無針訂書機塑件注塑模設(shè)計論文提綱.docx

無針訂書機塑件注塑模設(shè)計論文提綱摘要關(guān)鍵詞一 前言1.1選題的背景及意義1.2 注塑模具的種類及應用二 注塑模具的設(shè)計步驟2.1 接受任務(wù)書2.2 收集、分析、整理原始材料2.3 塑件的工藝性分析與計算2.4 選擇注塑成型設(shè)備2.5 擬定模具結(jié)構(gòu)和成型方案2.6 模具各功能機構(gòu)的詳細設(shè)計與計算2.7 繪制模具三維裝配圖三 無釘訂書機塑件分析與計算3.1塑件的結(jié)構(gòu)和特點3.2 塑件的材料和成型工藝3.3 塑件參數(shù)的整理和計算四 注塑機的選用4.1 注射機的選用方法和原則4.2注射機參數(shù)計算4.2.1 注射量4.2.2 型腔壓力4.2.3 鎖模力4.3 注射機參數(shù)校核五 模具設(shè)計5.1 分型面的選擇5.2 型腔數(shù)目和分布5.3 型芯和型腔的結(jié)構(gòu)及尺寸計算5.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5.4.1 澆注系統(tǒng)的組成 5.42 澆注系統(tǒng)的參數(shù)計算5.5 推出機構(gòu)的設(shè)計 5.5.1推出機構(gòu)的組成和作用 5.5.2 推出機構(gòu)的設(shè)計5.6 導向機構(gòu)的設(shè)計 5.6.1導柱的設(shè)計 5.6.2 到套的設(shè)計5.7 冷卻和排氣系統(tǒng)設(shè)置 5.7.1冷卻系統(tǒng) 5.7.2排氣系統(tǒng)5.8 模具參數(shù)整合六 總結(jié)七 參考文獻開封大學畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目 無釘訂書機塑件注塑模設(shè)計 學 院 機械與汽車工程學院 專 業(yè) 機械與汽車工程學院 班 級 10模具二班 學 號 2010061451 學生姓名 喬翠翠 導師姓名 李 輝 無釘訂書機塑件注塑模設(shè)計摘要 本次設(shè)計分析了無釘訂書機塑件的工藝特點，并介紹了ABS塑料的成型工藝特點，詳細介紹了塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計的過程以及要點。重點介紹了塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，分析和闡述了注射機的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，模架的選擇方法，模具分型面，澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)等的設(shè)計過程。塑件注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是側(cè)澆口形式的單分型面注射模，最后轉(zhuǎn)到AutoCAD繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件圖及編制成型零部件的制造加工工藝。在設(shè)計過程中，最重要的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，此外還分析了模具受力，脫模機構(gòu)的設(shè)計、合模導向機構(gòu)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等，關(guān)鍵是一模兩腔的注射模結(jié)構(gòu)和推件板推出機構(gòu)，完成后能夠自動復位，提高自動化程度，在設(shè)計時合理選擇模具材料，在保證達到強度要求和節(jié)省成本的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效率關(guān)鍵詞 目錄1. 塑件的工藝分析2. 確定模腔的數(shù)目3. 選擇分型面4. 確定型腔的布置方案5. 確定澆注系統(tǒng)6. 確定脫模方式7. 確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8. 確定凹模和型芯的固定方式9. 確定排氣形式10.確定注射模的主要尺寸11.選用標準模架 12.繪制模具的結(jié)構(gòu)圖13.校核模具與注射機有關(guān)尺寸14.繪制模具的裝配圖15.繪制模具零件圖無釘訂書機是通過折紙的原理，將紙張打孔，然后再利用特殊的機械結(jié)構(gòu)將紙張折疊，并通過折痕和打孔來固定紙張，從而實現(xiàn)無釘訂書機的功能。無針訂書機對于裝訂一般的紙張，發(fā)票等都沒有問題，使用方便，省時省力，非常適合裝訂少量文件時使用。無針訂書機環(huán)保設(shè)計，時尚先鋒，永不傷手。尤其適合裝訂票據(jù)，簡單文件等。