【毕业论文设计】注塑模具毕业设计论文(闹钟后盖实例)附图纸

【毕业论文设计】注塑模具毕业设计论文(闹钟后盖实例)附图纸 注塑模具毕业设计论文 闹钟后盖实例 附图纸前 言光阴似梭大学三年的学习一晃而过为具体的检验这三年来的学习效果综合检测理论在实际应用中的能力除了平时的考试实验测试外更重要的是理论联系实际即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具本次毕业设计课题来源于生活应用广泛但成型难度大模具结构较为复杂对模具工作人员是一个很好的考验它能加强对塑料模具成型原理的理解同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力本次设计以注射闹钟后盖模具为主线综合了成型工艺分析模具结构设计最后到模具零件的加工方法模具总的装配等一系列模具生产的所有过程能很好的学习致用的效果在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法步骤模具设计中常用的公式数据模具结构及零部件把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来所谓学以致用在设计中除使用传统方法外同时引用了CADProE等技术使用Office软件力求达到减小劳动强度提高工作效率的目的本次设计中得到了戴老师的指点同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲由于实际经验和理论技术有限设计的错误和不足之处在所难免希望各位老师批评指正目 录前言 1绪论2 1 塑料的工艺分析411塑件成形工艺分析412闹钟后盖原料ABS的成型特性与工艺参数42 注塑设备的选择721 估算塑件体积722 选择注射机723 模架的选定724 最大注射压力的校核83 塑料件的工艺尺寸的计算1031 型腔的径向尺寸1032 型芯的计算1033 模具型腔壁厚的计算114 浇注系统的设计1241 主流道的设计1242 冷料井的设计1343 分流道的设计1344 浇口的选择145 分型面的选择与排气系统的设计1751 分型面的选择1752 排气槽的设计176 合模导向机构的设计187 脱模机构的设计208 温度调节系统的设计2181 模具冷却系统的设计2282 模具加热系统的设计229 模具的装配 2391 模具的装配顺序 2392 开模过程分析24设计总结 25参考资料26致 谢27绪 论 一 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具金属压力加工使用的锻压模具冷压模具等各种模具对模具的全面要求是能生产出在尺寸精度外观物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品以模具使用的角度要求高效率自动化操作简便从模具制造的角度要求结构合理制造容易成本低廉模具影响着制品的质量首先模具型腔的形状尺寸表面光洁度分型面进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能机械性能电性能内应力大小各向同性性外观质量表面光洁度气泡凹痕烧焦银纹等都有十分重要的影响其次在加工过程中模具结构对操作难以程度影响很大在大批量生产塑料制品时应尽量减少开模合模的过程和取制件过程中的手工劳动为此常采用自动开合模自动顶出机构在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落另外模具对制品的成本也有影响当批量不大时模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具以降低成本现代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是三项重要因素尤其是模具对实现材料加工工艺要求塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的由于制件品种和产量需求很大对模具也提出了越来越高的要求因此促进模具的不断向前发展二 模具的发展趋势近年来模具增长十分迅速高效率自动化大型微型精密高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大从模具设计和制造角度来看模具的发展趋势可分为以下几个方面加深理论研究在模具设计中对工艺原理的研究越来越深入模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展使得产品的产量和质量都得到很大的提高高效率自动化大量采用各种高效率自动化的模具结构高速自动化的成型机械配合以先进的模具对提高产品质量提高生产率降低成本起了很大的作用大型超小型及高精度由于产品应用的扩大于是出现了各种大型精密和高寿命的成型模具为了满足这些要求研制了各种高强度高硬度高耐磨性能且易加工热处理变形小导热性优异的制模材料革新模具制造工艺 