垃圾铲把手注塑模具设计【含CAD图纸+文档】
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课题申报表指导教师职称教师教研室机械设计制造及其自动化申报课题名称垃圾铲把手注塑模具毕业设计课题类型工程设计类课题来源B.社会生产实践课题简介塑料工业是当今世界上发展生产速度增长最快的热门工业类型之一,注塑模具是该工业类型中发展较快的种类。因此,研究注塑模具对于简化模具,降低生产成本,提高生产率,保证垃圾铲把手塑件产品的质量和使用性能以及了解垃圾铲把手塑料产品的生产过程和工艺过程具有很重大的意义。课题要求(包括所具备的条件)1、具备计算机基础及CAD软件的基本操作能力及查阅、消化相关资料的能力;2、提供相关设计对象的图片,相关参考书、工具书、设计手册等书目,及相关软件的技术指导、支持。课题工作量要求1、垃圾铲把手注塑模具的装配图以及零件图;2、设计说明书一份(字数不少于18000字);3、翻译不少于4000单词量的相关英语文献;4、参考文献不少于15篇。教研室审定意见同意。教研室主任签名:学 院审定意见同意 教学院长签名:说明:1、该表为毕业设计(论文)课题申报时专用,由选题教师填写,经教研室讨论、教研室主任签名,报学院审定,教学院长签名后生效。2、课题类型填:工程设计类;理论研究类;应用(实验)研究类;软件设计类;其它。3、课题来源填:教师科研;社会生产实践;教学;其它任 务 书1毕业设计的背景:塑料工业是当今世界上发展生产速度增长最快的热门工业类型之一,注塑模具是该工业类型中发展较快的种类。因此,研究注塑模具对于简化模具,降低生产成本,提高生产率,保证塑件产品的质量和使用性能以及了解塑料产品的生产过程和工艺过程具有很重大的意义。 模具工业是国民经济的基础工业,模具是制造业的一种基本工艺装备,模具生产技术的水平是衡量一个国家产品制造水平的重要标志,产品的质量、效益和新产品的开发能力很大程度上取决于模具的生产技术水平。人们正日益关注振兴和发展我国的模具工业。2毕业设计(论文)的内容和要求:制定垃圾铲把手的设计方案,设计相关注塑模具。根据注塑模具利用CAD软件进行绘图分析。完成装配图以及部件图课题工作量要求: 1、设计出垃圾铲把手注塑模具的装配图及部件图;2、编排垃圾铲把手塑件的制造工艺一份;3、设计说明书一份(字数不少于18000字); 4、翻译不少于4000单词量的相关英语文献; 5、参考文献不少于15篇。3主要参考文献:1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社,19952 黄毅宏、李明辉.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,1999.63 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M北京:机械工业出版社,2002.7.4 申开智.塑料成型模具M.北京:机械工业出版社,20035 马晓湘、钟均祥.画法几何及机械制图(第二版)M.华南理工大学出版社,1998.6 廖念钊、莫雨松、李硕根等,互换性与技术测量(第四版)M.中国计量出版社,2000.7 王群、伍先明.塑料模具设计指导M. 北京 国防工业出版社 1997.68 马金峻.模具设计M.北京: 中国科学技术出版社,1997.9 党根茂、骆志斌、李集仁.模具设计与制造M.西安:西安电子科技大学出版社,2001 .10 刘胜国.我国冲压模具技术的现状与发展M.文章编号: 1008 - 8245 (2007) 01.11 Chris Mcmahon,Jim Browne. CAD/CAM from principles to practice. Addison-Wesley pub CoM.,c2003.12 黄毅宏李明辉.模具制造工艺M. 北京:机械工业出版社,2000.13 张荫朗.塑料注塑模具设计计算简明手册M. 北京 中国石化工业出版社 1995.14 许树勤.模具设计与制造M.电子工业出版社,201415李俊贤.反应注射成型技术及材料(连载一)M.聚氨酯工业出版社,199516 洪慎章. 实用注塑模设计与制造M.北京:机械工业出版社, 2010.01.17 张国强. 注塑模设计与生产应用M.北京:化学工业出版社, 2005.18 张克慧. 注塑模设计M. 西安:西北工业大学出版社, 1995.01.19 唐志玉.大型注塑模设计基础M. 成都:成都科技大学出版社, 1987.12.20 贾润礼等. 新型注塑模设计M. 北京:国防工业出版社, 2006.07.21 王得胜,王秉昱.汽车副仪表板注塑模设计M.工程塑料应用,2017,(10):第45卷,第10期.76-81.22 宋凯杰.灯罩注塑模设计M.机械制造,2009,(9):47卷,第541期.68-70.23 陶永亮,王学琴.水管接头注塑模设计M.工程塑料应用,2012,(10):第40卷,第10期.54-56.24 吴伟.纺织机吸尘器盖注塑模设计与NC加工研究M.机械工程.西京学院,2015. 25 马瑞伍.大型注塑模设计知识管理系统研究M.材料加工工程.广东工业大学,2006.26 杨刚成.注塑模设计系统的智能关键技术研究M.材料加工工程.上海交通大学,2002.4毕业设计(论文)进度计划(以周为单位):第1周:熟悉课题,查询相关文献,收集资料;第2周:阅读参考书,撰写开题报告同时提交外文翻译;第3周:模具总体结构设计;第45周:确定垃圾铲把手机构中基本结构尺寸以及相关数据;第67周:设计计算各参数并校核其性能;第8周:整理数据,做好绘图准备;第911周:绘制图纸;第12周:整理图纸资料,撰写毕业说明书;第13周:修改毕业设计说明书、定稿、打印、装订,准备答辩。教研室审查意见: 室主任签名: 年 月 日学院审查意见:教学院长签名: 年 月 日 开题报告课题名称垃圾铲把手注塑模具毕业设计课题来源社会生产实践课题类型工程设计类1选题的背景及意义:塑料工业是当今世界上发展生产速度增长最快的热门工业类型之一,注塑模具是该工业类型中发展较快的种类。因此,研究注塑模具对于简化模具,降低生产成本,提高生产率,保证塑件产品的质量和使用性能以及了解塑料产品的生产过程和工艺过程具有很重大的意义。模具工业是国民经济的基础工业,模具是制造业的一种基本工艺装备,模具生产技术的水平是衡量一个国家产品制造水平的重要标志,产品的质量、效益和新产品的开发能力很大程度上取决于模具的生产技术水平。人们正日益关注振兴和发展我国的模具工业。2研究内容拟解决的主要问题:把手作为垃圾铲的组成部分,是非常重要的。本课题所需解决的问题是选定铲把手的材料,确定分型面的位置,确定塑件的尺寸精度及表面质量,拟定注塑成型过程及工艺参数,确定型腔数量和模具的结构形式,设计浇注系统,设计冷却系统,并在此基础上,选择确定结构尺寸,并计算校核其性能。最后,根据所确定数据绘制规定篇幅的图纸,并完成说明书。3研究方法技术路线:(1)分析研究导师发送的任务书,熟悉设计对象,充分利用网上资料、图书馆藏书,了解垃圾铲把手相关设计手册的大致内容,为整个设计奠定基础,做最基本的准备。 (2)在指导老师指导下深入研究设计对象,查找关键点,攻破难点,并提出个人的设计思路或想法。 (3)通过查询垃圾铲把手设计相关手册以及其它资料,根据计算公式,应用数学方法确定垃圾铲把手机构中基本结构尺寸以及相关数据等,并进行必要的校核计算。 (4)着手画图,装配图,零件图的绘制要先绘制草图,并逐渐修改错误,再运用Auto-CAD软件进行计算机绘图。(5)撰写设计论文,阐述设计依据,说明设计内涵。根据已经得到的设计结果,阐述其中的设计方法和依据,整理成文。设计说明书要明确设计过程的计算,原理和一些必要的细节。