口杯上蓋注塑模具畢瞪杓EM

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2、錄 20 /soft/show.asp?id=17 機械畢業(yè)設(shè)計局部目錄 HYPERLINK :/ bysj520 /soft/show.asp?id=18 計算機畢業(yè)設(shè)計局部目錄 9 電子信息設(shè)計局部目錄 HYPERLINK :/ bysj520 /soft/show.asp?id=20 目錄引言 4 1. 模具制造中數(shù)控技術(shù)的重要性4 2. 塑料模具工業(yè)的開展現(xiàn)狀4 3. 提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水4 4. 在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)5第一章 零件材料選擇及性能 51.1、零件結(jié)構(gòu)分析 51.2、塑料性能 5第二章 注射機的選擇 62.1制品的幾

3、何屬性62.2注射機的選用62.3模具閉合厚度的校核8第三章 成型零件的設(shè)計 83.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計83.2凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計93.3型腔分型面設(shè)計93.4成型零件工作尺寸計算103.5型腔壁厚與底板厚度的選擇11第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 114.1主流道設(shè)計 114.2澆口套的設(shè)計124.3分流道設(shè)計 124.4澆口設(shè)計134.5排氣孔道設(shè)計14第五章 頂出機構(gòu)設(shè)計 145.1頂出機構(gòu)155.2復(fù)位機構(gòu)175.3導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計18第六章 塑料模溫控系統(tǒng)設(shè)計 186.1型腔上的冷卻 19第七章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 21第八章 繪制實體裝配圖和平面零件及裝配圖21第九章 模具的試模與修模 219.1. 粘著模腔

4、 219.2. 粘著模芯 229.3. 粘著主流道 229.4. 成型缺陷 22致謝 23附錄 設(shè)計總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 24 摘 要裝 訂 線使用數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機床的高效率、高精度進行模具設(shè)計和加工已經(jīng)成為當(dāng)今社會的主流。本文是關(guān)于注塑模的設(shè)計，設(shè)計的制品是大口杯蓋。首先對制品進行尺寸的選擇和性能形狀的分析，然后根據(jù)分析選擇注塑材料和注射機。接著利用PRO/E進行大口杯蓋的實體設(shè)計，并進行模具設(shè)計，也就是對模具的型腔、型芯和澆注系統(tǒng)進行設(shè)計，再利用AutoCAD畫出整個模具的裝配圖。最后是型腔的CAM加工設(shè)計。關(guān)鍵詞：注塑模 ，型腔， 型芯， 澆注系統(tǒng)引 言(1)模具制造中數(shù)控技術(shù)的重要性數(shù)控

5、技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)模具制造技術(shù)；(1)機械加工技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。(2)塑料模具工業(yè)的開展現(xiàn)狀進幾年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，模具工業(yè)開展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將

6、逐步提高。表-1 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比擬表工程注塑模型腔精度型腔外表粗糙度非淬火鋼模具壽命淬火鋼模具壽命國外0.005Ra0.01m1060萬次160300萬次國內(nèi)0.025mmm1030萬次50100萬次工程熱流道模具使用率標(biāo)準(zhǔn)化程度中型塑料模生產(chǎn)周期在模具行業(yè)中的占有量國外80%以上7080%一個月左右3040%國內(nèi)總體缺乏10%小于30%24個月2530% 表-1在制造技術(shù)方面，CADCAMCAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CADCAM系統(tǒng)，如美國UG、美國ParametricTechnology公司的ProEmgineer、美國CV公司的CADS5塑模分析軟件等等

7、。這些系統(tǒng)和軟件的引進，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的開展。3 提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求，以及高生產(chǎn)率要求，必須提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計和制造水平。4在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM技術(shù)已開展成為一項比擬成熟的共性技術(shù)。塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用；開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具；以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 第一章 零件材料選擇及性能1.1、零件結(jié)構(gòu)分析 圖1制品零件圖 技術(shù)參數(shù)：無塌陷，雜質(zhì)，劃痕，變

8、形。外表光滑，平整。 注塑制品大口杯蓋其特點如下：1 要求材料強度不大，剛度一般。2如圖1及表1分析得，該制品精度不高，外表粗糙度要求一般。在注塑制品中，杯蓋一般采用聚丙烯PP注塑而成。1.2、塑料性能查?中國模具設(shè)計大典?表8.3-7得材料PP的特如下：1.21、 使用性能：乳白色、無臭、無味、無毒的熱塑性塑料。密度為/cm3,熔點1650C,燃點5900C,彈性模量3500Mpa,不吸水,導(dǎo)熱性低,耐酸堿鹽腐蝕,有良好的絕緣性能,化學(xué)穩(wěn)定性和良好的物理機械性能及加工性能. 、 加工性能：1 耐強酸或氧化性酸。2流動性好。3結(jié)晶度高。收縮率不大。4不吸水。一般可不用枯燥處理。5磨擦系數(shù)低，彈