再也不用因為裝訂錯了而要使用工具用勁去撬。避免了對碎紙機的損壞。無針訂書機適合商務(wù)會議，促銷活動，有多處絲印位置。無釘訂書機部件運用注塑模具注塑而成，我國現(xiàn)代塑料模工業(yè)在注塑模具設(shè)計制造技術(shù)、成型工藝、成型材料及行業(yè)標準方面都取得巨大發(fā)展,注塑模具制造趨勢逐年上升,塑料模具工業(yè)主要發(fā)展方向適應國情實際需求,注塑模具應用創(chuàng)新技術(shù),推廣熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。一、塑件的工藝性分析產(chǎn)品名稱：無釘訂書機塑件產(chǎn)品材料：ABS產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖所塑件重量：18g塑件顏色：橘黃色塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。1.1塑件的材料特性：塑料ABS無毒、無味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱?。密度為1.051.18g/3,收縮率為0.4%0.9%,彈性模量值為0.2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性250。 力學性能塑料ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。 熱學性能塑料ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。 電學性能塑料ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 環(huán)境性能塑料ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 PS塑料(聚苯乙烯)是一種無色透明的熱塑性樹脂，屬于非晶體材料。1.2塑件材料成形性能1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時。宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分(分解溫度為270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 2.如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒?。如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。1.3 塑件的成形工藝參數(shù)： 查有關(guān)手冊得到ABS塑料的成形工藝參數(shù)如下： 密度：1.05-1.18g/cm成型溫度： 160220 噴嘴溫度：185-195C 模具溫度：55-75C 注射壓力:70-130MPa 成形時間：注射時間030s,保壓時間1540s 二、注塑機的選用2.1注塑機選用方法和原則注塑機的選用，應根據(jù)成型塑件所需的最大注塑容量或質(zhì)量、鎖模力、模具的閉合高度及所需的開模距離等確定，此外，還應考慮噴嘴直徑、模具主流道得直徑、定位孔和模具上的定位圈直徑、模具外形尺寸與注射機拉桿空間等關(guān)系校核。2.2注塑機參數(shù)計算2.2.1最大注射量的計算： 單個塑件的體積V=V1-V2-V3 =R1x26-R2x26-(R1x20-R2x20) =18x26-5x26-(18x20-9.095x20) =9.258cm V總=2x9.258(1+60%)=29.6cm 根據(jù)經(jīng)驗生產(chǎn)本產(chǎn)品注射機其最大注射量的80%為有效注射量。 V1=V總/80%=37cm 2.2.2鎖模力的計算： 單個塑件的投影面積：A1 =(R1-R2) =(18-5) =938.86mm 澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積： A2=A130%=281.7mm 型腔內(nèi)熔體的平均壓力P=25MPa 鎖模力：Q=P(nA1+A2) =25(2938.86+281.7)KN =54KN2.3初選注射機的型號：為XSZ60 XSZ60注射機的主要技術(shù)參數(shù)： 額定注射量/cm 60 螺桿（柱塞）直徑/mm 38 注射壓力/MPa 122 注射行程/mm 170 注射方式 柱塞式 鎖模力/KN 500 最大成形面積/cm 130 最大開模行程/mm 180 模具最大厚度/mm 200 模具最小厚度/mm 70 噴嘴圓弧半徑/mm 12 噴嘴孔直徑/mm 4 頂出形式 中心設(shè)有頂桿機械頂出 動、定模固定板/mmxmm 330440 拉桿空間 190300 合模方式 液壓機械 液壓泵流量/(L/min) 70.12 液壓泵壓力/MPa 6.5 機械外形尺寸 31608501550 /mmmmmm三、確定型腔的數(shù)目和布置方案3.1確定型腔的數(shù)目型腔數(shù)目的確定，應根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量要求、批量大小、交貨期長短、柱設(shè)計能力、模具成本等綜合考慮。