4研究的总体安排和进度计划:第1周:熟悉课题,查询相关文献,收集资料;第2周:阅读参考书,撰写开题报告同时提交外文翻译;第3周:模具总体结构设计;第45周:确定垃圾铲把手机构中基本结构尺寸以及相关数据;第67周:设计计算各参数并校核其性能;第8周:整理数据,做好绘图准备;第911周:绘制图纸;第12周:整理图纸资料,撰写毕业说明书;第13周:修改毕业设计说明书、定稿、打印、装订,准备答辩。5主要参考文献:1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社,19952 黄毅宏、李明辉.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,1999.63 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M北京:机械工业出版社,2002.7.4 申开智.塑料成型模具M.北京:机械工业出版社,20035 马晓湘、钟均祥.画法几何及机械制图(第二版)M.华南理工大学出版社,1998.6 廖念钊、莫雨松、李硕根等,互换性与技术测量(第四版)M.中国计量出版社,2000.7 王群、伍先明.塑料模具设计指导M. 北京 国防工业出版社 1997.68 马金峻.模具设计M.北京: 中国科学技术出版社,1997.9 党根茂、骆志斌、李集仁.模具设计与制造M.西安:西安电子科技大学出版社,2001 .10 刘胜国.我国冲压模具技术的现状与发展M.文章编号: 1008 - 8245 (2007) 01.11 Chris Mcmahon,Jim Browne. CAD/CAM from principles to practice. Addison-Wesley pub CoM.,c2003.12 黄毅宏李明辉.模具制造工艺M. 北京:机械工业出版社,2000.13 张荫朗.塑料注塑模具设计计算简明手册M. 北京 中国石化工业出版社 1995.14 许树勤.模具设计与制造M.电子工业出版社,201415李俊贤.反应注射成型技术及材料(连载一)M.聚氨酯工业出版社,199516 洪慎章. 实用注塑模设计与制造M.北京:机械工业出版社, 2010.01.17 张国强. 注塑模设计与生产应用M.北京:化学工业出版社, 2005.18 张克慧. 注塑模设计M. 西安:西北工业大学出版社, 1995.01.19 唐志玉.大型注塑模设计基础M. 成都:成都科技大学出版社, 1987.12.20 贾润礼等. 新型注塑模设计M. 北京:国防工业出版社, 2006.07.21 王得胜,王秉昱.汽车副仪表板注塑模设计M.工程塑料应用,2017,(10):第45卷,第10期.76-81.22 宋凯杰.灯罩注塑模设计M.机械制造,2009,(9):47卷,第541期.68-70.23 陶永亮,王学琴.水管接头注塑模设计M.工程塑料应用,2012,(10):第40卷,第10期.54-56.24 吴伟.纺织机吸尘器盖注塑模设计与NC加工研究M.机械工程.西京学院,2015. 25 马瑞伍.大型注塑模设计知识管理系统研究M.材料加工工程.广东工业大学,2006.26 杨刚成.注塑模设计系统的智能关键技术研究M.材料加工工程.上海交通大学,2002.指导教师意见:文献资料内容全面 进度安排合理,予以通过。 指导教师签名: 年 月 日教研室意见: 通过,同意开题 教研室主任签名: 年 月 日学院意见: 教学院长签名: 年 月 日XX工程学院毕业设计(论文)指导手册设计(论文)题目: 垃圾铲把手注塑模具毕业设计 学生姓名 学号 年 级 专业(全称)机械设计制造及其自动化 指导教师 所在学院 机电工程学院 毕业设计(论文)指导记录第一次指导记录: 指导地点 年 月 日第二次指导记录:指导地点 年 月 日第三次指导记录: 指导地点 年 月 日第四次指导记录: 指导地点 年 月 日 第五次指导记录: 指导地点 年 月 日第六次指导记录:指导地点 年 月 日第七次指导记录:指导地点 年 月 日第八次指导记录: 指导地点 年 月 日 第九次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十一次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十二次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十三次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十四次指导记录: 指导地点 年 月 日 第十五次指导记录: 指导地点 年 月 日 XX工程学院学生毕业设计(论文)中期汇报表学生姓名专 业机械设计制造及其自动化学 号设计(论文)题目垃圾铲把手注塑模具毕业设计毕业设计(论文)前期工作小结在第一次毕业设计指导会议上,与指导老师就选题展开讨论,如自己有想做的课题可以向老师汇报,首先确定垃圾铲把手注塑模具毕业设计设计这一课题,就这个课题所要研究的主要内容和研究方向大体有一个基础认识。在第二次毕业设计指导会议上,开始做开题报告和外文翻译等工作,老师发给每个同学模板供参考。在毕业设计交流群共享上届优秀学生的说明书,参考该学长的格式和内容方面进行初期的设计说明书的撰写。查阅和自己所做课题的相关资料,确定所要做的主要几个模块,并且对每个模块有一定的认识。开始进行设计说明书初稿的撰写,了解自己课题的大体研究方向,提出几种方案进行比较,最终确定最优的设计方案。指导教师意见签名: 年 月 日XX工程学院学生毕业设计(论文)中期情况检查表 学院名称: 机电工程学院 检查日期: 年 4 月 20 日学生姓名专 业机械设计制造及其自动化指导教师设计(论文)题目工作进度情况在指导老师的指导下各项任务,如开题报告、外文翻译、实习报告等各项工作如预期进度顺利完成。是否符合任务书要求进度是 能否按期完成任务能 工作态度情况(态度、纪律、出勤、主动接受指导等)多次去图书馆查阅与自己所做课题相关的论文和期刊等资料,并同时虚心向指导老师请教毕业设计过程中所遇到的技术性问题,主动接收指导老师的辅导与帮助,听从老师的指导。质量评价(针对已完成的部分)对于设计思路和总体设计方案的理解还算清晰,同时对于塑件材料和注射机型号的选取做到心中有数,明确了塑件材料的功能和其工作原理,明确了垃圾铲把手的样式、工作原理、特性和零件构成等问题。存在问题和解决办法1.对论文的部分知识点还不能完全理解。2.对各个模块的排版还不够清晰。针对存在的问题,首先要加强对基础知识的归纳于概括,反复查阅相关资料并去询问老师。检查人签名 教学院长签名 XX工程学院毕业设计(论文)指导教师评阅表学院: 机电工程学院 专业:机械设计制造及其自动化学生:学号: 题目: 垃圾铲把手注塑模具毕业设计评价项目评价要素成绩评定优良中及格不及格工作态度工作态度认真,按时出勤能按规定进度完成设计任务选题质量选题方向和范围选题难易度选题理论意义和实际应用价值能力水平查阅和应用文献资料能力综合运用知识能力研究方法与手段实验技能和实践能力创新意识设计论文质量内容与写作结构与水平规范化程度成果与成效指导教师意见建议成绩是否同意参加答辩评语: 指导教师签名:年 月 日 XX工程学院毕业设计(论文)评阅教师评阅表学院:机电工程学院专业:机械制造设计及其自动化 学生: 学号: 题目:垃圾铲把手注塑模具毕业设计评价项目评价要素成绩评定优良中及格不及格选题质量选题方向和范围选题难易度选题理论意义和实际应用价值能力水平查阅和应用文献资料能力综合运用知识能力研究方法与手段实验技能和实践能力创新意识设计论文质量内容与写作结构与水平规范化程度成果与成效评阅教师意见建议成绩 是否同意参加答辩 评语: 评阅教师签名:年 月 日 XX工程学院毕业设计(论文)答辩及综合成绩评定表学 院 机电工程学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名 学 号 指导教师设计论文题 目 垃圾铲把手注塑模具毕业设计答辩时间 年 5月 29日 11时 00分至 11 时 20分答辩地点 敬本楼A504答辩小组成 员姓名职称答辩记录提问人提问主要内容学生回答摘要 答辩记录人签名:答辩小组意见答辩评语: 答辩成绩: 答辩小组组长签名:综合成绩评定指导教师评定成绩评阅教师评定成绩答辩成绩综合评定成绩答辩委员会主任签名: 年 月 日 任 务 书1毕业设计的背景:塑料工业是当今世界上发展生产速度增长最快的热门工业类型之一,注塑模具是该工业类型中发展较快的种类。