淘米篩的設計與制造【畢業(yè)論文答辯資料】

I 設計任務書 設計題目： 淘米篩的設計與制造 設計要求： （ 1）模具圖樣的設計 1）了解制品工藝性 2）了解制品的批量 3）了解塑料制品所用的設備 （ 2）確定模具設計方案 1）確定模具所用的材料 2）確定模具設計的基本結構 3）確定模具選用的標準件型號 4）確定模具型腔型芯的成形尺寸 5) 進行注塑機的強度、剛度校核及冷卻系統(tǒng)的排布 6）完成模具圖樣的設計圖紙 設計進度要求： 第一周：查找資料確定題目 第二周：理清設計思路列出提綱初步完成論文撰寫 第三周：繪制設計所用圖紙 第四周：進一步完善論文 第五周：清查 、核對數(shù)據(jù) 第六周：校正論文格式、復查論文內容 第七周：完成撰寫上繳指導教師審核并打印 指導教師（簽名）： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 摘 要 本次設計的是“塑料淘米篩”，主要介紹了塑料淘米篩的設計思路和加工過程，塑料淘米篩具有重量輕、易清潔、耐腐蝕老化、強度高、制造方便、價格低廉等優(yōu)點，是值得人們信賴、方便使用的新產(chǎn)品，它具有非常大的發(fā)展前途。 本產(chǎn)品是家庭用淘米篩，所以要求容積不要太大，且該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，故設計的淘米篩 采用的是注射成形， 要求有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質量采用點澆口，因此選用雙分型面注射模，點澆口自動脫模結構。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用點澆口成形，推出形式為四推桿推出機構完成塑件的推出。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設計中也進行了設計。 該模具不僅能用于生產(chǎn)淘米篩，而且能有于生產(chǎn)同樣大小的小篩，只要將側抽芯結構換了就行，本次設計也把生產(chǎn)小篩的側抽芯結構進行了設計。 關鍵詞 ： 淘米篩，注射成形，點澆口，雙分型面，側抽芯 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 前 言 . 1 1 塑件工藝分析 . 4 形工藝分析 . 4 件分析 . 5 用塑件材料 . 5 析研究原材料的工藝特性和成型性能 . 5 件對注射模設計的要求 . 6 件材料成型工藝參數(shù)確定 . 7 2 注塑機選用 . 8 定所使用成型設備的規(guī)格 . 8 3 模具結構尺寸的設計計算 . 10 腔尺寸計算 . 10 腔徑向尺寸計算 . 10 腔深度尺寸計算 . 11 芯的尺寸計算 . 12 1型芯的徑向尺寸計算 . 12 芯高度尺寸計算 . 13 心距的尺寸計算 . 14 形型腔側壁和底版厚度的計算 . 14 體式圓形型腔側壁厚度的計算 . 14 體式圓形型腔底版厚度的計算 . 15 擇澆注系統(tǒng) . 15 . 15 流道的設計 . 17 4 模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定 . 20 卻水體積流量的確定 . 20 卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 的確定 . 21 卻回路所需的總面積計算 . 22 卻回路的總長度的計算 . 22 卻水回路的布置 . 22 5 模具結構設計 . 24 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 件成型位置及分型面選擇 . 24 腔數(shù)的確定 . 24 具頂出機構和抽芯機構的結構設計 . 25 出機構的設計 . 26 抽芯 設計 . 26 具排氣設計 . 27 6 工藝參數(shù)的校核 . 28 大注射量校核 . 28 模力校核 . 28 射壓力的校核 . 29 具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 . 29 . 29 . 29 模固定板尺寸校核 . 30 7 模具總裝圖及模具的裝配、試模 . 31 具總裝圖及模具的裝配 . 31 具的安裝試模 . 31 模前的準備 . 31 具的安裝及調試 . 32 模 . 32 模 . 33 驗 . 33 致 謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 . 34 買文檔送全套圖紙 14951605 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 前 言 模具是 工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的主要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)零部件，具有高效、節(jié)材、成本低、保證質量等一系列優(yōu)點，是當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，許多現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術水平的提高，都取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。 事實上，在儀器儀表、家用電器、交通、通信等各行各業(yè)中，由 70%以上的產(chǎn)品是用模具加工成型的，在日本、韓國等國家，其生產(chǎn)塑料模具與生產(chǎn)沖壓模具的企業(yè)數(shù)量差不多相等；而在新加坡等國家，其生產(chǎn)塑料模具的企業(yè)已大大超過生產(chǎn)沖壓模具的企業(yè)。