塑料梳子注射模具設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目錄 目錄 . 1 摘 要 . 3 . 4 第一章 引言 . 5 第二章 塑件的工藝性能分析 . 6 件分析 . 6 件工 藝性能分析 . 7 型塑料的工藝性能 . 7 型塑料的成型加工性能 . 8 料成型主要技術指 標 . 9 型塑料注射成型工藝參數(shù) . 9 件的結構工藝性 . 10 件外型 . 10 圖 2. 11 第三章 注射成型模具的設計 . 12 擇模架 . 12 具與注射機的關系 . 13 注系統(tǒng)的設計 . 13 口設計 . 14 料井設計 . 15 塑模成型零部件設計 . 16 腔分型面位置和形狀的設計 . 16 件在型腔中放置方位的 確定 . 16 型面形狀的決定 . 16 型面位置的選擇 . 16 型零件的結構設計 . 17 模的結構設計 . 17 圖 3模 . 18 內(nèi)型心的結構設計 . 18 凸模的結構設計和凹模一樣 . 18 氣系統(tǒng)設計 . 19 腔成型尺寸的設計 . 19 件精度及其影響因素 . 19 腔型心的成型尺寸計算 . 19 模導向和定位機構 . 22 1定位作用 . 22 2導向作用 . 23 3承受一定的側向壓力 . 23 模機構設計 . 24 1） 推出機構應盡量設置在動模一側 . 24 2） 保證塑件不因推出而變形損壞 . 24 3） 機構簡單動作 可靠 . 24 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 4） 良好的塑件外觀 . 24 5） 合模時的正確復位 . 24 具冷卻系統(tǒng) . 25 模具冷卻系統(tǒng)的設計原則： . 25 冷卻水通道的設置 . 25 冷卻水孔的布置 . 25 降低入水與出水溫度差 . 26 第四章 裝配圖 . 28 結論 . 30 參考文獻 . 31 致謝 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來越高的要求， 2004年，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到 30%左右，據(jù)有關專家預測，在未來幾年中，中國塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均 增長速度達到 10%以上的較高速度的發(fā)展。國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。 注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本課題就是將 日常生活中的梳子 為設計模型，將注射模具的相關知識作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設計過程。 本設計對 日常生活中的梳子 進行的注塑模設計，利用 件對塑件進行了實體造型，對塑件結構進行了工藝分析。明確了設計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。如此設計出的結構可確保模具工 作運用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用 本課題通過對 日常生活中的梳子 的注射模具設計，鞏固和深化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設計意圖 。 關鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設計； 梳子 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 n s to 004, to 0%, to in to an 0% or of of in to of an is to be a of is of as to of on g of of to of a of a to of to At a of of by of to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第一章 引言 由于塑料具有很多優(yōu)良的性能和特點，近年來它在各領域得到了越來越廣泛的應用。作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè) 塑料模具的設計與制造也得到了空前的發(fā)展，特別是作為塑料必備成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形狀復雜的制品，并科實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，得到迅速的法子，在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的。 未來國內(nèi)外塑性模具的制造技術和成型技術有如下發(fā)展趨勢： 1)在模具設計制造中廣泛應用 2)高速銑削加工將得到更廣泛地應用； 3)在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 4)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 5)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 6)虛擬技術將得到發(fā)展； 7)模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。模具成型已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。