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1、毕业论文-POM活动圈塑料成型工艺与模具设计 毕业设计 论文 摘要此论文主要讲述的是活动圈注塑模具的设计它是成型塑件的一种重要工艺装备注塑成型是利用塑料的可挤压性和可模塑性对塑料加热使其处于粘流状态在一定压力的闭合模具中成型具有一定形状和尺寸的塑件制品根据其技术要求和使用要求选择塑料种类为POM再根据塑料的形状质量和生产批量选择SZ-60注塑成型机出于对塑件表面质量的要求及外观的考虑本模具采用点浇口此模具采用一模二腔一次分型通过弹簧阶梯定距杆橡胶胀套等机构顺序开模首先分型通过凝料杆等脱出凝料再分型通过顶杆等顶出机构脱出塑件型芯和型腔采用冷却水槽结构的冷却系统采用各零件间隙排气可有限避免缺陷在确
2、定模具结构方案后绘制模具装配图草图并进行计算以确定各件最后绘制模具非标准零件图经全面审核后投产制造关键词注塑模具型芯一次分型AbstractThis paper is talking about the design of injection molds which is an important equipment of plastic forming Injection molding is to make glutinous fusibility form required plastic product with designed shape and size in closed mo
3、lds under needed pressure by means of plastic extrusion and plasticity According to its technical request and used request POM is to be closed as its material According to its designed shape and the numbers of the products we choose the SZ-60 cast shaper At the same time we use the mold spot runner
4、as the request of the beautiful of the surface and the quality of the products This mold uses a mold cavityone minute leaves modelsfirstlymake the congels the material out of the mold thenpush the products out of the mold The core and the cavity uses the cooling water system tuck to exhaust the gas
5、but avoids the flaw After ascertaining the project of the structure of the mould protract mould-fitting drawing At last carry out an all-around checkout and auditing and launch into manufactureKey words the injection moulds core a mold cavity目 录IABStractII第一章 引言111课题的背景和意义212注塑模具的现状和发展313本课题的研究对象目标和
6、方法3第二章 设计及计算过程521确定零件加工的整体方案522注塑工艺参数的校核7第三章 浇注系统与排气系统设计931 浇注系统的设计原则932主浇道设计1033浇口的设计1134冷料穴和拉料杆的设计1235排气系统的设计13第四章 成型零件设计1441 分型面的选择1442成型零件的结构与设计1443成型零件尺寸的计算15第五章 导向与脱模机构设计1851 导向机构设计1852脱模机构设计18第六章 温度调节系统设计设计2061 冷却系统设计20总结22参考文献23致谢24第一章 引言国外注塑模的现状与发展随着全球经济的发展新的技术革命不断取得新的进展和突破技术的飞发展已经成为动世界经济增长
7、的重要因素市场经济的不断发展促使工业产品越来越向多品种小批量高质量低成本的方向发展为了保持和加强产品在市场上的竞争力产品的开发周期生产周期越来越短于是对制造各种产品的关键工艺装备模具的要求越来越苛刻一方面企业为追求规模效益使得模具向着高速精密长寿命方向发展另一方面企业为了满足多品种小批量产品更新换代快赢得市场的需要要求模具向着制造周期短成本低的快速经济的方向发展计算机激光电子新材料新技术的发展使得快速经济制模技术如虎添翼应用范围不断扩大类型不断增多创造的经济效益和社会效益越来越显著模具是生产各种工业产品的重要工艺装备随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空航天电子机械船舶和汽车等工业部门的推广
8、应用产品对模具的要求越来越高传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求计算机辅助工程CAE技术已成为塑料产品开发模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经同传统的模具设计相比CAE技术无论在提高生产率保证产品质量还是在降低成本减轻劳动强度等方面都具有很大优越性经过审签的正规制件图纸并注明采用塑料的牌号透明度等 塑料制件说明书或技术要求 生产产量 塑料制件样品 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出模具设计人员以成型塑料制件任务书模具设计任务书为依据来设计模具二收集分析消化原始资料 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