我國香港和深圳等地區(qū)，其模具工業(yè)主要是塑料模具的制造與塑料制件的生產(chǎn)，在江蘇、浙江、上 海市及其以南地區(qū)，尤其在浙江省從事塑料模具制造與塑料制件開發(fā)的個體企業(yè)也日益增多。綜上所述，塑料成型工業(yè)在基礎工業(yè)中的地位和對國民經(jīng)濟的影響顯得日益重要。 隨著機械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質量要求也越來越高，這就要求成型塑件模具的開發(fā)、設計與制造水平也必須越來越高。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 本次設計也是對塑料制件的一個小小開發(fā)，用淘米篩淘米后篩內的水能倒干凈，而且倒水時也不必用其它東西擋著米，米也不會流出篩外。此次設計共分七大章節(jié)，從對塑件的研究到塑模的設計，最后到 模具的安裝試模。詳細的講解了注射成型模具的設計，和設計中注意事項等等。 畢業(yè)設計是對我所學知識的一次總結，為以后更好的從事塑料制件的研發(fā)、從事塑料模具的設計奠定基礎。本次的設計查閱了大量的專業(yè)資料和書籍，多次請教老師和同學，他們的幫助豐富了我的設計過程，為設計增加了很多色彩。 由于個人水平有限，設計中難免存在不當和錯誤之處，懇請老師和各位領導批評指正，我將在以后的工作學習中不斷思考和完善。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 1 塑件工藝分析 形工藝分析 塑件及尺寸： 如圖 位 品名稱： 日用淘米篩 產(chǎn)品材料： 聚乙烯 產(chǎn)品數(shù)量： 大批量生產(chǎn) 圖 塑件整體尺寸： 241， 123， 100（ R、 r、 h）厚度為 2過計算得塑件面積為： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 件分析 1 明確塑件設計要求 本塑件為家庭日常用品，結果簡單，尺寸精度和表面粗糙度要求為一般等級。 2 明確塑件的生產(chǎn)批量 小批量生產(chǎn)時，為降低成本，模具盡量可能簡單；在大批量生產(chǎn)中，應保證塑件質量前提下，盡量采用一模多腔或高速自動化生產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，因此對模具的推出機構，塑件和流道凝料的自動脫模機構提出嚴格要求。 該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用點澆口自動脫模結構。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔、同模異腔結構。 3 計算塑件的體積和質量 通過計算得塑件體積為： 32 得單個塑件質量為： 4. 塑件顏色 ： 綠色、橘黃色、藍色等。 用塑件材料 表 材料 代號 密度 （ 收縮率 （ %） 模具溫度 （ ） 注射壓力 P 注 （ 最大不溢料間隙 /E 940 600P 900 800030 500380 00據(jù)設計要求和產(chǎn)品的使用條件和性能要求綜合比較選用聚乙烯 原材料。 析研究原材料的工藝特性和成型性能 1 塑件材料工藝特點： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 聚乙烯塑料重量輕，物理性能、化學性能及電氣性能等均很優(yōu)良，且很容易成型，價格便宜。聚乙烯樹脂為無毒、無味，呈白色或乳白色，柔軟、半透明的大理石狀粒料，密度為 結晶型塑料。 聚乙烯按聚合時所采用的壓力的不同，可分為高壓、 中壓和低壓聚乙烯高壓聚乙烯的分子結構不是單純的線型，而是帶有許多支鏈的樹枝狀分子。因此它的結晶度不高（ 60% 70%），密度較低，相對分子質量較小，常成為低密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等都較低。但是它的介電性能好，具有較好的柔軟性、耐沖性及透明性，成形加工性能也較好，中、低壓聚乙烯的分子結構是支鏈很少的線型分子，其相對分子質量、結晶度較高（高達 87% 95%），密度大，相對分子質量大，常稱為高密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等都較高，但柔軟性、耐沖性及透明性、成形加工性能都較差。 聚乙烯的吸 水性極小，且介電性能與溫度、濕度無關。因此，聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料，在介電性能上只有聚苯乙烯、聚異丁烯及聚四氟乙烯與之相比。 2 主要用途： 低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪；中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶類、包裝用的薄膜以及各種注射成形制品，也可用在電信電纜上面；高壓聚乙烯常用于制造塑料薄膜（理想的包裝材料）、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外衣等。 3 成形性能： 成形收縮率范圍及收縮值，方向性明顯，容易變形、翹曲。應控制模溫，保持冷卻均勻、溫定；流動性好且對壓力變化敏感；宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，模具應設有冷卻系統(tǒng)；質軟易脫模，塑件有淺的側凹槽時可強行脫模。 件對注射模設計的要求 1 塑件材料特性： 聚乙烯不含或含有少量增塑劑，它的機械強度高，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能、對酸堿的抵抗能力極強，化學穩(wěn)定性好，價格低廉，但成形比較困難，耐熱性不高。 