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1、题目带螺纹壳体注射模设计学生姓名机电工程系模具设计与制造学 号 系 部 专 业 班 级 指导教师 顾问教师二一 O年六摘要本设计是带螺蚊壳体的模具设计。此产品的材料为PP塑料，有利于提高制品的强度，采用一模两腔的布局方法。从模具设计的一般步骤开始，首先分析工 件的工艺性，然后制定出多种加工方案并比较各个方案之间的区别与各自的特 点，然后从中选择出最理想的加工方案。为了节省成本，在螺纹部采分用斜导柱 -滑块。制造容易，价格低，且精度符合要求。通过以下的计算和设计，此设计是 可行的，并可以用于实际生产当中。关键词 ：螺纹 、侧抽芯 、滑块 、成本目录摘 要. 1目 录. II第一章 绪论 11.1
2、 中国模具行业概况 11.2 国外模具业发展现状 11.3 发展展望 2第二章 塑件的工艺分析 32.1 工艺性分析 32.2 带螺蚊壳体的材料特性 32.3 塑件的结构工艺性 42.3.1 塑件的尺寸精度分析 4.2.3.2 塑件表面质量分析 4.第三章 注射设备的选择和注射成型工艺 53.1 计算塑件体积和质量 . 53.2 型腔数目及注射机的确定 53.3 注塑机分类 . 63.4 注射机的选择方法 . 63.5 注塑机的选择结果 73.6 最大注射量的校核 83.7 注射成型工艺 83.7.1 成型前的准备工作 8.3.7.2 注射成型过程 8.第四章 分型面选择和浇注系统的设计 10
3、4.1 分型面的选择 104.2 浇注系统设计 104.2.1 主流道设计 1.0.4.2.2 浇口的设计 1.1.第五章 模具设计的方案论证 125.1 确定型腔布置 125.2 成型零件的结构 125.3 冷却系统的设计论证 125.4 推出机构的确定 125.4.1 推件力的计算 1.2.5.4.2 确定顶出方式和顶杆位置 1.35.4 排气装置的设计 135.5 合模导向机构的设计 13第六章 主要零件的设计计算 156.1 成型零件的成型尺寸计算 156.2 模具型腔壁厚的确定 156.3 模具型腔模板总体尺寸的确定 156.4 成型部分的尺寸设计 156.4.1 型腔的内径计算 1
4、.56.4.2 型腔深度尺寸计算 1.66.4.3 型芯的内径计算 1.66.4.4 型芯深度尺寸计算 1.76.4.5 型芯尺寸设计 1.7.6.4.6 成型中心矩尺寸 1.7第七章 塑料注射机有关参数的校核 187.1 标准模架的选用 187.2 开模行程校核 187.3 模具闭合高度的校核 187.4 模具安装部分校核 187. 5 模具安装部分校核 197.6 注射压力的校核 197.7 注射机锁模力校核 197.8 模具在注射机上的安装 19第八章 总结与展望 20结 论. 21致 谢. 22参考文献 . 23第一章 绪论1.1 中国模具行业概况作为与产品质量关系密切的模具行业，中国
5、仍然存在大而不强的问题。业内 专家罗百辉呼吁，中国模具行业应该加快数字化、信息化步伐，着力提升精细化 设计和精加工能力。中国模具工业协会提供的数据显示：进入 21 世纪以来，中国模具销售额以 年平均 20%左右的速度增长， 2008 年中国模具产品销售额约 950 亿元。中国 模 具生产厂、点达到了约 3 万家，从业人员近 100万人。根据海关统计资料， 2008 年，中国模具进出口总量为 39.26 亿美元，其中进口总量为 20.04 亿美元，出口 总量为 19.22 亿美元。近些年来，中国模具的设计和制造水平有了很大提高，计算机辅助技术、高 速加工技术、热流道技术、气辅技术、逆向工程等新技
6、术得到广泛应用。据罗百辉了解，目前中国已能生产的最大模具单套重量已超过100 吨。精度达到 2 微米的多工位级进模，寿命可达 3 亿冲次以上。一些企业生产的多工位级 进 模已可在 2000 次 /分的高速冲床上使用。 在大型塑料模具方面， 中国已能生产 43英寸大屏幕彩电和 65英寸背投式电视的塑壳模具、 10公斤大容量洗衣机全 套 塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具等。在精密塑料模具方面，中国已能生产绝大部分照相机和手机塑料件模具、多 型腔小模数齿轮模具及精度达 5 微米的 7800 腔塑封模具等。在大型精密复杂压 铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸
7、模以及 汽车发动机壳体的铸造模等。在汽车覆盖件模具方面，国内已能生产中档新型轿车的覆盖件模具。子午线 轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出成形模、精铸或树脂快速成形拉延 模等，也已达到相当高的水平，制造出来的模具可与进口模具媲美。1.2 国外模具业发展现状美国现有约 7000 家模具企业， 90%以上为少于 50 人的小型企业。由于工业 化的高度发展，美国模具业早已成为成熟的高技术产业，处于世界前列。美 国 模具钢已实现标准化生产供应，模具设计制造普遍应用CAD/CAE/CA技术，加工工艺、检验检测配套了先进设备，大型、复杂、精密、长寿命、高性能 模具的 发展达到领先水平。但自上世纪 90
8、 年代以来美国经济面临后工业化时代的大调整、大变革，也 面对强大的国际竞争来自成本压力、时间压力和竞争压力。目前，日本的模具制造技术仍处于世界领先地位。据日本通产省工业统计， 日本共有模具生产厂约 10000家，其中 20人以下的占 91%以上，即日本模具业以 中小企业为主，主要靠专业化分工，完成高质量的模具设计、加工。由于日本的 专业化分工做得好，中小模具企业的整体制造水平高，使“日本制造”的模具成 为一 种品牌、优质的象征。近年来，日本塑料模具、粉末冶金模具、压铸模具 增长明显，冲压模具和锻造模具则相对呈减少趋势。据罗百辉了解，日本模具目 前面临五大 课题缩短交货期、降低制造成本、提高模具
