毕业设计论文塑料量杯注塑模具设计.docx

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1、随着近代工业的发展，塑料成为一种新材料也发展起来了，且应用日趋广泛。它在国发经济中许多领域不同程度地替代了金属、木材及其他材料，成为当前社会使用的一大类材料。只有迅速地发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的塑件产品，在国民经济中各领域充分地发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。注塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高注塑成型设备的革新成型工艺的成熟而改进，而且随着

2、计算机技术，快速造型技术，数值模拟技术、数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展。注塑成形工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随高分子材料合成技术的提高，注塑成型设备的革新，成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术快速造型技术，注塑成模拟技术，数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展，注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在机械化工、军事国防，家用电器等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高，复杂度高，一致性高，生产率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和广泛的发展前景。本次设计是知识的一次综合性总结与运用，通过本次设计，提高了对模具的理性认识，掌握了设计步骤，能够更加系统地串联

3、了4年的专业知识，使模具这块知识在认识中合理化，系统化。本说明是依据实用注塑成型及模具设计以及相关的参考书籍而编写成的，本模具是幅比较简单的注塑模具。本说明介绍了设计的任务要求，模具加工的一系列步骤，在叙述中文字与图形杨互补充说明，能够更详尽地展出了本人的编写内容。由于编者水平有限，在设计过程中不妥和错误之处在所难免，恳请老师的批评与指正，以便得心修正。在此表示忠心的感谢！本课题主要是介绍了在AUToCAD、UG环境下，塑料量杯的注射模具设计与加工过程。着重分析了设计的整个流程，包括产品二维和三维造型及材料性能分析。然后进行成型零件设计、以及注射成型设备的选用和成型工艺参数的确定，在此基础上对

4、模具零部件进行细部设计修改。塑料塑料量杯采用点胶浇口，推件板完成顶料，该模具结构紧凑，工作可靠，生产效率高。最后分析了模具的工作过程，对模具结构与注射机的匹配进行了校核。关键词：浇注系统，推出机构，型芯，型腔塑料量杯前言1摘要2绪论11塑料量杯塑件的工艺分析31. 11*3412塑件成形工参数确定52模具基本结构设计及模架选择72. 1确定成形方法72. 2型腔布置71.1 3分型面设计82.4 浇注系统设计92.5 脱模机构设计142. 6导向机构的设计142. 7选择模架153选择成形设备173.1 注塑机的选择173.2 工艺参数的校核184模具结构尺寸的设计计算204.1型腔尺寸计算2

5、14.3模具冷却、加热系统计算236模具总装图及模具的装配、试模276.1 模具总装图及模具的装配276.2 模具的安装试模275c遛132参考文献33模具的重要意义：模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业，模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就

6、不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。塑料制品和注射成形在模具业的重要地位：塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一

7、种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。模具在我国的发展历程：过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料

8、制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重耍条件。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。前景展望：我国进入实施国民经济和社会发展的第十三个

9、五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。1塑料量杯塑件的工艺分析1.1 塑件成形工艺分析如图1-1为塑料量杯的二维工程图及实体图，单位mm。图1-1塑件图及实体图产品名称：塑料量杯产品材料：聚丙烯PP聚丙烯为白色蜡状固体，是一种高结晶度材料，是常用塑料中最轻的，密度仅为090gCm3-0.91gcm3.由于聚丙烯不仅化

10、学性能稳定，其他渗透性低，吸水性小，介电性能高，而且还具有无毒，无味，原料易得，价格低廉，加工容易等优点，被广泛用于电气，化学，食品，机械制造，以及农业，医药卫生，家庭日用等各个方面。1）基本特性聚丙烯熔点为164170,耐热性好，能在100C以上的温度下进行消毒灭菌，其最高使用温度可达到150C,最低使用温度为T5C,低于-35C时会脆裂。因为不吸水，所以聚丙烯的绝缘性能不受湿度的影响。但在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入防老化剂。2）成型特点聚丙烯成型收缩范围大，容易发生缩孔、凹痕及变形；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；聚丙烯成型的适宜模具温度为

