調(diào)料盒注塑模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,調(diào)料,注塑,模具設(shè)計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 摘要 本課題主要是針對調(diào)料盒的注射模具設(shè)計，該調(diào)料盒材料為ABS，適用于生活用品，通過對塑件進行工藝的分析和比較，最終設(shè)計出一副注塑模。該模具從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細的設(shè)計，同時也簡單的編制了模具的加工工藝。根據(jù)題目設(shè)計的主要任務(wù)是調(diào)料盒注塑模具的設(shè)計，也就是設(shè)計一套模具來生產(chǎn)塑料產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化來提高產(chǎn)量。 關(guān)鍵詞：調(diào)料盒、推出系統(tǒng)、ABS 目錄 前言 1 1.塑件分析 2 1.1功能分析 2 1.1.1尺寸精度分析 2 1.1.2表面質(zhì)量分析 2 2.成型工藝分析 3 2.1塑件選材 3 2.2塑件的成型工藝參數(shù)確定 3 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 3.1分型面的選擇 4 3.2型腔布局 4 3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5 3.3.1主流道的設(shè)計 5 3.3.2分流道的設(shè)計 6 3.3.3澆口的設(shè)計 6 3.4推出機構(gòu)設(shè)計 7 3.4.1推出方式的選擇 7 3.4.2推桿位置的選擇 7 3.5模架類型的選擇 7 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 7 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 8 3.8開模順序設(shè)計 9 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 10 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算 10 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 11 4.3初選注射機 13 4.3.1注塑量的計算 13 4.3.2鎖模力的計算 13 4.3.3注塑機的選擇 13 4.4其他尺寸計算 14 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 14 4.4.2其他結(jié)構(gòu)尺寸 15 4.5校核注塑機 15 4.5.1開模行程 15 4.5.2最大注射量的校核 15 4.5.3注射壓力的校核 16 4.5.4鎖模力的校核 16 5. 模具裝配圖繪制 17 總結(jié) 18 致 謝 19 附錄 20 參考文獻 21 前言 塑料模具是模具中的一個大類，在中國，其產(chǎn)值約占全部模具的1/3。近年來，塑料模具的質(zhì)量、技術(shù)和制造能力發(fā)展很快，有些已達到或接近國際水平。塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點是制造簡、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達國家低許多，約為發(fā)達國家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化。因此，我國要從一個制造業(yè)大國發(fā)展成為一個制造業(yè)強國，必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平，提高模具設(shè)計與制造水平，提高國際競爭能力。 第 21 頁 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1.塑件分析 本塑件為家用常見的調(diào)料盒。材料ABS。見圖1-1 圖 圖1-1塑件3D圖 1.1功能分析 1.1.1尺寸精度分析 該塑件為調(diào)料盒，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)批量大，塑件尺寸公差等級MT7，尺寸精度不高，比較容易加工。 1.1.2表面質(zhì)量分析 該塑件為調(diào)料盒，其材料為ABS，結(jié)構(gòu)為一個長方形塑料盒子，中間有兩個隔板，結(jié)構(gòu)較為簡單，易注塑成形。該塑件尺寸為100×50×30，壁厚為2mm，中間隔開的距離分別為30,32,30。該塑件表面除要求沒有熔接痕、氣痕、飛邊、毛刺等產(chǎn)生缺陷外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故表面質(zhì)量公差等級為Ra0.8。 2.成型工藝分析 2.1塑件選材 ABS是由丙烯腈(A).丁二烯（B）.苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的綜合力學性能。ABS無毒、無味、不透明，色澤微黃，可燃燒。有良好的機械強度和極好的抗沖擊強度，有一定的耐油性和穩(wěn)定的化學性和電氣性能。