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1、I 中北大学中北大学 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 学生姓名 李淋 学 号 0903034250 学 院 材料科学与工程学院 专 业 高分子材料与工程 题 目 香皂盒注射模具设计 指导教师 指导教师 王文生王文生 付一政付一政 职称职称 副教授副教授 讲师讲师 2012 年 12 月 17 日 II 中北大学 课程设计任务书 2012 2013 学年第 一 学期 学 院 材料科学与工程学院 专 业 高分子材料与工程 学 生 姓 名 李淋 学 号 0903034250 课程设计题目 香皂盒注射模具设计 起 迄 日 期 2012 年 12 月 17 日 2012 年 12 月 28 日
2、 课程设计地点 中北大学材料科学与工程学院 指 导 教 师 王文生 付一政 系 主 任 李迎春 下达任务书日期 2012 年 12 月 17 日 III 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 1 设计目的 通过塑料成型模具课程设计 强化学生课堂上学习到的塑料注射模具的知识 加深 学生对注射模具动作原理的理解 培养学生独立设计注射模具的能力 使学生熟练掌握 AutoCAD 等绘图软件的应用 为学生以后的毕业设计和从事相关工作打下良好的基础 2 设计内容和要求 包括原始数据 技术参数 条件 设计要求等 自行设计一个符合要求的塑料制件以及成型该制件的注射模具 1 对塑料制件的要求 塑件形状应有利
3、于成型时充模 排气 补缩 同时能使塑料制品达到高效 均匀 冷却 具有一定的力学性能及使用价值 设计塑料制件时应明确指出塑件的尺寸精度 粗糙度 斜度 圆角 螺纹 侧孔 嵌件等 成型该塑件的注射模具必须满足下列条件之一 成型模具应具有侧向抽芯机构 成型模具应具有自动脱螺纹机构 成型模具应具有点浇口凝料的自动脱出 顺序脱模 二级脱模等较为复杂的机 构 2 对成型模具的要求 所设计的模具能够高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品 模具结构合 理 动作灵活 能够满足在使用时连续生产 高效率 自动化 操作简便的要求 3 设计工作任务及工作量的要求 包括课程设计计算说明书 论文 图纸 实物样品等 IV
4、本次课程设计的工作内容包括以下几个部分 塑料制件图纸一张 要求标注尺寸公差 粗糙度 技术要求以及所用原材料 注射模具装配图 零号图纸 一张 注射模具零件图至少四张 包括型腔零件图 型芯零件图 模板的零件图 杆件 的零件图 注射模具结构计算说明书一本 注 以上各项内容均要求打印 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 4 主要参考文献 1 申开智 塑料成型模具 北京 中国轻工业出版社 2003 2 宋玉恒 塑料注射模具设计实用手册 北京 航空工业出版社 1995 3 H 盖斯特罗 注射模设计 108 例 北京 国防工业出版社 2002 4 贾润礼 实用注塑模设计手册 北京 中国轻工业出版社 2
5、000 5 设计成果形式及要求 本次课程设计的设计成果以模具设计图纸和模具设计说明书的形式提交 6 工作计划及进度 V 2012 年 12 月 17 日 12 月 18 日 塑料制件设计 2012 年 12 月 19 日 12 月 20 日 模具结构计算及草图设计 2012 年 12 月 21 日 12 月 24 日 模具装配图的绘制 2012 年 12 月 25 日 12 月 26 日 模具零件图的绘制 2012 年 12 月 27 日 模具设计计算说明书的撰写 2012 年 12 月 28 日 答辩和成绩考核 系主任审查意见 签字 2012 年 12 月 17 日 目 录 1 绪 论 1
6、1 1 设计背景及意义 2 1 2 塑料模具的种类和应用 2 1 3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容 3 2 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 4 2 1 塑料注射模具的设计要求 4 2 2 塑料注射模具的设计步骤及内容 4 2 3 塑料注射模具的结构组成和作用 5 3 香皂盒塑料件 6 3 1 塑料件的结构和特点 6 3 2 塑料件的材料 7 VI 3 3 香皂盒塑料件的参数 8 4 注射机的选用 9 4 1 选用注射机的方法和原则 9 4 2 注射机的选用和参数 9 5 塑料注射模具设计 12 5 1 型腔数目和分布 12 5 2 分型面的选择 12 5 3 型芯和型腔 12 5 4