因此,研究注塑模具对于简化模具,降低生产成本,提高生产率,保证塑件产品的质量和使用性能以及了解塑料产品的生产过程和工艺过程具有很重大的意义。 模具工业是国民经济的基础工业,模具是制造业的一种基本工艺装备,模具生产技术的水平是衡量一个国家产品制造水平的重要标志,产品的质量、效益和新产品的开发能力很大程度上取决于模具的生产技术水平。人们正日益关注振兴和发展我国的模具工业。2毕业设计(论文)的内容和要求:制定垃圾铲把手的设计方案,设计相关注塑模具。根据注塑模具利用CAD软件进行绘图分析。完成装配图以及部件图课题工作量要求: 1、设计出垃圾铲把手注塑模具的装配图及部件图;2、编排垃圾铲把手塑件的制造工艺一份;3、设计说明书一份(字数不少于18000字); 4、翻译不少于4000单词量的相关英语文献; 5、参考文献不少于15篇。3主要参考文献:1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社,19952 黄毅宏、李明辉.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,1999.63 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M北京:机械工业出版社,2002.7.4 申开智.塑料成型模具M.北京:机械工业出版社,20035 马晓湘、钟均祥.画法几何及机械制图(第二版)M.华南理工大学出版社,1998.6 廖念钊、莫雨松、李硕根等,互换性与技术测量(第四版)M.中国计量出版社,2000.7 王群、伍先明.塑料模具设计指导M. 北京 国防工业出版社 1997.68 马金峻.模具设计M.北京: 中国科学技术出版社,1997.9 党根茂、骆志斌、李集仁.模具设计与制造M.西安:西安电子科技大学出版社,2001 .10 刘胜国.我国冲压模具技术的现状与发展M.文章编号: 1008 - 8245 (2007) 01.11 Chris Mcmahon,Jim Browne. CAD/CAM from principles to practice. Addison-Wesley pub CoM.,c2003.12 黄毅宏李明辉.模具制造工艺M. 北京:机械工业出版社,2000.13 张荫朗.塑料注塑模具设计计算简明手册M. 北京 中国石化工业出版社 1995.14 许树勤.模具设计与制造M.电子工业出版社,201415李俊贤.反应注射成型技术及材料(连载一)M.聚氨酯工业出版社,199516 洪慎章. 实用注塑模设计与制造M.北京:机械工业出版社, 2010.01.17 张国强. 注塑模设计与生产应用M.北京:化学工业出版社, 2005.18 张克慧. 注塑模设计M. 西安:西北工业大学出版社, 1995.01.19 唐志玉.大型注塑模设计基础M. 成都:成都科技大学出版社, 1987.12.20 贾润礼等. 新型注塑模设计M. 北京:国防工业出版社, 2006.07.21 王得胜,王秉昱.汽车副仪表板注塑模设计M.工程塑料应用,2017,(10):第45卷,第10期.76-81.22 宋凯杰.灯罩注塑模设计M.机械制造,2009,(9):47卷,第541期.68-70.23 陶永亮,王学琴.水管接头注塑模设计M.工程塑料应用,2012,(10):第40卷,第10期.54-56.24 吴伟.纺织机吸尘器盖注塑模设计与NC加工研究M.机械工程.西京学院,2015. 25 马瑞伍.大型注塑模设计知识管理系统研究M.材料加工工程.广东工业大学,2006.26 杨刚成.注塑模设计系统的智能关键技术研究M.材料加工工程.上海交通大学,2002.4毕业设计(论文)进度计划(以周为单位):第1周:熟悉课题,查询相关文献,收集资料;第2周:阅读参考书,撰写开题报告同时提交外文翻译;第3周:模具总体结构设计;第45周:确定垃圾铲把手机构中基本结构尺寸以及相关数据;第67周:设计计算各参数并校核其性能;第8周:整理数据,做好绘图准备;第911周:绘制图纸;第12周:整理图纸资料,撰写毕业说明书;第13周:修改毕业设计说明书、定稿、打印、装订,准备答辩。教研室审查意见: 室主任签名: 年 月 日学院审查意见:教学院长签名: 年 月 日 摘要本次设计主要是针对垃圾铲把手注塑模具的设计制造,特别介绍了垃圾铲把手的加工制造原理以及对ABS塑料和注射原理的分析。首先,我从垃圾铲把手塑件的工艺特征入手,对塑件质料的性能、结构布局的工艺性、成型的条件与特性等方面进行了分析,根据这些条件选择成型装备。然后,通过对垃圾铲把手塑件的外形、尺寸、表面质量要求及精度要求的剖析和整合,拟定出跟模具注塑成型相符的解决方案,具体解决了该如何确定垃圾铲把手注塑模具的型腔数量和怎样安排它的排列布置方式、如何选择垃圾铲把手塑件的分型面、垃圾铲把手的结构组成和各自的功用、怎样设计浇注系统以及塑件成型后的后加工工艺等问题。关键词 垃圾铲把手;ABS塑料;注塑模具Abstract This design is mainly aimed at the design and manufacture of the plastic mould for the garbage shovel handle, especially the processing and manufacturing principle of the garbage shovel handle and the analysis of ABS plastic and injection principle.First of all, I from the garbage shovel handle the process characteristics of plastic parts, the performance of the plastic material, structure layout manufacturability, forming conditions and characteristics, and so on are analyzed, according to these conditions choose molding equipment.Then, through the garbage shovel handle shape, size and surface quality requirement and accuracy requirement analysis and integration, to formulate a consistent with mold injection molding solutions, how do you determine the specific solution to the garbage shovel handle injection mould cavity number and arrangement of how to arrange it, how to choose the garbage shovel handles the parting surface and garbage shovel handles the structure composition and the function of each, how