本塑料制件為無釘訂書機，塑件的體 積與質(zhì)量并不大，且精度要求不高，生產(chǎn)的批量較大，為了提高生產(chǎn)效率該塑件在注射時采用一模兩腔。3.2型腔分布形式塑件形狀較簡單，質(zhì)量較小，生產(chǎn)批量大。所以應使用多型腔注射模具。模具采用一模兩腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如下圖所示：四、選擇分型面 分型面的設(shè)計原則：1)分型面應選擇在塑件的最大輪廓處。2）分型面的選擇應有利于塑件的留模及脫模。3）保證塑件的精度要求。4）滿足塑件外觀的要求。5）便于模具的制造6）減小成型面積7）增強排氣效果8）應使側(cè)抽芯行程較短。 一般都是將主型芯裝在動模一側(cè)，使塑件收縮抱緊在主型芯上，型腔可以設(shè)在定模一側(cè)。分型面位置如圖所示：五、確定澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道，一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 1）主流道設(shè)計 根據(jù)塑料模具設(shè)計手冊初步得XSZ60型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：； 噴嘴前端球面半徑：； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： 取主流道球面半徑：；取主流道的小端直徑；為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為，取，經(jīng)換算得主流道大端直徑為。2） 2）分流道設(shè)計 分流道的形狀及尺寸，根據(jù)塑件的體積、形狀的復雜程度、注射速率，分流道長度等因素來確定，本塑件的結(jié)構(gòu)簡單，熔料填充比較容易。選截面形狀為半圓形的，查有關(guān)模具手冊，PS塑料分流道截面半徑為4mm。3) 3)澆口設(shè)計 根據(jù)塑件的成型要求，選用側(cè)澆口較為理想。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，其截面形狀多為矩形。側(cè)澆口形式如圖所示： 側(cè)澆口的長度L取3mm，搭接部分的長度取1.5mm,厚度t在0.52.0mm范圍內(nèi)，此澆口選為2mm.根據(jù)寬度的計算公式b=0.8/30=1.5mm.(A為塑件的外側(cè)表面積）六、確定脫模方式1）脫模機構(gòu)的設(shè)計原則設(shè)計脫模機構(gòu)時，應遵循以下原則：結(jié)構(gòu)可靠，機構(gòu)運動準確、靈活，并有足夠的剛度和強度。保證塑件不變形，不損壞，外觀良好。盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。2） 2）推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀選擇普通推桿，其截面形狀為圓形。 3）推桿的固定形式: 推桿固定板上的孔應比推桿直徑大1mm.推桿臺階部分的直徑取18mm. 4）推件板 推板與推件板之間采用螺栓緊固連接，為了減小推出過程中推件板和型芯的摩擦，通常在推件板和型芯間留有0.200.25mm的間隙，采用35的錐度配合，防止推件板偏心而引起溢料。 5)斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 本制品為線圈骨架，考慮其結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，采用斜導柱抽芯機構(gòu)來實現(xiàn)垂直分型動作。 計算抽芯距 S=S1+（23）mm S1=15.5mm S=S1+2.5mm=18mm 計算抽芯力 F=chp(cosa-sina) =(R2 -r2)10(0.15cos0.5-sin0.5) =1.06 KN 斜導柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 斜導柱工作端的端部設(shè)計成錐臺形，與其固定的模板之間采用過渡配合 H7/m6,滑塊上斜導孔與斜導柱之間采用間隙配合H7/b11。斜導柱的傾斜角a在1222之間，取為20。 