轴端盖注塑模具设计文档格式.docx
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不但要求模具的质量好寿命长,而且生产效率要高。
自1998年3月国务院公布了?
当前产业政策要点的决定?
以来,模具工业一直被提到很高的位置,国家也给予了一些鼓励和扶持政策。
统计数据显示,“九五〞期间,我国模具行业产值的年均增幅约为13%,2007年1-12月全国模具产量8,944,677.44套,同比增长6.53%;
2007年1-12月全国模具年销售额达870亿元人民币以上,同比增长21%。
可以说2007年的模具行业是产需两旺,去年总产值达260-270亿元。
目前,世界模具市场也是供不应求,近几年的世界模具市场总量一直为600-650亿美元,美国、日本、法国、瑞士等兴旺国家生产的模具有1/3出口。
目前,我国已经开场向和东南亚地区出口模具标准件,2007年我国模具进出口总额为34.66亿美元,比2006年增长12.24%。
其中进口总额为20.53亿美元,比2006年增长0.29%;
出口总额为14.13亿美元,比2006年增长35.73%。
出口继续保持强劲的上升趋势,逆差进一步下降,总的情况良好。
据专家预测,2008年在国家宏观调控下,国民经济开展仍将保持高速增长,国外模具市场继续看好,2008年模具行业的开展仍保持20%左右的增长率。
近年来,我国塑料模具业开展相当快,目前,塑料模具在整个模具行业中约占30%左右,而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。
随着模具制造行业的开展,许多企业开场追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产本钱,最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。
新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。
近年来,CAD技术的应用越来越普遍和深入,大大缩短了模具设计周期,提高了制模质量和复杂模具的制造能力。
模具工业在国民经济中的作用和地位的日益增强与提高,国家制造行业把模具工业列为中国制造业之母,将模具制造业列为支撑中国制造业开展的一个最根本的基石,要振兴装备制造业,要节能节材,要改变生产增长方式及改变构造,都需要开展模具。
自1997年起,国家对国局部模具企业实行增值税先征后返70%的优惠政策,2006年,国家财政部和税务总局又明确了230家模具企业自2006年1月1日起至2008年12月31日享受模具产品增值税先征后退50%的优惠政策。
优惠的政策支持为模具工业的开展提供了良好的社会环境和政策保障,提高了模具行业从业者的积极性和主动性,正确的产业政策产生了正确的引导作用,促进了我国模具工业技术水平的提高和骨干模具企业队伍的形成。
此制件在生活中是很常见的,生活中经常见到,它的设计贴近生活,大家都不陌生。
通过对它的注塑模具设计,我可以稳固学到的理论知识,更深一步了解模具设计的过程,同时也可以发现自己的缺乏之处,查漏补缺。
通过这次设计我可以学到更多的关于模具设计的知识,为今后的设计打下坚实的根底。
一.选题背景和意义
塑料产品材料,特别是在机械工业领域,由于其重量轻和耐用性好的特点,为提高我们今天的设备加工水平做出了很大的奉献。
人们对产品及其加工工艺的要求越来越高。
特别是在模具、设备以及自动化领域,需要完成复杂的工作。
为了到达尽可能减少塑料材料的消耗,必须使成型件的几何形状完全符合载荷的要求。
使用模拟软件可以计算出产品的机械设计方案,预测产品成型状态。
二.塑料模具的种类和应用
1、模具种类
塑料模具的种类很多,比拟常见的有注射模〔立式、卧式、角式注射模具〕、压缩模、压注模、挤出模〔管材、簿膜扁平机头等〕和吹塑成形模具等。
2、模具的应用
注射模是安装在注射机上,完成注射成形工艺所使用的模具。
注射模的种类很多,其构造与塑料的品种、塑件的构造和注射机的种类等很多因素有关,主要应用于成形热固性塑件。
压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大局部,由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成,主要应用于成形热固性塑件。
压注成型是在压缩成型根底上开展起来的一种热固性塑料的成型方法,又称传递成型,压注成型的一般过程是,先闭合模具,然后将塑料参加模具加料室,使其受热成熔融状态,在与加料室配合的压料柱塞的作用下,使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。
塑料在型腔继续受热受压而发生交联反响并固化成型。
然后翻开模具取出塑件,清理加料室和浇注系统后进展下一次成型。
挤出模是热塑性塑料的成型方法之一,它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材,还可以对塑料进展塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。