to design gating system and post plastic molding processing technology and so on.Keywords garbage shovel handle abs plastic paint injection mould35目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 概述11.2国内外研究现状12垃圾铲把手塑件的工艺性能分析52.1塑件成型工艺分析52.2垃圾铲把手壁厚分析52.3垃圾铲把手圆角分析63塑件材料的选用及对材料特性的分析73.1材料的选择73.2材料简介73.3基本特性73.4成型特性85注射机的选择及型号和规格115.1计算垃圾铲把手的质量和体积115.2选择注射机116拟定型腔数目及排列布置方式136.1拟定型腔数目136.2设计型腔的排列布置方式147分型面的选择168成型零件的设计188.1凹模的结构设计188.2凸模的结构设计188.3成型零部件的工作尺寸计算189浇注系统的设计209.1浇注系统设计应当遵循的基本原则209.2主流道设计209.3分流道设计209.4浇口的设计219.5冷料穴的设计239.6排气系统的设计2310导向机构的设计2410.1导柱导向机构的作用2410.2导柱导套的设计原则2410.3导柱导套的设计2410.4导柱与导套的排列布置2711脱模机构的设计2811.1脱模机构的结构组成2811.2设计原则2812温度控制系统的设计2912.1冷却系统的设计原则2912.2冷却系统的设计2912.3冷却时间的计算29结论31致谢32参考文献331 绪论1.1 概述注塑成型的工作原理同日常生活中医疗器械使用的打针器装备相近似,它的工艺过程是利用柱塞的推动力量,对塑料进行熔融并且将它进行塑化,再将它注入事先封闭好的合模腔内,经过固化定型最后冷却后获得成品。能够完成注塑成型的模具被称为注塑模。塑料产业是现代社会生产发展增长速率最快的热点产业典范,注塑模具是该产业类型中成长非常快速的种类之一。从过去到现在,注塑成型的技术可以被应用在很大一部分的塑料产品中,任意类型的热塑性塑料都能够采取注塑的方式进行加工制造,当然,除氟塑料以外。注塑成型的特点同时也是它的优点就是它的生产效率非常的高、生产周期不是那么的长、易于实现自动化,所以在生产制造塑件产品的领域中应用非常的广泛。在当今的塑料产品成型加工制造中,有三个关键的要素,即塑件产品的品质与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺这三者之间有着密不可分的联系。在这三个要素中,最为核心的便是塑料成型模具的品质,它有两方面的功效:1、使熔融状态的塑料的性能、外形和质量符合实际期待的要求;2、将成型完成的塑件冷却然后推出。成型产品的性能、结构、外形、规格、尺寸还有精度完全取决于注塑模具。塑料成型模具作为一种不可或缺的工艺装备,它的作用是保障塑料成型生产过程不出意外同时确保产品的质量,它详细地展现出塑料成型装备的效率之高、性能之完善,凸显出塑料成型工艺的合理性和先进性,同时是新产品研发阶段的关键性因素。作为热塑性塑料最关键的成型加工方式,对注塑成型的模具设计制造研究和发明是现代社会模具行业的热门话题。专注于对注塑模具的研发在简化模具结构,降低出产成本和缩减质料耗损,提升出产效力,确保塑料制件的品质和保证其使用性能还有搞清楚产品的出产进程和工艺进程方面发挥着举足轻重的作用。模具产业作为国民经济的根基型产业,中国掌握模具的设计生产制造的科学技术的程度丈量着中国塑料产品生产加工制造的水平,设计制造模具的能力已经成为了塑料产品的品质、经济效益还有新产品的开辟本领的决定性因素。大家日趋存眷我国的模具产业,希望有朝一日我国能够成为一个真正的模具制造强国。1.2国内外研究现状自打改革开放以来,我国模具产业正以惊人的速度成长。经过最近几十年的成长,我国的模具制造行业的生产技术有了空前的飞跃,模具产业每一年的增长速度都保持在15%。相当大的模具企业很是垂青模具生产技术的进步。非常多的模具企业抓紧了晋升科学技术成长的强度,这一切都是因为技术进步是企业成长进步的推动力。除了这之外,绝大多数的科学研发机构还有大学院校亦迈开了模具科学生产技术的研究与开发的步伐。我国之所以是全球顶尖的制造型大国很大一部分缘由是因为我国模具行业的飞跃性成长。从今往后,我国如若想成长为全球先进的的制造型强国,依旧需要模具产业的发展的带动,只有如许,我国才能转型为模具制造的强国。中国的塑料模具制造工业从开始到如今,经历了大约半个世纪,已经有了很大的发展和进步,模具的生产制造水平有了很大的提升。就大型模具制造而言,我国现在可以生产的大屏幕彩电塑壳注塑模具的尺寸是48英寸(折合约122厘米),可以生产的大容量洗衣机全套塑料模具的重量是6.5千克等。另一方面,就成型工艺而言,多种异质材料混合型的塑料成型模、生产效率非常高的多种颜色搭配型的注塑模、拥有抽芯脱模机构技术和镶嵌件相互交换布局结构技术的创新型企业也获得了很不错的绩效。比如,相当多的企业引进了难度系数极高的具备全球顶尖水平的热流道模具技术,这种热流道模具技术采用的是针阀式技术。随着我国常年的不懈攻关,我国科学家在提升模具品质和缩短模具设计制造周期等方面作出了卓越的奉献。我罗列出现如今海内外在模具制造业选取的高新科技: (1)热流道科学 热流道是把固体状态的塑料进行加热,使之变成融化的颗粒,然后注入模具的浇道跟流道里,因为在流道的附近安装了加热设备,所以融化的塑料的状态是不会发生改变的。通常在停机的情况下,不必人为地打开流道来去除冷凝的材料,只要在重新启动的时候将热流道加热到它所需要的温度。此项技术特别适用于生产大批量的塑料零件、非常昂贵的原材料和高品质要求的情况。常规的热流道系统是由热流道板、喷嘴、温度控制器还有辅助零件组成。(2) 气体辅助注塑成型科学先将塑料熔体进行精确地计量,然后再注入模腔内,利用特制的喷头把压缩气体压入熔体内,根据物理学定律,气体会在熔体中跟着最弱的阻力方向移动,型腔被塑料熔体所填充,并且此时的气体能够使融化的塑料的压力不发生变化,对气体压强还有注塑的时机进行精确地掌控,此时,气体就会把塑料挤压在型腔的内壁上,塑料制件就成型了。等到塑料熔体冷却凝化形成固体的时候,抽掉气体,然后打开模腔就可以取出产品了。这项技术的核心是完美地掌控把塑料熔体注射进型腔的时机跟加压气体的时机相符合,这是最为重要的部分。气体辅助注射成形技术适用于所有的热塑性塑料跟某些热固性塑料,但并不适用于软性塑料。这项技术有很多的优点,比如:提升塑料制件的刚性、使模具的质量变轻并轻化塑料制件的质量,提升工作效率并节约成本等。气体辅助注射成形技术的工作有六个阶段,即:1、让熔融状态的塑料充满型腔,2、变换延迟时间,3、气体加压,4、保持气体压力稳定,5、排除空气,6、完成塑料产品。(3)共注塑成型科学这项科学是运用不同型号和使用性能的注塑机,把性质互不相同的塑料在同一时刻或是一前一后相应地注入到不发生改变的模具内的加工方式。(4)反应注塑成型科学在成型的进程中参加了化学反应的一种注塑成型工艺,此方式的原料并不需要聚合物,就是把两种甚至两种之外的液态单体或预聚物,按照固定的份额搭配再投入到混合器里,在加压的条件下进行充分地混合,然后把质料迅速地注射到封闭模具中,在模具内发生化学反应,最后再冷却固化、定型形成产品。因为取用的原料是液态,不需要太大的压力就能使质料在短时间内填满模腔,所以减轻了闭合模腔时所需要的压力并避免了制造模具的价格过度昂贵,尤其能在大面积的塑料零件生产领域发挥意想不到的功效。用于橡胶与金属成型的RIM工艺是当前研究的热点。就制造而言,一些企业对CAD/CAM/CAE技术的认识有了一个新的高度,一部分公司添加了CAD/CAM系统,在利用CAE技术剖解成形过程时需要CAD/CAM系统的帮助。