在模具制造工艺上为缩短模具的制造周期减少钳工的工作量在模具加工工艺上作了很大的改进特别是异形型腔的加工采用了各种先进的机床这不仅大大提高了机械加工的比重而且提高了加工精度标准化 开展标准化工作不仅大大提高了生产模具的效率而且改善了质量降低了成本三 设计在学习模具制造中的作用 通过对模具专业的学习掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求各种模具的结构特点及设计计算的方法以达到能够独立设计一般模具的要求在模具制造方面掌握一般机械加工的知识金属材料的选择和热处理了解模具结构的特点根据不同情况选用模具加工新工艺 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用综合检验大学期间所学的知识塑件的工艺分析11 塑件成型工艺分析如图11所示 图11 闹钟后盖闹钟后盖的形状较复杂带有很多不同形状的孔在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度闹钟后盖的注塑材料首先选用ABS闹钟的后盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在所以我们必须很好多处理后盖壁厚的均匀譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力造成塑件填充不满的缺陷可以考虑采用双浇口但应用了ProE的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔也可以利用模具的可靠的精度来定位但是这样的话成本太高而且易造成模具损坏因为考虑到凹凸模形状的复杂用整体形式是不利于损坏后的维修适当的使用嵌件就可以解决这些问题但不能利用过多的嵌件不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够12 闹钟后盖原料ABS的成型特性与工艺参数丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丙烯腈使聚合物耐油耐热耐化学腐蚀丁二烯使聚合物具有优越的柔性韧性苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能同时具有吸湿性强但原料要干燥它的塑件尺寸稳定性好塑件尽可能偏大的脱模斜度com ABS塑料主要的性能指标 密度 Kgdm-3 113114收缩率 0308熔 点 130160热变形温度 45Ncm 6598弯曲强度 Mpa 80拉伸强度 MPa 3549拉伸弹性模量 GPa 18弯曲弹性模量 Gpa 14压缩强度 Mpa 1839缺口冲击强度 kJ 1120硬 度 HR R6286体积电阻系数 cm 1013 击穿电压 Kvmm-1 15介电常数 60Hz37com ABS的注射成型工艺参数 注塑机类型螺杆式 喷嘴形式 通用式 料筒一区 150170料筒二区 180190料筒三区 200210喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 515周期 1530后处理 红外线烘箱 温度70 时间031由为重要的是因为目前原油价格的下降导致ABS的市场价格大幅度的下跌注塑设备的选择21 估算塑件体积估算塑件体积和质量该产品材料为ABS查书本得知其密度为113-114gcm3收缩率为计算其平均密度为1135 gcm3平均收缩率为055使用PROE软件画出三维实体图软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积另预置浇道凝料为2 cm3因此估算塑件体积为9 cm322 选择注射机根据塑料制品的体积或质量查书可选定注塑机型号为SZ-4025注塑机的参数如下注塑机最大注塑量40cm3 注塑压力200Mpa 注塑速率50 gs 塑化能力20 Kgh 锁模力2500KN注塑机拉行间距250250mm顶出行程55mm 最小模厚130mm最大模厚220mm 模板行程230mm 注塑机定位孔直径55 mm 喷嘴球半径SR10 23 模架的选定根据塑件选定模架为S2030BI353570见图21 图21 塑件的模架24 最大注射压力的校核闹钟后盖的原料为ABS所需注射为60-100MPa而所选注射机压力为200 MPa所以注射压力符合要求com塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积包括流道及浇口凝料和飞边通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80所以选用的注塑机最大注塑量应满足08 V机 V塑V浇式中 V机 注塑机的最大注塑量40cm3 V塑塑件的体积该产品V塑18cm3 V浇浇注系统体积该产品V浇2cm3 故 V机184cm3com校核 F锁pA式中 p熔融型料在型腔内的压力该产品 