暖色口杯注射模設計

暖色口杯注射模設計,暖色,口杯,注射,設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 暖色口杯注射模設計系 別: 汽車與機電工程系 專 業(yè): 模具設計與制造 班 級: 模具05（1）班 姓 名: 學 號: 指導老師: 2007年12月20日目 錄引言.21產(chǎn)品設計求.32塑件的分析.33材料的分析選用.34成型設備的選擇.45塑件注射工藝的選擇.56分型面的選擇.57推出方式的選擇.58模架的選擇.69校驗模架的合適性.710澆注系統(tǒng)的選擇.811斜導柱的設計.912支撐板設計.1013導向機構(gòu)的設計.1014冷卻系統(tǒng)的設計.1015開合模過程.1116成型工藝卡.12 參考文獻.13暖色口杯注射模設計模具設計與制造05（1）班 摘要：在生活快節(jié)奏的二十一世紀，人們對自己的生活用品等要求越來越高，淘汰也非常厲害。生活用品要求的提高也帶動著模具行業(yè)。使模具的結(jié)構(gòu)、精度等要求都提高。本模具是一個“暖色口杯”的注射成型模具。它采用點澆口，需要進行側(cè)向分型，模具結(jié)構(gòu)緊湊。使得本模具的設計一目了然。關(guān)鍵詞：生活用品 模具 注射 CAD/CAM 造型 軟件前 言 在科學技術(shù)飛快發(fā)展的當今社會，現(xiàn)在人們的環(huán)保意識很強，而本次設計的暖色口杯是人們必須的日常生活用品，所以塑件的選材就非常重要，必須無毒，因而選用了PP材料。在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關(guān)于當前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。人們對產(chǎn)品要求其獨具個性，特別是一些生活用品，不僅要求它要實用，還要求它外觀漂亮，美麗的外觀以及產(chǎn)品的環(huán)保性吸引著每個人的眼球。 本次模具設計采用傳統(tǒng)設計加軟件設計相結(jié)合。本設計開始采用傳統(tǒng)設計方法對相關(guān)參數(shù)進行計算，初步選擇注射機、模架。依照塑件的實際情況，選出合適的澆口位置和分型面，設計出推出方式。同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經(jīng)驗。 目前，口杯的樣式越來越多，外觀也越來越復雜。因而模具的要求也越來越高，設備也更先進，制造工藝也比以前要更有難度。在這樣的市場中要有立足之地，對我們設計人員是一個相當大的考驗，設計人員必須多掌握幾種軟件。設計出來的東西要有創(chuàng)新才行。這樣才不會被淘汰。一、產(chǎn)品設計要求零件名稱：暖色口杯生產(chǎn)批量：小批量要求設計模具一套 圖一（工件圖）二、塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度以及表面質(zhì)量的分析1） 結(jié)構(gòu)的分析 該塑件復雜曲面較多，口杯的杯體以及手柄都是曲線，并非圓弧。給模具的設計制造帶來了一定的難度。所以采用了PRO/E等軟件進行設計，減少設計難度。2） 精度的分析 塑件的精度等級為6級3） 尺寸的分析 該塑件為口杯，口杯尺寸不是很大。復雜曲線的尺寸比較難標。塑件的厚度不均勻。4） 表面質(zhì)量的分析 由于本次設計的塑件是人們的日常生活用品口杯，表面質(zhì)量是否光滑影響著人們對本產(chǎn)品的選購。所以表面質(zhì)量及粗糙度等是非常重要的。三、材料的分析及選用本次的塑件材料為聚丙烯（PP），聚丙烯無色，無味，無毒。PP材料不吸水，光澤好，易著色，是很好的制造口杯的材料。它產(chǎn)品質(zhì)量輕，任性好，耐化學性好。PP為結(jié)晶聚合物，在通用塑料中，PP的耐熱性最好，能在沸水中煮，所以很適合制造口杯。PP成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔，凹痕及變形。但是PP尺寸精度低，剛性不足。脫模后容易變形，易老化，變脆。注射成型模具必須設計能充分進行冷卻的冷卻回路。PP的這些性能可使它用于各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。材料工藝分析：表為PP塑料注射成型工藝參數(shù)塑料品種結(jié)構(gòu)特點使用溫度化學穩(wěn)定性性能特點成型特點主要用途聚丙烯（PP）結(jié)晶型高聚物大于-15攝氏度具有多面性，耐濕性很好，除了強氧化劑和非極性溶劑外，PP對化學侵蝕有很強的抵抗力低溫時變脆,不耐模易老化，流動性，成型性好，結(jié)晶料，吸濕性好，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件以及盆，桶，家具等等密度/(kg.dm)導電性吸水性成型收縮率s熔點t/成型溫度 t/0.900.91g/cm3低無1.0-2.5%164-170攝氏度160-220抗拉屈服強度t/Mpa抗老化性拉伸彈性模量t/Mp抗酸堿性導熱性抗酸堿性大于650MPa良好大于3700MPa 極高極低極高四、成型設備的選擇 經(jīng)過計算分析，得出制件的體積V=98846 mm3 ,投影面積為7350mm2 采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu),考慮其尺寸、注射時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況，初步選用注射機為XS-ZY-500型。 