注塑模课程设计放大镜注塑模的设计

各专业全套优秀毕业设计图纸注塑模课程设计说明书题目放大镜注塑模的设计系 别： 机 械 学 院专 业： 模具设计与制造班 级： 1525模 具学 号： 1230203152508姓 名：指导教师：日 期： 2014-12-29任务书前言模具设计是一门综合性很强的学科，是近年来飞速发展的学科之一。在每一类模具的设计中，详细介绍了模具的结构组成、结构特点、工作要点、模具成型生产所用的设备、模具材料和热处理要求等。由于注射成型模具应用最为广泛，而且模具的结构最为复杂，这篇说明书主要对注射模结构与注射机、塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计、成形零部件设计、结构零部件的设计、推出机构设计和温度调节系统等的介绍。目录前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2第一章绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . .41.1 注塑模具发展的概况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2 注塑模具的特点及应用 . . . . . . . . . . . . . . . . 4第二章制件的结构及注射机的选择 . . . . . . . . . . 52.1 塑件材料和结构的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 注射模的分类及结构的组成 . . . . . . . . . . . . . . . 52.3 注射机的选择与注射工艺参数 . . . . . . . . . . . . . . . 6第三章塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计 . . . .83.1 分型面的选择与设计原则 . . . . . . . . . . . . . . . . 83.2 浇注系统的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8第四章成型零部件的设计及计算 . . . . . . . . . . . .114.1 成型零部件的结构设计 . . . . . . . . . . . . . . . .114.2 成型零部件工作尺寸的计算 . . . . . . . . . . . . . . 114.3 标准注射模架 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.4 合模导向机构的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5 推出机构的结构组成与分类 . . . . . . . . . . . . . . 124.6 温度调节系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134.7 成型设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14第五章模具总装配图. . . . . . . . . . . . . . . . . .155.1 模具装配图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155.2 模具零件图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15第六章体会过程心得 . . . . . . . . . . . . . . . . 16参考文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17第一章绪论1.1 注塑模具发展的概况.模具是工业生产的基础工艺装配。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”用模具生产的最终产品的价值，往往是模具滋生价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。1.2 注塑模具的特点及应用热塑性塑料注射模的特点是由孰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充模流动特性，而是模腔内塑料冷却固化时的收缩行为，这两点决定了注射模的特殊性和设计难度。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，流动过程中大分子沿流动方向产生定向；冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂，模腔内各部位、各方向收缩率不同，不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异。基于上述特点，设计注塑模首先要充分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特性，如点浇口模具用于塑料铰链制品。塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件，近年来在热固性塑料的成型中也得到了日趋广泛的应用。由于塑料注射成型模具的适用性比较广，而且用这种方法成型塑料的内在和外观质量均较好，生产率特别高，所以塑料注射模具已日益引起人们的重视。第二章制件的结构及注射机的选择2.1 塑件材料和结构的分析1. 塑件材料 聚丙烯无味、无色、无毒外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.900.91g/cm2 。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯耐低温的使用温度可达-15C，在低于-15C时会脆裂。聚丙烯可用于制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。聚丙烯成型收缩范围大，易发声缩孔、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80C左右，不可低于50C，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷，且温度过高会产生翘曲现象。2. 塑件结构分析1) 塑件尺寸精度按照MT6计算。2) 塑件的表面质量要求较高。3) 塑件壁厚比较均匀。4) 脱模斜度查参考文献中有塑件内表面2545，塑件外表面2045。2.2 注射模的分类及结构组成注射模具的分类方法很多。按其所用注射机的类型可分为卧式注射机用的模具、立式注射机用的模具和角式注射机用的模具；按注射成型工艺特点可分为单型腔注射模、多型腔注射模、普通流道注射模、热流道注射模、热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、低发泡注射模和精密注射模等；按注射模具总体结构特征可分为单分型面注射模具、双分型面注射模具、斜导柱（弯销、斜导槽、斜滑块、齿轮齿条）侧向分型与抽芯注射模具、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具等。注射模具由动模和定模两部分组成，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模板上。塑料注射模由成型部分、浇注系统、导向机构、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统、排气系统、支承零部件等。