PP材質(zhì)φ250mm廢紙簍注射模設(shè)計【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文 題 目： 質(zhì) 250 專 業(yè) ： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 ： 機制 1102 班 學生姓名 ： 姚軻 指導教師 ： 陳慧珍 論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期： 2015 年 6 月 4 日 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 隨 著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)的應用，在工業(yè)生產(chǎn)中，模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具的應用及其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，其中廢紙簍的模具設(shè)計也成為具有代表意義的模具之一。市場上也的廢紙簍形狀、功能各異，有卡通版的、家具版的，這些都可以吸引顧客的目光，引起顧客的購買欲。此次設(shè)計的廢紙簍結(jié)構(gòu)較簡單，但在設(shè)計時考慮其應用，還相應地做了些曲面，所以曲面的結(jié)構(gòu)較多，計算也較多。本次設(shè)計闡述了模具 技術(shù)特點以及先進制造模式在模具行業(yè) 中的應用。在進行注塑模設(shè)計時，可以方便、準確、快速地查詢和計算出所有設(shè)計參數(shù)，它是模具設(shè)計智能化、快速化的重要技術(shù)手段。 塑料是 20 世紀發(fā)展起來的新興材料，由于應用廣泛已替代部分金屬、木材、皮革及其硅酸鹽等自然材料，成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中不可缺少的一種人造化學合成材料，并與木材、金屬、硅酸鹽三種傳統(tǒng)材料一起，成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中四種重要的原材料之一，而注塑模是其中發(fā)展較快的種類，它是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領(lǐng)域。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(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設(shè)計制造的水平也須越來越高。因此，研究注塑模具對了解塑買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。 近年來，出現(xiàn)了許多新的塑料成型工藝方法。如注射成型技術(shù)方面的無流道凝料成型、熱固性塑料注射成型、排氣注射成型反應注射成型以及多種塑料的共注射成型，常用的成型工藝有注射成型、壓縮成型、傳遞成型、擠出成型、中空吹塑成型、真空吸塑與氣壓成型等。通過對塑料成型工藝的正確分析，設(shè)計了一副一模一 腔的塑料模具。模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件，包括螺釘、澆套口、型腔、型芯、推件板、動模板、吊環(huán)、導柱等的設(shè)計與加工工藝過程。成型零部件在工作時直接與塑料接觸，在一定的溫度下承受熔體的高溫和高壓，因此必須要有合理的結(jié)構(gòu)、較高的強度和剛度、較好的耐磨性、正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，推出機構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程 。 根據(jù)塑料現(xiàn)有的設(shè)計計算資料及已知的設(shè)計參數(shù)，確定了塑料廢紙簍注射?？傮w設(shè)計方案。對塑料廢紙簍的工藝性能進行 了分析，注射機的選擇、分型面的確定、型腔數(shù)目的確定、成型零件的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、脫模機構(gòu)的設(shè)計。根據(jù)計算結(jié)果最后完成了塑料廢紙簍注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計。除此之外，還包括模具型腔部分，并利用先進軟件將其加工部分直接生成文件。本文強調(diào)利用現(xiàn)代計算機輔助設(shè)計制造技術(shù)，等國內(nèi)外著名軟件進行輔助設(shè)計，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，還大大地提高了制造生產(chǎn)率，縮短了產(chǎn)品更新的周期。 關(guān)鍵詞： 模具設(shè)計； 方便； 注射 ； 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 of of in to of in of is in in of is of of on of s of is to in of so AE of in In be it is an of is in 0th to of in a 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 of of in is of of it is of be at in of s of he of be to of In of as of a of of of a of in of 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 of so in at at a so be a of of to in of of of of of of of to In to of of as of of 買文檔就送全套 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 第一章 引言 . 1 料模具的特點 . 1 塑成型及注塑模 . 