模具设计与制造专业毕业设计Word下载.docx
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学生姓名:
专业模具设计与制造 年级 08级
毕业设计(论文)题目:
水壶盖注塑模具设计
评阅人:
指导教师:
(签字) 年 月日
成 绩:
系(科)主任:
(签字) 年 月 日
毕业设计(论文)及答辩评语:
摘要
在塑料材料、制品设计及加工工艺确定后,塑料模设计对制品质量与产量就具有决定性的影响。
首先模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置的选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件力学性能、应力大小、表观质量和内在质量等起着十分重要的影响。
其次,在塑件的加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度具有十分昂贵的影响。
再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模具外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。
本设计通过对水壶盖把塑件的成型工艺和结构成型工艺分析及模具型腔、分型面、浇注系统、成型零件结构推出方式、抽芯方式、排气方式、温度调节系统及有关参数等分析,确定塑件塑料的种类,组成,塑件的成型工艺方法以及模具的结构,加工方法及手段。
通过对模具的安装及调试的过程中遇到的问题分析,形成具有初步分析,解决成型现场技术问题的能力,包括初步分析诚信缺陷产生的原因和提出克服方法的能力。
为了满足市场的需要,未来的塑料模具无论是品种、结构、性能、还是加工都必将会有较快的发展,而且这种发展必须跟上时代步伐。
关键词:
模具,塑料模具,水壶盖, 模具设计,模具安装,调试
Abstract
Inplasticmaterials,productdesignandprocessingtechnologyis confirmed,plastic molddesign and productionofquality productstohave adecisiveimpact. First,the cavityshape,flow channeldimensions, surfaceroughness,sub-surface,the locationoftheinjectionand exhaustoptions, strippingmethodstodetermine methodsandstereotypes, areonthedimensionalaccuracyandshapeprecisionproducts, andmechanical propertiesofplasticparts,Stresssize,apparentqualityandinternal quality playsaveryimportant influence.Secondly, theprocessing ofplasticparts,plasticmoldstructureis reasonable,forease ofoperationwithveryhighimpact.Again,thecostofplasticmold forplastic parts haveaconsiderable impact,inadditiontosimple mold,toolingcosts aregenerallyveryexpensive,especially in largeplasticmold.
Thebottle cap design onthe plasticparts ofthemoldingprocessandstructureoftheformingprocessanalysisandthemoldcavity,sub-surface, injectionsystem,formingpartstructureof introductionmode, corepullingmeans,exhaustmeans,temperature control system and relevantparametersandotheranalysis todetermine thetypeofplasticpieces of plastic,composition, methodof moldingprocessofplasticpartsandmold thestructure,processingmethods andmeans.Throughtheinstallationandcommissioningof themold problemsencountered inthe processof analysis,theformation of apreliminaryanalysis,to resolvetechnicalissues shapingtheabilityofthescene,includingapreliminaryanalysisofdefectsingoodfaithto overcomethecausesandproposedmethods.In ordertomeet theneedsof themarket, the future ofplasticmoldeither variety,structure,performance,orprocessing are boundtobe arapiddevelopment, andthisdevelopmentmust keeppacewiththetimes.ﻫﻫKeywords:
mold, plastic mold, waterbottlecover,molddesign,moldinstallation, commissioning
第1章产品研发4
1.1水壶盖产品研发实施内容4
1.2水壶盖所用材料分析5
1.3水壶盖结构工艺性分析ﻩ5
第2章 模具设计7
2.1水壶盖注射模的初步设定ﻩ7
2.2浇注系统的设计8
2.3成型零部件结构设计ﻩ10
2.4温度调节系统设计ﻩ12
2.5结构零部件设计ﻩ13
2.6标准模架的选择ﻩ14
2.7注射机的校核15
2.8水壶盖模具装配图ﻩ16
第3章加工工艺及数控编程18
3.1导套18
3.2导柱21
3.3行腔ﻩ24
第4章 模具安装于调试ﻩ27
4.1模具的安装ﻩ27
4.2 模具的调试及日常维护30
4.3塑料成型工艺卡31
第五章总结32
致谢34
第1章产品研发
1.1 水壶盖产品研发实施内
1、产品名称:
水壶盖
2、成型方法:
在注射机上注射成型
3、产品原材料:
高密度聚乙烯(HDPE)
4、收缩率:
1.5%~3.0%
5、生产批量:
大批量
图1.1 水壶盖塑件图
1.2 水壶盖所用材料分析
1、材料名称:
高密度聚乙烯。
常增加热稳定剂,抗氧化剂增强其使用性能。
2、材料类型:
热塑性材料。
属于通用型材料
3、使用性能:
具有较高的熔点、强度和硬度,吸湿性小,并且具有较强的耐腐蚀性。
4、成型性能:
流动好,收缩率较大,需要采用相应的措施改善。
5、材料主要应用范围:
高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜,做食品、农副产品和纺织品的包装材料。
1.3水壶盖结构工艺性分析
1.3.1塑件精度分析:
该塑件尺寸精度没有特殊要求,所有尺寸均为只有尺寸,可按MT7取公差,主要公差尺寸见下表:
表1.1尺寸公差
塑件尺寸
塑件尺寸公差
外
形
尺
寸
Φ25
Φ250-1.00
Φ59
Φ590-1.84
Φ33
Φ330-1.14
47
47-01.32
26
26-01.00
18
180-0.78
R6
R6-00.48
内
Φ20
Φ20+00.88
M54
M54+01.54
23.5
23.5+00.88
25
20.5+00.78
R3
R3+00.38
1.3.2塑件表面质量分析:
该塑件表面尺寸没有特殊要求,一般情况下要求外表面光洁,表面粗糙度可以取到Ra=0.8μm,,没有特殊要求,塑件内部粗糙度可以取Ra=3.2μm。
1.3.3塑件结构工艺分析:
(1)、形状:
回转体壳形文件,不需要侧抽,塑件内有M54X3的螺纹。
为了加工方便,去掉塑件顶部外螺纹。
(2)、脱模斜度:
需要设计脱模斜度,脱模斜度设计为1o
(3)、防变形:
不需要设计加强筋。
内圆角R=1mm。
(4)、壁厚:
壁厚2.5mm,切壁厚均匀。
(5)、支承面:
不需要支承面。
(6)、嵌件:
不需要嵌件
1.3.4 塑件相关量的计算:
体积:
V=π(29.52-272)X26+π(16.52-102)X3+π(12.52-102)X18=15391.5mm3
密度:
ρ=0.95g/cm3
质量:
m=ρv=15391.5x0.95/1000=14.6g
最大投影面积:
S=πx 29.52=2732.59mm2
第2章模具设计
2.1水壶盖注射模的初步设定
2.1.1定以及注射机的选择:
因为该塑件需要大批量生产,因此,选用型腔数n=4,单个体积v=15391.5mm3,所以总体积V总=4v=61566mm3=61.566cm3。
因此可以选用CS-2Y-125型号的注射机。
2.1.2分型面的确定:
如图2.1
图2.1分型面示意图
2.1.3型腔分布示意图:
图2.2型腔分布示意图
2.2 浇注系统的设计
2.2.1 交口的选择:
该注射模为一模多腔模具,切水壶盖为中小型塑件,因此可以选用侧浇口。
2.2.2浇口的设计:
侧浇口厚度t=1mm,宽度b=2mm,长度l=1mm。
2.2.3分流道的形状和尺寸的设定:
分流道开设在定模分型面上,其界面形状为半径为2mm的半圆形,分流道的长度L=10mm。
2.2.4浇注系统有关设计图
图2.3 主流道及浇口设计图
图2.4交口套
图2.5 定位环
2.3成型零部件结构设计
2.3.1成型零部件草绘图:
图2.6成型零部件
2.3.2设计说明:
茶壶盖注塑模具为一模多腔,为了节约材料,可以采用整体嵌入式凹模。
由于该塑件有内螺纹,为了便于脱模,所以采用成型零部件和圆柱型芯组合式凸模。
2.3.3成型零部件工作计算:
表2.1成型零部件尺寸
类别
零件名称
计算公式
凹模或型芯工作尺寸
凹
模
颈
项
Φ250-1.00
LM=[Ls+LsS-3/4Δ]0+δz
φ24.75+00.3
Φ590-1.84
φ58.8+00.61
Φ330-1.14
φ32.805+00.38
R6-00.48
R5.76+00.16
深度
尺寸
47-01.32
HM=[Hs+HsS-2/3Δ]0+δz
47.06+0.44
26-01.00
25.85+00.33
180-0.78
17.84+00.26
型芯
颈项
Φ20+00.88
LM=[ls+lsS+3/4Δ]-0δz
φ21.06-00.39
M54+01.54
M56.235-00.51
R3+00.38
R3.345-00.13
23.5+00.88