A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和经计算A 4641 mm3F锁注塑机的额定锁模力 故 F锁pA 200Mpa4641 mm3 选定的注塑机的压力为2500KN满足要求 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核A 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具长模具宽 拉杆面积 B模具闭合高度校核Hmin注塑机允许最小模厚 130mmH注塑机允许最大模厚 220mmH模具闭合高度 180mm故满足HHHmin开模行程校核 注塑机的最大行程与模具厚度有关如全液压合模机构的注塑机故注塑机的开模行程应满足下式 S机注塑机最大开模行程230mm H1顶出距离16mm H2包括浇注系统在内的塑件高度52mm S机 H模Hmin H1H2 510 因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离故 230 180130 62 510 满足条件 塑料件的工艺尺寸的计算所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸主要有型腔和型芯的径向尺寸包括矩形和异形型芯的长和宽型腔深度和型芯高度和尺寸由于闹钟后盖须与前盖配合所以只有闹钟后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用还有闹钟后盖与电池盖的配合故需要计算相对于榫和铰链的凹凸模的尺寸凹凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定因 ABS的成型收缩率为04所以平均收缩率取S 05型腔的径向尺寸LM0 1SLs- 05075 1008Ls-075 0 其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差Ls塑件的基本尺寸塑件公差为负偏差S为塑料的平均收缩率z为模具成型零件的制造公差取14模具型腔按六级精度制造根据型腔的尺寸代入数据得一 Ls 81mm 经计算得LM 79440032mm 二 Ls 1mm 经计算得LM 079550007mm 三 Ls 55mm 经计算得LM 532500085mm 四 Ls 18mm 经计算得LM 15990007mm 五 Ls 10mm 经计算得LM 978001mm 六 Ls 7mm 经计算得LM 675001mm 七 Ls 2mm 经计算得LM 18060007mm 八 Ls 3mm 经计算得LM 28140007mm 九 Ls 4mm 经计算得LM 377700085mm 十 Ls 6mm 经计算得LM 579300085mm 十一 Ls 8mm 经计算得LM 77640com 十二 Ls 16mm 经计算得LM 157230014mm 十三 Ls 12mm 经计算得LM 117960001mm32 型芯的计算com 芯径向尺寸的计算LM 1SLs34-0其各字母的含义与前相同型芯按六级精度制造根据型芯的基本尺寸代入数据得一 Ls 81mm经计算得LM 824050-032mm二 Ls 1mm经计算得LM 12150-007mm三 Ls 55mm经计算得LM 57450-0085mm四 Ls 18mm经计算得LM 20190-007mm 五 Ls 10mm 经计算得LM 10480-01mm 六 Ls 7mm 经计算得LM 74080-01mm 七 Ls 2mm 经计算得LM 22260-007mm 八 Ls 3mm 经计算得LM 32340-007mm 九 Ls 4mm 经计算得LM 42770-0085mm 十 Ls 6mm 经计算得LM 63030-01mm 十一 Ls 8mm 经计算得LM 83640-01mm 十二 Ls 16mm 经计算得LM 165330-014mm 十三 Ls 12mm 经计算得LM 123960-01mmcom 型芯高度尺寸的计算HM 1SHs34 -0按六级精度制造 Hs 15mm 经计算得 HM 154870-013mm33 模具型腔壁厚的计算 如果是利用计算公式的话比较烦琐且不能保证在生产中的精确性我们可以根据书中的经验值来取的成型零件材料选择为实现高性能的目的选用模具材料应具有高耐磨性高耐蚀睡良好的稳定性和良好的导热性必须具有一定的强度表面需要耐磨淬火变型要小但不需要耐腐蚀性因为ABS没有腐蚀性可以采用Cr12经过调质淬火加低温回火正火HRC55可以去型腔壁厚为020L17 