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1、摘 要本次毕业设计的课题为视频头底座的注射成型模具设计，主要从视频头底座材料特性、成型性能及视频头底座的形状、型腔结构等多角度详细分析了视频头底座注塑加工工艺性。因无批量生产要求，且零件体积不大、结构较为简单，故采用“一模四件的生产方式。初步选择注塑机的型号和规格，分析视频头底座结构及生产方式宜采用单分型结构，对浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱模机构、冷却系统、模架各部件零件都进行了相关的计算和选择。最后，在参照视频头底座的体积、重量等参数后对注塑机的相关主要参数进行校核，以判断所选的注塑机能否满足注塑要求。关键词：注射成型；一模四件；单分型面；注塑机AbstractThe gradu
2、ation design subject to cover the injection molding design, mainly from the plastic material characteristics, forming performance and plastic parts, die-cavity structure is analyzed in detail from multiple perspectives, such as plastic injection molding process technology. Because there is no batch
3、production requirements, and small parts, simple structure, a mold piece of the means of production. Preliminary selection of type and specification, injection molded parts structure analysis and production mode, appropriate USES double type structure, gating system, forming parts, orientation and p
4、ositioning and demoulding mechanism, cooling system, formwork components parts are made of calculation and choice. Finally, in the reference of the volume, weight after injection parameters such as the main parameters related to test to determine whether meet the selected injection molding requireme
5、nts.Keywords: njection molding; Mold One; Duplex profile; Injection molding machine;目 录第一章 绪论11.1注塑成型简介11.2注塑行业存在的主要问题31.3国内外模具的现状及开展趋势情况3第二章 视频头底座的工艺性分析52.1视频头底座的原材料分析52.1.1 ABS材料性能分析52.2 ABS的注射成型过程62.2.1 注射成型过程62.2.2 成型前的准备62.2.3 注射过程62.2.4 塑件的后处理72.3 ABS的成型工艺参数72.4 成型特性及条件8丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS的成型特性8
6、 ABS主要性能92.4.3 主要用途9与其他主要通用塑料比照92.5 视频头底座的结构和尺寸精度及外表质量分析10结构分析10尺寸精度分析11外表质量分析112.6计算视频头底座的体积和重量11第三章 初选注射成型机的型号和规格123.1注射机型号确实定123.2 注射机的相关参数的校核133.2.1 注射压力的校核13锁模力的校核13第四章 分型面的设计144.1分型面的选择14分型面位置确实定14分型面类型的选择144.2确定型腔数目及排列方式15第五章 浇注系统设计165.1流道设计16主流道设计17分流道设计195.2浇口设计19浇口位置的选择应遵循的原那么195.2.2 浇口设计的
7、根本要点195.3浇口套及定位环设计20第六章 成型零件结构设计226.1型腔工作尺寸的计算226.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算25第七章 侧向分型与抽芯机构设计27第八章 导向及定位机构设计298.1导向机构的设计29导柱导套材料的选择和热处理298.2脱模机构设计29脱模力计算29脱模机构的选择与设计308.3推出机构的复位31第九章 冷却系统设计329.1 模具温度对模具的影响329.2 冷却系统设计原那么329.3冷却回路的设计33第十章 模架34第十一章 注射机有关参数的校核3511.1最大注射量的校核3511.2注射压力的校核3511.3开模行程相关尺寸校核3511.4模具外形尺寸
8、的校核3611.5模具厚度校核3611.6注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核3611.7锁模力的校核37第十二章 数控编程3812.1定模座板的工艺过程3812.2 定模座板的数控编程39第十三章 设计小结43参考文献44致 谢45第一章 绪论1.1注塑成型简介将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的30%左右
9、。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些根本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。注塑成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，热塑性塑料注塑占注塑成型工艺主导地位，热固性塑料和结构泡沫塑料注塑也占有一定份额。特别是为适合特殊性能要求的塑料注塑，在传统热塑性塑料注塑成型技术的根底上开发了专用注塑成型技术，如气体辅助注塑成型GAIM
10、、反响注塑成型RIM、增强反响注塑成型RRIM、结构发泡注塑成型、电磁动态注塑成型和精密注塑成型等，通过各种注塑成型可以获得各种结构形状复杂的塑料制品。如今各种复杂塑料注塑成型的结构件、功能件以及特殊用途的精密件已广泛的应用到交通、运输、包装、储运、邮电、通讯、建筑、家电、汽车、计算机、航空航天、国防尖端等国民经济的所有领域，已成为不可缺少的重要的生产资料和消费资料。进入90年代，我国国民经济的持速增长，带动了塑料工业的快速增长。塑料机械产业明显的跃升，促使注塑产品的应用领域从一般日用、民用行业向国民经济几乎所有的部门拓展，而且具有较高技术含量和高附加值的注塑产品开发应用不断增多，提高了我国注
11、塑行业的整体水平。企业技术装备、市场开发能力、产品应用范围和参与市场竞争的能力等方面与以往相比均有了较大提高，沿海工业兴旺地区的注塑产品档次接近港台同类产品的水平。到2000年全国注塑产品耗用量约287万吨；其中农用注塑品2.65万吨、包装储运注塑品6.5万吨、建筑注塑管件22.6万吨、工业配套注塑件127万吨、日用注塑制品128.2万吨。注塑行业主要生产加工配套产品，效劳于国民经济各行各业，市场需求量大，2000年家电行业洗衣机、冰箱、小家电产品等约需50万吨；电子电器、电视机、电脑等产品需塑料配件产品约50万吨；250万辆汽车需注塑配件约30万吨；包装储运物流产品约6.5万吨。沿海经济兴旺
12、地区，由于经济高速增长，急需注塑产品的配套效劳，给注塑行业开展带来机遇。目前国内经济兴旺地区广东、浙江、上海、江苏和山东等省市注塑产品产量约占全国总产量65%，且从过去劳动密集型逐渐转向技术、资本密集型开展，生产力布局日趋合理。目前注塑行业年加工能力350万吨以上，单机注塑加工容量可从4克-5万克，甚至将有6万克注塑机问世。注射成型是根据金属压铸成型原理开展而来的，其根本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一
13、段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其根本结构都是由动模和定模两大局部组成的。定模局部安装在注射机的固定板上，动模局部安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模局部与定模局部由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。
14、注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件到达所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最正确的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用计算机辅助工程CAE技术。这是开展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段包括产品设计、模具设计和模具制造和生产阶段包括购
15、置材料、试模和成型。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产本钱，延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的MOLDFLOW、美国的CFLOW、华中科技大学的H-FLOW等。其中MOLDFLOW软件包括三个局部：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS 产品优化参谋，简称MPA，MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT 注射成型模拟分析，简称MPI，MOLDFLOW PLASTICS XPERT 注射成型过程控制专家，简称MPX。采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修