2. 塑件材料成形性能： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 它的流動性差，過熱時極易分解，所以必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑并嚴格控制成形溫度及溶料的滯留時間。成形溫度范圍小，必須嚴格控制料溫，模具應有冷卻裝置；采用帶預塑化裝置的螺桿式注射機。模具澆注系統(tǒng)應粗短，澆口截面宜大，不得有死角滯料。 件材料成型工藝參數(shù)確定 查文獻得成形工藝參數(shù)： 密度： 縮率： 預熱溫度： 10 80 預熱時間為 1筒溫度： 中段 前段 170 200 后段 : 140 160 噴嘴溫度： 230 240 模具溫度： 60 70 注射壓力： 60 100形時間： 注射時間 15 60s 保壓時間 0 3s 冷卻時 間 15 60s 成型周期 40 130s 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 2 注塑機選用 定所使用成型設備的規(guī)格 根椐塑件的表面積和厚度可以粗略的算出塑件的體積為 32 因為模具設計為一模四腔 一次性注入的塑料的體積為塑件體積加澆注系統(tǒng)中塑料體積，通過估算知澆注系統(tǒng)體積，所以一次性注入的塑料的體積為： 399 44 澆塑總 根據(jù)以上計算的數(shù)據(jù)，由塑料制品的體積或重量查文獻 1的表 查有關手冊可選定注塑機型號。選用 1000型臥式注射機， 其性能參數(shù) 如下： 額定注射量： 31000 螺桿（注射）直徑： 注射壓力： 注射行程： 注射方式： 螺桿式 鎖模力： 最大成形面積： 21800 最大開合模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉桿空間： 噴嘴直徑： 噴嘴圓弧半徑： 頂出形式 ： 中心液壓頂出，兩側頂干機械頂出。 動、定模固定板尺寸： 000900 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 電動機功率 : 40、 螺桿驅動 ： 13加熱功率 ： 機器外形尺寸： 38017407670 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 3 模具結構尺寸的設計計算 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，用較低的尺 寸精度，查表得： 塑件精度等級與塑料品種有關，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種查手冊如表 塑料品種 建議采用精度等級 高精度 一般精度 低精度 聚乙烯 5 6 7 由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求較高，所以精度等級選擇一般精度。 表 材料 代號 密度 （ 收縮率 （ %） 模具溫度 （） 注射壓力P 注 （ 最大不溢料間隙 /E 940 600P 900 800030 500380 00腔尺寸計算 計算中取聚乙烯 ,平均收縮率為 %公差按照文獻 1表 具制造公差，統(tǒng)一取塑件尺寸公差的 31 。 腔徑向尺寸計算 對于塑件 寸模具設計，塑件尺寸公差取 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 因為 011 211 1 塑件形狀尺寸 S 塑件的平均收縮率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 61 故 L 對于塑件 寸模具設計，塑件尺寸公差取 4 L 對于塑件 寸模具設計，塑件尺寸公差取 L 對于塑件 寸模具設計，塑件尺寸公差取 L 對于塑件 寸模具設計，塑件尺寸公差取 L 腔深度尺寸計算 對于塑件高度 寸模具設計，塑件尺寸公差取 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 因為 011 211 塑件最高方向尺寸 故 H 對于塑件高度 寸模具設計，塑件尺寸公差 取 H 對于塑件高度 寸模具設計，塑件尺寸公差取 H 對于塑件高度 寸模具設計，塑件尺寸公差取 H 對于塑件高度 寸模具設計，塑件尺寸公差取 H 芯的尺寸計算 1 型芯的徑向尺寸計算 因為 011 211 1l 大塑件內形徑向的尺寸 對于 寸模具設計，塑件尺寸公差取 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 寸模具設計，塑件尺寸公差取 寸模具設計，塑件尺寸公差取 2 寸模具設計，塑件尺寸公差取 寸模具設計，塑件尺寸公差取 芯高度尺寸計算 對于塑件 寸的模具設計，塑件尺寸公差取 為 011 211 1h 塑件高度方向尺寸 故 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 心距的尺寸計算 對于塑件 寸的模具設計，塑件尺寸公差取 2111 1C 模具上中心距尺寸 故 C 對于塑件 寸的模具設計，塑件尺寸公差取 C 對于塑件 寸的模具設計，塑件尺寸公差取 C 算 圓形型腔是指模具型腔橫截面呈圓形的結構，圓形型腔按結構可以分為組合式和整體式兩類，本次設計采用的是整體式。 體式圓形型腔側壁厚度的計算 由于型腔側壁厚度的計算比較麻煩，可由下表中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)得出。 