33浇注系统的设计普通浇注系统由主流道分流道浇口和冷料井组成在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置可以才用一模两腔浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节它对注塑成型周期和塑件质量如外观物理性能尺寸精度都有直接的影响设计时必须按如下原则型腔布置和浇口开设部位力求对称防止模具承受偏载而造成溢料现象型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸系统流道应尽可能短断面尺寸适当太小则压力及热量损失大太大则塑料耗费大尽量减少弯折表面粗糙度要低以使热量及压力损失尽可能小对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落及分流道尽可能平衡布置满足型腔充满的前提下浇注系统容积尽量小以减少塑料的耗量浇口位置要适当尽量避免冲击嵌件和细小型芯防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔其形状为圆锥形便于熔体顺利的向前流动开模时主流道凝料又能顺利拉出来主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞通常不直接开在定模上而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬塑件外表面不许有浇口痕又考虑取料顺利对塑件与浇注系统联接处能自动减断采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口为了方便于拉出流道中的凝料将主流道设计成锥形锥度为3内表面的粗糙度为Ra08微米孔径为05毫米主流道的设计要点如下为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀主流道设计成圆锥形因ABS的流动性为中性故其锥度取3度过大会造成流速减慢易成涡流内壁粗糙度为R08um主流道大端呈圆角其半径取r 13mm以减少流速转向过渡的阻力r 15mm在保证塑件成形良好的情况下主流道的长度应尽量短否则会使主流道的凝料增多且增加压力损失使塑料熔体降温过多影响注射成形为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接主流道对接处设计成半球形凹坑其半径为r2 r1 12 其小端直径D d 051 凹坑深度常取34mm在此模具中取r2 1112mm由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套以便选用优质钢材单独加工和热处理其大端兼作定位环圆盘凸出定模端面的长度H 510mm同时因该闹钟后盖采用ABS需加热所以在主流道处采用电加热以提高料温冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上或处于分流道末端其作用是接受料流前锋的冷料防止冷料进入型腔而影响塑件质量开模时又能将主流道的凝料拉出冷料井的直径宜大于大端直径长度约为主流道大端直径基于本次设计的模具可采用底部带有拉料杆的冷料井这类冷料井的底部由一个拉料杆构成拉料杆装于型芯固定板上因此它不能随脱模机构运动利用球头形的拉料杆配合冷料井43 分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道一般开在分型面上起分流和转向的作用分流道截面的形状可以是圆形半圆形矩形梯形和U形等圆形和正方形截面流道的比面积最小流道表面积于体积之比值称为比表面积塑料熔体的温度下降小阻力小流道的效率最高但加工困难而且正方形截面不易脱模所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形半圆形及U形com 分流道设计要点1在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下分流道截面积与长度尽量取小值分流道转折处应以圆弧过度2分流道较长时在分流道的末端应开设冷料井对于此模来说在分流道上不须开设冷料井3分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上也可以同时开设在动定模板上合模后形成分流道截面形状4分流道与浇口连接处应加工成斜面并用圆弧过度com 分流道的长度分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置从在输送熔料时减少压力损失热量损失和减少浇道凝料的要求出发应力求缩短 分流道的断面分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积塑件的壁厚塑件的形状和所用塑料的工艺性能注射速率和分流道长度等因素来确定因ABS的推荐断面直径为4595 查表4-2 部分塑件常用断面尺寸推荐范围分流道要减小压力损失希望流道的截面积大表面积小以减小传热损失同时因考虑加工的方便性分流道应考虑出料的流畅性和制造方便熔融料的热量损失小流动阻力小比表面和小等问题由于采用的是潜伏式二级分流道对热损失及流动提出了较高的要求采用圆形的份流道为了保证外形无浇口痕浇口前后两端形成较大的压力差增加流速得到外形清晰的制件提高熔体冷凝速度保证熔融的塑料不回流同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用冷却后快速切除同时它的效果与S浇注系统有同样的效果有利于补塑com 