基于ProE的洗衣液瓶盖注射模具毕业设计文档格式.docx
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ABSTRACT
Thispaperindetailintroducedtheinjectionmolddesignprocessofthebottlecapofdetergent,includingthestructureanalysisandmaterialselectionoftheplasticparts,drawingupthemouldstructurestyle,theselectionoftheinjectionmoldingmachine,theformofpouringsystemandthedesignoftherunner,thedesignofshapedparts,mold-determinationandselectionofstandardparts,theorientedinstitutionstoidentifyformoldclamping,thedeterminationofejectororganizationforde-molding,thedesignoflateralcore-pullingorganization,thedesignofthemoldpumpingsystem,thedesignofthesystemforcontrollingthemoldtemperature,themanufacturingprocessesoftypicalcomponentsandsoon.Thereissomeinternalthreadinsidetheplasticpartsandthisfour-cavitymoldwasdesignedwithpointrunnersandtwomoldjoints.Wechoosetoseparatetheplasticpartsfromtheactivethreadedcoresoutsidethemoldtokeeptheoverallstructureandsimplifythemoldbecauseofthedeepmiddleblindhole.Sothepapermainlyfiguredoutthedeterminationofjoints,theconfirmofcavityamountandthedesignofextrusiondevice.Andtwo-timedemouldingmechanismwasusedinordertomaketheplasticpartsbeshapedupandbedemoldedsuccessfully.
KeyWords:
thebottlecapofdetergent;
injectionmold;
theactivethreadedcore;
第一章绪论
模具工业是国民经济的基础工业,被称为“工业之母”.而塑料模具又是整个模具行业的一朵奇葩,其发展极为迅速。
在现代化工业生产,有69%~90%工业产品需要使用模具加工,模具已成为工业发展的基础,许多新产品的开发和生产在有大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
自改革开放以来,我国塑料工业发展很快,表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多,产量已上升到世界第四位,由此可见,塑料工业已在我国国民经济中发挥越来大的作用。
传统的模具制造技术,主要是根据设计图纸,用仿形加工,成行磨削以及电火花加工方法来制造模具。
而现代模具不同,它不仅形状与结构十分复杂,而且技术要求更高,用传统的模具制造方法显然难于制造,必须借助于现代科学技术的发展,采用先进制造技术,才能达到它的技术要求。
当前,整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争剧烈。
为了适用市场对模具制造的短交货期,高精度,低成本的迫切要求,模具将有如下发展趋势:
模具的精度将越来越高。
10年前,精密模具的制造精度一般为5µ
m,现在已达2µ
m-3µ
m,不久1µ
m精度的模具即将上市。
随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1µ
m以内,这就要求发展超精加工工艺。
不断提高模具的设计、制造技术,使模具能更精确、简易、省料地加工出形状复杂的零件,并提高模具使用的稳定性和寿命。
模具日趋大型化。
这一方面是由于运用模具制造的零件日渐大型化,另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔(现在有的已达到一个模几百腔)所致。
多功能复合模具将进一步发展。
新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的,一副多功能模具除了冲压成型零件外,还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,这种多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件,如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等,可大大产品的生产和装配周期。
此次的设计任务即洗衣液瓶盖注射模具设计,零件模型摆在面前,如何才能以最快的速度设计出模具来,并降低成本,首先应考虑CAD/CAE/CAM技术如何才能在设计中发挥其主要优势,因此,我使用了强大的模具设计软件——PRO/ENGINEER。