9、质量和精度、劳动 力不足以及迎接亚洲各国的挑战。针对此况，日本许多模具厂家都在积极扩大设 备投资。在加工方 面，大量采用无人看管的加工单元，或者通过计算机进行联 机控制。在设计制造部门几乎都采用 CAD/CAE/CA技术，进行动作仿真分析、DNC （直接数 字控制）加工。模具的技术开发主要向高精度、高速度、长寿命、复 杂、大型、一体化和高性能诸方面发展。1.3 发展展望展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。（ 1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。（ 2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到 发展。（3）为各种快速经济模具，特别是与快速
10、成型技术相结合的RP/RT 技术将得到快速发展。（ 4）模具设计、 加工及各种管理将向数字化、 信息化方向发展 CAD/CAE/CAM/CAPF及 PDM/PLM/ER等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。（ 5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发 展和推广应用。（6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一 些特殊的和更为先进的加工方法。（ 7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也 会不断得到发展。（8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。（ 9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也
11、将会有 所发展。（10）模具标准化程度将不断提高。（ 11）在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已 逐渐被提到议事日程上来。第二章塑件的工艺分析2.1工艺性分析零件名称：带螺蚊壳体材料：PP技术要求：1未注倒角R1工件精度5级2.2带螺蚊壳体的材料特性（1）塑料成型特性聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度仅为0.900.91g/cm它不吸水，光泽好，易着色。屈服强度、抗压、抗压强度和硬 度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的曲疲劳强度。如用聚丙烯注射成型一体铰链（盖和本体合一的各种容器），经过7*10次开闭弯 折未产生损坏和
12、断裂现象。聚丙烯熔点为 164170C，耐热性好，能在100C以 上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达 -15 C,低于-35 C时会脆裂。聚丙 烯的高频绝缘性能好。因不吸水，绝缘性能不受湿温的影响。但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。(2) 主要用途聚丙烯可用作各种机械零件如法兰、 接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件。 作水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层。 制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。(3)成型特性1、成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形。2、聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回
13、路。3、聚丙烯成型的适宜模温为80C左右，不可低于50C，否则会造成成型塑 件表面光泽差或产生接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲现象。2.3塑件的结构工艺性2.3.1塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查取公差,其主要尺寸要求如表2.1所示。表2.1塑件上主要尺寸按 MT5级精度的公差要求塑件标注尺寸塑件尺寸公差塑件标注尺寸塑件尺寸公差外形尺寸3030-1.54内形尺寸21210+0.3225250-0.5022220+0.3266q+0.202.3.2塑件表面质量分析该塑件没有提出特殊要求，通常，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度 可以取到Ra=0.8u
14、m,没有特殊要求时塑件内表面粗糙度可取到Ra=3.2um。第三章 注射设备的选择和注射成型工艺3.1 计算塑件体积和质量由图 2-1 可知，塑件的体积计算： 经计算得到塑件的体积为 (计算过程略) V 4.337 cm3塑件的质量计算：查有关手册，取塑料 PP的密度为p =0.91g/cm3 所以，塑件的质量为 :m=pv =4.337x0.91 3.95(g)3.2 型腔数目及注射机的确定型腔数目的确定主要参考以下几点 来确定( 1 )、根据经济性确定型腔数目 : 根据总成型加工费用最小的原则 ,并忽略准 备时间试生产原材料费用 , 仅考虑模具加工费和塑件成型加工费(2) 、根据注射机的额定
15、锁模力确定型腔数目 , 当成型大型平板制件时常用 这种方法(3) 、根据注射机的最大注射量确定型腔数目 ,根据经验 ,在磨具中每增加一 个型腔,制品尺寸精度要降低 4%,对于高精度制品 , 由于多型腔模具难以使各型腔 的成型条件一致 ,故推荐型腔数目不超过 4个( 4)由于此塑件较小，在确定型腔时，可以考虑用多腔的结构，为保证塑 件质量和精度，暂定 2 个。(5)注射机额定注射量 mg每次注射量不超过最大注射量的 80%，即n=(0.8mgmj) /mz式中 n 型腔数mj 浇注系统重量( g)mz 塑件重量 (g)mg 注射机额定注射量 (g)浇注系统体积 Vj, 根据浇注系统初步设计方案进行估算。M=p v=0.3 cm3
