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1、目录摘要 1关键词 11 前言 11.1 塑料模具研究的意义 21.2 国内外研究及其发展趋势 22 塑件成型工艺性分析 32.1 塑件分析 32.2 塑件的结构及成型工艺分析 32.2.1 结构分析 42.2.2 成型工艺分析 42.3 热塑性塑料的注射过程及工艺参数 42.3.1 注射成型过程 42.3.2 注射过程 42.3.4 塑件的后处理 52.3.5 聚丙烯的注射工艺参数 53 模具结构形式的确定 63.1 分型面位置的确定 63.2 型腔数量的确定 63.3 浇注系统形式的确定 63.3.1 浇口形式的确定 63.3.2 浇口数量的确定 63.4 推出机构的确定 73.5 抽芯机
2、构的确定 73.6 选择模架 74 模具设计及其理论计算 84.1 热流道系统的计算和结构尺寸的确定 84.1.1 流道系统尺寸的确定 84.1.2 热流道板结构设计 94.2 注射机型号的确定 124.3 温度调节系统的设计 144.3.1 冷却系统 144.3.2 冷却系统的计算 144.3.3 凸凹模加热计算 164.4 排气系统设计 164.5 脱模推出机构的设计 174.5.1 压缩空气顶出的基本要求 184.5.2 顶出方式 184.5.3 脱模力的计算 184.5.4 定模脱模力 204.6 成型零件设计 204.7 安装尺寸的校核 214.8 典型零件的制造工艺 214.8.1
3、 型腔的加工工艺 214.8.2 凸模的加工工艺 224.9 模具工作过程 225 结论 23参考文献 23致谢 24储物箱注射模设计学 生：李尹指导老师：董亮（ 湖南农业大学工学院，长沙 410128）摘 要：本文主要内容是通过分析储物箱的工艺特点， 详细介绍了储物箱的结构设计和模具设 计的过程以及要点， 设计包括了储物箱的塑件结构的设计方法，分型面外置的选择，模具型腔数目 的确定和模架的选择， 以及模具分型面和推出结构等设计过程。 整个设计过程表明该模具能够达到 此塑件所要求的成型工艺和质量。关键词 ： 储物箱；塑料模具；注射模；分型面The Design of Injection Mou
4、ld for Storage BoxStudent: Li YinTutor:Dong Liang(College of Engineering Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract： This paper is mainly introduced the progress and the main points of the locker structure design and the die design through the analysis of the technology of the storage b
5、ox. It includes the design method of the plastic structure parts of the locker,the selection of the external parting surface , confirming the number of mold cavity and choosing formwork,and the design process of mold parting surface and push mechanism.The whole design process illustrates that the mo
6、ld can fulfill the requirements of molding process and quality of the plastic parts.Keywords： storage;mould of plastics;injection mould;parting line1 前言1.1 塑料模具研究的意义 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展最快的 的种类。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大的意 义。模具行业是制造业的重要组成部分，也是国民经济的基础工业。受到政府和企业 的高度重视，具有广阔的前景。通过本次设计可以
7、使我掌握注射模的模具结构机构的 设计，对CAD PRO/E等一系列软件的应用熟练，让我们能更快适应生产工作。培养自 己综合运用所学基础和专业基本理论、基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工 程实际问题的能力，在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品 在机械、电子、交通、国防、建筑、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求 日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术 密集型产品，其技术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一 。1.2 国内外研究现状及发展趋势我国在注塑模CA技术开发研究与应用方面起步较晚。从20世纪80年代中期开始， 国
8、内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模 CA系统。同时，某些高 等学校和科研院所也开始了注塑模CAE系统的研制与开发工作，我国注塑模 CAD/CAE/CA研究始于07年代末，发展较为迅速多年来,我国对注塑模设计制造技术及 其CAD勺开发应用十分重视，在“八五”期间，由北京航空航天大学、华中理工大学、 四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑模CAD/CAE/CA集成系统”，并于 1996年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模 CAD/CAE/CAM 研究和应用水平有了较大提高 .目前拥有自主版权的软件有， 华中理工大学开发的塑料 注塑模CAD/CAE/C