斜導柱長度計算 Lz=L1+L2+L3+L4+L5 = = =80mm 七、確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 溫度調(diào)節(jié)既關(guān)系到塑件的質(zhì)量，又關(guān)系到生產(chǎn)效率。因此必須根據(jù)要求使模具溫度控制在一個合理的范圍內(nèi)，以得到高質(zhì)量的塑件和高的生產(chǎn)率。 本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，所以在模具上可不設(shè)置加熱系統(tǒng)。 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計： 1）冷卻水體積流量的計算：設(shè)定模具平均工作溫度50用常溫20的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為0.588kg/h。 qv= = =0.6310-4m3/min 查表可得所需的冷卻水道直徑非常小，由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量很小，故選用最小的冷卻水道孔徑為10mm。 2）水道出入口的布置：澆口處加強冷卻和冷卻水道的出入口溫差應盡量小。塑料熔體填充型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠，溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，冷卻水道的入口處要設(shè)置在澆口的附近。八、確定凹模和型腔的固定方式 根據(jù)本塑件側(cè)向抽芯機構(gòu)的特點，凹模采用組合式型腔結(jié)構(gòu)中的側(cè)壁鑲拼式，這種方式便于加工和拋光。 型芯采用整體式型芯，其結(jié)構(gòu)牢固，適用于中小型模具上的簡單型芯。型芯由動模板上的型芯孔固定，型芯與推件板之間留有0.2mm的間隙，（原則上應不擦傷型芯），采用35的錐度配合。其錐度起到輔助定位作用，防止推薦板偏心而引起溢料。九、確定排氣設(shè)計 在注射模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出，會使塑件的內(nèi)部出現(xiàn)氣泡，甚至會產(chǎn)生很高的溫度，使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。 排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣，由于線圈骨架注射模是小型鑲拼式模具可直接利用分型面和鑲拼間隙進行排氣，不需要在模具上開設(shè)排氣槽。十、確定注射模的主要尺寸 1）成形零部件設(shè)計 型腔的徑向尺寸 =36.2mm = =18.4mm型芯的徑向尺寸 = =10.2mm型腔的深度： = =26.2mm型芯的高度： = =26.1mm 十一 選用標準模架根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)選用A3型模架，模架的結(jié)構(gòu)如圖所示：十二 校核模具與注射機有關(guān)尺寸1 模架的校核查模具手冊得 70+A+B+C200所選A3型模架寬250mm，厚192mm。因為所選注射機XSZ60的模 具最大厚度為200mm，所選模架的最大厚度為192mm，所以A3型模架符合要求，可以使用。2 注射機參數(shù)校核 最大注射量校核 注射機的最大注射量應大于制品的質(zhì)量或體積，通常注塑機的實際注射量應在注射機最大注射量的80%范圍內(nèi)。根據(jù)校核公式： 此處選定的注射機注射量為60cm，所以滿足要求。 鎖模力校核 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和 查模具手冊得PS注射時型腔的壓力為25MPa. 選定的注射機的鎖模力為500KN，滿足要求。 模具與注射機安裝部分相關(guān)尺寸校核 模具閉合高度、長、寬尺寸要與注射機模板尺寸和拉桿間距相適合： 模具長寬拉桿面積 200250190300（mmmm)故滿足要求。 模具閉合高度校核： 模具實際厚度192mm注射機最小閉合高度70mm. 故滿足要求。 開模行程校核：所選注射機的最大行程與模具厚度有關(guān)，注射機的開模行程應滿足下式: 所選注射機的最大開模行程為180mm104mm 十三 繪制模具的裝配圖 模具的裝配圖如CAD裝配圖紙。 十四 繪制模具的零件圖 零件圖如CAD零件圖紙。十五 結(jié)束語通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學階段所學習的模具設(shè)計方面的知識做了一個很好的總結(jié)和鞏固，平時所學的比較零散的知識得到了系統(tǒng)化的運用。發(fā)現(xiàn)了自己在學科內(nèi)的某些方面知識的欠缺。在模具設(shè)計中，我越往下做就越感覺到自己知識的淺