牙具盒注塑模具毕业设计Word格式文档下载.doc
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附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。
关键词:
机械设计;
模具设计;
CAD绘制二维图;
UG绘制3D图。
Abstract
Tounderstandtheuseofplasticpartsinaccordancewiththerequirementsoftheplasticproducts,analysisofthetechnicalrequirementsoftheplasticpartsoftheprocess,dimensionalaccuracy,selecttheworkpiecesizeoftheplasticparts.ThemoldusingatwosubgatefeedinjectionmachineadoptsHaitiantheHTF80XBmodels,andsetacoolingsystem,CADandUGdrawingtwo-dimensionalassemblydiagramandpartsdiagram,reasonablemoldprocessingmethods.Attachamanual,usebrieftext,aconcisediagramandcalculatedanalysisofplasticparts,inordertomakeareasonablemolddesign.
Keywords:
mechanicaldesign;
molddesign;
CADdrawingtwo-dimensionalmap;
UGdraw3Dmaps,injectionmachineselection
目录
摘要 I
第1章绪论 5
1.1塑料简介 5
1.2注塑成型及注塑模 5
第2章塑件分析 8
2.1塑件图 8
2.2塑件的材料分析 8
2.2.1塑料材料的基本特性 8
2.2.2塑件材料成型性能 9
2.2.3塑件材料主要用途 9
2.3塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 10
2.3.1塑件的结构设计 10
2.3.2塑件尺寸及精度 11
2.3.3塑件表面粗糙度 11
2.4计算塑件的体积、质量 11
第3章塑件成型方案设计 12
3.1分型面选择 12
3.2型腔数的确定 13
3.3型腔布局 13
3.4浇注系统的类型和位置的选择 13
3.4.1浇注系统组成 13
3.4.2确定浇注系统的原则 14
3.5成型零件结构设计 14
3.5.1型腔设计 15
3.5.2型芯设计 15
3.6侧向抽芯机构类型设计 16
3.6.1侧滑块抽芯机构 16
6.侧抽芯机构的抽芯距 17
3.6.2斜滑杆侧抽芯机构设计 17
3.7脱模机构的设计 18
3.7.1脱模机构的选择 18
3.7.2推管推出机构设计 19
3.8导向与定位机构设计 20
3.9排气及引气系统的设计 21
3.10模温调节系统的设计 22
温度调节对塑件质量的影响 22
3.11模架选用 23
3.11.1确定模具的基本类型 23
3.11.2模架的选择 23
第4章模具零件设计 25
4.1模具成型零件尺寸计算 25
4.2模具强度与刚度校核 28
4.3脱模力的计算 28
4.4浇注系统的设计 29
4.4.1主流道的设计 29
4.4.2分主流道的设计 30
4.4.3浇口的设计 30
4.4.4拉料杆的设计 31
4.4.5冷料井的设计 31
4.5模具冷却系统的设计 32
第5章注射机的选用及相关参数的校核 33
注射成型工艺过程分析 33
5.1相关参数 35
海天HTF80XB注塑机参数 35
5.2最大注塑量校核 35
5.3锁模力校核 36
5.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 36
5.5开模行程校核 37
第6章模具结构总图 38
总结 39
致谢 40
参考文献 41
第1章绪论
模具制造是国家经济建设中的一项重要产业,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。
“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。
在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。
用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。
模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域。
1.1塑料简介
塑料是以树脂为主要成分的高分子材料,它在一定的温度和压力下具有流动性。
可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。
塑料有很多优异性能,广泛应用于现代工业和日常生活,它具有密度小,质量轻,比强度高,绝缘性能好,介电损耗低,化学稳定性高,减摩耐磨性能好,减振隔音性能好等诸多优点。
另外,许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能[1]。
塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料,在国民经济中,塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。
1.2注塑成型及注塑模
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。
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基本知识,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。
注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的,其基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,其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。
定模部分安装在注射机的固定板上,动模部分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。
注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。
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。
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,使塑件达到所要求的质量。
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,要确立一组最佳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。
这是发展的必然趋势。
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(包括购买材料、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,这势必增加生产成本,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软件包括三个部分:
MOLDFLOWPLASTICSADVISERS(产品优化顾问,简称MPA),MOLDFLOWPLASTICSINSIGHT(注射成型模拟分析,简称MPI),MOLDFLOWPLASTICSXPERT(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,及时修改制件和模具设计,而不是等到试模以后再返修模具。
这不仅是对传统模具设计方法的一次突破,而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等,都有着重大的技术经济意义[3]。
第2章塑件分析
2.1塑件图
在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。
本设计课题-牙具盒如图所示,具体结构和尺寸详见图纸,该塑件结构较为简单,生产量大,要求较低的模具成本,成型容易,精度要求不高。
牙具盒三维立体图
2.2塑件的材料分析
2.2.1塑料材料的基本特性
PP是一种半结晶性材料。
由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。
PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。
PP的维卡软化温度为150℃。
由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP不存在环境应力开裂问题。
通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。
PP的流动率MFR范围在1~40。
低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。
对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。
并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。
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