分流道的布局在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种根据本模具的要求我们选取平衡式也就是指分流道到各型腔浇口的长度断面形状尺寸都相同的布置形式它要求各对应部位的尺寸相等这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的是成型的塑件力学性能基本一致而且在此模具中不会造成份流道过长的缺点44 浇口选择浇口又称进料口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道除直接浇口外它是浇注系统的关键部分其主要作用是型腔充满后熔体在浇口处首先凝结防止其倒流2易于在浇口切除浇注系统的凝料浇口截面积约为分流道截面积的003009浇口的长度约为05mm2mm浇口具体尺寸一般根据经验确定取其下限值然后在试模是逐步纠正当塑料熔体通过浇口时剪切速率增高同时熔体的内磨檫加剧使料流的温度升高粘度降低提高了流动性能有利于充型但浇口尺寸过小会使压力损失增大凝料加快补缩困难甚至形成喷射现象影响塑件质量浇口位置的选择浇口位置应使填充型腔的流程最短这样的结构使压力损失最小易保证料流充满整个型腔同时流动比的允许值随塑料熔体的性质温度注塑压力等的不同而变化所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值浇口设置应有利于排气和补塑浇口位置的选择要避免塑件变形采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔在塑件顶部常留下明显的熔接痕而采用点浇口有利于排气整件质量较好但是塑件壁厚相差较大浇口开在薄壁处不合理而设在厚壁处有利于补缩可避免缩孔凹痕产生浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位它的存在会降低塑件的强度所以设置浇口时应考虑料流的方向浇口数量多产生熔接痕的机会很多流程不长时应尽量采用一个浇口以减少熔接痕的数量对于大多数框形塑件浇口位置使料流的流程过长熔接处料温过低熔接痕处强度低会形成明显的接缝如果浇口位置使料流的流程短熔接处强度高为了提高熔接痕处强度可在熔接处增设溢溜槽是冷料进入溢溜槽筒形塑件采用环行浇口无熔接痕而轮辐式浇口会使熔接痕产生浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件因点口在脱开时会伤塑件的内表面在这里是可以的考虑到点浇口有利浇注系统的废料和塑件的脱离所以选取用点绕口分流道与浇口的连接在利用了ProE的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后选择了更具优势的浇口由于闹钟后盖的侧内壁与闹钟芯存在一定的空隙所以即使是在脱模的时候流在一定的浇口痕也不会影响装配浇口套见图41图41浇口套分型面的选择与排气系统的设计51 分型面的选择 塑料在模具型腔凝固形成塑件为了将塑件取出来必须将模具型腔打开也就是必须将模具分成两部分即定模和动模两大部分定模和动模相接触的面称分型面通常有以下原则 1分型面的选择有利于脱模分型面应取在塑件尺寸的最大处而且应使塑件流在动模部分由于推出机构通常设置在动模的一侧将型芯设置在动模部分塑件冷却收缩后包紧型芯使塑件留在动模这样有利脱模如果塑件的壁厚较大内孔较小或者有嵌件时为了使塑件留在动模一般应将凹模也设在动模一侧拔模斜度小或塑件较高时为了便于脱模可将分型面选在塑件中间的部位但此塑件外形有分型的痕迹 2分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求 3分型面的选择应有利于成型零件的加工制造4分型面应有利于侧向抽芯但是此模具无须侧向抽芯此点可以不必考虑52 排气糟的设计 塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气除此以外塑料熔体会产生微量的分解气体这些气体必须及时排出否则被压缩的空气产生高温会引起塑件局部碳化烧焦或塑件产生气泡或使塑件熔接不良引起强度下降甚至充模不满因该模具为小型模具且分型面适宜可利用分型面排气所以无需设计排气槽合模导向机构的设计导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置所以必须设有导向机构导柱安装在动模一边或定模一边均可通常导柱设在主型腔周围导向机构的主要作用有定位导向和承受一定侧压力定位作用为避免装配时方位搞错而损坏模具并且在模具闭合后使型腔保持正确形状不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力或由于注射机的精度限制使导柱工作中承受一不定的导向作用动定模合模时首先导向机构接触引导动定模正确闭合避免凸模或型芯先进入型腔产生干涉而坏零件由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力导致导柱容易折断对型芯和型腔改进后其的配合可以进行定位导柱导套零件如下 