尤其是塑料模具，在所有模具的總產(chǎn)量中所占的比例越來越大，對經(jīng)濟的發(fā)展起著十分重要的作 用。 隨著計算機技術的發(fā)展，計算機已廣泛應用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對每一個環(huán)節(jié)都可將計算機作為輔助工具而加入。構成該環(huán)節(jié)的 近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，在工業(yè)生產(chǎn)中對塑料模具的要求是：能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。它包括三個方面的內(nèi)容。第一，制品方面要求精度高，外觀美，性能好。第二，制造方面要求結構合理，容易制造，而且成本要低。第三，使用方面要求操作簡單方便，效率高，容易實現(xiàn)自動化，還有維護保養(yǎng)方便。隨著模具設計與制造技術的迅猛發(fā)展，塑料成型模 具將趨向于高效率、自動化、大型、精密、長壽命的方向發(fā)展。 本次設計的題目是“ 塑料梳子注射模具設計 ”，其內(nèi)容為： （ 1）產(chǎn)品外型設計：以產(chǎn)品外型測量 ， 獲取產(chǎn)品的尺寸 ，提供產(chǎn)品設計方案。 （ 2）制品總裝結構及零件 的結構設計：包括結構尺寸，尺寸公差及配合 等。 （ 3）制品結構零件的成型工藝及成型模具設計：包括制品的工藝分析，工藝計算，成型機選擇。模具結構設計等。 （ 4） 獨立地完成設計任務，圖紙整潔，標注等符合國標，準時完成任務。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第二章 塑件的工藝性能分析 件分析 一 個完美的塑件制作應根據(jù)制品的使 用要求和外觀要求從塑料的力學性能、美術造型和成型工藝、塑料模具設計和制造等多方面進行全面考慮。 本次設計的塑件是 日常梳子 ，屬于小型塑件。 在工業(yè)產(chǎn)品設計中是一類比較 典型 的操作型產(chǎn)品的設計，涉及到因素 較小，最主要的是使用時要手感舒適。所以它的尺寸要求一般，表面質量要求稍高，外觀平滑 ， 無氣孔、縮孔等現(xiàn)象 。 圖 2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 件工藝性能分析 型塑料的工藝性能 由丙烯腈、丁二烯、和苯乙烯值得的三元共聚物和（或）聚合物與共聚物的共混物制得的塑料。其中 二烯、 由三種組分組成的，所以它具有三種組分綜合性能的特點。具體表現(xiàn)在：優(yōu)良的物理力學性能，沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定性好，不透水，耐熱溫度高，電絕緣性能受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，耐環(huán)境性能好，幾乎不受水、無機鹽、堿、酸類的影響。 大不足之處是耐候性能比較差，在光線的照射下容易老化。 室溫下的物理力學性能見表 1。 表 1 室溫下的物理力學性能 性能 高抗沖型 耐熱型 中抗沖型 拉伸強度 /552裂伸 長率 /% 5伸彈性模量/600300300縮強度 /953曲強度 /209臂梁沖擊強度（缺口） /J。 61氏硬度 650508 曲 彈 性 模 量/600 2100100縮彈性模 /200700 1900 吸水性 /% 5 度 g*5 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 型塑料的成型加工性能 用一般加工方法成型加工。 流變性 合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑性流體。雖然 熔體流動性與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動性。 于無定形聚合物，無明顯熔點， 成型后無結晶，成型收縮率為 通常在 1600以上即可成型。在成型過程中， 熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。通常 始出現(xiàn)分解的溫度是 2700C，但是在 2500 吸水性 有一定的吸水性，含水量在 圍。成型時如果聚合物中含有水分，制品上就會出現(xiàn)斑痕 =云紋、氣泡等缺陷，因此在成型前，需將聚合物進行干燥處理，使其含水量降到 右。 品的后處理 一般情況下很少出現(xiàn)應力裂開。如 果需 處理，消除或 減少 0慢冷卻至室溫 成型工藝條件 塑時可以采用柱塞式或螺桿式注塑機進行成型加工，成型溫度盡量取低些，以防止發(fā)生熱分解或對其物理力學性能有所不利。通常螺桿式注塑機溫度在 160般對薄壁、長流程、小澆口的制品或耐熱級以及使用柱塞式注塑時要求的注塑壓力較高，可達 130壁厚、大澆口、螺桿式注塑機所選用的注塑壓力只需 70了獲得內(nèi)應力較少的制品 ，保壓壓力不宜過高，60射速度對對 射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面容易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速度為宜。