这几年随着我国科学技术的进步,由我国自己研发的CAD/CAM系统在塑料膜应用领域发挥了巨大的作用。在设计模具的时候,利用CAD/CAE/CAM技术,能够使模具的结构变得更完善,并加入智能化的优点,这对于改善塑料制件的成型制作方式、减短工作量和生产周期还有提高塑料制件的表面质量具有重大的意义。对不同类型的模具塑料制件所应用的特殊类型的质料的研究和开发,能够延长模具的使用性能;因为市场充满了各式各样的因素,所以应用最短的时间制造产品外形和模具模型的技术,从而将注塑模具方便地创作出来,可以最大限度地降低新产品打样的时间。尽管我国模具产业有了相当可观的成绩,并且一部分模具已达到全球的先进水平,但是不管是在塑料制件产品的数量方面还是质量方面,我国的模具产业仍然满足不了国内市场的需求,每一年仍然需要从国外进口上亿美元的各种各样型号规模大的、相当精密严细的、结构组成非常复杂的模具。在模具设计制造的技术方面,我国跟其他欧美国家比较虽然有一定的落后,但我国正以飞快的速度追赶。在往后的日子里,我国模具行业应该着手从如下指出的要点尝试改进和提升,从而进一步达到国际的领先水准。(1)大力提升型号规模特殊的、结构组成精细而且不简单的、使用性能持久的新型模具所有的份额,改进模具的设计方法。这是市场对塑料产品的要求趋于型号特殊化、结构多样化和精度精细化还有对生产效率提出要高效化的现状所决定的;(2)使注塑模具的使用性能更符合标准的要求,让标准件的使用效率变得更高。有一个严重的限制因素就是我国能使模具塑料制件标准化的能力还比不上国际上的领先科技,这是阻碍我国模具产业继续向前成长的一个重要缘由。为了让模具的品质更优并节约生产塑料制件的成本,对模具标准件要进行深度的研究和开发。为了能够顺利完成这个目标,我国的模具必须要有一个统一的标准,只有标准件统一了,生产出来的产品才能是标准化的;接下来,我们的生产要一步一步地趋于规模化,生产的产品层次要清晰;最后就是要添加标准件的型号和种类;(3)把CAD/CAM/CAE技术完全投入进模具设计与制造的应用与生产之中。像CAD/CAM这样的软件能够一步一步地使产品的生产过程变得智能化;塑料产品与用三维软件设计成型的模具还有用三维软件分析塑件的制造过程将成为未来我国模具产业发展的趋势;(4)着手研究短时间内就能立即注塑成型的科技,尽可能多地降低生产周期。利用热流道技术来提升产品的品质和节约生产时间,还有一个优点就是能够最大限度地节约生产原质料并产生良性循环的环保效应。由气体压力帮佐的注射技术需要计算和应用非常多的工艺参数,它和常规的注塑工艺相比,最大的优点就是可以设计结构组成异常复杂的特殊类型的塑料制件,由于它设计的难度系数相对而言较高,所以,需要依靠其他分析软件。除此之外,高压注塑成型技术也要与时俱进,不断创新发展;(5)创造新型的制造工艺和更优化的模具来满足种类繁杂而不是大规模生产的生产要求;(6)选择品质优良的质料和高科技的表面处理来增强模具的使用性能、品质以及持久性。2垃圾铲把手塑件的工艺性能分析2.1塑件成型工艺分析此次设计的塑件是垃圾铲把手,如图2-1所示为垃圾铲把手产品的三维图,我设计的垃圾铲把手的外部轮廓是圆筒的形状,它的外形轮廓和内部构成跟别的塑料产品相比较不是那么的复杂,经过对大量的垃圾铲把手的统计结果进行分析和整合,我决定将垃圾铲把手的高度设计为78mm,外圆直径设计为22mm,圆筒壁的厚度设计为1mm,因为垃圾铲把手的塑件不需要有很好的表面粗糙度,作为实用类型的塑料制件,在尺寸公差方面也没有很高的特殊要求。由于塑件的壁厚不算大而且分布匀称,因此,我考虑利用注塑模具进行大规模生产。图2-1 垃圾铲把手产品的三维图2.2垃圾铲把手壁厚分析不同类型的注塑零件选用的厚度都是严格按照使用的要求所确定的,这样做可以保障注塑零件的力学性能和强度要求。注塑零件的壁厚对塑料零件的品质具有很大的作用,倘若壁厚设计得不合理,当壁厚设计得太大的时候就会造成对质料的不必要的浪费,并使塑料制件的冷却时间变得很长,更糟糕的是,还有可能造成垃圾铲把手外形发生改变等质量问题的产生,在正常的情况下,在符合力矩条件的要求下,设计的垃圾铲把手的壁厚不应当太大,当壁厚适当的时候,能够减少原质料的损耗,增加经济效益。考虑到这些因素,我决定把垃圾铲把手塑件的壁厚设计为1mm。2.3垃圾铲把手圆角分析因为我设计的垃圾铲把手存在圆角结构,而依据材料力学的知识,在加工制造的进程中,在圆角的附近难免会出现内应力汇聚在一起的现象,当遭受压力或有物理撞击的情况下会导致把手开裂,所以,为了消除内应力汇聚在一起的不利影响,强化垃圾铲把手的圆角附近部分的强度跟刚性,让ABS塑料在加热的状态下更好地流动起来并且让垃圾铲把手变得更容易从模腔里取出来,在垃圾铲把手里所有从一个表面到另一个表面相互衔接的地方,我选择采取圆弧过渡的方式,这种方式不仅可以美化垃圾铲把手,而且能够增强把手的强度,分析圆角半径跟应力集中系数之间的联系可以知道,实际的壁厚应该不超过内壁圆角半径的3倍,一般情况下,垃圾铲把手的实际壁厚应该是理想的内壁圆角半径的2倍,垃圾铲把手的外壁圆角半径可以设计为实际壁厚的1.5倍。垃圾铲把手的圆角设计遵循了注塑模具设计制造的工艺性和结构性的设计准则。3塑件材料的选用及对材料特性的分析3.1材料的选择垃圾铲把手的制造需要材料具有良好的使用性能,能够抗冲击、具有高强度的韧性和力学性能,尺寸形状不易改变,抵抗化学腐蚀性的能力好、电气性能优越;容易加工和制造,跟有机玻璃的熔融结合性能完美,可以制作双色成型的塑料零件,在塑料零件的表可以镀上一层金属铬。在制造通用零部件、抗摩擦类零部件、传动零部件还有网络通信构成件。3.2材料简介ABS 塑料是由三种单体混合构成的三元共聚物,字母A代表的是丙烯腈,字母B代表的是丁二烯,字母S代表的是苯乙烯,这三种单体可以以任何的比例进行搭配,做成不同类型的树脂,同时,它又具备树脂易于加工的流动特性。ABS塑料把三种单体的性能全都集中在一体,丙烯腈(A)的特殊性能是能够抵抗化学腐蚀并且不怕高温,它的表面硬度相对于其他单体而言较高,所以它具有一定程度的耐磨性能,丁二烯(B)的特殊性能是它的弹性和韧度非常的高,苯乙烯(S)的特殊性能是它能够加工热塑性塑料,使热塑性塑料的电性能得到优化。所以,综上所述,ABS塑料是一类原材料容易获取、使用性能优越、经济购买不昂贵、应用领域广阔的优质塑料材料。ABS塑料能够制造出薄壁结构跟形状非常复杂的塑料制件,所以在各大制造产业和化工产业发挥了巨大的作用。但是ABS塑料也有不足的地方,那就是它的质量不够轻、导热能力不够好。倘若温度过高的话,ABS塑料就会分解,倘若温度过低的话,又会导致它的流动性能变差。3.3基本特性(1)ABS塑料在加工成型前不需要做烘干处理,最佳的方法是在加工的同时把ABS塑料预热处理到80左右,这样有利于保证塑料制件的尺寸不发生轻易的改变;(2)ABS塑料的加工温度范围在0到215之间,如若在装备内保持的时间太久,或者是温度没控制好,高于了220,ABS塑料结构就会被破坏,挥发出强烈的刺鼻的气体甲醛;(3)ABS塑料在保持压力稳定时候的压力要求跟注塑压力差不多,这样能够尽量缩小压力降的影响。螺杆的转速要放低,残余在装备内的塑料不能够多;(4)ABS塑料出产的塑料制件收缩率相对是大的,比较会出现缩水还有导致塑料零件形状改变的现象。ABS的比热容比较高,塑料零件在脱模时的温度在80到100之间,注意不要被高温烫伤;(5)ABS塑料适于在“中等转动速度、中等压力环境、模具温度较高、材料温度不高”的状况下制作产品,制作精密产品的时候需要把握好模具温度;(6)具有优良的机械强度和高度的刚性;(7)具备良好的抵抗疲劳的强度;(8)具备抵抗环境变迁的能力、耐有机溶剂的特性良好;(9)抵抗冲击的性能优良,电气性能优越,回复原型的能力突出,能够自行进行润滑处理、抵抗摩擦磨损的能力优良,尺寸保持稳定的能力好。3.4成型特性在加工制作垃圾铲把手塑件之前,我们要观察原质料的外部形状和颜色光泽的特点,检测内部的颗粒分布和有没有其他杂乱的物质混入原质料,对原质料受热时能否保持稳定状态,加热时的流动状态性能还有收缩率等各项参数进行检测和实验。