9、性高。6宜用螺桿式注塑機成型。7模具澆注系統(tǒng)以料流阻力要小，進料口小。2.23、物理熱性能如下表-3：表3物理熱性能表參數(shù)密度g/cm3熔點收縮率數(shù)值1650.6%-2% 表-3 第二章 注射機的選擇利用PRO/ENGNEER2001按圖紙的尺寸要求畫出零件實體圖形，接著利用該軟件“分析-模具分析模型質(zhì)量屬性可以查到該制品的幾何屬性為：體積 = 3.6110586e+04 毫米3曲面面積 = 1.6286860e+04 毫米2密度 = 9.1000000e-10 公噸 / 毫米3質(zhì)量 = 3.2860634e-05 公噸 2.21 注射量的計算G nG1+G2n為型腔中的型腔數(shù),這里n=1。G

10、1每個制品的體積量。G2澆注系統(tǒng)的體積量，初步設(shè)澆注系統(tǒng)的體積量為30 cm3Gmax為注塑機的最大澆注體積量 =42.01382325 cm32.22 由PP的加工性能得，注塑機選螺桿式。2.23 由PP的加工性能，查?模具設(shè)計與制造?表8-2得，其成型壓力為Pc=25MPa2.24 鎖模力確實定模具的額定鎖模力為: F K*Pc*AA為塑料制品與澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積。mm2利用PRO/ENGNEER2001，“分析-測量-面積可以查到該制品的投影面積為：制品投影面積=2304.91 mm2澆注系統(tǒng)=300 mm2塑料在分型面的投影面積A=2304.91+300Pc為熔融塑料在型腔

11、內(nèi)的平均壓力，查?模具設(shè)計與制造?表8-2得 Pc=25MPa =71.64(KN)2.25 注射壓力注射壓力是成型是柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力。常取70150 MPa。由塑料的加工性能得注塑壓力為80130 MPa.注射機的最大注射壓力要大于成型制品所需的注射壓力。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，查?模具設(shè)計與制造?表8-3，選用SX-ZY-125注塑機，參數(shù)如表-5表-5 注塑機參數(shù)表螺桿直徑mm42理論注射容積cm3125注射壓力MPa 119鎖模力KN900模板最大行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200拉桿內(nèi)間距(寬*高)mm538520噴嘴球頭半徑mmSR18頂出形式m

12、m中心距230模具定位孔直徑mm100 表-52.3. 模具閉合厚度的較核模具閉合時的厚度在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式較核Hmin Hm Hmax式中 Hmin注射機允許的最小模具厚度mmHm模具閉合厚度mmHmax注射機允許的最大模具厚度mm Hmax=最大模具厚度+模板最大行程其中=600mmHmin=200mm, Hmax =550mm, Hm=235mm .故滿足要求。 第三章 成型零件設(shè)計3.1. 動模結(jié)構(gòu)設(shè)計 制品動模可以直接推出脫模。模具做成鑲件形式，由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機構(gòu)。結(jié)構(gòu)圖-2圖-2 動模裝配結(jié)構(gòu)圖

13、 圖-23.2. 定模結(jié)構(gòu)設(shè)計定模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。如圖-3 圖-3定模的裝配結(jié)構(gòu)3.3. 型腔分型面設(shè)計 如何確定分型面，需要考慮的因素比擬復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比擬，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原那么：1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。3 保證塑件的精度要求。4 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5 便于模具加工制造。6 對成型面積的影響。7 對排氣效果的影響。

14、8 對側(cè)向抽芯的影響。根據(jù)第1、2、5、6選擇以下的分型面，如圖-4 圖-4 分型面示意圖 圖-43.4. 成型零件工作尺寸計算根據(jù)制品的尺寸及其公差，查SJ1372標(biāo)準(zhǔn)?中國模具設(shè)計大典?，知制品的精度為5級。由于模具制造允差和制品尺寸公差間存在對應(yīng)的關(guān)系。查?中國模具設(shè)計大典?表8.5-64，得知模具的制造精度為IT9。型腔內(nèi)徑尺寸的計算模具型腔內(nèi)徑計算公式：Dm=D+DQ-3/4式中 Dm -型腔的內(nèi)徑尺寸mm；z-模具制造公差，取z=1/61/3，塑件精度等級為5級，型腔尺寸精度為IT6，取1/3D- 制品最大尺寸(mm)；Q- 塑料的平均收縮率1.3%，按經(jīng)驗取1.2%；-制品公差；

