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1、模具设计与制造专业毕业设计 长沙南方职业学院毕业设计说明书毕业设计选题类型 产品设计 毕 业 设 计 题 目 塑料油壶盖注塑模设计 指 导 教 师 学 生 姓 名 学 生 学 号 专 业 班 级 长沙南方职业学院 2016 年 9 月 18 日目 录一、 设计任务书- 1 -二、 塑件成型工艺分析- 2 -三、 油壶盖精度等级及工艺分析- 3 -3.1 塑件的尺寸精度分析- 3 -3.2 塑件表面质量分析- 4 -3.3 塑件的结构工艺性分析- 4 -3.4 塑件的生产批量- 5 -3.5 成型工艺参数的确定- 5 -四、 模具结构设计- 6 -4.1 型腔数目的确定- 6 -4.2 注射机的
2、校验- 7 -4.3 分型面的确定- 8 -4.4 型腔的布局- 9 -4.5 浇注系统的选择- 10 -4.6 冷却系统的确定- 13 -4.7 脱模机构的设计- 15 -4.8 推杆的设计- 15 -4.9 复位杆的设计- 16 -4.10 导柱导向机构设计- 16 -4.11 模具的装配- 17 -五、 结 论- 18 -六、 参考文献- 18 -七、 致 谢- 19 -毕业设计说明书设 计 计 算 及 说 明一、 设计任务书塑料油壶盖（1）塑料原料：低密度聚乙烯；（2）收缩率：1.5%3%；（3）生产批量：30万件/年；（4）成型方法与设备：在SZ120/630型注射机上注射成型。技术
3、要求：（1）壁厚处处相等；（2）塑件不允许有裂纹和变形缺陷；（3）脱模斜度30；（4）未注尺寸公差按MT7级查取。在本设计中应解决的主要问题有如下几点： A、收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 B、制品测绘、三维造型，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。 C、成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。 D、选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。 E、产品的注塑加工工艺分析。 F、设计制品模具。 G、下型腔的加工工艺
4、分析、工艺规程。 H、下型腔数控仿真加工及加工工艺卡片。二、 塑件成型工艺分析1、产品名称：塑料油壶盖2、产品材料：低密度聚乙烯 LDPE3、塑件材料特性 LDPE的机械强度 较差，耐热性不高，抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需经表面处理，如化学侵蚀、电晕等处理后方可改进其粘合性、印刷性。吸水性很低，几乎不吸水，化学稳定性优秀，如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定。对CO2、有机性臭气渗透性大，但对水蒸汽、空气的渗透性差。若加入一定量的抗氧剂、紫外线吸收剂等可改善性能、在化学交联剂或高能辐照下交联，可提高软化点、耐温性、刚度、耐溶剂性等。4、 塑件材料成形性能 成型收缩率范围及收缩值大
5、，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温，保持冷却均匀、稳定;流动性好且对压力变化敏感；易用于高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分；冷却速度慢，必须充分冷却，模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可以强行脱模。5、产品数量：30万件/年6、塑件的结构工艺分析 (a) 塑件的尺寸精度一般是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑塑料的性能及成型工艺的特点。由于该塑件是作为插座面板，要求其外表面光滑，既不会在使用过程中对人造成伤害，还要必须考虑其外形的美观。因此取高精度等级为3级。 (b)该塑件尺寸较小且要求塑件表面精度等级不高，无凹痕。 (c) 该塑件为中小批量生产，且塑件的形状较
6、复杂。为了加工和热处理，降低成本，该塑件采用单分型面的结构，简化结构，降低模具的成本。收缩的产生会影响成型收缩，所以要考虑塑料注射模的收缩率，PC材料的成型收缩率为0 .50.7。本零件的收缩率取0.6。 (d)壁厚太大，则其成型周期延长，塑件壁太厚，就很难达到完全均匀地硬化，且易产生气泡、缩孔等缺陷。塑件壁太薄，刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响塑件的使用和装配的准确性；塑件壁太薄，还会造成模腔通道狭窄、流动阻力大。塑件壁不均匀，会导致塑件各部分固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹，引起内应力及变形等缺陷。根据制品的实际和应用零件壁厚不小于2mm，所以零件的壁厚为2mm。三、