7、浇注系统 15 5 5 推出机构 19 5 6 导向机构 21 5 7 冷却和排气系统 23 5 8 机架的选用 23 5 9 模具的工作过程和注射工艺规程 26 6 总 结 28 参考文献 30 0 第 1 章 绪 论 在 21 世纪的今天 随着科学技术的不断进步和社会的高速发展 产品更新 换代越来越快 无论是工业产品还是家电产品 大多数应用模具成型 因此 产品对模具的精度要求越来越高 越来越普及 其产品在人们的生产生活中的 作用越来越大 塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具 它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响 所以对塑料模具的设计要求 还是比较高的 从产
8、品的角度讲 能生产出尺寸精度 外观 物理性能等各方 面均满足使用要求的优质产品 从模具使用的角度讲 要求效率高 自动化并 且操作简单 从模具制造角度讲 要求模具结构合理 制造容易 成本低廉 模具设计过程一般是设计收缩率 毛坯尺寸 型腔布局 然后进行分模 创建型芯型腔 滑块和镶块 添加模架和标准件 最后设计浇注系统 冷却系 统和建腔 生成材料清单和模具图 在现代塑料制品的生产中 合理的加工工艺 高效的设备 先进的模具是 必不可少的三项重要因素 尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求 塑料 制品使用要求和造型设计起着重要的作用 高效的全自动设备只有配上想适应 的模具才能发挥作用 随着塑料制品的品种
9、和产量需求量的增加 对塑料模具 也提出了越来越高的要求 促使塑料模具不断的向前发展 由于模具是典型的技术密集型产品 为了表达清楚设计意图 设计人员必 须花费大量的时间来绘制模架 顶杆 滑块等结构相对固定的零部件 目前 CAD CAE 的发展 为广大模具设计人员提供了方便 在科学技术飞速发展的今天 模具设计多借助计算机软件进行设计和加工 这就实现了模具设计有经验设计阶段向理论计算设计方面的发展 例如 CAD CAM 在模具设计方面的应用 本设计就以 UGNX3 和 CAD 为辅助软件进 行了塑料端盖的设计 按照模具设计的一般步骤 从产品设计 型芯型腔的设 计 模架设计 浇注系统 冷却系统的设计到
10、标准件的选择 到模具工程图的 生成 每一步都按照模具设计的一般规则 进行准确计算 1 1 1 设计背景及意义 随着中国当前的经济形势的日趋好转 在 实现中华民族的伟大复兴 口 号的倡引下 中国的制造业也日趋蓬勃发展 而模具技术已成为衡量一个国家 制造业水平的重要标志之一 模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高 并能获得极大的经济效益 因而引起了各国的高度重视和赞赏 在日本 模具 被誉为 进入富裕的原动力 德国则冠之为 金属加工业的帝王 在罗马尼 亚则更为直接 模具就是黄金 可见模具工业在国民经济中重要地位 我国 对模具工业的发展也十分重视 早在 1989 年 3 月颁布的 关于当前国家产业
11、政 策要点的决定 中 就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务 近年来 塑料模具的产量和水平发展十分迅速 高效率 自动化 大型 长寿命 精密模具在模具产量中所战比例越来越大 注塑成型模具就是将塑料 先加在注塑机的加热料筒内 塑料受热熔化后 在注塑机的螺杆或活塞的推动 下 经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内 塑料在其中固化成型 1 2 塑料模具的种类和应用 1 2 1 塑料模具的种类 塑料模具的种类很多 比较常见的有注射模 压缩模 压注模和挤出模 1 2 2 塑料模具的应用 注射模是安装在注射机上 完成注射成形工艺所使用的模具 注射模的种 类很多 其结构与塑料的品种 塑件的结构和注射机的种类