15、3/4-系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間，假設(shè)制品偏差大那么取小值，假設(shè)制品偏差小那么取大值。D頂=D+DQ-3/4 = 91+91*0.015-3/4*0.22+00。22+0 mmD基=D+DQ-3/4 = 72+72*0.015-3/4*0.2+0+00.067 mm3.42 型芯徑向尺寸的計算 模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的原理是一樣，分為兩個局部來計算：dm=D1+DQ+3/4式中 dm -型芯的外徑尺寸mm；D1 - 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)；其余的符號含義同型腔的計算公式。D動=D1+DQ+3/4 =(15+15*0.015+3/4*0

16、.2)-01/3*0.2 -00.067 mmD定=D1+DQ+3/4 =(13.5+13.5*0.015+3/4*0.18)-01/3*0.18 -00.067 mm3.43 型腔深度尺寸的計算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差-。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，其公差為正偏差+z。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以略去磨損量c，在計算中取z=/3，加上制造偏差有：HM =h1+h1Q-2/3 式中 HM -型芯的外徑尺寸mm； h1 -制品高度最大尺寸mm。 制品高度最大尺寸為h1=24mm, =0.64 , z=HM1 =h1+h1Q

17、-2/3 =(24+24*0.015-2/3*0.36)+0+0mmHM2 =h2+h2Q-2/3 =(10.68+10.68*0.015-2/3*0.36)+0+0mm3.44 型芯高度尺寸的計算模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定的，假設(shè)制品深度尺寸H1為最小尺寸，其公差為正偏差+。型芯高度尺寸為最大尺寸，其公差為正偏差-z。根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗公式：hM =H1+H1Q+2/3式中 hM -型芯高度尺寸mm； H1 -制品深度最小尺寸mm。HM定 =H1+H1Q+2/3-0 3.5. 型腔壁厚與底板厚度的計算 確定型腔壁厚的方法有計算法和經(jīng)驗法。計算法又有按強度、按剛度計算兩種。經(jīng)驗又有查

18、圖法和查表法。目前經(jīng)驗法應(yīng)用比擬多，即直接憑生產(chǎn)經(jīng)驗確定模具結(jié)構(gòu)尺寸。 查?中國模具設(shè)計大典?表8.5-78得，鑲件壁厚取8mm，模套取15mm。 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1主流道設(shè)計4.11主流道尺寸主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道出口端尺寸為12mm。4.12主流道襯套的形式主流道入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道局部常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。其尺寸如圖5：4.13主流道襯套的固定主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計成整體式。主流道襯套見圖-54.2 分流道

19、設(shè)計4.21分流道是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地充到型腔。分流道的截面常常有以下幾種：1 圓形2半圓形3矩形4梯形 圖-5主流道襯套圖。 圖5在本設(shè)計中選擇半圓形截面的分流道口。尺寸如圖-64.22m 左右既可，這樣外表稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。冷料井設(shè)置在主流道的末端，直徑稍大于主流道直徑，冷料井可防止冷料進入型腔而影響

20、制品的質(zhì)量均勻性和外觀完美性。采用倒錐形頭拉料冷料井結(jié)構(gòu)。冷料井直徑取d3= 5mm。 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的局部，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵局部，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。本設(shè)計采用點澆口。澆口的位置及尺寸要求比擬嚴(yán)格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原那么：1 輸管盡量縮短流動距離。2 澆口應(yīng)開

21、設(shè)在塑件壁厚最大處。3 必須盡量減少熔接痕。圖-6分流道截面圖 圖-6 圖-7 澆口尺寸圖 圖-74 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5 考慮分子定向影響。6 防止產(chǎn)生噴射和蠕動。7 澆口處防止彎曲和受沖擊載荷。8 注意對外觀質(zhì)量的影響。澆口的尺寸設(shè)計。參照?模具設(shè)計與制造?具體尺寸如圖74.5排氣孔道的設(shè)計排氣孔道的作用是把型腔和型芯周圍空間的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于中小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，已能滿足。 第五章 頂出機構(gòu)設(shè)計制品推出頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可無視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)

22、遵循以下原那么。頂出機構(gòu)5.11 推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè) 由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，推出機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。5.12 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計時應(yīng)仔細(xì)分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量防止推力點作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。5.13 機構(gòu)簡單

23、動作可靠 推出機構(gòu)應(yīng)使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。5.14 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。5.15合模時的正確復(fù)位 設(shè)計推出機構(gòu)時，還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復(fù)位并保證不與其他模具零件相干預(yù)。 分析：根據(jù)以上原那么，由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機構(gòu)。 脫模力的計算當(dāng)脫模開始時，阻力最大。推桿剛度及強度應(yīng)按此時的受力計算。對于厚壁圓形件 其中：Q脫模力NE塑料的彈性模量，E=3.5*103MP