7、油壶盖精度等级及工艺分析3.1 塑件的尺寸精度分析 如图3-1为油壶盖的二维工程图，单位mm。 图3-1 塑件图该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT7查取公差，其主要尺寸公差要求如表3-1所示。 表3-1 塑件上主要尺寸按MT7级精度的公差要求（单位mm）塑件标注尺寸塑件尺寸公差（按MT7级精度）外形尺寸50O,-1.32440,-1.320,-0.380,-1内形尺寸=38mm+1.14,0=35.73mm+1.14,0=35.21mm+1.14,020+1,0+0.38,041+1.14,0+0.38,03.2 塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊，通常，一般情况下外
8、表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8m，没有特殊要求塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2m。3.3 塑件的结构工艺性分析从图纸上分析，该塑件的外形基本上为回转体，圆周均匀分布12个R3的半圆柱凸起旋钮花纹，该处设计脱模容易，且飞边去除容易，设计合理；壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的要求；在塑件内壁有M383.5螺纹孔，查表可知螺纹牙形强度足够，在推荐选用的范围内，LDPE塑料为软塑料，螺纹可强制脱模成型，但要注意为了防止螺孔的最外圈的螺纹崩裂或变形，螺纹始末端应有0.20.8的台阶，始末的螺纹应渐渐开始结束，有l8的过渡长度，如图3-2所示。该塑件端部已开有3mm的台阶，但顶部台阶未有留出
9、，在做型芯设计时应注意该处的结构设计。 图3-2 螺纹孔的设计综合来看，该塑件结构简单，无特殊的结构要求和精度要求。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。3.4 塑件的生产批量该塑件的生产类型是大批量生产，因此，在模具设计中，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。3.5 成型工艺参数的确定塑件材料物理性能：密度：收缩率：熔点：热变形温度：塑件质量：该产品材料为低密度聚乙烯,由上得知其密度为,收缩率为，计算出硬聚聚乙烯平均密度为。通过计算得：塑件的体积 塑件的重量 式中： 塑料密度塑件要求：型腔的脱模斜度为2，型芯的脱模斜度为1
10、，外表面粗糙度Ra1.6,无缺陷，内表面无特殊要求，所有过度处有R0.2圆角。确定注射成型的工艺参数 根据选用塑料（LDPE）的特性和本设计中塑件的自身成型特点，查有关资料，确定注射成型工艺参数，如表1-3所示。 表3-2 塑件的注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格注射压力：保压压力：成型时间/s注射时间05保压时间1560料筒温度t/后段中段前段140160170200冷却时间1560总周期40140塑化形式：喷嘴形式：柱塞式通用式喷嘴温度t/150170后处理方法温度t/时间r/h退火处理循环烘箱（1020）812h模具温度t/3045注射压力p/MPa60100 虽然塑件体积、壁厚不
11、大，但该塑件生产类型为大批量，加上LDPE塑料比热容大，冷却速度慢，成型时必须充分冷却，模具设计时要求有冷却系统，所以该模具应采用冷却水强制冷却，冷却要均匀，以缩短成形周期，提高生产率。四、 模具结构设计4.1 型腔数目的确定根据塑件的形状估算其体积和重量。A从上面已知：塑件的体积V上盖= 8.66cm3 ；塑件的重量G上盖=8.66cm31.2g/cm310.392g.式中塑料密度=1.2g/cm3。B. 根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数。当未限定设备时，须考虑以下因素：注塑机的额定注射量GB ，每次注射量不超过最大注射量的80%，即： 式中：n型腔数；Gj浇注系统重量
12、（g）； Gs塑件重量（g）； GB注塑机的额定注射量（g）。通过计算得：n2型腔数越多时，精度也相对地降低。这不仅由于型腔加工精度的参差，也由于熔体在模具内的流动不匀所致。所以精密塑件尽量不用多腔模形式。按照SJ/T 1062895标准中规定的1、2级超精密级塑件，宜一模一腔，当尺寸数目少时（形状简单）可以一模两腔。3、4级的精密级塑件，宜一模四腔以内。从塑件尺寸精度考虑，由于该塑件精度等级为2级所以型腔数目应控制在四腔以内。由于插座面板结构比较复杂，所以采用一模两腔。 4.2 注射机的校验根据模具总体设计方案的结构，校验所需注射机的能力。注塑机的规格及尺寸校核注射机有关工艺参数：A. 注射
13、量的校核：塑件及浇注系统中的塑料质量 m= V件=8.31.2=9.96g。式中 为PC材料的密度。注射机的最大注射量200.8=169.96g 故能满足要求。B锁模力校核当高压塑料熔体充满模具型腔时，产生一个使模具沿分型面分开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内塑料压力。 P腔AP锁 式中p腔模具型腔压力，一般取20-40Mpa。A塑件与浇注系统在分型面上的投影面积总和（cm 2）；P锁注射机额定锁模力（KN / cm 2）。 F=P腔A=4KN /cm2(0.72cm22)=5.76KN900KN由于P锁=900KN，故满足P腔AP锁。同时XSZY125的额定注射压力为119Mpa也能满足PC