三.本次设计塑料注射模具的主要工作容
〔1〕分析塑料件的构造特征,绘出塑件零件图,确定塑件的质量和体积;
〔2〕根据塑件的生产要求选定注射工艺参数,制定注射工艺规程;
〔3〕选择能满足生产需要的注射机;
〔4〕设计塑料注射模具,包括模具的装配构造图和每个零件的构造图;
〔5〕绘制注射模具的装配图和主要零件的零件图,需独立完成不少于3零号图纸的构造设计图、装配图和零件图,其中应包含一以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸,同时至少有折合1号图幅以上的图纸用手工绘制,查阅到15篇以上与课题相关的文献,按要求格式独立撰写不少于10000字的设计说明书。
第一章塑料注射模具的设计步骤和构造组成
§
1.1塑料注射模具的设计要求
1.塑件材料选用市场能买到的常用塑料〔如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等〕;
2.生产类型为大批量生产,年产量为50万件;
3.要求塑件外表质量光滑,没有熔接痕;
4.选用通用注射机,模具容易制造,本钱较低。
1.2塑料注射模具的设计步骤及容
1.承受任务书
塑件的图纸及成型技术要求,塑件的生产纲领〔数量〕及现有生产条件〔注射机〕。
2.设计前的准备工作
1)熟悉塑件:
塑件的几何形状、塑件的使用要求、塑件原料的特性;
2)检查塑件的成型工艺性;
3)明确现有注射机的型号和规格〔假设没有应查手册选用〕;
3.填写塑件成形工艺卡
4.注射模具构造的设计步骤
1)确定型腔的数目2)选择分型面
3)确定型腔的布置形式4)确定浇注系统
5)确定脱模方式6)确定调温系统的构造
7)确定凹模和型芯的固定方式8)确定排气形式
9)决定注射模的主要尺寸10)选用标准模架
11)绘制模具的构造草图12)校核模具与注射机有关尺寸
13)注射模构造设计的审核14)绘制模具的装配图
15)绘制模具零件图16)复核设计图样
5.注射模具的审核
1)根本构造方面的审核
2)设计图纸方面的审核
3)注射模设计质量方面的审核
4)装拆及搬运条件方面的审核
1.3塑料注塑模具的构造组成和作用
塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向局部、推出机构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。
(如图1-1)
图1-1塑料注射模具的组成
成形部件是指动、定模局部有关组成型腔的零件。
浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道,它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。
导向局部在注射模中,用导向局部对模具的动定模导向,以使模具合模时能准确对合。
推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。
调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进展调整。
一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。
排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外,常常在分型面上开设排气槽。
对于小塑件的模具,可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。
支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各局部机构的零部件。
侧抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时,须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。
本设计中塑件有侧孔所以需设计侧向抽芯机构,这是此设计的一特点。
第二章轴端盖塑料件
2.1塑料件的构造和特点
轴端盖塑件构造简单,带有侧孔,外外表没有斑点和熔接痕。
制件属于薄壁塑件,尺寸适中。
制件是大批量生产,采用一模多腔。
由于带有侧孔,需要设计侧抽芯机构。
塑件4级精度,材料ABS。
2.1.1塑件2D图
图2-1塑件2D图
2.1.2塑件3D图
模型绘制采用PTC公司的产品Pro/ENGINEERWildfire4.0,最终绘制出来的3D构造图2-2所示:
图2-2塑件3D图
2.2塑料件的材料
2.2.1常用塑料及工艺参数见表2-1所示。
表2-1常用塑料及其工艺参数
塑料
高压
聚乙烯
硬聚氯
乙烯
聚苯
工程塑料
ABS
温度/℃
喷嘴
150~180
150~170
160~170
180~190
料筒
180~200
165~180
160~180
210~230
模具
30~60
20~60