1 料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 . 2 具的標準化 . 2 強理論研 . 2 料制件的精密化、微型化和超大化 . 2 第二章塑料件結(jié)構(gòu)分析 . 錯誤 !未定義書簽。 塑材料結(jié)構(gòu) . 3 塑材料的選擇 . 3 第三章塑件的工藝分析 . 4 件適用材料的種類 . 4 塑成型的工藝條件 . 4 件材料的加 工特性 . 5 料件壁厚的確定 . 5 件的結(jié)構(gòu)分析 . 6 第四章注射機的選用 . 7 射模的形成 . 7 射模的特點 . 7 射部分的選擇 . 8 射壓力的校核 . 8 前端的孔和球 . 8 射量的校核 . 8 具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 . 9 第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 注系統(tǒng)的設(shè)計 . 11 注系統(tǒng)設(shè)計原則 . 11 流道設(shè)計 . 11 流道襯套的設(shè)計 . 12 流道的設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 口的設(shè)計 . 13 卻槽的設(shè)計 . 13 型面的設(shè)計 . 14 型面的定義 . 14 . 14 第六章成型零件部的設(shè)計 . 16 腔尺寸計算 . 16 芯尺寸計算 . 16 模機構(gòu)的設(shè)計 . 17 模機構(gòu)的分類 . 17 模力的計算 . 18 模機構(gòu)的要求 . 18 機構(gòu)的選用原則 . 19 出機構(gòu)的設(shè)計 . 19 第七章加熱、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 . 20 塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q . 20 冷卻水 的體積流量 V . 20 冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 . 20 小結(jié) . 21 致謝 . 21 參考文獻 . 錯誤 !未定義書簽。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，市場對模具的需求量不斷增長。它以其特定的形狀通過一定的方式是原材料成型。塑料膜是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一種類型，其地位與重要性證日益被人們所認識。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，塑料制品的應用范圍也在不斷的擴大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個設(shè)計合理的塑件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，可以一次成型非常復雜的形狀，成倍減少了整個產(chǎn)品中的各種緊固件，因此，近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。 料模具的特點 模具一般為單件生產(chǎn)，制造技術(shù)要求較高。模具精度是影響塑料成型件的重要因素之一。 注射塑料模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、包括： 成型零件 澆注系統(tǒng)零件 脫模系統(tǒng) 零件 冷卻、加熱機構(gòu) 導向零件 分型抽芯機構(gòu) 緊固零件 塑料注射模的特點是由塑料原材料的特性決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的沖模流動特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注射模的特殊性和設(shè)計難度。 4 由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應力、剪切速率而變化，流動過程中大分子沿流動方向產(chǎn)生定向。 9 塑成型及注塑模 要了解注射成型和注射模，首先了解注射機的一些 基本知識，注射機時注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。注射機為熱沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 2 塑性或熱塑性注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種。 料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計人員憑經(jīng)驗與直覺設(shè)計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。 合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少的三項因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、 滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。 具的標準化 為了適應大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要，目前我國模具標準化程度只達到了 20%。注射模方面關(guān)于模具零件、模具技術(shù)條件和標準甲等已經(jīng)制定了一些國家標準 。 強理論研究 隨著塑料制件的大型化和復雜化，模具的重量達到數(shù)噸甚至十多噸，這樣大的模具，若只憑經(jīng)驗設(shè)計，往往會因設(shè)計不當而造成模具報廢，大量的資金被浪費，所以大型模具還是要向理論設(shè)計方面發(fā)展。 料制件的精密化、微型化和超大化 為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)品的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大化型等方面發(fā)展。