要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在60—80℃。ABS比熱容低。塑化效率高，凝固也快，成形周期短，故適用于日常生活用品的加工。 主要用途；ABS廣泛用于家用電子電氣、工業(yè)設(shè)備及日常生活用品等領(lǐng)域，如計算機、電視機、凈水加熱器等的殼體；工業(yè)機械中的齒輪。泵葉輪、軸承。把手。儀器儀表盤等；玩具、包裝容器。家具、安全帽、農(nóng)用噴霧器等。 2.2塑件的成型工藝參數(shù)確定 塑料品種 LDPE 化學穩(wěn)定性 良好 密度 1.02-1.20g/cm3; 收縮率0.3-0.8％； 料筒溫度 后段150℃-170℃，中段165℃-180℃，前段噴嘴溫度170℃-180℃； 預(yù)熱溫度80℃-90℃，預(yù)熱時間2-3h； 噴嘴溫度 170℃-180℃； 模具溫度 50℃-80℃； 注射壓力 60-100MPa; 成型時間 注射時間 20-90S，保壓時間0-5S，冷卻時間20-120S； 成型特點 ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此，成型加工前應(yīng)進行干燥處理，在正常的成型條件下，壁厚。熔料溫度對收縮率影響極小。有一定的耐油性和穩(wěn)定的化學性和電氣性能。 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1分型面的選擇 分型面選擇的 （1）分型面應(yīng)選在最大截面處 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件脫模 （3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求 （5）分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 （5）分型面的選擇要便于模具的加工制造 （6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 綜上：以塑件的結(jié)構(gòu)形狀分析，分型面應(yīng)放在最大截面處。見圖3-1 圖3-1 分型面的選擇 3.2型腔布局 該塑件精度要求一般，尺寸不算大，我采用一模多腔的形式。考慮到模具制造成本和生產(chǎn)效率，初步采用一模兩腔的模具形式。見圖3-2 圖3-2型腔布局圖 3.3澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 3.3.1主流道的設(shè)計 主流道垂直于分型面，通常設(shè)計在模具的中間，為了主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其角度為5°～10°。見圖3-3 圖3-3主流道襯套圖 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.3.2分流道的設(shè)計 由于該塑件尺寸較小，精度不高，因此分流道采用平衡式排布，有利于熔料平衡流動，保證各型腔產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性，常用的分流道的截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式?？紤]塑件的形狀長度較長，為使塑料快速填充，便于塑件凝固冷卻均勻。 因此，該分流道設(shè)計為圓形截面。 3.3.3澆口的設(shè)計 澆口形式主要有直接澆口、側(cè)澆口、點澆口，潛伏式澆口等。 由于該塑件外觀質(zhì)量要求不高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單。綜合考慮使用點澆口。它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式。點澆口是最典型的小斷面澆口，其優(yōu)點是對澆口位置限制小，可以比較自由的選擇進料補給。塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力小，特別是澆口附近，凍結(jié)快可縮短成型周期。多型腔模具中，容易實行各型腔均衡進料。澆口位置在塑件的中心位置。見圖3-4 圖3-4澆口布局圖 3.4推出機構(gòu)設(shè)計 3.4.1推出方式的選擇 根據(jù)實際情況與材料的選用和注射的壓力，塑件的形狀特點，不需要很大的推力，所以采用推桿推出。推桿推出設(shè)置方便，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，應(yīng)用最為廣泛。 3.4.2推桿位置的選擇 推桿的位置應(yīng)選擇在脫模阻力最大的地方。 塑件各處的推模阻力相等時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。推桿位置見圖3-5 圖3-5 推桿分布 3.5模架類型的選擇 根據(jù)整體嵌入式的型芯型腔布局以及相互的位置尺寸，塑件的進澆方式為點澆口進澆，又考慮到導柱、導套的布置等，同時參考模架選擇的原則，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架可確定選用簡化細水口FCI型 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 為盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡，滿足塑料成型要求，縮短成型周期。 