资源描述
买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985摘要本 设 计 简 要 介 绍 了 模 具 在 现 代 工 业 中 的 地 位 ， 我 国 模 具 工 业 的现 状 ， 模 具 的 分 类 和 占 有 量 。 综 述 了 国 内 外 模 具 的 现 状 及 其 发 展 趋势 。根 据 塑 料 现 有 的 设 计 计 算 资 料 及 已 知 的 设 计 参 数 ， 确 定 了 塑 料水 杯 注 射 模 总 体 设 计 方 案 。 对 塑 料 杯 水 杯 的 工 艺 性 能 进 行 了 分 析 ，注 射 机 的 选 择 、 分 型 面 的 确 定 、 型 腔 数 目 的 确 定 、 成 型 零 件 的 设 计 、浇 注 系 统 的 设 计 、 脱 模 机 构 的 设 计 。 根 据 计 算 结 果 最 后 完 成 了 塑 料水 杯 注 射 模 结 构 设 计 。关 键 词 注 射 成 型 工 艺 浇 注 斜 滑 块买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985IAbstractThe theory is divided into two parts:Part I: a brief introduction of mold present situation and future industry trends. Secondly, analysis of process workpiece carried out to determine the overall program of the mold design. According to plastic mold design manual and the relevant experience necessary calculation formula, according to calculations use the injection machine; further completed the selection of standard parts and non-standard pieces of design. Finally, the completed design of the overall structure of the mold.Part II: HTB-3600 injection machine according to some parameters of the plastics injection machine parts (screw, screw head, cylinder, connecting body and the nozzle barrel) design. First injection machine screw, screw head design calculations and checking their strength, followed by the longer barrel, barrel body and nozzle connection design calculations, and final design of injection machine plastics parts.Key words: injection mold; plastic packaging boxes; injection machine plastics parts; HDPE.买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985II目录摘要 .IAbstract .II第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.1.1 模具工业在国民经济中的地位 .11.1.2 我国模具工业的现状 .21.2 模具的分类和占有量 .41.3 世界五大塑料生产国的产能状况 .51.4 我国模具技术的现状及发展趋势 .81.5 毕业设计的主要研究目的及内容 .91.5.1 设计目的 .91.5.2 设计内容 .91.6 本章总结 .9第 2 章 塑料制件材料的分析 .112.1 塑料的选择 .112.2 PP 塑料的特性 .112.2.1 PP 塑料的一般性能 .112.2.2 PP 塑料的力学和热学特性 .122.2.3 PP 塑料的注射成型特点 .122.3 塑件体积和质量 .132.4 本章总结 .15第 3 章 注射机的选择 .163.1 注射模具与注射机的关系 .163.2 选择注射机 .163.3 注射机基本参 .163.4 注射量的校核 .173.5 锁模力的校核 .183.6 定位环尺寸校核 .193.7 模具外形尺寸校核 .193.8 模具厚度校核 .193.9 模具安装尺寸校核 .19买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985III3.10 开模行程校核 .203.11 本章小结 .20第 4 章 塑料制件 的设计 .214.1 塑件的尺寸和精度 .214.1.1 塑料的尺寸 .214.1.2 塑件的尺寸精度 .214.1.3 塑料制件表面质量 .234.2 塑料制件的结构设计 .234.2.1 脱 模斜度 .234.2.2 壁厚 .244.3 本章小结 .24第 5 章 注射模结构设计 .265.1 概述 .265.2 分型面的设计 .265.3 排气槽的设计 .275.4 型腔数目的确定 .275.5 成型零件结构设计 .285.5.1 凹模结构设计 .295.5.2 凸模结构设计 .295.5.3 导柱和导套结构设计 .305.6 浇注系统设计 .305.6.1 主流 道设计 .305.6.2 浇口的确定 .325.7 导向机构设计 .345.7.1 导柱的设计 .345.7.2 导套 的设计 .355.8 顶出系统设计 .365.8.1 顶出机构 .365.8.2 脱模力的计算 .385.9 温度调节系统设计 .405.9.1 温度调节对塑件质量的影响 .405.9.2 对温度调节系统的要求 .405.9.3 冷却系统设计 .41买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985IV5.10 本章结论 .41第 6 章 模具零部件工作尺寸设计 .426.1 零部件尺寸 .426.2 凹模工作尺寸计算 .426.3 凸模工作尺寸的计算 .436.4 本章小结 .44结论 .45致谢 .46参考文献 .47买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709850第 1 章 绪论1.1 课题背景1.1.1模具工业在国民经济中的地位模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。例如，冲压件和锻件是通过冲压或锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的；金属压铸件，粉末冶金零件以及塑料，陶瓷，橡胶，玻璃等非金属制品，绝大多数也是用模具形成的。由于模具成形具有优质，高产，省料和低成本等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车，拖拉机，航空航天，仪器仪表，机械制造，家用电器，石油化工，轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用模具制造的零件，在飞机，汽车，拖拉机，电机器电，仪器仪表等机电产品中占60%70%；在电视机，录音机，计算机等电子产品中占 80%以上；在自行车，手表，洗衣机，电冰箱，电风扇等轻工产品中占 85%以上。据国际生产技术协会预测，到 2000 年，机械零件粗加工的 75%和精加工的 50%都将由模具成形来完成。随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种，数量，质量及款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各个工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并获得了显著的经济效益。美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家。据 1989 年统计，美国模具行业有 12554 个企业，从业人员 17.28 万人，模具总产值达 64.47 亿美元。日本模具工业是从 1957 年开始发展起来的，当年模具总产值仅有 106 亿日元，到 1991 年总产值已超过 17900 亿日元，在 34 年中增长了 169 倍，这也是日本经济能飞速发展，并在国际市场上占有一定优势的重要原因之一。现在，日本的模具工业已经实现了高度的专业化，标准化和商品化。据 1991 年统计，日本全国有 13115 家模具工业企业，其中生产冲模的占 40%，生产塑料模的占40%，生产压铸模的占 5%，生产橡胶模的占 4%，生产锻模的占 3%，买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709851生产铸造模的占 3%，生产玻璃模占 3%，生产粉末冶金模的占 2%。现在，大家都认识到，研究和发展具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因为引起了各个国家的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之以“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”。因此可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位将日益提高，模具技术也会不断发展，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。1.1.2我国模具工业的现状模具工业 2000 年以来以每年 20的速度在增长，“十一五”期间，产销两旺，产量、质量和水平进一步提高，特别是汽车制造业和IT 制造业的发展，拉动了模具档次的提高，精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。近年来，模具行业产品结构调整加快，以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的技术含量较高模具的发展速度高于行业总体发展速度，占模具总量的 35左右。2007 年模具出口增幅达 35.73，逆差进一步下降，进出口模具结构趋于合理，国产模具替代进口模具已成气候。从行业结构看，民营企业快速发展，国有企业活力增强，面向市场的专业模具厂家数量和能力提高较快，适应模具行业生产特点的模具集聚生产园区得到发展，中西部等模具工业欠发达地区有较大进步。一些模具企业多工位级进模精度已达到 2 m，寿命可达 3 亿冲次以上，个别企业的多工位级进模已可在 2500 次min 的高速冲床上使用，精度可达 1 m。已能生产 43 英寸大屏幕彩电、65 英寸背投式电视塑壳模具、10kg 大容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪表板等大型塑料模具。精密塑料模具已能生产照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具以及精度达 5 m 的 7800 腔塑封模具等。大型精密复杂压铸模已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709852车发动机壳体的铸造模具等。汽车覆盖件模具已能生产中档新型轿车的全套外覆盖件模具。