表 矩形型腔壁厚尺寸 矩形型腔內壁短邊b 整體式型腔側壁厚s 組合式型腔 凹模壁厚 套壁厚 0 25 9 22 40 50 25 30 9 10 22 25 50 60 30 35 10 11 25 28 60 70 35 42 11 12 28 35 70 80 42 48 12 13 35 40 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 80 90 48 55 13 14 40 45 90 100 55 60 14 15 45 50 100 120 60 72 15 17 50 60 120 140 72 85 17 19 60 70 140 160 85 95 19 28 70 80 本次設計取型腔側壁厚度 67足要求。 體式圓形型腔底版厚度的計算 按強度條件計算 整體式圓形型腔的底版可視為周邊固定的圓板，在型腔內熔體壓力作用下，型腔底板最大應力產(chǎn)生在底板周界 ，其數(shù)值為： 223 應使 型腔底板厚度為： 287.0 式中 h 型腔底板厚度 ， mm p 型腔內單位面積溶體的壓力， r 型腔內壁半徑， 許用應力， 根據(jù)上式可以計算出值為： 取型腔底板厚度值為 50足要求。 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。 流道的設計 主流道為直接與注塑機的噴嘴連接的部分。便于流道凝料從主流道襯套中拔出，需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 主流道設計成圓錐形。錐角 4 粗糙度 a 取 a ，與噴嘴對接處設計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。取 R=20小端直徑取 5 主流道直徑計算的經(jīng)驗公式： )(4 式中 D 主澆道大頭直徑 V 流經(jīng)主澆道的熔體體積 3K 因熔體材料而異的常數(shù) 表 K 值 塑料種類 K 值 4 5 故 主流道襯套的材料常用 處理后硬度為 50 55流道襯套與定模板采用 H7/過渡配合，主流道襯套與定位圈采用 H9/ 其結構形式如圖 圖 流道簡圖 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 流道的設計 指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉向作用 ，要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小。 （ 1）分流道的截面形狀及尺寸 分流道的截面形狀有：圓形、梯形、 圓形、矩形；分流道的長度應盡可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損 失；分流道的表面粗糙度為 如表 流道截面形狀和特征比較 截面形狀 特征 熱量損失 加工性能 流動阻力 效果 U 形 較小 易 小 良 半圓形 小 較難 小 最佳 梯形 較小 易 較小 良 矩形 大 易 大 不良 通過以上截面形狀的對比，顯然圓形截面形狀效果最佳，但其加工較難， 但需開設在分型面兩 側，在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合， U 形和梯形都為常用形式，因梯形在設計時易確定尺寸，所以 梯形截面形狀為最佳選擇。 分流道計算經(jīng)驗公式 2 式中 b 梯形大底邊寬度， m 塑件的質量 g L 分流道長度 h 梯形的高度， 種塑料的分流道推薦值 故 4 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 32 取 其中分流道長度 53 其結構如圖所示： 圖 流道簡圖 （ 2）澆口的設計 澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。澆口位置的選擇：盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在塑件的壁厚處，由于大塑件所填充塑料多，為此，在大塑件處的兩壁厚處各設一澆口，這樣可以提高充模速度。對于小塑件的澆口設在塑件的中心線上（小塑件為對稱圓形）。盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在淘米篩的底 部中央處，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度，且有利于氣體排出。 澆口尺寸選定：點澆口的直徑計算公式 4 4 式中 d 點澆口的直徑 k 系數(shù)，依塑料種類而異 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 表 塑料種類 塑件在澆口處的壁厚， 型腔表面積 澆口圖形如下圖： 圖 口圖形 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 4 模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定 卻水體積流量的確定 冷卻回路的設計應做到回路系統(tǒng)內流動的介質能充分吸收成形塑件所傳導的熱量 ,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內 ,并且要做到使冷卻介質在回路系統(tǒng)內流動暢通 ,無滯留部位。 一般水孔的直徑可根據(jù)塑 件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 ，水孔直徑可取 ；平均壁厚為 時，水孔直徑可取 0 ； 平均壁厚為 時， 水孔直徑可取 0 。由 塑件壁厚為 2冷卻水通道直徑 d=10如塑料樹脂在模內釋放的熱量全部由冷卻水傳導的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需 的冷卻水體積流量則可用下式計算 2160 c 式中 M q c ; 31 2 。 由于計算