50~70
压力MPa
注射
70~100
80~130
60~100
70~90
保压
40~50
40~60
30~40
时间/S
0~5
2~5
0~3
3~5
15~60
15~40
15~30
冷却
总计
40~140
40~90
40~70
2.2.2工程塑料〔ABS〕的特性及注射工艺性
制件材料选择ABS〔苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物〕。
1.ABS的特性:
ABS是一种新型工程塑料。
具有综合的优良性能(巩固、坚韧、坚硬),价格廉价,原料易得,是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。
ABS是微黄色或白色不透明粒料,无毒、无味。
ABS由三种成分组成,具有良好的综合力学性能。
在机械性能方面,ABS具有质硬、坚韧、刚性好。
有一定化学稳定性和良好的介电性能。
它还有很好的成型加工性能以及能与其他塑料和橡胶相混熔的特点。
ABS塑料的外表可以电镀。
ABS树脂的缺点是耐热性不高,耐低温性不好,而且不耐燃、不透明,耐气候性不好,特别是耐紫外线性能不好。
2.ABS塑料的成型特性:
1〕、使用ABS塑料成型塑件时,由于溶体的黏度值较高,注射成形的压力值高,所以塑件对型芯的包紧力较大,为便脱模,塑件应采用较大的脱模斜度;
2〕、ABS塑料的溶体黏度高,制品易产生熔接痕,设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力,流道长度短一些;
3〕、ABS塑料吸湿性强,易吸水,成型前应进展枯燥处理;
4〕、在正常成型条件下,ABS塑件的尺寸稳定性好。
3.ABS塑料注射成型工艺参数见表2-2
表2-2ABS塑料注射成型工艺参数
参数
取值围
选取数值
密度ρ
1.02~1.05g/cm2
1.03g/cm3
收缩率S
0.3%~0.8%
0.5%
180
220
60
80
3
20
25
48
2.3轴端盖塑料件的参数
2.3.1塑件的体积和质量
由Proe软件分析得制件的体积为8.64cm3,ABS密度为1.03
g/cm3,质量约为8.9g。
2.3.2塑件成型的投影面积
塑件成型的投影面积为S=3.14×
17.5×
0.01=9.62cm2
第三章注射设备的选用
3.1选用注射机的方法和原那么
1、使用现有设备
2、根据每次成型件数按满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择适宜的注射机。
3.2注射机的选用
根据轴端盖塑件的大小注射机选用XS-ZY-250型螺杆式注射机
XS-ZY-250型注射机的主要参数:
见表3-1
表3-1XS-YZ-250型注射机的主要参数
理论注射容积/cm3
250
螺杆直径/mm
50
注射压力/MPa
130
锁模力/KN
1800
最大开模行程/mm
500
拉杆间距/mm×
mm
448×
370
模具最大厚度/mm
350
模具最小厚度/mm
200
喷嘴球头半径/mm
18
模具定位孔直径/mm
125
顶出力/KN
30
模板尺寸/mm
598×
520
喷嘴孔直径/mm
∮4
注射时间/s
2.0
注射机顶出形式:
机械式顶杆顶出,单根顶杆设在中心。
3.3注射机重要参数的校核
3.3.1最大注射量的校核
注射机的额定注射量是:
250cm3;
塑件体积:
8.64cm3,每次成型2个塑件;
浇注系统体积大约为20cm3;
实际注射量=8.64×
2+20=37.28cm3﹤250×
80%=200cm3,最大注射量符合要求。
3.3.2注射压力校核
ABS塑料的注射压力为70~90MPa,取80Mpa;
XS-YZ-250注射机的注射压力为130Mpa;
注射机的注射压力满足要求。
3.3.3锁模力校核
注射机锁模力为1800KN;
单个塑件在分型面上的投影面积为9.62cm2;
浇道凝料为20cm2;
注射时模具的膨胀力=〔2×
9.62+20〕×
80=76.52×
80=313.9KN﹤1800KN,锁模力符合要求。
3.3.4开模行程校核
模具开模后为了能取出塑胶件,要求有足够的开模距离,本次模具使用的注塑机的开模行程是给定的,不受模具厚度的影响,当模具的厚度变化时,可由其调模装置调整。
只要使得注塑机最大开模行程大于模具所需的开模距离就符合注塑的要求。
既:
Smax≧S
Smax为注射模具的最大开模距离,Smax=500mm;
S为模具所需的开模距离;
由制件尺寸和浇注系统大小知S=39+45=84mm;
Smax=500mm﹥S=84mm;
开模行程符合要求。
综上所述:
XS-YZ-250螺杆注射机符合要求。
第四章塑料注射模具设计
4.1型腔的数目和分布
确定型腔数目时要考虑的因素:
1、满足注射机的最大注射量
2、锁〔合〕模力
3、塑件精度
4、经济性
4.1.1型腔数目n确实定方法:
1、按注射机的最大注射量确定型腔数目
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