子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出成型模、精铸或树脂快速成型拉延模等已达到相当高的水平。但从总体上看，我国还只是模具生产大国而不是强国，产品与发达国家还有 10 年15 年差距，目前仍以中低档为主，中高档模具的自配率只占 60左右，很多高档精密、复杂模具仍依赖进口，近 3 年每年超过 20 亿美元。模具商品化率只有 60左右，标准件使用覆盖率也只有 50左右。科研经费投入严重不足，科研力量薄弱，没有形成有利于创新的公共技术支撑体系。要缩小差距，必须加大研发，立足创新，提高行业经济运行质量。当前，我国模具工业正进入重要发展时期。制造业特别是汽车制造业的发展，促使国内模具市场不断扩大，国外用户到我国采购模具的数量不断增加，国际模具制造逐渐向我国转移的趋势十分明显。中国模具工业协会预测今年国内外模具市场继续向好，我国模具行业年增长率仍将保持 20左右。此外，中国模具工业协会认为，我国模具行业近年将在持续快速增长的同时，呈现以下特点：产品继续向着更加大型、精密、复杂及经济快速的方向发展，技术含量将不断提高，制造周期不断缩短，模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化方向发展，企业将进一步提升各方面的综合实力和核心竞争力。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。 中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近 10 年来，中国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度快速发展。 据统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是 l100，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业 100 亿元。通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品高一致性等。如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到了应用并且直接为高新技术产业服务；买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709853特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。现代模具行业是技术、资金密集型的行业。目前，中国约有模具生产厂点 2 万余家，从业人员有。50 多万人，全年模具产值达 534亿元人民币。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度：塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。有数据显示，我国目前模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国，其中，汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场份额的 80%以上。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，这代表着我国模具行业迎来新一轮的发展机遇，也代表着面临国外先进技术和高品质制品的挑战。根据“十一五”模具行业发展的任务与目标，我国模具行业要努力解决发展中存在的诸如总量供不应求、产品结构不够合理、工艺装备水平低、配套性不好、利用率低、技术人才严重不足、专业化程度低、高档产品市场缺席等问题，使我国模具行业向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展，在良好的市场环境中稳步前进。1.2 模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。冲模 冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。锻模 锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709854锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。塑料模 塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。压铸模 压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6。粉末冶金模 粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。1.3 世界五大塑料生产国的产能状况美国塑料(原料)的产量多年来一直雄居各国之首。早在 80 年代前期，美国塑料产量就已达 2000 万吨之多，1986 年增至 23l0 万吨，占全球总产量 8100 吨的 28.5，此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势，1988 年、1990 年、1992 年、1994 年、1996 年和 1998 年分别增加到 2710 万吨、2810 万吨、3010 万吨、3410 万吨、4000 万吨和 4360 万吨，占世界总产量的比例从 1996 年起提高到 30以上。2001 年美国塑料产量为 4170 万吨，其中以聚乙烯为最多，达 1500多万吨。其次分别是氯乙烯 650 万吨、聚丙烯 720 万吨、聚苯乙烯对酞酸脂 320 万吨、聚苯乙烯 280 万吨。国内塑料消费量(产量+进口量一出口量)，美国也是全球最多的。美国的全部塑料消费量 2001 年为4280 万吨。