在制品要求表面光澤較高時，模具溫度可控制在 60一般制品可控制在 50 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 料成型主要技術指 標 表 2 密度 g/6 彎曲強度 0 比容 g 度 水率（ 24h） % 積電阻率 1016 抗拉屈服強 50 熔點 0C 130 變形溫度 0C 0擊強度 KJ/缺口 261 3口 11 拉伸彈性模量 103 收縮率 % 型塑料注射成型工藝參數(shù) 表 3 成型塑料注射成型工藝參數(shù) 塑料名稱 射機類型 螺桿式 預熱和干燥 溫度（ 0C） 80間（ h） 4筒溫度（ 0C） 后段 150段 165段 180嘴溫度（ 0C） 170具溫度（ 0C） 40射壓力（ 60型時間（ S） 高壓時間 0壓時間 15卻時間 15型周期 40桿轉速（ r/ 30文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 件的結構工藝性 影響模塑件尺寸精度的因素十分復雜，主要有模具制造的精度、模制時由于工藝條件的變化引起成型收縮率的波動，同時由于磨損等因素會造成模具尺寸不斷變化，活動配合間隙的變化以及模制件脫模斜度都會影響塑料制件的精度。塑件精度的確定應該合理，在滿足使用要求前提下盡可能選用低精度。本次設計的塑件是 日常梳子 ，屬于比較小 型零件。其尺寸公差按 78標準取四級精根據(jù)塑件的尺寸，其公差值為 由于本塑件要求外觀平滑，無氣孔、縮孔等現(xiàn)象。而塑料制品的表面狀態(tài)的好壞，模具型腔的粗糙度起著決定性的作用。本塑件的脫模表面 粗糙度 余為 般情況下，模具型腔的表面粗糙度要比塑件表面粗糙度高 1以模具的型腔的脫模表面粗糙度 于模具在使用中型腔的磨損而使表面變得粗糙，所以應對型腔即時維護。 在塑件的內(nèi)表面沿脫模方向應設計足夠的脫模斜度，否則會發(fā)生脫模困難，如過大推出力時易拉壞擦傷塑件。塑件沿脫模方向常用的斜度值對熱塑性塑料件為 塑件的外壁的脫模斜度為 45，內(nèi)壁為 件外型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 圖 2件外型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第三章 注射成型模具的設計 擇模架 注射模具的基 本結構有很多共同點，所以標準化的工作已經(jīng)基本完成，市場上有標準件出售，為制造注射模具提供了便利條件。在這里采龍記（ 生產(chǎn)的標準型模架 ,模坯類型為大水口。其組合形式主要有 3種，分別是 支撐板）、 推板也有支撐板）、無推板也無支撐板 ）。 本次設計的塑件尺寸不大，邊長約為 100件形狀結構并不復雜，故采用一模兩腔的方案。采用推桿推出塑件。并采用支撐柱代替支撐板。這樣既能保證模具的生產(chǎn)效率，降低模具加工成本，節(jié)省材料等。模架具體形狀見圖： ： 圖 3 1模架（ 采用 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 具與注射機的關系 由于塑件結構不規(guī)則，不易計算塑件的體積，為了方便快速地計算出體積?？梢圆捎?根據(jù) 設計模具時，應保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機實際的最大注射的范圍內(nèi)。 確保尺寸的穩(wěn)定性， 確保 實際生產(chǎn)情況。由 計算可得 塑件 曲面區(qū)域 約為 。 模具是一模兩 腔， 由塑料模具設計手冊表 2塑性塑料注射機型號與主要技術規(guī)格中，初步選125注射機。其主要技術規(guī) 格如表 5。 表 5 Z 125注射機主要技術規(guī)格 螺桿直徑（ 42 鎖模力（ 900 注射容量（ 125 最 大 注 射 面 積（ 320 注射壓力（ 120 模板行程（ 115 模具厚度（ 最大 300 噴嘴 （ 球半徑 13 最小 200 孔直徑 4 定位孔直徑（ 1500+中心孔徑（ 50 注系統(tǒng)的設計 主流道與注射機噴嘴接觸處多做成半球形的凹坑，兩者應嚴密的配合， 避免高壓塑料熔體溢出，凹坑球半徑 比噴嘴球頭半徑 流道小端直徑應比注射機噴嘴孔直徑大 端直徑應比分流道深度大 上，其錐角不宜太大，一般取20主流道貫穿幾塊模板時，必須采用主流道襯套，以避免在模板間的拼縫處溢料，以致主流道凝料無法脫出。主流道尺寸見 下圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 3嘴 口設計 澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部位，澆口的形狀和尺寸對塑件質量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個流道中斷面尺寸最小的部分 ，對充模流動起著控制作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和塑件的外觀。 由于塑件尺寸精度要求較高，并外表面要求光滑，所以該模具采用一模兩腔的二板模結構 和直接澆口 。 根據(jù)塑件的實際情況，具體的形狀和尺寸如下圖 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 圖 3料井設計 由于注射機噴嘴與冷模具接觸降溫，致使噴嘴前端常存有一段低溫料，為除去這段料，在主流道對面一般設有冷料井，使冷料不進入分流道和型腔。本設計冷料井采用底部帶推料桿的形式，拉料桿為 Z 形頭拉料桿。拉料桿的根部固定在推出板 上，在推出制件時，冷料也一同被推出，取產(chǎn)品時向拉料鉤的側向稍許移動，即可脫鉤將制件連同澆注系統(tǒng)凝料一道取下。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 3塑模成型零部件設計 腔分型面位置和形狀的設計 分開模具取出塑件的面稱為分型面，分型面設計得是否得當，對制件質量、操作難易、 模具結構復雜性有很大影響，主要應考慮三點： 件在型腔中放置方位的確定 塑件從模內(nèi)取出時，一般只采用一個與注射機開模運動方向相垂直的分型面，安排制件在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直或傾斜的方向有側凹或側孔， 型面形狀的決定 一般分型面是與注射機開模方向相垂直的平面。 