因此设计的关键就是PRO/ENGINEER设计软件在注射模设计中的应用问题,并且由于该零件的尺寸及复杂程度,使得分模与型腔及型芯的设计工作变的尤为关键,为圆满完成这次设计任务,我对该软件的几个常用模块,特别是零件、曲面、工程图及模具模块进行了比较深入的学习,相信能借助PRO/ENGINEER,使设计工作达到事半功倍的效果。
在设计过程中,本人遇到了不少的困难,但通过查阅相关资料、虚心请教以及和同学相互讨论,尤其是指导老师的悉心指导,都一一把困难克服了。
相信本设计能符合设计要求,顺利完成毕业设计任务。
由于本人知识水平不高,设计中肯定还会有不完善的地方,恳请老师们批评指正。
第二章塑件成型工艺分析
2.1塑件分析
该塑料制品为一塑胶瓶盖,其塑件的结构以及表面形状较为简单,整个塑件呈筒状,中间衔接部分以圆弧过渡。
作为实用零件对其尺寸公差没有太严格的要求,故在本次设计中可以忽略此方面的考虑,以降低模具的加工制造成本。
且塑件本身壁厚较小、均匀,适合于大批量的注塑模具生产。
2.1.1壁厚分析
塑件的壁厚对塑件质量的影响很大。
壁厚过小,成型时熔融塑料流动阻力大,充模困难,特别是大型且形状复杂的塑件更为突出。
壁厚过大,不但浪费原料,而且增加冷却时间,更重要的是塑件产生气泡、缩孔、翘曲变形等缺陷。
查相关手册可知,该塑件的壁厚介于1~2mm间,在其最小壁厚范围内。
因此,该塑件符合注塑模具成型的厚度条件。
2.1.2圆角分析
为了避免应力集中,提高塑件的局部强度,改善熔体的流动情况且便于脱模,在塑件各内外表面的连接处,应采用过渡圆弧。
塑件上的过渡圆弧对于模具制造也是必要的。
在无特殊要求时,塑件连接处均应有不小于0.5~1mm的圆角。
按照圆角的设计原则:
一般外圆弧半径应是厚度的1.5倍、内圆弧半径应是厚度的0.5倍。
本次设计要求该塑件的内外圆弧半径结合生产实际来设计,根据现有的生产力状况以及条件设备,此塑件的内外过渡圆弧是小半径为0.5mm,适合注塑制品的结构和工艺要求。
2.1.3精度等级
制品的表面质量包括表面粗糙度和外观质量等,制品的外观要求越高,表面粗糙度值应越低。
这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等缺陷来保证外,主要取决于模具型腔表面的粗糙度。
一般模具表面的粗糙度要比制品的要求低1~2级。
精度要求采用MT5。
2.1.4脱模斜度
PP的成型性能较好,收缩率方向均匀,其脱模斜度查参考文献【2】表2-10,其凹模的脱模斜度25′~45′,凸模型芯的脱模斜度为20′~45′,考虑到塑件的高度尺寸较深,故本塑件的内、外表面脱模斜度均选为1°
。
2.2塑件材料的选择及材料特性
2.2.1材料的选择
该塑件在尺寸上要求比较高,且在长期的使用过程中需要较高的强度和硬度,也要求有一定的耐磨性,在保证塑料制品的功能和性能的同时还要考虑到加工生产、成本和供应,综合上述各方面的考虑和甄选以及结合工厂的实际生产,选用成型性能较好,综合性能优良、在工程技术中应用广泛的塑料PP(聚丙烯)。
2.2.2材料简介
PP中文名:
聚丙烯
英文名:
Polypropylene
2.2.3PP化学和物理特性
PP是一种半结晶性材料。
它比PE要更硬并且有更高的熔点。
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%(质量分数)乙烯的无规则共聚物或乙烯含量的嵌段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是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1.0%~2.5%。
并且收缩率的方向均匀性比HDPE等材料要好得多。
加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。
然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。
PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
2.2.4PP主要性能指标
其主要性能指标如表2-1所示
表2.1PP的性能指标
性能
范围
密度∕
0.90~0.91
计算收缩率(%)
1.0~3.0
比体积∕
1.10~1.11
拉伸强度∕MPa
30~39
吸水率(%)
0.01~0.83
抗拉屈服强度∕MPa
37
熔点∕℃
170~176
抗弯强度∕MPa
67.5
2.2.5注射成型的工艺条件
(1)干燥处理如果储存适当则不需要干燥处理。
(2)熔化温度220~275℃,注意不要超过275℃。
(3)模具温度40~80℃,建议使用50℃。
结晶程度主要由模具温度决定。
(4)注射压力可大到180MPa。
(5)用在较高温度下进行低速注射流道和浇口对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。
建议使用通体为圆形的浇口和流道。
所有类型的浇口都可以使用。
典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。
对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;
最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。
PP材料完全可以使用热流道系统。
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