9、A系统HscZO,郑州工业大学研制的2一MOL分析软件等.这些软件正 在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国 注塑模CA技术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模CA技术及应用水平很快提高。 目前，我国经济仍处于高速发展阶段。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一 方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。 因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂 及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具 生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集
10、成化、 设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。近二十多年间，国 外注塑模CAD/CA技术发展相当迅速。70年代许多研究者对一维流动进行了大量研究， 由最初的CA技术和CAM技术以图纸为媒介传递信息向CAD/CA一体化方向发展。80年代 初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。80年代中期注塑模CAD/CA进入实用阶段，出现了许多商品化注塑模 CAD/CA软件，比较著 名的有:1.澳大利亚MOLDFLOW司的MOLDFLOW统；2.美国PT（公司的Pro/Engineer 软 件；3.美国UG公司的UGIIUNIGRAPHICS系统等等.这些先进
11、软件的熟练掌握极大地促进 了国外模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂与 长寿命模具的方向发展。2塑件成型工艺分析2.1 塑件分析塑件模型如图1下所示。塑件名称：聚丙烯 PP.色调：半透明、白色生产纲领： 大批量图1储物箱Figi Strorage box2.2 塑件的结构及成型工艺分析2.2.1 结构分析：该塑件为储物箱，结构应近可能的简单，且强度和刚度应满足需要，在底部设有 较多的加强肋板，在上边缘设有一圈弧形加强肋以增加储物箱的刚度和强度。该塑件 长端有两处安装提手的孔，当储物箱上盖盖上以后，安装到孔中的提手又起着卡扣作 用，该部位为受力较集中的部分，故此处的
12、壁厚应该适当的加厚，已满足其力学的性 能的要求。当箱子中装有东西多而重量较大搬运困难时，特意在箱子底部设计了有安装滚轮2轴的卡槽，滚轮在轴上转动，而滚轮轴安装在卡槽中，以便于箱子在室内移动2.2.2 成型工艺分析注射模精度等级：采用一般精度 4级。脱模斜度：该塑件壁厚约为3mm其脱模斜 度查表得到聚丙烯PP其型腔脱模斜度为：2545 ,其型芯脱模斜度为：2045。 由于该塑件没有狭小部分，且塑件整体造型已具备了一定的斜度，所以只有塑件底部 肋板处放脱模斜度取 1。2.3热塑性塑料的注射成型过程及其工艺参数2.3.1段3注射成型过程 注射成型工艺过程包括：成型前的准备,注射成型过程以及塑件的后处
13、理三个阶。2.3.2成型前准备 分析检验成型物料质量：根据塑料工艺性能要求,检验其各种性能指标,如含水 量等。对于该塑件材料 PP 参考文献知道聚丙烯 PP 吸水率?0.03%,允许水含量 0.05%0.20%。由于该塑料不易吸水,故可以不进行干燥处理。2.3.3 注射过程 注射过程是塑料转变成塑件的主要阶段。它包括加料、塑化、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤。1）加料：由注射机的料斗落入一定量的塑料,以保证操作稳定、塑料塑化均匀、 最终获得良好的塑件。通常其加料量由注射机计量装置来控制。2）塑化：塑化是指塑料在料筒内经加热达到熔融流动状态,并且有良好的可塑性 全过程。3）注射：注射机用柱塞或
14、螺杆推动具有流动性和温度均匀的塑料熔体,从料筒中 经过喷嘴、浇注系统,直接压入模腔。4）保压：保压时自注射结束到柱塞或螺杆开始后移的这段过程,即压实工序。5）冷却定型：当浇注系统的塑料已经冷却凝固。继续保压不在需要,此时可退回 柱塞或螺杆,由于冷却水、空气等冷却介质,对模具进一步冷却,这一阶段称冷却定 型、实际上冷却定型过程从塑料注入型腔就开始,它包括从注射完成、保压到脱模前 这段时间 4。6）脱模：塑件冷却到一定温度即可开模,在推出机构的作用下将塑件推出模外。2.3.4 塑件的后处理 塑件进行注射成型后,除去浇口凝料。修饰浇口处余料及飞边毛刺外,常需要进行适当的后处理，借以改善和提高塑件性能
15、，塑件的后处理主要是退火和调湿处理。 通过查找文献知道该塑料不需要任何后处理。235 聚丙烯PP的注射工艺参数1）料筒温度：30 C 220C2）熔料温度：220 C 250C3）料筒恒温：220 C4）模具温度：80 C 90C5）注射压力：PP具有很好的流动性，避免采用过高的折射压力，一般在 80MPa140MP之间，一些薄壁包装容器可达 180MPa.6）保压压力：避免制品产生壁缩，需要较长时间对制品进行保压：约为注射压力的 30%60%。7）背压： 2MPa5MPa8）注射速度：对薄壁包装容器需要高的注射速度；中等注射速度往往比较适合于其他类的塑料制品。9）螺杆转速：高速螺杆转速（线速度约为 1.3m/s）是允许的，只需要满足冷却 时间结束前完成塑化过程就可以。10）计量行程： 0.5D4D;4D 的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要 的。11 ）残料量:2mm8mr取决于计量行程和螺杆转速。12）预烘干：不需要；如果储藏不好，在 80C的温度下烘干1h就可以。13）回收率：可达 100%回收。1