11、20C60C。注塑工艺条件1、干燥处理如果储存适当则不需要干燥处理2、染色与装饰PP染色性较差，色粉在塑料中扩散不够均匀，大塑件尤为明显。PP塑件表面若需喷油移印等装饰，须先用PP底漆擦拭。3、熔化温度因PP高结晶，所以加工温度需要较高。前料筒200C240C,中料筒170C200C,后料筒160C190C,注意不要超过275.实际上为减少飞边、收缩等缺陷往往取偏下限料温。4、模具温度20oC-60oC,建议使用50C左右。结晶程度主要由模具温度决定。模具温度太低，塑件表面光泽差，甚至无光泽；模具温度太高，则容易发生翘曲变形、收缩凹陷等。5、注射压力PP成型收缩率大，尺寸不稳定，塑件容易变形收

12、缩，可采用提高注射压力及注射速度、减少层间剪切力使成型收缩率降低，但PP流动性好，注射压力大时容易出现飞边，且有方向性强的缺陷，注射压力一般为70MPa-140MPa（压力太小会收缩明显），保压压力取注射压力的80%左右，宜取较长的保压时间补缩及较长的冷却时间保证塑件尺寸、变形程度。6、注射速度PP冷却速度快，宜快速注射，适当加深排气槽来改善排气不良。如果塑件表面出现凹陷，也可以使用较高温度下的低速注射。应注意的是，高结晶的PP高分子在熔点附近，其容积会发生很大变化，冷却时收缩及结晶化导致塑件内部产生气泡甚至局部空心（这样会影响制件机械强度），所以调节注射工艺参数要有利于补缩。塑件质量：该产品

13、材料为聚丙烯,由上得知其密度为0.91-0.94gcm3,收缩率为1.5%-3.0%,计算出聚丙烯平均密度为0.92gcm3,可根据塑件形状进行计算得到塑料量杯的体积。通过计算得：塑件的体积V=14.3cm3用三维建模分析知塑件体积为体积：V=14.3cm3,单侧投影面积为：A=2826mm2,由于此模具浇注系统采用点浇口，其浇注系统凝料较大，估计浇注系统的体积为5.72cm3,由于采用的是一模2腔V总=2X14.3+5.72=34.32cm3(3-1)PP的密度是0.92克/立方厘米。所以总体质量0.9234.32=30g塑件要求：塑件外侧表面光滑，外观质量要求高1.2 塑件成形工艺参数确定

14、1.2.1 聚丙烯成形的工艺参数：查文献表13得：模具温度：3060C喷嘴温度：150170C料筒温度：前段温度：170190C中段温度：165180C后段温度：15016(TC注射压力：80130MPa保压压力：4060MPa塑化形式：螺杆式喷嘴形式：通用式注射时间：25S保压时间：1540S冷却时间：1540S成形周期：4090S1.2.2 关于聚丙烯设计时应考虑的问题：合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能，成形预热。流道和浇口的设计应考虑尽量减少阻力。采用不锈钢制做型腔或采用镀铭进行型腔表面耐腐蚀处理。2模具基本结构设计及模架选择2.1 确定成形方法塑件采用注

15、射成形法生产。因为该产品设计为大批量生产，故设计的模具需要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。2.2 型腔布置2.2.1 注意的问题或原则根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。据设计要求可知，由于该塑件形状较简单，质量较小，且需要大批量生产所以模具选用一模两腔结构且平衡布置，采用双分型面注塑模，浇口形式采用点浇口进料，这样模具尺寸较小，制造加工方便，利于充满型腔，塑件质量高，生产效率高，塑件成本低。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列，其排列方法如下图21所示：图2-1型腔布置示意图2.3 分型面设计2.3.1 分型面设计分型面溢料是热固性塑料注射模的