型面位置的選擇 一般取分型面為制件斷面輪廓最大的地方，另外還要考慮避免在制件上留下拼合縫的痕跡，從制件頂出去考慮，分型面應盡可能留在動模上。本塑件屬于薄板類制件，根據(jù)塑件買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 的形狀，塑件在模具中應平放，凸臺多的一邊留在動模，少的一邊在定模，具體結構見圖。 圖 3型零件的結構設計 模的結構設計 根據(jù)本塑件的情況，將凹模做成鑲嵌式，其特點是加工比較簡單，替換性強，可采用數(shù)控 機床、普通機床、電加工等方法加工。分為兩部分，一部分是外型芯即套筒，內(nèi)型芯從背面鑲入，外型芯從正面鑲入，內(nèi)型芯鑲在外型芯的里面， 利用過盈配合固定，利用定位銷定位。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 圖 3模 內(nèi)型心的結構設計 由于本塑件所要求的型心形狀簡單，用電火花就可以就可以加工，還有脫模斜度，用數(shù)控機床來加工，一個臺階來固定位置。 凸模的結構設計和凹模一樣 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 圖 3模 氣系統(tǒng)設計 當塑料熔體注入型腔時，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將會在制件上形成氣孔、銀絲、灰 霧、接縫、表面輪廓不清，型腔不能完全充滿等弊病，同時還會因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動前沿物料溫度過高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮的反壓力會減低充模速度。影響注塑周期和產(chǎn)品質量。因此設計型腔時必須充分地考慮排氣問題。 對于一般的塑件，可利用分型面排氣或利用推桿與孔的配合間隙排氣。本設計的塑件的頂針比較多，且分型面比較大，所以可利用分型面排氣或利用推桿與孔的配合間隙排氣。 腔成型尺寸的設計 件精度及其影響因素 模具的成型尺寸是指 型腔上直接用來成型塑件部位的尺寸，主要有型腔和型心的徑向尺寸，型腔和型心的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在設計模具時必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來確定成型零件的相應尺寸和精度等級，給出正確的公差值。影響塑件精度的因素有多個方面，主要有成型零件的制造誤差，成型收縮率波動，型腔成型零件磨損量的影響等三個方面。 腔型心的成型尺寸計算 塑件的等級精度為 4 級，未標注公差按 78 取 8 級精度。成型零件的制造公差z=（ 1/4），取 z=1/4，其中為塑件允許公差值，一般說來模具的等級精 度要比塑件精度高 1級，所以模具型腔型心等級精度取 6 級，其余未標主公差按 78取 8 級精度。模具型腔、型心的成型尺寸按平均收縮率計算。 由塑料成型與模具設計的表 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 型腔的徑向尺寸計算 型腔的徑向尺寸可按下式計算： S 3/4） + z 其中 塑件的名義尺寸； 塑件的平均收縮率； 均收縮率為 1/2（ = 塑件允許的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差數(shù)值表 3本尺寸 值（ z=1/3 （ 14 18 65 80 225 300 圖 9 可知，型腔徑向需計算的尺寸有： 14、 41、 26。 根據(jù)型腔成型尺寸計算公式，按平均收縮率計算，有： 3/4） + z =314+314 3/4 317+0. 3/4） + z =241+241 3/4 + . 3/4） + z =326+326 3/4 2 +型心的徑向尺寸計算 型心的徑向尺寸可按下式計算： S 3/4） z 其中 塑件的名義尺寸； 塑件的 平均收縮率； 均收縮率為 1/2（ = 塑件允許的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差數(shù)值表 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 基本尺寸 值（ z=1/3 （ 10 14 65 80 225 300 圖 9 可知，型心徑向需計算的尺寸有： 12、 39。 根據(jù)型心成型尺寸計算公式，按平均收縮率計算 ，有： 3/4） 312+312 3/4 0. 3/4） 239+239 3/4 54 型腔的深度尺寸計算 型腔的深度尺寸可按下式計算： 2/3） + z 其中 塑件的名義尺寸； 塑件的 平均收縮率； 均收縮率為 1/2（ = 塑件允許的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/4。 塑件公差數(shù)值表 3本尺寸 值（ z=1/4 （ 3 6 20 30 圖 9 可知，型腔深度需計算的尺寸有： 2/3） + （ 2/3） + 型心的高度尺寸計算 型心的高度尺寸可按下式計算： 2/3） z 其中 塑件的名義尺寸； 塑件的平均收縮率； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 均收縮率為 1/2（ = 塑件允許的公差值； z 模具制造偏差。 z=（ 1/3），取 z=1/3。 塑件公差數(shù)值表 3本尺寸 值（ z=1/3 （ 3 6 20 30 圖 9 可知，型心高度需計算的尺寸有： 5 2/3） 25+25 （ 2/3） 型零件的部分尺寸 模導向和定位機構 導向機構是保證