12、等很多因素有关 一般情况 注射模是由成形部件 浇注系统 导向机构 调温系统和支撑零部 件组成 如果塑件有侧向的孔或凸台 注射模还包括侧向分型与抽芯机构 压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分 由型腔 加料室 导向机构 侧向分型抽芯机构 脱模机构 加热系统组成 主要应用 于成形热固性塑件 压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法 又 称传递成型 压注成型的一般过程是 先闭合模具 然后将塑料加入模具加料 室内 使其受热成熔融状态 在与加料室配合的压料柱塞的作用下 使熔料通 过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔 塑料在型腔内继续受热受压而发 2 生交联反应并固
13、化成型 然后打开模具取出塑件 清理加料室和浇注系统后进 行下一次成型 它由型腔 加料室 浇注系统 导向机构 侧分型与抽芯机构 脱模机构 加热系统组成 挤出模是热塑性塑料的成型方法之一 它可以成型各种塑料管材 棒材 板材 薄膜以及电线 电缆等连续型材 还可以对塑料进行塑化 混合 造粒 脱水以及喂料等准备工序或半成品加工 1 3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容 本次设计以单分型面注射模具为主 主要内容包括所设计塑件的说明 注 塑机的选用 塑料注射模具设计 一张塑料制件图纸 四张零件图和一张装配 图的绘制 3 第 2 章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 2 1 塑料注射模具的设计要求 自行设计
14、一个符合要求的塑料制件以及成型该制件的注射模具 设计收缩率 毛坯尺寸 型腔布局 然后进行分模 创建型芯型腔 滑块 和镶块 添加模架和标准件 最后设计浇注系统 冷却系统和建腔 生成材料 清单和模具图 2 2 塑料注射模具的设计步骤及内容 2 2 1 设计前的准备工作 1 熟悉塑件 塑件的几何形状 塑件的使用要求 塑件原料的特性 2 检查塑件的成型工艺性 3 明确现有注射机的型号和规格 2 2 2 注射模具结构的设计步骤 1 确定型腔的数目 2 选择分型面 3 确定型腔的布置形式 4 确定浇注系统 5 确定脱模方式 6 确定调温系统的结构 7 确定凹模和型芯的固定方式 8 确定排气形式 9 决定注
15、射模的主要尺寸 10 选用标准模架 11 绘制模具的结构草图 12 校核模具与注射机有关尺寸 13 注射模结构设计的审核 14 绘制模具的装配图 15 绘制模具零件图 16 复核设计图样 2 3 塑料注射模具的结构组成和作用 2 3 1 单分型面注射模的结构组成 如图 2 1 4 a 模具整体 b 动模部分 c 定模部分 图 2 1 单分型面注射模的结构组成 2 3 2 注射模的组成和作用 塑料注射模具一般是由成形部件 浇注系统 导向部分 推出机构 调温 系统 排气系统 支撑零部件 侧向分型与抽芯机构组成 成形部件是指动 定模部分有关组成型腔的零件 浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型
16、腔所经的通道 它包括 主流道 分流道 浇口 及冷料穴 导向部分在注射模中 用导向部分对模具的动定模导向 以使模具合模时 能准确对合 推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置 调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求 需要有调温系统对模具 的温度进行调整 一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统 排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外 常常在分型面上 开设排气槽 对于小塑件的模具 可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排 气 支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各部分机构的零部 件 侧向分型与抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时 须先 把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出 5 第第 3 章章 香皂盒塑料件 3 1 塑料件的结构和特点 塑件的结构特点 本香皂盒塑件 图 3 1 有侧凸的结构 尺寸适中 属薄壁壳体塑件 为 提高生产率可采用多型腔 根据香皂盒塑件的特征 选用浇注系统为侧浇口的单分型面多型腔注射模 采用侧浇口基本不影响塑件外观 a 香皂盒 b 香皂盒零件图 图3 1 香皂盒塑料件示意图 6 3 2 塑料件的材料 3 2