精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在 型工藝方法，其制件主要用于電子、儀表工業(yè)。微型化的塑料制件要求在微型的設(shè)備生產(chǎn)上 。沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 3 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 塑材料結(jié)構(gòu) 此廢紙簍的結(jié)構(gòu)是生活中最普通的一款，結(jié)構(gòu)是長方形截面，大小適中，構(gòu)造簡單，塑件成型壁厚較薄 成型時易發(fā)生變形，斷裂；起分型面也較容易確定，選擇截面積最大的廢紙簍口的位置為分型面；在紙簍底設(shè)置注塑口注塑成型，能保證工件的質(zhì)量 。 塑材料的選擇 廢紙簍注塑模用的材料是 結(jié)晶性原料，吸濕性極小，因此在加工前無需進行干燥處理。 子聯(lián)鏈柔性好，鍵間作用小，熔體粘性低，流動性極好。因此成型時無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品。 收縮率范圍大，收縮值大，方向性明顯。 8 本塑料制品為日常生活用品，出保證美觀之外，其在環(huán)保安全方面也應達到一定指標，要求有一定的熱固性，不能再盛入沸水時水杯外觀發(fā)生變形，并且不能含有有毒物質(zhì)，不能有異味。所以材料選用的是聚丙烯 聚丙烯原材料豐富，價格便宜具有許多優(yōu)良性能，聚丙烯是常用的塑料中密度最小的品種，具有良好的耐熱性，在無外力作用的環(huán)境中加熱至 150C 也不會變形；并且聚丙烯還具有良好的力學性能。 聚丙烯的結(jié)晶能力高，模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有較大的影響。模溫高，熔體冷卻模，塑件結(jié)晶度高，強度也就高。聚丙烯熔點不高，單比熱容較大，因此塑化時仍需消耗較多的熱量，故要塑化裝置要有較大的加熱功率，以便提高生產(chǎn)效率。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 4 第三章 塑件的工藝分析 件適用材料的種類 該塑件材料選用 烯晴 苯乙烯共聚物）。 良好的耐劃學腐蝕及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。 毒、無味、成微黃色，成型的塑件有較好的光澤。 一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。 升溫時粘度高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。 料表面受冰醋酸、植物油等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。 8 塑成型的工藝條件 結(jié)晶性原料，吸濕性極小，不超過 因此在加工前無需進行干燥處理 ； 子鏈柔性好，鍵接作用力小，熔體粘度低，流動性極好，因襲成型時無需太高的成型壓力，就能成型出薄壁長流程型件 ； 收縮率大，范圍大，方向性明顯，因此易變形翹曲，模具冷卻條件對收縮率影響很大，故應控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定 ； 結(jié)晶能力高，模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有較大的影響、模溫高，熔體冷卻慢，塑件結(jié)晶度高，強度也就高，可見模溫對塑件性能的影響很大 ； 熔點不高，但比熱容較大，因此塑化時仍 需要消耗較多的熱量，故要求塑化裝置應有較大的加熱功率，以便提高生產(chǎn)效率 ； 軟化溫度反范圍小，且熔體易氧化，為此，在成型加工中應盡可能避免熔體與氧發(fā)生接觸，以免降低塑件質(zhì)量 ； 作的塑件質(zhì)地較軟，且易脫模，因此當塑件有淺惻凹槽時，可強力使其脫 ； 體的非牛頓性不明顯，剪切速率的改變對粘度影響小， 體粘度受沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 5 溫度的影響也較小 ； 體的冷卻速度較慢，因此必須充分冷卻，模具應有較好的冷卻系 統(tǒng)； 熔體在注射時采用直接進口進料，易增大應力和產(chǎn)生收縮不均及方向性明顯的增大變形，因此應注意選擇進料口參數(shù) ； 成型溫度范圍較寬，在流動狀態(tài)下，溫度的少許波動對注塑成型沒有影響 ； 熱穩(wěn)定性較好，一般在 300 攝氏度一下無明顯的分解現(xiàn)象，對質(zhì)量沒有什么影響 ； 件材料的加工特性 結(jié)晶性塑料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期余熱金屬接觸已發(fā) 生分解； 流動性極好，溢邊值 右 ； 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應適度； 成型收縮范圍大，收縮率大，已發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強； 注意控制成型溫度，料溫低時取向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于 50 以下塑件無光澤，已產(chǎn)生熔接痕、流痕； 90 以上時易發(fā)生翹曲、變形； 料件壁厚的確定 廢紙簍的注塑件材料選擇的是聚丙烯，應選擇適中壁厚，選擇推薦厚度易于加工，所以水杯的壁厚設(shè)計為 丙烯是流動性比較好的住宿材料，其 H、 =(L/100+壁厚 L流程 ， 如下 為聚丙烯 數(shù)值 參數(shù)見 表 1 表 1 考慮因素 單位 參考值 密度 g/慮因素 單位 參考值 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 6 吸水率 24h 點 170 176 熔融指數(shù) g/1030 維卡針入度 140 150 熱變行溫度 102 115 線膨脹系數(shù) 10 熱容 J/() 1930 熱導率 w/(mK) 量體積 g 件的結(jié)構(gòu)分析 脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定：塑件內(nèi)孔，以型芯小端為準，尺寸符合圖樣要求，斜度由擴大方向取得：塑件外形，以型腔大端為準，尺寸符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得。