美国人均塑料消费量也是很高的，2000 年为159kg，2001 年略减为 155kg，居全球第 3 位。美国现有各种大小塑料企事业单位 1 万多家，其中职工人数少于 50 人的占总数的买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985553，50l00 人的占 21，100500 人的占 23，超过 500 人的占近 4。职工总数近 90 万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达 110 万，2001 年的出货金额为 2150 亿美元，人均出货金额为 195美元。德国是世界最大的塑料(原料)生产国之一，上世纪 90 年代初的1991 年、1992 年和 1993 年，德国塑料产量都为 990 多万吨，1994年增达超过 1000 万吨的 1110 万吨1998 年达近 1300 万吨，1999 年为近 1400 万吨，2000 年增至 1550 万吨，超过日本为世界第 2 大塑料生产国，2001 年上升为 1580 万吨，2002 年已过 1600 万吨。2001年德国生产的种种塑料原料中，聚乙烯为 285 万吨(低密度聚乙烯160 万吨，高密度聚乙烯 125 万吨)，氯乙烯 175 万吨，聚丙烯 160万吨。德国 2001 年的国内塑料消费量为 1280 万吨，其中聚乙烯 265万吨，聚丙烯 155 万吨氯乙烯 152 万吨。德国人均塑料消费量2001 年为 160kg，在世界上仅少于比利时的 172kg，高于美国的155kg，排在世界第 2 位。德国塑料制品加工业的职工总计有近 30 万人，2001 年的出货金额为 360 亿美元，人均 126 美元。德国塑料制品加工企业中职工少于 50 人的占 44，50100 人的占28，100500 人的占 25，500 人以上的占 4。中国塑料工业多年持续高速增长，1991 年产量仅为 250 万吨，1995 年增为 350 万吨，1998 年超过 700 万吨，到 2002 年已增达约1400 万吨，超过日本而成为世界第 3 大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过 2500 万吨。其中包装塑料制品今年需求量将超过 850 万吨，工程塑料制品需求量将达 400 万吨左右，建材塑料制品需求量将达 300 万吨以上，农用塑料制品需求量将在 500 万吨左右，日用塑料制品需求量约为 80 万吨左右。日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第 2 大塑料生产国。一直到 1997 年，日本塑料产量曾经连续多年增长，年产量在 70 年代中期就已达 500 多万吨，1987 年突破 1000 万吨，1991 年达约 1300万吨，1992 年和 1993 年因受日本经济下滑的影响，产量略有减少，分别降至 1258 和 1225 万吨。从 1994 年起产量再度增长，1994 年、1995 年和 1996 年分别回升到 1300 万吨、1400 万吨和 1470 万吨，买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098561997 年的产量又比上年增长 3.7，达到 1521 万吨，首次超过 1500万吨。但这种增势在 1998 年受到遏制，产量大幅度减少。1998 年，日本塑料产量为 1390 万吨，比上年减少了 8.7。1999 年和 2000 年日本塑料产量分别回升到 1432 万吨和 1445 万吨，但仍远未恢复到1997 年的水平。2001 年和 2002 年日本塑料产量再度下降至 1400 万吨以下的 1364 万吨和 1361 万吨。2002 年日本塑料(原料)产量减为1361 万吨。而中国则增为 1366 万吨，日本又退居第 4 位。可塑性树脂产量在日本塑料(原料)总产量中占 9 成左右，2002 年日本生产了 1214 万吨热可塑性树脂，占总产量的 89.2，热硬化性树脂产量为 127 万吨。仅占 9.3，聚乙烯在日本生产的各种塑料中，数量最多，1997 年、1998 年、1999 年、2000 年和 2001 年分别为337 万吨、314 万吨、337 万吨、334 万吨和 329 万吨，2002 年减至318 万吨、比上年减少 3.6，其中低密度聚乙烯 179 万吨，高密度聚乙烯 118 万吨，其他(EVA)21 万吨；聚丙烯 264 万吨，比上年减少2(比历史最高的 1997 年的 285 万吨减少 7；氯乙烯 223 万吨，比上年增长 1.4(比 1997 年的 262 万吨减少 15)；聚苯乙烯 119万吨，比上年减少 2.5(比 1997 年的 152 万吨少 22)。日本国内塑料消费量 1997 年曾达 1230 万吨，是迄今为止的最高纪录，2002年降到 1035 万吨，人均年消费量同样也从 1997 年 97.2kg 下降到2002 年的 81.2kg。日本塑料制品加工业有职工 45 万，2001 年出货金额为 840 亿美元，人均 186 美元。日本塑料制品加工企业中职工人数不足 50 人的占 93.3(其中 9 人以下的占 66)，50100 人的企业占 4.1，100500 人的占 2.5，500 人以上的只占 0.1。韩国塑料产量增长十分迅速，1986 年超过 200 万吨，1990 年增达 300 万吨，1992 年突破 500 万吨，1994 年、1996 年和 1997 年分别上升到 600 多万吨、700 多万吨和 800 多万吨，1998 年产量增至850 万吨，1999 年突破 900 万吨，2001 年达 1200 万吨，跻身于世界5 大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首，2001 年产量为 340 万吨(低密度聚乙烯 160 万吨，高密度聚乙烯 180 万吨)，聚丙烯以 238 万吨排在第 2 位，其次分别是聚酯 161 万吨、氯乙烯 124万吨、ABSAS 树脂 86 万吨、聚苯乙烯 77 万吨。