五、塑件注射工藝的選擇根據(jù)查表和實際情況，PP材料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。在試模時，可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。PP材料的成型工藝表：工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格預熱和干燥溫度t/80120注射壓力p/Mpa70120時間 /h12料筒溫度t/后段中段前 段180200200220160170成型時間/s注射時間05保壓時間2060噴嘴溫度t/170190冷卻時間1550總周期40120模具溫度t/4080螺桿轉(zhuǎn)速n/（r）3060六、分型面的選擇 分型面的選擇：在模具設計中，分型面的選擇非常重要，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。分型面應該選擇在塑件的最大體積處。分型面的選擇，與制件的如何推出也有一定的聯(lián)系。所以分型面的選擇一定要使推出容易。分型面如圖所示： 圖二 （分型面的選擇）在此處選擇分型面，既降低了設計制造的難度，又不影響制件的使用性能，推出也最為容易。七、推出方式的選擇 此模具的型芯在動模，開模后塑件因制件的結(jié)構(gòu)作用會留在動模一側(cè)。根據(jù)制件的結(jié)夠，推板推出制件，制件沒有推出的痕跡，推出也相對平穩(wěn)，推件板推出力的作用面積大而均勻。所以此制件的推出方式選擇推件板推出。八、模架的選擇（1） 選用模架塑件為一口杯，見圖一。材料為PP，推出方式為推件板推出。模具的設計要求：采用進料方式（不會影響制件外觀），一模一腔，推件板推出。設備：XS-ZY-500根據(jù)以上要求，參考標準模架形式，選用A4型標準模架，如圖所示：（2） 確定型腔壁厚查手冊可得聚丙烯的收縮率為s為0.40.7,取Scp=0.5塑件公差取自由公差MT6 塑件高度尺寸為80mm手冊型腔允許變形量t0.00730.021查手冊得型腔壁厚經(jīng)驗數(shù)值：P取55MPa E=2.11*104 C取0.031按強度計算條件計算得：型腔底版厚度h=28.5mm型腔側(cè)壁厚s=43.5mm（3） 計算型腔模板周界尺寸 一模一腔排列如下圖所示，計算模板長度L=A+B=2+105=107mmS=W+V=2+105=107mm 確定模板周界尺寸:根據(jù)上步計算的結(jié)果的長寬尺寸分別為107mm和107mm, 型腔側(cè)壁厚s=43.5mm(取50mm)，經(jīng)考慮型腔大小選用215x215mm 。確定模板厚度及選擇框架尺寸: 根據(jù)型腔底版厚度h=28.5mm（取30mm），型腔深度85mm，查標準模架手冊確定型腔板（板）厚為115mm墊板的厚度=工件的內(nèi)腔高度+兩塊板厚度+5-10（安全高度） =80+20+10=110mm九、校驗模架的合適性 所選的注射機為XS-ZY-500型，注射機XS-ZY-500型的主要參數(shù)如下： 標稱注射量500cm模具最大厚度450模具最小厚度300模板最大行程500 注射行程200模板尺寸700X800墊塊高度有100、125和160三種1)、最大注射量校核：經(jīng)計算得塑件的體積：V=98846mm，且一模一腔，滿足注射量500 cm的要求2)、模具厚度與注射機裝模高度校核： Hm=40+115+110+85+45+40=435mm而注射機Hmax=450mm，Hmin=300m滿足HminHmHmax 經(jīng)上面計算注射機完全滿足裝模要求3）、開模行程校核查模具設計與加工手冊得XS-ZY-500注射機的最大開模S=500。由公式：SmaxH1+H2+（510）=85+85+（510） =180mm式中：H1塑件推出距離（MM） H2塑件高度（MM）由上式得知開模滿足要求結(jié)論:根據(jù)校核XS-ZY-500注射機能夠滿足模具使用要求十、澆注系統(tǒng)的設計 1 主流道分流道設計根據(jù)模具設計與加工手冊查得XS-ZY-550型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端孔徑：d0=3、5、6、8mm四種噴嘴前端球面半徑：R=18mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=Ro+（12）mmD=do+（0.51）mm取主流道球面半徑R=19mm取主流道的小端直徑d=9mm為了便于將凝料從主流道中撥出,將主流道設計成圓錐形,其錐角為(24)度。