ABS塑料的类型归档于结晶型塑料,由于它吸收水分的性能并不大,在熔融状态下的粘性也不高,所以在加工制造垃圾铲把手之前不必做预热的处理,它在加工成型的时候组织结构不会被轻易地破坏,流动的性能也非常的优良,它的溢边值大约在0.02mm,流动特性会随着压力的改变而改变,如若加热的时间被控制得太久,那么它的组织结构就会破坏掉。由于ABS塑料的收缩率比较高,具有特殊的方向转变性能,所以容易出现翘曲变形的现象,收缩率跟它凝结成晶体的能力还有注塑模冷却时需要的状态有着密切的联系,所以我们要把握好注塑模的温度。ABS塑料从高温下降到低温状态的时间非常短,一定要给它冷却充足,注塑模应该设计冷料穴跟冷却系统,最好采取高强压力注射的方式进行加工,物料的温度要保持一致性,注射进模具的动作要迅速,压力的稳定状态要保持一致。不应当利用直接浇口的方式进行注塑,因为这样会使内应力加剧,导致收缩不一致和方向发生错变的问题产生。应该合理配置浇口。因为材料不是那么的硬,所以脱模比较容易,垃圾铲把手浅浅的侧凹可以帮助顺利地脱模。如表3-1所示为ABS塑料各项性能指标。表3-1 ABS塑料各项性能指标4外形尺寸计算 5注射机的选择及型号和规格模具成型装备取决于塑料的成型工艺,模具成型装备包含了注射机、压力机和挤出机,其中,注射机在注射成型的工艺领域应用,压力机在压缩或压注成型的工艺领域应用,挤压机在挤出成型的工艺领域应用。塑料产品的加工制造中有一种关键的方式就是注塑成型工艺。它的工作原理是在注射机上把颗粒状的塑料质料注进料筒里,通过加热的方式把颗粒状的塑料质料转变为流动形态,再以确定好的流动速度,流经喷头跟封闭模腔之间的浇注系统,进而填满整个型腔,接着,降温一段时间后成型,最后,开启模具,取出完形的塑料产品。5.1计算垃圾铲把手的质量和体积从相关手册可以获悉ABS塑料的密度g/cm3。利用Proe软件对垃圾铲把手进行3D建模,然后使用分析软件进行检索,可获悉垃圾铲把手的体积V把手=11.4 cm3。由=1.05g/cm3经计算可得塑件质量m=v=12.0g。 5.2选择注射机按照垃圾铲把手的体积和质量,选择HTF120X型号的注射机。6拟定型腔数目及排列布置方式6.1拟定型腔数目在拟定垃圾铲把手模具的型腔数量个数的时候,需要注意到下面所列举出来的四点条件: (1)垃圾铲把手的基本尺寸要求以及它的制造的标准和原则; (2)创作垃圾铲把手模具需要花费的金额还有加工的经费; (3)垃圾铲把手的出产效率,它的需求市场能给它带来的经济利益; (4)加工制造垃圾铲把手模具出产过程的复杂程度和困难系数。符合这四点条件能够使垃圾铲把手具有优良的尺寸精度,经常被广泛采用的设计方式有:1)、根据经济效益拟定型腔的计量个数准则是整体设计花费的金钱要最少,只斟酌模具制造和把手的生产加工花费的金钱,不包括试制产品时花费的金钱。2)、根据垃圾铲把手的基本尺寸标准还有加工的原则来设计型腔的计量个数假设垃圾铲把手塑料模中型腔的数量个数是Y,垃圾铲把手的基本尺寸为L,垃圾铲把手尺寸公差为,单一型腔模具的随机尺寸误差为(值跟材料的性质有关),那么垃圾铲把手尺寸精度的表达式为: (6-1)化简后,得出型腔数目为:Y (6-2)3)、根据注射机的额定锁模力拟定型腔的计量个数惯用于生产表面积不那么小的塑料零件。假设模具中的型腔数目为n,注射机HTF120X型号的封闭模具的限定合力是T(N),模具里流动的融化的ABS塑料在达到平衡态时的压强为Pa,一个垃圾铲把手映在分型面上的面积为S1,浇注系统映在分型面上的面积为S2,则: (nS1+S2)PaT即: n (6-3)对精度要求特别严格的塑料产品,因为其他型腔的成型条件紊乱不协调是由模具的型腔数目过多导致的,所以拟定的型腔在4个之内。4)、按照注射机能够承受的限制性注射容量拟定型腔的计量个数假定注射机HTF120X型号能够承受的限制性注射容量是G(g),一件垃圾铲把手的质量假定是M1(g),模具的质量假定是M2(g),假定模具型腔为Y,它的计算公式是: Y Y4 (6-4)6.2设计型腔的排列布置方式需要遵循的准则和条件:(1)设计的布局方式追求能够互相对称,保证垃圾铲把手结构的一致性和协调性;(2)垃圾铲把手的结构不复杂,尽可能把型腔布置得密集一些,能够让模具的外形尺寸变小;(3)型腔的整体排列方式和浇口位置的分布方式能够权衡分流道的长度,分流道的长度能设计得有多短就设计多短;(4)模具承受载荷不在正中心时会导致物料外泄,设计的时候要特别注意避免这种不利现象的产生。垃圾铲把手是那种型号规格不那么大而且能够进行大规模生产的塑料类产品,尽管这样,对垃圾铲把手的外形、表面质量等还是有特殊要求的,斟酌出产效力和出产花费还有垃圾铲把手的品质等各种因素,加上之前选择的注塑机的型号是HTF120X,我设计的型腔结构是一模四腔,这四个型腔的布局方式是互相对称的。按照垃圾铲把手的壁厚(0.81.02.4)和把手形状和机械加工因素确定注塑方法为浇注方式,参考书籍塑料制品成型及模具设计,选取对称式的排列布置方式。如图6-1型腔布置图所示:图6-1 型腔布置图7分型面的选择分型面的选择能够直接影响模具的构成方式,它的形式与垃圾铲把手的外部轮廓、开模方向、模具型号还有排气条件、浇口方式等有关,塑料模具按照生产目的能够拟定出好几种结构不同的分型面,但是为了满足垃圾铲把手产品生产的需求,追求最合理最经济的生产模式,我只设计了一个分型面,它移动的方向与HTF120X型号的注塑机里的模腔做闭合动作的方向互相垂直。分型面位置的设计需要遵循的条件: (1)分型面的位置应该选取在垃圾铲把手表面尺寸最外边缘的部位; (2)为了确保最后垃圾铲把手成功地分离模腔,尽可能避免把垃圾铲把手放置在定模的一侧;(3)不能对垃圾铲把手的表面粗糙度产生不利的影响,要避免破坏垃圾铲把手尺寸的准确性;(4)方便清理模腔内的空气和改善模具的生产条件,使模具加工更加快捷;(5)要注意分型面选取的位置不能对侧向抽芯产生糟糕的影响;(6)不能破坏垃圾铲把手的外观,不能在垃圾铲把手的表面留下孔隙和凹槽:(7)充分考虑模具的锁紧条件,要防止模具被撑开导致原料往外漏的坏情况出现;(8)确保垃圾铲把手映射在分型面的面积足够的小;(9)分型面位置的选取要保证浇注系统的安排是合理的,尤其对浇口位置的安排。按照以上的条件,我设计的分型面如图7-1所示: 7-1分型面图8成型零件的设计8.1凹模的结构设计凹模,也叫型腔,学名定模仁,是塑造垃圾铲把手外部轮廓的成型零件。凹模按构成方式的不同分为整体结构式和组合式。(1)整体式定模仁:经过整块金属材料直接加工制作而成,它的结构不复杂而且稳定强度高,不会轻易改变形态,成型的塑料产品质量有保障。然而,当塑料产品形状结构不是那么简单时,这个时候运用普通的机械加工方法来制造定模仁就没那么容易了。所以它适用于加工形状结构不是太复杂的塑料产品。(2)组合式定模仁:对那些结构复杂的塑料零件或难于机械加工的整体式定模仁,为了避免贵重金属花费太多,不够经济,有助于定模仁加工,省去热处理工序,经常采用组合式定模仁。垃圾铲把手的外部轮廓并不复杂,选取整体式定模仁。整体式定模仁应用在外部轮廓并不那么复杂且定模仁高度不是太高的塑料零件,整体式定模仁为非穿通式模体,拥有优良的强度,不会轻易地改变形态。8.2凸模的结构设计凸模,也叫型芯,学名动模仁,是塑造垃圾铲把手内表面的成型零件,凸模按构成方式的不同有整体式和组合式两种形式。由垃圾铲把手的特殊结构,有两层,内有螺丝,采用镶件组合式凸模。垃圾铲把手属于ABS塑料生产的产品,归档于大批量生产的小型塑料零件产品,可选取的收缩率范围在1.5%到3.5之间。平均收缩率是2.5%,垃圾铲把手选取6级精度,属于一般精度的塑料产品。定模仁跟定模仁在不同位置产生的加工制造公差通常会达到ITIT级。