韩国国内塑料消费量 2001 年 420 万吨，只相当于产量的 1/3 略高。人均塑料消费量2001 年为 106kg，韩国塑料制品加工业的职工总数 2001 年为 3.1 万买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709857人，出货金额为 85 亿美元，人均 276 美元。塑料产量位居世界前 10 名的国家和地区还有法国 660 万吨、比利时 600 万吨、中国台湾 598 万吨、加拿大 432 万吨和意大利 385 万吨(均为 2001 年产量)。1.4 我国模具技术的现状及发展趋势我国对模具工业的发展也十分重视。国务院于 1989 年 3 月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。现在，我国的模具工业已初具规模，全国已有 200 多个模具专业厂，6000 多个生产点（附属的工厂内的模具车间或模具加工班组），年产模架 30 多万套。此外，还有数以万计的模具私营企业和个体劳动者，在满足模具需求方面，起着不可忽视的作用。可以说，中国在模具技术方面，已有一支较强的队伍。近年来，我国模具技术的进步主要表现在：研究开发了几十种模具新钢种及硬质合金、钢结硬质合金等新材料，并采用了一些热处理新工艺，使模具使用寿命得到延长；发展了一些多工位级进模和硬质合金模等新产品并根据国内生产需要研制了一批精密塑料注射模；研究开发了以新技术和新工艺，如三维曲面数控仿形加工、面具表面抛光、表面皮纹加工以及皮纹辊制造技术、模具钢的超塑性成型技术和各种快速制造技术等；模具加工设备已得到较大的发展，国内已能批量生产精密坐标磨床、计算机控制（CNC）仿形铣床，CNC 电火花线切割机床以及高精密度的电火花成形机床等；模具计算机辅助设计和辅助制造（模具 CAD/CAM）已在国内数十个单位得到开发应用。虽然我国模具技术已得到较大发展，但仍然不能满足国民经济高速发展的需要，还需花大量资金向国外进口一些模具，原因如下：专业化和标准化程度低。目前专业化程度不到 10%，而标准化程度也只有 20%。 ；买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709858模具品种少，效率低，经济效益也差；制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后；模具寿命短，新材料使用量不到 10%；力量分散，管理落后。根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方面发展：开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具，以满足国内市场的需要。国家以规划分别在山东、广东、北京、上海、广州等地的有关单位重点扶植发展热锻模、热铸模、塑料模、冷冲模、顶杆等，以便集中力量发展这些有影响的高水平模具及标准件；加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期；大力发展和推广应用模具 CAD/CAM 技术，提高模具制造过程的自动化程度；积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料；发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业需求。1.5 毕业设计的主要研究目的及内容1.5.1设计目的通过毕业设计，掌握塑件注射模的设计步骤，了解和熟悉绝热流道浇注系统的设计特点，以及利用斜滑块机构进行脱模的设计方法；能熟练运用二维和三维绘图软件设计注射模具。1.5.2设计内容利用 ProE 设计软件，完成该塑件的三维实体造型设计，在查阅相关设计资料和分析该塑件注射成型工艺性基础上进行模具的总体方案设计及可行性分析。在完成模具参数计算和结构设计的基础上，利用三维设计软件完成模具尸体设计，最后完成工程图纸（二维）和买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709859轴测图（三维）绘制和说明书编制。1.6 本章总结本章主要介绍模具在我国经济的作用和地位，同时了解模具的分类、产能、发展方向等。根据任务书熟悉本设计目的和内容，为后续工作做准备。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098510第 2 章 塑料制件材料的分析2.1 塑料的选择注射成型是指有一定形状的模型，通过适合的注射机将融溶状态的胶体注入模腔而成型。工艺原理是：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却或是空冷及其它冷却方法将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。在注射成型生产中，塑料原料、注射设备和所用的模具是三个必不可少的物质条件。故正确的制定注射成型工艺规程以保证生产能够正常进行并具有较低的生产成本和较高的经济利益。2.2 PP 塑料的特性学名：聚丙烯 英文名称:Polypropylene 分子式:C3H6n 简称:PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。有等规物、无规物和间规物三种构型，工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。2.2.1PP 塑料的一般性能通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达 167,耐热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度0.90g/,是最轻的通用塑料。耐腐蚀,抗张强度 30MPa。