9、使用 消化塑料制件图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例如塑料制件在外表形状颜色透明度使用性能方面的要求是什么塑件的几何结构斜度嵌件等情况是否合理熔接痕缩孔等成型缺陷的允许程度有无涂装电镀胶接钻孔等后加工选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析看看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此外还要了解塑料的塑化及成型工艺参数 消化工艺资料分析工艺任务书所提出的成型方法设备型号材料规格模具结构类型等要求是否恰当能否落实 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根据塑料制件的用途成型材料应满足染色镀金属的条件装饰性能必要的弹性和
10、塑性透明性或者相反的反射性能胶接性或者焊接性等要求三选择成型设备根据成型设备的种类来进行选择因此必须熟知各种成型设备的性能规格特点例如对于注射机来说在规格方面应当了解以下内容注射容量锁模压力注射压力模具安装尺寸顶出装置及尺寸喷嘴孔直径及喷嘴球面半径浇口套定位圈尺寸模具最大厚度和最小厚度模板行程等具体见相关参数要初步估计模具外形尺寸判断模具能否在所选的注射机上安装和使用四具体结构方案确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备理想的型腔数在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状表面光洁度和尺寸
11、精度生产经济要求是要使塑料制件的成本低生产效率高模具能连续地工作使用寿命长节省劳动力影响模具结构及模具个别系统的因素很多很复杂1型腔布置根据塑件的几何结构特点尺寸精度要求批量大小模具制造难易模具成本等确定型腔数量及其排列方式 2确定分型面分型面的位置要有利于模具加工排气脱模及成型操作塑料制件的表面质量等 3确定浇注系统主浇道分浇道及浇口的形状位置大小和排气系统排气的方法排气槽位置大小 4选择顶出方式顶杆顶管推板组合式顶出决定侧凹处理方法抽芯方式 5决定冷却加热方式及加热冷却沟槽的形状位置加热元件的安装部位 6根据模具材料强度计算或者经验数据确定模具零件厚度及外形尺寸外形结构及所有连接定位导向件
12、位置 7确定主要成型零件结构件的结构形式 8考虑模具各部分的强度计算成型零件工作尺寸第二章 设计及计算过程21 确定零件加工的整体方案 光纤清洁器的注塑模具设计塑件分析零件图如右该产品是活动圈此产品的形状较规则精度要求不高它们的尺寸是相互配合的所以只须设计一套注塑模具同一个的型芯型腔即可2明确塑件的批量 该产品大批量生产故设计时要有较高的效率 图21浇注系统能够自动脱模塑件的尺寸虽然不算太大但由于内部的结构复杂故采用一模二腔浇口采用点浇口3计算塑件的体积和质量该产品材料为POM查手册可知其密度为141-143克立方厘米 成型收缩率12-30 成型温度170-200 干燥条件80-90 2小时根
13、据塑件的计算重量和体积选择设备型号规格确定型腔数当未限定设备时应该考虑以下因素注塑机额定注塑量mg每次注塑量不超过注塑量80即估算浇注系统的体根据浇注系统初步设计方案如图进行估算 2则浇注系统塑件质量 14g设n 2 n 2x5228 132g从计算结果并根据塑料注塑机技术规格选用型注塑机采用一模二腔XS-Z-30型注塑机的各项参数项目注塑容量注塑重量注塑压力锁模力移模行程拉杆间距最大模厚顶出行程顶出力30cm132g119MP250KN160mm235mm180mm160mm15KN6 确定成型方案 即确定模具总体结构形式其内容包括确定成型位置确定分型面侧孔的成型方法脱模方式浇注系统形式进浇
14、点位置排气方式成型温度和模具温度调节以及确定成型零部件结构形式等7 根据注塑机的尺寸选取的标准模架如下图所示图221动模座板 2垫板1 3推杆 4导套 5型芯固定板1 6导柱 7成型板 8垫板2 9定模座板 14阶梯定距杆 15型芯固定板216推件板 17支撑板 19垫块 20推杆固定板 21螺钉M12x11522螺钉M8x21 22 注塑工艺参数的校核为了使注塑成型过程顺利进行须对以下工艺参数进行校核 1最大注塑量的校核为确保塑件质量注塑模一次成型的塑料质量塑料和流道凝料质量之和应在公称注塑量的35-75范围内最大可达80最小应不小于10为了保证塑件质量充分发挥设备的能力选择范围通常在50-
15、80零件与凝料的重量之和mm 10428 132 08vr 083014 334g2注射压力校核所选用注塑机的注射压力需大于成型塑件所需的注射压力成型所需的注射压力与塑料品种塑件形状及尺寸注塑机类型喷嘴及模具流道的阻力等因素有关查手册可知注塑机的注塑压力为119Mpa大于POM的的注塑压力60Mpa3锁模力校核注塑时为防止模具分型面被顶开必须对模具施以足够的锁模力否则产生溢料要求注塑机的锁模力注塑时模具将分型面张开之力即FP nAA 其中 F锁模力吨 P模具型腔中的平均压力Mpa n型腔数 AA塑件和浇注系统凝料在分型面上的投影 mm P 02505 P P注塑机的注塑压力经计算塑件在分型面上的投影面积A 40x40-20x20 12cm 凝料的面积为A 0314 cm则P nAA 30102400314 814KN F 250KN4开模行程校核液压-机械式锁模机构注塑机的最大开模行程由曲轴机构的最大行程决定与模具