8.3成型零部件的工作尺寸计算ABS塑料的平均收缩率S=(1+0.6)%=0.8%1)型腔和型芯的径向尺寸*型腔径向尺寸的计算设为塑件的最大基本尺寸,为塑料的平均收缩率,其公差为负偏差,型腔的最小基本尺寸为,其制造公差为正偏差(按塑件公差的1/31/6来取),则 (8-1) 计算出模具凹直径为mm。*型芯径向尺寸的计算设为塑件的最小基本尺寸,其公差为正偏差,为型芯的最大基本尺寸,则 (8-2)计算出模具型芯直径为mm。2)型腔深度尺寸的计算设为塑件的最大基本尺寸,其公差为负偏差,为型腔深度的最小基本尺寸,其公差为正偏差,则 (8-3)计算出模具凹模深度为mm。3)型芯高度尺寸的计算设为塑件内形深度的最小基本尺寸,其公差为正偏差,为型芯高度的最大基本尺寸 ,其公差为负偏差,则 (8-4)计算出模具型芯直径为mm。4)两型芯之间中心距的制造精度取制品公差的1/5,根据 (8-5)计算得出mm。9浇注系统的设计浇注系统的构成部分为主流道、分流道、冷料穴还有浇口。它向型腔中传递质料、热量还有压力,这些能够影响垃圾铲把手产品质量的好坏。 9.1浇注系统设计应当遵循的基本原则(1)掌握ABS塑料的使用性能,清理模腔内气体的能力好,避免动模仁跟垃圾铲把手的形状发生变化;(2)要设计得使ABS塑料熔体的流动行程足够的短,这样可以节约能源的损耗,否则,不仅不利于环保,还会产生质量问题;(3)浇注系统的结构形式要与型腔的布局对应起来,浇注系统 最好安排在模具的对称轴上;(4)防止型腔内的熔料压力不能够被稳定地保持,因为当压力不稳定的时候,会出现熔料停滞 的危害,加剧工件的内应力;(5)映射在分型面上的面积还有整个浇注系统里所含有的熔料的体积要足够的小,否则,不仅会增大模具的锁紧力,而且加剧原料的耗损,延长加工制造的周期;(6)最好使熔料流动方向趋于稳定和准确,否则紊乱无章的流动方向会让垃圾铲把手变得非常易脆:(7)因为是一模四腔的结构,所以注入每一个型腔的ABS熔料必须同步,而且要保证进入每一个型腔的压力值协调一致。9.2主流道设计主流道的位置一般安排在注塑机喷头的同轴线上,横截面为圆形,有一定程度的锥斜,设计它是为了冷料能够顺利地脱模,也是为了优化ABS塑料的流速,由于是和注塑机相符,它的尺寸跟注塑机有联系。由于我设计的垃圾铲把手选择的是ABS塑料,按照它的使用性能,确定主流道的设计数据:主流道锥形状的角度=4;主流道内表面粗糙度Ra=0.08;主流道比较大的一头是圆形的,直径D=6mm,是用来降低ABS塑料熔料由主流道向分流道流动时的摩擦,比较小的一头半径r= R (12)=12;选取的原质料是T8,采取的热处理工序是淬火,处理完的主流道跟衬套的硬度要求是53-57HRC。9.3分流道设计分流道常常被设计于分型面上,功能是使从主流道出来的ABS熔料分支流动和改变ABS熔料的流动方向,型腔的整体排列方式和浇口位置的分布方式能够权衡分流道的长度,分流道的长度能分布得有多短就设计多短,因为这么做可以降低压力耗散,热量挥发和物质在分流道里结晶。在设计分流道的时候,要充分降低流道内的压力损耗,尽可能消除熔融的ABS塑料温度的降低的现象,当然,还要思忖如何减小流道的容积。所以我选取半圆形,取半圆直径为4.5mm。分流道的布置是有型腔的排列方式所决定的,两者相辅相成。分流道的布置方式有两个,即平衡式跟非平衡式,按照之前所选型腔的排列方式,分流道采用平衡式的布置如图9-1所示:图9-1分流道按照表9-1里的分流道断面直径的数据进行参照,分流道的断面直径取值4.79.5mm。表9-1 分流道断面直径选择9.4浇口的设计浇口又被称为进料口,简单的说,它被设计在分流道与型腔之间。它发挥的功能是:(1)ABS熔料加入模腔后,浇口的地方最开始凝固,这样能防止ABS塑料熔体方向流动;(2)ABS塑料熔体在流经细长的浇口时出现摩擦热,有利于注塑成型;(3)使浇注系统的凝料成功地在浇口的地方被切除。浇口横截面积取0.03-0.09平方毫米,浇口的长度取值范围在0.5mm-2mm,浇口的详细尺寸通常由经验选取,取它的下限值。当ABS塑料熔体流经浇口时,剪切速率变快,而且ABS塑料熔体产生摩擦热,这让流动的ABS塑料熔体的温度升高,并且粘性下降,提升了ABS塑料熔体的流动性能,有助于注塑成型。浇口位置的选择:浇口开设的位置能够直接决定垃圾铲把手的质量,在设计浇口的时候,要遵循如下原则:1、浇口要设计在能同时注满所有型腔每一个角落的地方;2、浇口应开设在垃圾铲把手壁厚较厚的部位,以利于补缩;3、浇口设计的位置要有利于清理型腔内的气体;4、浇口的位置应选择在能避免垃圾铲把手产生熔接纹的部位,对于圆筒类的垃圾铲把手零件,采用点浇口比侧浇口好;5、如果是带细长型芯类的模具,最好采取让ABS塑料从中心顶部进入的方式,可以消除型芯因冲击而改变外形的危害。6、浇口应安排在不影响垃圾铲把手外观的部位。按照如上原则,垃圾铲把手属于圆筒类塑料零件,所以采用点浇口。浇注系统图如下图9-2所示: 图9-2浇注系统图 按照垃圾铲把手的质量和基本尺寸等,设计数据如下: 由垃圾铲把手的质量M=12.0g计算 单位mm 9.5冷料穴的设计冷料穴是由于主流道或分流道延伸展开出来的通道。正常情况下,会把冷料穴安排在与主流道相对称的动模板的某个位置或把它设置在分流道最后面的一部分。冷料穴起到的功能是暂时保留下流动的ABS塑料熔体前面一部分冷却的ABS塑料,否则,冷却的ABS塑料如若流进型腔就会导致接缝的产生;别的方面,当我们要打开模具的时候,也可以通过冷料穴把主流道的凝固的ABS塑料清理出来。拟定冷料穴的直径的时候要注意把它的直径设计得超过大端直径。冷料穴具备三种构成形式:第一种是能够跟推杆相辅相成的冷料穴;第二种是能够跟拉料杆相辅相成的冷料穴;第三种是不装备拉料杆的冷料穴。垃圾铲把手塑料制件的冷料穴选取没有装备拉料杆的冷料穴。9.6排气系统的设计排气槽的设计:熔融状态下的ABS塑料进行注射填充型腔的时候,在同一时刻,它要把型腔还有主分流道里本来存留的空气挤压出来,在别的方面,熔融状态下的ABS塑料会挥散出含量不多的离析气体,故而一般情况下在分型面上设计排气槽进行离散气体的清理。这么做可以避免由于空气被挤压而引起型腔的温度太高所带来对垃圾铲把手零件质量的危害。在熔融状态下的ABS塑料进行注射填满型腔的进程中,一定要挨个有次序地把型腔跟整个浇注系统里的空气还有垃圾铲把手塑料制件因受到热量的影响而引起的气体完全清除干净。否则,倘若无法完全清除掉所有的气体,垃圾铲把手塑料制件会因为塑料熔体填充型腔不够充分而产生孔状褶皱、表面轮廓形状模糊等严重的质量问题,更严重的是垃圾铲把手塑料制件可能会因为气体被挤压引起的超高温度而烧焦。排气槽的排气方式:普遍情况下,排气槽是被安排在分型面的定模仁一侧,位置设计在熔融ABS塑料流经型腔的最后一端。总的来讲,拟定排气槽尺寸的基准是能够把模具内的所有气体成功地清除而且不出现物料往外满溢的问题。因为垃圾铲把手注塑模具没有必要特意设计一个排气槽来清除模具里的气体,可以充分利用分型面跟活动动模仁与模具底板中间的间隙配合来清理空气。10导向机构的设计为了达到注射模具能够顺利地进行合腔和开腔的目的,在注塑成型的设计中一定要设置导向机构。导向机构发挥的功能是导向、定位并且抵挡某些程度的侧向压力。导向机构按组成形式的不同分成导柱导向和锥面定向二结构,按照垃圾铲把手零件的具体生产需要,本设计选取导柱导向机构。10.1导柱导向机构的作用定位作用:在闭合上模具之后,避免动模和定模或上模和下模不会发生错位的现象,防止型腔的轮廓变形和尺寸出现误差,在装配模具的时候亦能帮助其他结构定位,有利于顺利装配。导向作用:闭合模腔的时候,一开始有触碰产生的是导向零件,导向机构能够让动模和定模或上模和下模在闭合的时候对口无误,预防由于型芯先进入型腔而导致垃圾铲把手被破损的坏情况发生。抵挡某些程度的侧向压力。10.2导柱导套的设计原则(1)导柱宜恰当地被安排在分型面的附近,从导柱中心到模具外部轮廓的间隔要留得合理,这样才能确保模具的强度。