hM=[hs+ hsS+2/3Δ]-0δz
24.057-00.29
20.5+00.78
21.43-00.26
收缩率S=2%
2.4温度调节系统设计
2.4.1温度调节方法选择:
于高密度聚乙烯流动性好,所以采用常温水即可对模具冷却,并且可以通过水的流量来控制模具温度。
2.4.2冷却系统设计:
凹模为回转体,可应采用螺旋式冷却水道。
为了均匀冷却,应该从浇注系统进料口处进水。
由于凸模是由壳形成型零部件和圆柱型芯组合而成,切壁厚比较薄,自然温度下可以冷却,因此不需设计冷却系统。
2.4.3凹模冷却系统设计草图
图2.6冷血系统
2.5结构零部件设计
——导柱、导套
图2.7导柱导套
导柱:
带头导柱,直径D=30,长度L=160,与模板配合长度L1=80。
导套:
带头导套,直径D=30,长度L=90。
2.6标准模架的选择
表2.2 标准模架尺寸
代码
名称
W
动、定模板宽
300
W5
螺钉横向距离
156
L
动、定模板长
W6
导柱横向距离
234
W1
动、定模座板宽
350
W7
紧固螺钉横向距离
240
W2
垫块宽
58
L1
螺钉纵向距离
240
W3
推板宽
180
L2
吊环扣纵向距离
240
A
动模板后
60
L3
紧固螺钉纵距离
138
B
定模板后
80
L4
导柱纵向距离
234
C
垫块长
90
L5
H1
动、定模板厚
L6
H2
支撑板厚
45
L7
H3
推件板厚
30
D1
导柱直径
30
H5
推杆固定板厚
20
D2
吊环口直径
H6
推板厚
M1
紧固螺钉螺母尺寸
14
W4
吊环口向距离
10
M2
螺钉螺母尺寸
12
2.7注射机的校核
2.7.1注射量的校核:
塑料需要塑料的体积V=15.4 x 4=61.6cm3;
浇注系凝料的体积V1=1.67cm3;
所以模具所需总注射量V总=V+V1=63.27cm3;
注射机的最大注射量为125cm3,可以满足注射量要求。
2.7.2注射机锁模力校核:
根据分析,所选注射机符合锁模力要求。
2.7.3安装校核:
模具的总高度H=2H1+A+H3+B+2H2+C
=2 x25+60+30+80+2x45+90=400mm
所选注射机的模具最小安装厚度Smin=200mm,最大安装厚度Smax=300mm。
比较可知,所选注射机最大安装厚度不能满足模具要求。
2.7.4最大开模行程校核:
水壶盖为单分型面,因此开模行程S=H1+H2=47+85+8=140mm。
综上所述,可以选用XS-ZY-500型号的注塑机。
2.8水壶盖模具装配图
2.81二维装配图:
图2.7二维装配图
2.8.2三维装配图及爆炸图:
图2.8三维装配图
第3章加工工艺及数控编程
3.1导套
图3.1导套
3.1.1机械加工工艺过程卡:
表3.1 导套加工工艺卡
机械加工工艺卡
产品名称
零件图号
共几页
导套
1
工件材料
T8A
毛坯种类或材料规格
棒材Φ50
总工时
工序号
工序名称
工作简要内容
设备名称及型号
夹具
车间
量具
工作定额
1
下料
按尺寸Φ50 x95mm切断
锯床
2
车
(1)车两端面保证长度92.5mm
(2)车钻Φ30mm内孔至Φ29mm(通孔)
(3)车镗Φ30mm内孔至Φ29.6mm
(4)车镗Φ30mm内孔至尺寸
车床
3
(1)车Φ47外圆至Φ47.4并倒角
(2)车Φ42外圆至尺寸
(3)车端面至尺寸
4
检验
5
热处理
渗碳淬火58~62HRC,保证深度0.8~1.2
6
磨
(1)磨内孔Φ30留研磨余量0.01
(2)棒芯装夹,磨Φ47外圆至尺寸
磨床
7
研
(1)研磨内孔Φ30和R2圆弧至尺寸
8
3.1.2数控编程
O0002
N10 T0101S900M03;
N20 G00X50.0Z10.0;
N30G01 Z0F0.5;
N40X42.0;
N50 Z-80.0 ;
N60X47.0;
N70Z-90.0;
N80G00 X100.0 Z100.0;
N90MO5;
N100T0202S600M03
N110 G00 X0 Z10.0;
N120 G74X0 R1;
N130 G74 Z-90.0Q20 F0.1;
N140G00X100.0Z100.0;
N150M05;
N160M30;
3.2导柱
图3.2 导柱
3.2.1机械加工工艺过程卡
表3.2导柱加工工艺卡
导柱
T8A
棒材Φ35
按尺寸Φ35x165mm切断
(1)车端面保持长度162.5mm,钻顶尖孔;
(2)掉头车端面至尺寸160mm,钻顶尖孔;
双顶尖装夹,按图样尺寸车出全部外圆柱表面,并倒角
4
5
淬火回火至50~55HR
钳修
研磨两端顶尖孔寸
磨Φ30m6和Φ30f6,留0.001mm研磨余量。
并磨10°
锥面
研磨Φ30m6和Φ30f6至尺寸,抛光圆角R2和10°
9
3.2.2 数控编程
O0003
N10 T0101S900M03;
N20 G00X48.0Z2.0;
N30G71 U1.0R0.3;
N40G71P50 Q120U0.5R0.05 F1.0;
N50G00X0S1200;
N60G01G42Z0F0.05;
N70X24.0;
N80 G03X28.0W-2.0R2.0;
N90G01X30.0 Z-10.0;
N100Z-152.0;
N110 X45.0;
N120Z-160.0;
N130G40 G00X100.0 Z100.0;
N140G70 P50 Q120;
N150 M005;
N160M30;
3.3 行腔
图3.3 型腔
3.3.1机械加工工艺过程:
表
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