表面粗糙度Ra為0.4m。 2 成型零件（型心、型腔）重要尺寸的計算1）、型腔尺寸計算：類型塑件上的尺寸計算公式制造公差收縮率計算結(jié)果型腔尺寸80DM=(D+DScp%-3/4)mm0.76%110.36240.44590.64450.56型腔高度尺寸85HaM=(Ha+HaScp%-2/3) mm0.88 2）、型芯尺寸計算：型芯尺寸74dM=(d+dScp%+3/4) mm0.760.4%0.7% 600.64型芯高度80HaM=(Ha+HaScp%+2/3) mm0.76注：模具的制造公差z一般取/3，考慮到模具經(jīng)濟加工技術(shù)十一、斜導柱的設計 由于本次的是口杯，設計的口杯需要進行側(cè)向分型。所以必須設計一套斜導柱。斜導柱一般為200-250,最好為220.斜導柱的總長為：LZ=95*cos220=102mm 十二、支撐板的設計 支撐板需要具有高度的平行度和必要的硬度和強度，所以應結(jié)合動模成型部分受力狀況進行厚度計算。計算得塑件在分型面上的投影面積大約為70cm2左右,所以取支撐板厚度為30mm。十三、導向機構(gòu)的設計導向機構(gòu)是保證動、定模或在上、下模合模時，正確地定位和導向的零件。導向機構(gòu)起著定位、導向作用，還承受一定的側(cè)向壓力。十四、冷卻系統(tǒng)的設計 冷卻系統(tǒng)的設計，關(guān)系著模具制造出來的制件的質(zhì)量。而冷卻水道應該盡量多、截面尺寸應盡量大；由于塑件的壁厚還算比較均勻，本次設計的水道孔邊至型腔表面距離為15mm。水道出入口的布置情況如下圖：十五、開合模過程 開模時，塑件包緊在凸模13上隨動模部分一起向下移動，與塑件相連的主流道凝料從澆口套中拉出。與此同時，在斜導柱15的作用下，在斜滑塊9隨動模后退的同時，斜滑塊在推見板的導滑槽內(nèi)分別向兩側(cè)移動，進行動側(cè)向分型。動模繼續(xù)向下移動，當推出機構(gòu)工作時，推桿20推動推件板7把塑件從凸模13上脫下來。 合模時，推件板7靠推桿20復位，斜滑塊9由斜導柱15驅(qū)動復位，同時在它們的外側(cè)由楔緊塊10鎖緊，以使其在注射塑料溶體時產(chǎn)生的成型壓力的作用下不發(fā)生位移。暖色口杯的注射模具成型工藝卡：工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院注射工藝卡片資料編號車間模具教研室共 頁第 1 頁零件名稱暖色口杯材料牌號PP設備型號XS-ZY-500裝配圖號材料定額每模件數(shù)1零件圖號單件質(zhì)量188g工裝號 材料干燥設備溫度80120時間h12料筒溫度后段180200中段200220前段200220噴嘴170190模具溫度4080時間注射/s05保壓/s2060冷卻/s1550壓力注射壓力MP70120背壓MP后處理溫度烘箱時間定額輔助min時間h單件min檢驗編制校對審核組長車間主任檢驗組長主管工程師總結(jié)：經(jīng)過本次畢業(yè)設計，我發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處，對軟件的應用操作不夠熟練等。同時，我也學到了不少知識。對AutoCAD、PRO/E軟件有了更多的了解。運用起來也更加熟練了。對模具的結(jié)構(gòu)以及模架等等的選擇有了進一步的了解。也鍛煉了我的自學能力。這次畢業(yè)設計是我人生的一大財富。我會在今后的工作中，多加強一些不足的地方。使自己的專業(yè)知識更加鞏固。 參考文獻： 1模具設計指導.史鐵梁主編. 北京：機械工業(yè)出版社， 2003年8月2中國模具設計大典.李德群 唐志玉主編. 南昌：江西科學技術(shù)出版社，2003年1月3模具設計與制造.昱北主編. 北京：北京大學出版社，2005年8月4模具設計.曾霞文主編.西安：西安電子科技大學出版社，2006年8月5塑料成型工藝與模具設計.屈華昌主編. 北京：機械工業(yè)出版社， 1995年6實用模具設計簡明手冊.鄧明主編. 北京：機械工業(yè)出版社，2006年1月7模具CAD/CAM實訓教程.李樹軍主編.北京：國防工業(yè)出版社，2006年4月8塑料模具設計與制造.申開智主編.北京：化學工業(yè)出版社，2006年2月9注塑模具設計與生產(chǎn)應用.張國強主編.北京：化學工業(yè)出版社，2005年2月10相關(guān)的模具設計制造網(wǎng)站: http:/www.molds.cn/default.asp模具網(wǎng)http:/www.molds.cn/default.asp中國塑料模具網(wǎng)http:/www.dgmold.cn/Forum/ForumMain.aspx珠三角模具網(wǎng) http:/dx.mouldbbs.com/中國模具論壇