2.3 注射机的选择2.3.1. 初选注射机 该产品材料为PP，查书得知其密度为0.900.91g/cm3，收缩率为1.0%2.5%，计算其平均密度为0.905g/cm3，平均收缩率为1.75%。 使用UG软件画出三维实体图，求出图形的体积。V塑件=103.536cm3。 根据塑件体积，查书本初选注射机型号为XS-ZY-125。注射机的参数额定注射量：125cm3螺杆（柱塞）直径：42mm注射压力：120MPa注射行程：115mm 注射方式：螺杆式锁模力：900kN最大开合模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔直径：4mm注射工艺参数塑料：PP模具温度：4080（）注射机类型：螺杆式注射压力：7012（MPa）螺杆转速：3060（rmin-1）保压压力：5060（MPa）喷嘴形式：直通式注射时间：05（s）温度：170190保压时间：2060（s）料筒温度前段：180200（）冷却时间：1550（s）中段：200220（）成型周期：40120（s）后段：160170（）第三章塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计3.1分型面的选择与设计原则 注射模具有的只有一个分型面，有的有多个分型面。在多个分型面的模具中，将脱模时取出塑件的那个分型面称为主分型面。分型面形状如下所示。图a为平直分型面；图b为倾斜分型面；图c为阶梯分型面；图d为曲面分型面；图e为瓣合分型面，也称垂直分型面。分型面的设计原则：1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；3)分型面的选择应保证塑件的精度要求；4)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；5)分型面的选择要便于模具的加工制造；6)分型面的选择应有利于排气。3.2浇注系统的设计普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。对浇注系统进行设计时一般应遵循如下基本原则。（1）. 了解塑料的成型性能。（2）. 尽量避免或减少产生熔接痕。（3）. 有利于型腔中气体的排出。（4）. 防止型芯的变形和嵌件的位移。（5）. 尽量采用较短的流程充满型腔。（6）. 流动距离比和流动面积比的校核。主流道的设计：为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为26，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度为35mm。注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大12mm。分流道设计：分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。如图所示。 浇口的设计：按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分成以下几种形式。(1)直接浇口(2)中心浇口(3)侧浇口(4)环形浇口(5)轮辐式浇口(6)爪型浇口(7)点浇口(8)潜伏浇口。 冷料穴的设计：冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，又影响成型塑件的质量。第四章成型零部件的设计及计算4.1 成型零部件的结构设计凹模的结构设计凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。组合式凹模结构可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、低部镶嵌式、侧壁镶嵌式和四壁拼合式等形式。型芯的结构设计按结构主型芯可分为整体式和组合式两种。4.2 成型零部件工作尺寸的计算查书本知塑件的精度等级选用IT6级，聚丙烯的收缩率为S=1.02.5%，则平均收缩率为S=0.75%，塑件制件尺寸较小、精度级别较高时，z可取/3，c可取/6。1) 型腔计算Lm=（1+Scp）Ls-0.750+带入尺寸85得850+0.160。2) 型芯计算Lm=（1+Scp）Ls-0.750+带入尺寸50得500+0.1604.3 标准注射模架标准中规定，中小型模架的周界尺寸范围560mm900m，还规定了其模架结构形式为品种型号。选择模架时应根据塑件图样及技术要求。4.4 合模导向机构的设计导向机构的作用有以下三点：定位作用，导向作用，承受一定的侧向压力。4.5 推出机构的结构组成与分类推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成。推出机构按其推出动作的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构和液压与气动推出机构等。推出机构按照模具的结构特征可分为一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构等。4.6 温度调节系统模具温度是指模具型腔和型芯的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状、外观和尺寸精度等都有重要的影响。冷却回路设置的基本原则。（1) 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。（2) 冷却水道离模具型腔表面的距离均匀。（3) 浇口应加强冷却。（4) 水道应沿着塑料收缩方向设置。（5) 水道应避开塑件易产生熔接痕的部位。水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定，平均壁厚2mm时，水孔直径可取810mm; 平均壁厚24mm时，水孔直径可取1012mm; 平均壁厚46mm时，水孔直径可取1014mm。4.7 成型设备的校核锁模力的校核锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。注射机锁模力的校核关系式为：FsPAfPAf=0.8120435022+6812=158.336kNFs=900kN，故注射机的锁模力满足使用要求。第五章模具总装配图5.1 模具装配图 5.2 模具零件图第六章体会过程心得这次的设计是这样的，两个人合作，两周的时间完成任务，这不是为了完成任务而完成任务，目的是很明确的，想必心里都很清楚，这里不再叙述。总有那么些人是那样的，以较高质量的完成，超速度完成。人与人是有差别的，如聪明的人，愚蠢的人等，都是有的。不能像超人一样的拯救世界，就默默的想蜗牛样，爬三米，往下下二米，这仅仅是的故事。这三天的时间里，就基本上完成了，说明书的格式，其实也就是考试中所谓的大纲。在合作中既有心酸，又有收获，心酸就是意见不一时，互相的不理解，开始无休止的说，收获就是心酸之后的成果，看着自己的努力而出来的作品，不时脸上会有笑容，得意的感觉。为了这次任务，提前上网查相关的资料，在图书馆借相关的书，书的总类有点多，以至于用了老常的时间，才认为对这次有用的书。除了这样的，还有有一次巩固了模具的综合应用，又一次近距离的接触了模具，在心理上又留下了CAD的影子。参考文献1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，20012 杨关全.模具设计与制造基础.北京：北京师范大学出版社，20053 塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册.北京：机械工业出版社，1994