图61 导柱 图62 导套脱模机构的设计在对闹钟后盖塑件进行脱模是必须遵循以下原则1因为塑料收缩是抱紧凸模所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模因为塑件的壁厚的关系我们可以利用推板2顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位如加强筋壁厚等处作用面积尽可能大一些以防止塑件变形和损坏3为了保证良好的塑件外观顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位将顶杆设计在塑件的内部型腔4若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时对不影响塑件尺寸和使用一般顶杆与塑件接触处凹进塑件01mm否则塑件会出现凸起影响基面的平整由于闹钟后盖为薄壁圆筒形塑件用顶管推板脱模机构和为了缩短顶杆与型芯配合长度以减少磨擦可以将顶管配合孔的后半段直径减少一般减少35mm这是最常用的一种脱模机构这些顶杆一般只起顶出作用有时根据塑件的需要顶杆还可以参加塑件的成型这时可以将顶杆做成与塑件某一部分相同形状或作为型芯顶杆多用T8AVT10A材料头部淬火硬度达50HRC以上表面粗糙度取Ra值小于08微米和顶杆孔呈H8f8配合 8 温度调节系统的设计在注射成型过程中模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率翘曲变形耐应力开裂性和表面质量等并且对生产效率起到决定性的作用在注射过程中冷却时间占注射成型周期的约80然而由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同模具温度的要求有尽相同因此对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本模具温度直接影响到塑料的充模塑件的定型模塑的周期和塑件质量而模具温度的高低取决于塑料结晶性塑件尺寸与结构性能要求以及其它工艺条件如熔料温度注射速度注射压力模塑周期等影响注射模冷却的因素很多如塑件的形状和分型面的设计冷却介质的种类温度流速冷却管道的几何参数及空间布置模具材料熔体温度塑件要求的顶出温度和模具温度塑件和模具间的热循环交互作用等低的模具温度可降低塑件的收缩率模具温度均匀冷却时间短注射速度快可降低塑件的翘曲变形对结晶性聚合物提高模具温度可使塑件尺寸稳定避免后结晶现象但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷随着结晶型聚合物的结晶度的提高塑件的耐应力开裂性降低因此降低模具温度是有利的但对于高粘度的无定型聚合物由于其耐应力开裂性与塑料的内应力直接相关因此提高模具温度和充模减少补料时间是有利的提高模具温度可以改善塑件的表面质量在注射成形过程中模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率根据塑料的要求注射到模具内的塑料温度为2000C左右而从模具中取出塑件的温度约为600C温度降低是由于模具通入冷却水将温度带走了普通的模具通入常温的水进行冷却通过调节水的流量就可以调节模具的温度因闹钟后盖使用的塑料是ABS要求模温高若模具温度过低则会影响塑料的流动性增加剪切阻力使塑件的内应力较大甚至还出现冷流痕银丝注不满等缺陷因此在注射开始时为防止填充不足充入温水或者模具加热总之要做到优质高效率生产模具必须进行温度调节对温度调节系统的要求确定加热或是冷却模温均一塑件各部分同时冷却采用低的模温快速且大量通冷却水温度调节系统应尽量结构简单加工容易成本低谦81 模具冷却系统的设计 根据模具冷却系统设计原则冷却水孔数量尽量多尺寸尽量大的原则可知冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则根据书上的经验值取4根冷却水口口径为6mm 另外具冷却系统的过程中还应同时遵循浇口处加强冷却冷却水孔到型腔表面的距离相等冷却水孔数量应尽可能的多孔径应尽可能的大冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位以防漏水进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧通常应设在注塑机的背面冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处而且在冷却系统内各相连接处应保持密封防止冷却水外泄82 模具加热系统的设计因在ABS要求的熔融温度为200而且流动性能为中性同时在注射时模具温度要求为5070所以该模具必须加热模具加热方法包括热水热空气热油及电加热等由于电加热清洁结构简单可调节范围大所以在该模具应用电加热模 