毕业设计-带螺纹壳体注射模设计

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1、题 目带螺纹壳体注射模设计学生姓名学 号系 部机电工程系专 业模具设计与制造班 级指导教师顾问教师二一O年六1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 录目 录摘 要I目 录II第一章 绪论11.1中国模具行业概况1

2、1.2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42.3.2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63.6最大注射量的校核73.7 注射成型工艺83.7.1 成型前的准备工作83.7.2 注射成型过程8第四章 分型面选择和浇注系统的设计104.1分型面的选择104.2浇注系统设计104.2.1主流道设计104.2.2浇口的设计11第五章

3、 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125.4.2确定顶出方式和顶杆位置135.4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156.4.2型腔深度尺寸计算166.4.3型芯的内径计算166.4.4型芯深度尺寸计算176.4.5型芯尺寸设计176.4.6成型中心矩尺寸17第七章 塑料注射机有关参数的校核187.

4、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187.6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23III第二章 塑件的工艺分析第一章 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9

5、50亿元。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

6、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

7、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/CAM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

8、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/CAM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

9、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/ CAPP及PDM/PLM/ERP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

10、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工艺性分析图2-1带螺蚊壳体零件图零件名称：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/c

11、m.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断裂现象。聚丙烯熔点为164170，耐热性好，能在100以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15，低于-35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

12、、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路。3、聚丙烯成型的适宜模温为80左右，不可低于50，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30300-1.54内形尺寸212

13、10+0.3225250-0.5022220+0.32660+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=0.8um，没有特殊要求时塑件内表面粗糙度可取到Ra=3.2um。15第三章 模具结构方案及模架的选择第三章 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） V4.337 cm塑件的质量计算：查有关手册，取塑料PP的密度为 =0.91g/cm3所以，塑件的质量为: m=v =4.337x0.913.95(g)3.2型腔数目及注射机的确定 型腔数目

14、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=v=0.3 cm0.91g/cm=0.273(g)设n=2则得mg=(mz+mj)/0.8=(23.950.273)/0.8g=10.22 g由于采用一模二腔的方案，故其注射总体积及质量为二个塑件的体积与质量。由注射机的最大注射量公式得K利G公G件+G废G公 注射机的公称质量注射量K利 注射机最大注射量的利用系数，取0