认可。 严格的按照要求绘图， 终于在答辩之前完成了毕 业设计。总之，毕业设计期间，我体验到了许多以前少能体验到的东西。