无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,有较高的抗弯曲疲劳强度，可在 100 度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985112.2.2PP 塑料的力学和热学特性塑料的其他工艺性能包括塑料的热敏性、水敏性、应力敏感性、吸湿性、粒度以及塑料的各种热性能指标。热敏性是指某些塑料毒热较敏感，在高温下受热时间较长或浇口截面过小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降解的倾向。水敏性是指有的塑料即便含有少量水分，在高温和高压下也容易分解。对于这类水敏性塑料，在成型前必须加热干燥。应力敏感性是指有的塑料对应力敏感，成型时质脆易裂。对于这类塑料，吃了在原料内加入添加剂提高抗裂性外，还应合理地设计制件和模具，并选择有利的成型条件，以减少内应力。粒度是指塑料粒料的细度和均匀度。根据技术要求，各种塑料应有一定的技术指标。塑料热性能指标常指塑件的比热容、热导率、热变形温度等。这些热性能指标对塑料成型都有一定的影响。因此，聚丙烯塑料的力学和热学特性如下表 2-1。表 2-1 聚丙烯的力学和热学特性力学特性 拉伸弹性模量MPa压缩率 成型收缩率%与钢的摩擦因素泊松比11001600 1.921.96 1.03.00.40.80.140.34 0.32热变形温度（ASTMD648 法）热学特性 连续耐热温度载荷 1.85MPa 载荷 0.64MPa未改性共聚玻璃纤维107127881161211385260466011014993121851131421442.2.3PP 塑料的注射成型特点聚丙烯为结晶性高聚物，吸水率很低，约为 0.030.04%。注射时一般不需要进行干燥，必要时可在 80100下干燥 34h。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098512聚丙烯的熔点为 160175，分解温度为 350，所以成型温度范围较宽，约为 205315，其最大结晶速度的温度为120130。注射成型用的聚丙烯的熔融指数为 29g/10min，熔体流动性较好，在柱塞式或螺杆式注射机中都能顺利成型。一般料筒温度控制在 210280，喷嘴温度可比料筒温度低 1030。当生产薄壁制品时，料筒温度可提高到 280300，生产厚壁制件时，为了防止熔料在料筒内停留时间过长而分解，料筒温度应适当降低至200230，料筒温度过低，大分子定向程度增加，制品容易产生翘曲变形。聚丙烯熔体的流变特性是粘度对剪切速度的依赖性比温度的依赖性大。因此，在注射充模时，通过提高注射压力或注射速度来增大熔体的流动性比通过提高温度有利。一般注射压力控制在70120MPa（柱塞式注射压力偏高，螺杆式注射压力偏低）。聚丙烯的结晶能力较强，提高模具温度将有助于之间结晶度的增加，甚至能够提前脱模。基于同一理由，制件性能应与模具温度存有密切关系。生产上经常采用的模具温度，约 77090，在这种情况下，不仅有利于结晶，而又有利于大分子的松弛，从而减少分子的定向作用，并可降低内应力。如模温过低，冷却速度太快，浇口过早冷凝，不仅结晶度低，密度小，而且制品内赢了较大，甚至引起充模不满和制件缺料的现象。冷却速度不仅影响结晶度，还影响晶体结构。急冷时呈碟状液晶结构，缓冷时呈球晶结构。晶体结构不同则之间的物理力学性能也将各异。此外，由于聚丙烯的玻璃化温度低于室温，当制件在室温下存放时常发生后收缩现象，其原因是聚丙烯在这段时间内仍在结晶。后收缩量随制件厚度而定，越厚的，后收缩越大。后收缩总量的 90%约在制品脱模后 6h 内完成，剩余 10%约发生在随后的 10 天内，所以制件在脱模 24h 后基本可以定型。成型时，缩短注射和保压时间，提高注射和模具温度都可减小后收缩。对尺寸稳定性要求较高的制件，应进行热处理。2.3 塑件体积和质量塑 件 产 品 零 件 图 如 图 2-1、 图 2-2。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098513图 2-1 塑 件 三 维图 2-2 塑 件 二 维 图该产品为 PP 其密度为 0.9g/ 0.91 g/，本设计取 0.905 g/。通过 PRO/E 软件测出塑件体积：V=97025.5mm =97.0255cm 因为是一模一腔结构，所以： 塑件总体积 V=97.0255cm 制品的质量计算： M=V （2-1）买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098514M=0.90597.0255=87.808g2.4 本章总结本章简要介绍塑料水杯所用材料机器性能，并给出本设计水杯的三维造型及二维设计图。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098515第 3 章 注射机的选择3.1 注射模具与注射机的关系注射模具是安装在注射机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用注射机的有技术参数有全面的了解，才能生产出合格的塑料制件。3.2 选择注射机注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该结注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。选用注射机时，通常是以某塑件的（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸进行校核 。在模具设计时，根据产品几何尺寸及模具结构特点，尽可能选用适合的注塑机以充分发挥设备的内在能力。应该根据以下几个方面： 通常影响注塑机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等； 模具尺寸(宽度、高度、厚度） 、重量、特殊设计等； 使用
展开阅读全文