(2)确保从型芯端面到模具底面的距离比导柱的长度矮6到8mm,消除因为型芯进入凹模时与凹模刮擦而导致垃圾铲把手零件破损的情况发生;(3)导柱和导套的抵抗摩擦磨损的程度和强度要非常的好;(4)为了让导柱成功导入导套,把导柱的端头部位设计为锥形或半球形,导套前面的部位同时也要进行倒角处理;(5)把导柱安排在动模一侧的目的是为了防止型芯遭到破坏,而安排在定模一侧的目的是为了帮助脱模成功拿出垃圾铲把手零件,所以要按照生产目的来选择如何进行装配;(6)通常的情况下,导柱有相对位移的端头部位以H8/f8的方式进行公差带配合,导柱和导套不变的部位以H7/k6的方式进行公差带配合,导套外径以H6/k6的方式进行公差带配合;(7)在动模和定模中间要装备导柱跟导套,同时,还要把导柱跟导套装备在动模座板跟推板中间,才能确保顶出结构位移的平稳。(8)导柱直径的拟定取决于模具的尺寸,可以把标准框架中的数据拿出来对比一下。10.3导柱导套的设计当注塑模具只有一个分型面时,因为中间板在加工制造中起到重要的承受载荷和引导方向的作用,所以在定模的一边必须要安装导柱。如下图10-1模具结构图所示:图10-1 模具结构图导柱的设计:(1)垃圾铲把手注塑模具选取带头导柱;(2)导柱的长度非要比凸模顶部到模具底板的尺寸大出6mm到8mm;(3)将导柱的端头部分改造成圆锥状或球状的轮廓外形的用意是为了导柱能够自由进出导向孔;(4)导柱的直径需要按照模具的尺寸大小来拟定,因为要确保导柱拥有非常优良的抗弯强度;(5)导柱不使用的部分和模板以H7/m6的形式进行过渡的公差带配合。导柱有相对位移的端头部位以H8/f8的方式进行间隙的公差带配合;(6)导柱需要使用的区域的表面粗糙度设计为Ra0.4m。导柱的外观形状如下图10-2 导柱三维建模图:图10-2 导柱三维建模图导柱与导套之间的区域是有相对位移的,所以选用间隙配合。导套的设计:导套设计需要遵循的标准:(1)要让导柱成功穿插导套,在导套的前面的部位要做倒圆角的技术处理;(2)在注塑模具型号规模比较大的时候,当打开模具需要很大很大的外力时,为了避免导套被泄露,最好在导套上端部位设计一个盖板;(3)导套选取的质料拿抵抗摩擦磨损强度高的金属来加工,然而它的硬度不应当比导柱的硬度高,否则会加剧摩擦,导致导柱或导套产生拉毛的现象,从而影响垃圾铲把手的品质;(4)导套带有配合公差的那一区域的表面光洁度要设计得漂亮一些。导套的外观形状如下图10-3 导套三维建模图所示: 图10-3 导套三维建模图10.4导柱与导套的排列布置不考虑特别的状况,导柱和导套跟模板间的区域是不会产生相对位移的,所以它们之间的过渡公差带配合形式选取H7/m6或H7/k6为优,导向部分的间隙公差带配合形式宜选取H7/f7或H8/f7为佳。按照模具布局设计的要求,跟导柱有相同位移的弹簧需要安插4个,最好能保证对称地安排在A分型面的附近,这样能够使分离成型所受到的弹力均衡,否则,中间板会被卡住不能动。排列布置的方式如图10-4所示:图10-4 导柱排列布置图11脱模机构的设计11.1脱模机构的结构组成脱模机构的结构含有脱模零件还有它的固定板和推板、指引脱模机构方向与回复推出机构原始位置的零部件。11.2设计原则(1)推出机构最好安排在动模一侧;(2)垃圾铲把手不能因为脱模机构设计得不合理而改变外部形状,产生质量不良的问题;(3)组成形式稳定而且不复杂,机械运动符合脱模机构的要求,并有优良的刚度和强度特性。用推件板推出机构中,为了减少推件板与型芯的摩擦,在推件板与型芯间留0.200.25mm的间隙,并用锥面配合,防止推件因偏心而溢料。复位零件:对于推件板推出机构而言,由于推杆端面与推件板接触,可以起到复位杆的作用。因此,可以不必再另外设置复位杆。 12温度控制系统的设计12.1冷却系统的设计原则(1)因为垃圾铲把手零件从较高的温度降低到较低温度的时候表面会收束,要保持整个收缩率协调一致,不能有太大的偏差,要确保模具各部分结构的热量保持同步和稳定;(2)倘若用于降温的水孔设置得太少,水孔的直径被设计得太小,对垃圾铲把手零件的冷却作用就不会太明显,达不到期望的冷却目的;(3)要努力让用于降温的水孔到垃圾铲把手模具型腔的间隔一样的大;(4)在浇口位置附近的部位要改进降温处理的办法;(5)不能让流进模具的冷却水跟流出模具后的处理废水之间的温度相差太大;(6)用于降温的水路通道的布置方式要经过正确恰当地安排;(7)用于降低温度的水路管道接头的附近要进行准确无误地安排;(8)冷却系统的水路通道要消除与垃圾铲把手注塑模上其他部件发生碰撞的影响;(9)把冷却水管冷却水流进模具的接头和处理完的水流出接头设置在模具面板里面,来消除模具在运输的时候被弄毁的隐患。12.2冷却系统的设计ABS熔料在模具中进行加工制造的时候,模具的温度能够决定ABS熔料填满整个型腔所需要的时间、冷却成形的速度、生产制造周期和垃圾铲把手的质量。在不是特殊要求的背景下,ABS塑料需要加热到大概二百摄氏度的时候才能在模腔里流动,可是垃圾铲把手零件从模腔中刚刚脱离出来的时候温度不会超过六十摄氏度。故而一经加工制造完形,垃圾铲把手模具需要做效果非常好的冷却处理,这样才能够让垃圾铲把手零件在冷却固定成型的过程变得稳定,而且保证脱模顺利,提升垃圾铲把手零件的品质和经济效益。对于熔体状态下粘性不高、流动特性不错的塑料,因为我设计的垃圾铲把手零件是尺寸不大壁厚比较薄的塑料制件,所以只需要简单地让它自己冷却即可,不必设计特殊的冷却系统,否则,如若是尺寸型号比较大壁厚特别大的塑料产品,就要设计复杂的冷却系统。12.3冷却时间的计算垃圾铲把手塑料零件的从较高的温度降低到较低温度所花费的时间是指从熔融状态下的ABS塑料填满整个模具型腔开始到能够打开模具型腔取出垃圾铲把手零件结束时的这段时间。衡量垃圾铲把手零件冷却时间的尺度是按照完全固化定型后的拥有比较好的质量为原则的。计算加工制造所需要花费的时间:式子里的t是垃圾铲把手零件加工生产所需要花费的时间(s),t注是注塑ABS熔料消耗的用时,t冷是让垃圾铲把手塑料零件的从较高的温度降低到较低温度所需要花费的时间,t脱是打开模具拿出垃圾铲把手零件所需要的时间,按照设计手册上的说明,能知晓t注的范围在1560s,t冷的范围在1560s,垃圾铲把手零件生产制造所对应花费的时间t的范围在40140s。结论把手作为垃圾铲的组成部分,是非常重要的。本课题所需解决的问题是选定铲把手的材料,确定分型面的位置,确定塑件的尺寸精度及表面质量,拟定注塑成型过程及工艺参数,确定型腔数量和模具的结构形式,设计浇注系统,设计冷却系统,并在此基础上,选择确定结构尺寸,并计算校核其性能。最后,根据所确定数据绘制规定篇幅的图纸,并完成说明书。致谢可能是我一直生活在家人的庇护之下,让自己过得太自由自在,太无忧无虑了,反而对自己现有的生活觉得有点枯燥无聊。现在,面临着毕业,以后要过自力更生的生活,一下子从衣食无忧的日子转变成什么都得靠自己的日子,说实话,这突然的落差瞬间让自己感到有点手足无措,我可能不能够立即调整过来。一切皆是因为自己,因为自己没有做出努力,对自己不够负责。是时候该好好地规划一下自己的未来了。对于这次毕业设计,首先,我要感谢的是我的指导老师张老师,他非常关心我们,知道我们是毕业季的学生,可能要到学校外面的企业去实习,所以,并没有强制把我们留在学校里做毕业设计。他很宽宏地批准了我的假条,并且在我回到学校对论文没做出实质性进展的时候,还不遗余力地谆谆教诲我,细心地教授我写论文的具体方法,我真的很感谢他的指导,他是个责任感很重的教师。在每一周的周三,他都会准时在办公室教导学生写毕业论文的方法。我还要好好地感谢我的父母还有我的爷爷奶奶我的家人们,他们把他们最好的都给了我,一切都是为了我,尽管在某些方面,我做得不够好,可能会令人失望,可是,他们一点儿也没有责怪我的意思,他们倾注他们的所有的爱给我,而这么多年来,我甚至连一句好好感谢他们的话都没对他们说过,我真的很惭
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