具 的 装 配装配模具是模具制造过程中的最后阶段装配精度直接影响到模具的质量寿命和各部分的功能模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系将合格的零件连接固定为组件部件直至装配为合格的模具在模具装配过程中对模具的装配精度应控制在合理的范围内模具的装配精度包括相关零件的位置精度相关的运动精度配合精度及接触只有当各精度要求得到保证才能使模具的整体要求得到保证塑料模的装配基准分为两种情况一是以塑料模中和主要零件台定模动模的型腔型芯为装配基准这种情况定模各动模的导柱和导套孔先不加工先将型腔和型芯镶块加工好然后装入定模和动模内将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚动模和定模合模后用平行夹板夹紧镗投影导柱和导套孔最后安装动模和定模上的其它零件另一种是已有导柱导套塑料模架的浇口套与定模部分装配后必须与分模面有一定的间隙其间隙为005015毫米因为该处受喷嘴压力的影响在注射时会发生变形有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边就是由于没有间隙的原因为了有效的防止飞边可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边91 模具的装配顺序1确定装配基准2装配前要对零件进行测量合格零件必须去磁并将零件擦拭干净3调整各零件组合后的累积尺寸误差如各模板的平行度要校验修磨以保证模板组装密合分型面吻合面积不得小于80间隙不得小于溢料最小值防止产生飞边4在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面以便总装合模调整时检查5组装导向系统并保证开模合模动作灵活无松动和卡滞现象6组装冷却和加热系统保证管路畅通不漏水不漏电门动作灵活紧固所连接螺钉装配定位销装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶但应防止进入系统中7试模试模合格后打上模具标记包括模具编号合模标记及组装基面 模具预热 模具预热的方法采用外部加热法将铸铝加热板安装在模具外部从外部向内进行加热这种方法加热快但损耗量大筒和喷嘴的加热根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热与模具同时进行工艺参数的选择和调整根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度压力时间参数调整工艺参数时按压力时间温度这样的先后顺序变动注塑 在料筒中的塑料和模具达到预热温度时就可以进行试注塑观察注塑塑件的质量缺陷分析导致缺陷的原因调整工艺参数和其他技术参数直至达到最佳状态8模具的维护模具在使那么优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了很大的作用只须更换个别已损坏的零件不会导致用过程中会出现正常的磨损或不正常的磨损不正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废最后检查各种配件附件待零件保证模具装备齐全另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕碰划伤和锈蚀装配滚动轴承允许采用机油进行热装油的温度不得超过1000C92 开模过程分析注塑机推动推杆垫板兼顶管垫板使动定模分开在导柱导向的情况下动定模顺利分型同时拉料杆拉断浇口使塑件在推板和顶管的作用下顺利脱出闭合时同样在导柱和导套的导向作用下通过顶柱使顶杆先于型腔复位以免顶杆碰到型腔损坏模具设计总结通过对闹钟后盖塑料成型模具的设计对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法对独立设计模具具有了一次新的锻炼在模具制造的加工工艺来编写加工工艺卡片在设计过程充分利用了各种可以利用的方式同时在反复的思考中不断深化对各种理论知识的理解在设计的后一阶段充分利用CAD软就是一例新的工具的利用大在提高了工作效率以计算机为手段专用模具分析设计软件为工具设计模具软件可直接调用数据库中模架尺寸金属材料数据库及加工参数通过几何造型及图形变换可得到模板及模腔与型芯形状尺寸迅速完成模具设计模具CAD技术是模具传统设计方式的革命大大提高了设计效率尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提高总之通过毕业设计的又一次锻炼完全清楚充分利用CAD技术进行设计在模具符合使要求的前提下尽量降低成本同时在实际中不断的积累经验以设计出价廉物美的模具这次设计能顺利完成还得感谢戴老师的精心指导但错误之处在所难免望批评指正非常感激参考资料1高等教育出版社朱光力主编模具设计与制造实训2中国轻工业出版社贾润礼编实用注塑模具设计手册3中国轻工业出版社孙凤琴编模具制造工艺与设备4机械工业出版社塑料模具技术手册编委会5塑料模具技术手册机械工业出版社6 