一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。、 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 7 第四章 注射機的選用 射模的形成 塑料的種類很多，其成型的方法很多，有注射成型、壓縮成型、壓鑄成型、擠出成型、氣動與液壓成形、泡沫塑料的成型等。其中，注射成型所用模具稱為注射成型模具，簡稱注射模。注射模主要應用于成型熱塑性形塑料，因此根據(jù)對零件的分析，該 料的塑料廢紙簍注射成形為最佳。 見圖 1 圖 1 注射機 射模的特點 模具先由注射機合模機構(gòu)合緊密，然后，由注射機注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化定型后，開模取出塑件。因此，注射?？梢淮纬尚纬鐾庑螐碗s、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制作，對筆筒的外觀有精美、無明顯毛刺等要求的情況下，應用注射成形可以很好地達到工藝要求。注射成型 用注射機。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 8 射部分的選擇 射壓力的校核 2 122（ 70 100（ 射機的最大注射壓力 力 前端的孔和球 1+(1)(4+ (4 1+(1 2)(12+1=13( (4 射量的校核 模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為 : 8021 (4 式中 n 1m g) 2m g) 本設(shè)計 中： n=2 1m =2m = n 1m + 2m =2 注塑機額定注塑量為 60g 60 8g 陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 9 注射量符合要求 具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。在此設(shè)計中，因為垃圾桶是倒過來的 ，所以投影面積就是大圓的面積，主流道也是一個錐型的，則投影面積為圓錐大圓，澆注系統(tǒng)的投影重合到垃圾桶上，則 A (4 n=2 2543.4 2 630.2 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即 ： ( )F (4 P塑料熔體對型腔的成型壓力（ F注射機額定鎖模力（ N） 個塑件在模具分型面上的投影面積 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 根據(jù)教科書表 5腔內(nèi)通常為 20般制品為 24密制品為 39 P =30=00 8 鎖模力符合要求 注射機的選擇 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 10 選擇 注射機參考 見表 2 表 2 裝置 參考項目 參考值 注射裝置 螺桿直徑 /0 螺桿轉(zhuǎn)速 /(r/0 200 注射壓力 /80 注射速率 /(g/S) 70 塑化能力 /(kg/h) 35 鎖模裝置 鎖模力 /0 拉桿間距 (HV)/(mm 220300 模板行程 /50 模具最小厚度 /50 模具最大厚度 /50 噴嘴伸出量 /0 噴嘴球半徑 /0 頂出行程 /0 頂出力 /2 電氣 油泵電動機功率 /1 加熱功率 /陽化工大學科亞學院學士學位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 11 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 根據(jù)對塑料廢紙簍零件圖的分析，可采用中小型模架標準（ 是以點澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式，其代號取 P。派生組合中，動、定模座板的連接方式有成定單位自定。 2 注系統(tǒng)的設(shè) 計 澆注系統(tǒng)是指從注射機的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動的信道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)由主澆道、分流道、冷料穴、澆口等組成。 注系統(tǒng)設(shè)計原則 重點考慮型腔布局 ; 熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應盡可能短，截面尺寸應盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低 ; 均衡進料，即分流道盡可能采用平衡式布置 ; 塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量 ; 消除冷料，澆注系統(tǒng)應能收集溫度較低的 “冷料 ”; 排氣良好 ; 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應力 ; 保證塑件外觀質(zhì)量 ; 較高的生產(chǎn)效 率； 塑料熔體流動特性（充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為） ； 流道設(shè)計 主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑料進入模具型腔時的首段信道，它的形狀和尺寸直接影響塑料的流動速度及填充時間。主流道一般呈圓錐形，錐度一般為 24 度，其沈陽化工大學科亞學院學士學位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 12 小端直徑應大于噴嘴直徑 以便補償與噴嘴對中的誤差。內(nèi)壁表面粗糙度為 動性差可取 3 5，便于將凝料從主流道中拔出，為了保證主流道與噴射機噴嘴緊密接觸，防止漏料，一般主流道與噴嘴對接處做成球面凹坑。 9 根據(jù)所選注射機，小端尺寸直徑應為： d=注射機噴嘴尺寸 +（ 1） = 1） =4