上海科学技术出版社冯炳荛蒋文森等编模具设计与制造简明手册 7机械工业出版社屈昌华主编塑料成型工艺与模具设计附件零部件图邵阳学院毕业设计论文1邵阳学院毕业设计论文任务书专业班级级机制学生姓名王小明学号02课题名称闹钟后盖注塑模的设计设计时间年月日至年月日课题类型工程设计课题性质真实课题研究的目的与主要内容目的使学生能得到充分运用所学的知识解决实际生产的能力从而得到锻炼的机会主要内容本课题主要是塑料成型件的设计也就是塑料模的工艺方案分析及确定工艺计算模具结构设计计算等内容生产为了提高生产效率因此在设计时要求力求结构简单但是一定要保证其精度要求基本要求绘制出完整的装配图一张绘制出主要零件工件图八张编写设计说明书一份培养和训练设计能力包括实际动手能力查阅文献与撰写论文能力严格按照设计要求去做力求数据准确结构合理并在保证要求的前提下力求结构简单注此表由指导老师填写经各系教研室主任审批生效此表一式三份学生指导老师教研室各一份三课题研究已具备的条件包括实验室主要仪器设备参考资料具备条件1塑料成型模具 2塑料模设计手册 3塑料模技术手册 4注射模具设计要点与图例 5模具设计与制造实力指导 四设计论文进度表进度安排课题构思资料查找57天理论探讨实验验证45天论文准备修正3035天答辩准备及答辩35天五教研室审批意见教研室主任签名 年 月 日六院系审批意见系主任签名 单位公章 年 月 日 指导老师签名 学生签名邵阳学院毕业设计论文课题申报表课程名称闹钟后盖注塑模的设计适用专业机械课题来源生 产 实 践指导老师姓名戴正强职称讲师研究方向课题的主要内容目的要求和已具备的条件培养学生综合运用所学的专业知识和技能独立解决本专业一般工程技术问题的能力树立正确的设计思想和工作作风本课题是塑料成型件的工艺设计及制造该课题来源于大东东莞电子有限公司通过课余时间的参观以及学校组织的实习使学生了解了一定的设计知识也给学生的毕业设计提供了参考该设计有很多不足部分也可以对其加以改进目前中国的机械电子行业蓬勃发展各式各样的塑料成型件有很多的参考性现在国内的水平还是与现在的社会发展有一定的联系该课题是一个比较好的课题主要内容主要设计的内容在于塑料成型件的工艺设计及制造指导老师签字 年 月 日 教研室审查意见 教研室主任签字 年 月 日系审定意见系主任签字 年 月 日注此表一式3份教务处学生所在系专业教研室各1份邵阳学院毕业设计论文开题报告书课 题 名 称 闹钟后盖注塑模的设计 学 生 姓 名王小明 学 号 0330718002 院系 专业 邵六教研室审批意见 教研室主任签名 年 月 日 七院系审批意见 院系主任签名 年 月 日备注 内容提要塑料制品已在工业农业国防和日常生活中的方面得到广泛应用特别是在电子业中则为突出电子产品的外客大部分是塑料制品产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能成型工艺和制品的设计 塑料制品的成型方法很多其主要用于是注射挤出压制压铸和气压成型等和气压成型等而注射模挤出约占成型总数的60以上注射成型分为加料熔融塑料注射制件冷却和制件脱模等五个步骤当然如利用电气控制可实现半自动化或自动化作业 塑料注射模主要用于热塑料制品的成型已成功的用于成型热固塑性塑料制品它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置注射模的基本组成是定模机构动模机构浇注系统导向装置顶出机构芯机构冷却和加热装置排气系统 因注射模成型的广泛适用正是我这个设计的根本出发点Summary The plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire the extensive application at the industry agriculture national defense Especially in the electronic industry then and particularly for outstanding Electronics product that the outer shell spare parts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity Type craft with product the designThe plastics products of the type method is a lot of Among them most of inject die-casting to compatibly press type etc But inject the mold extrude extrude roughly share type total amount of 60 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