再根據(jù)塑料ABS的特性，流動性好，故不需要采用加熱系統(tǒng)所以只采用冷卻系統(tǒng)。 7 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷卻形式有普通冷卻、內(nèi)模轉(zhuǎn)模胚冷卻 、隔水片冷卻、噴泉式冷卻、平面環(huán)形冷卻、立體環(huán)形冷卻、螺旋式冷卻等。因塑件的結(jié)構(gòu)較為簡單，模具結(jié)構(gòu)也不復雜，所以采用普通冷卻的方式。普通冷卻是最常見的冷卻方式，分為平行冷卻和連續(xù)冷卻。因考慮成型面積比較平坦所以選用平行式冷卻回路。 見圖3-6 圖3-6冷卻系統(tǒng) 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 塑料熔體在填充模具型腔過程中，必須有序地排出型腔內(nèi)的空氣以及塑料受熱產(chǎn)生的氣體，這些氣體必須及時排處，否則會由于充填不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。 該模具是小型模具，完全可以通過分型面與型芯的間隙排氣，并利用鑲塊、頂針與型芯之間的配合間隙進行排氣。故不需另設(shè)排氣系統(tǒng)。 3.8開模順序設(shè)計 在注射液壓缸的作用下，塑料熔體通過注射機噴嘴經(jīng)過模具澆注系統(tǒng)進入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型后開模，開模時，動模開始向后運動，水口板與B板為第一分型面打開，小拉桿拉住冷料穴，冷卻系統(tǒng)被拉開，塑件包緊型芯，跟著動模一起向后運動，動模繼續(xù)向后運動，開閉器被迫打開，A板與B板之間為第二分型面打開，行駛到一定距離時，塞打螺絲小拉桿會拉住A板，限制A板的運動距離。動模繼續(xù)向后運動，當注射機頂桿碰到推件板固定板，動模繼續(xù)后退，相對于推件板固定板向前推出推桿推出塑件。和澆注系統(tǒng)凝料，至此完成一次注射過程。 合模時，在導柱、導套的導向和定位作用下，注射機的合模系統(tǒng)帶動動模部分向前運動，當B板碰到A板上的開閉器時，A板跟著B板一起往前運動，當B板與水口板合在一起時，動模繼續(xù)往前運動，當A板擠進開閉器時，A板與B板重合，合模結(jié)束。 圖3-7 開閉器 限位桿 注：詳細零件見附頁 9 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算 圖4-1 型腔圖 型腔徑向尺寸及深度尺寸計算： LM=(LS+LSSCP-3/4Δ)+δ 0 HM=(HS+HSSCP-2/3Δ)+δ 0 注：詳細尺寸見附頁 圖4-2型芯圖 型芯徑向尺寸及深度尺寸計算： LM=(LS+LSSCP+3/4Δ)0 -δ HM=(HS+HSSCP+2/3Δ)0 -δ 注：詳細尺寸見附頁 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 產(chǎn)品投影面積S=5000 11 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 表4-1 普通塑件模具模架與鑲件大小的選擇 圖4-3 型芯型腔尺寸 所以 A=45 B=25 C=50 H=40 D=25 E=20 型腔長度L=2（D﹢?D）﹢l=130mm 型腔寬度I=2（D﹢?D）﹢i=80mm 型腔高度H=X﹢E=50mm 根據(jù)表4-1與圖4-3結(jié)合，計算出的模板周界尺寸與標準尺寸模板的尺寸相符，一般向較大的尺寸選。另外，在壁厚的位置上應(yīng)有足夠的位置安裝其他的零部件。 標準尺寸的選取 定模座板 300×300×42 水口板 250×300×25 定模板 250×300×80 動模板 250×300×80 模腳 300×90×48 動模座板 300×300×25 4.3初選注射機 4.3.1注塑量的計算 塑件單體體積約為V=150cm3，兩個約為300cm3 ABS的密度為ρ=1.01g/cm3，即注射量為m=ρV=1.01g/cm3×300cm3=303g 式中，ρ參考相關(guān)資料取1.01g/cm3 4.3.2鎖模力的計算 計算鎖模力有兩個重要的因素 1） 投影面積 2） 模腔壓力 S=5000mm2 兩個約為10000mm2，ABS平均壓力不超過100MPa，故鎖模力 Fm=10000mm2×60MPa=600KN 4.3.3注塑機的選擇 該產(chǎn)品材料為ABS，根據(jù)材料ABS注射成形的工藝參數(shù)，注射機類型 螺桿式，注射壓力為70-90；鎖模力為600KN根據(jù)注射機的主要技術(shù)參數(shù)，初步選定注射機SZY-300 注射方式 螺桿式 最大注射量 320cm3 螺桿直徑 60mm 注射壓力 125Mpa 注射行程 170mm 鎖模力 1400KN 最大開（合）模行程 340mm 模具最大厚度 355mm 模具最小厚度 130mm 噴嘴圓弧球半徑 12mm 噴嘴孔直徑 4mm 表4-3注射機的相關(guān)參數(shù) 4.4其他尺寸計算 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 圖4-4 澆注系統(tǒng)尺寸 4.4.2其他結(jié)構(gòu)尺寸 推桿的尺寸 圖4-5 推桿尺寸 導柱導套尺寸 圖4-6導柱導套 4.5校核注塑機 4.5.1開模行程 注射機開模行程應(yīng)大于模具開模時，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離。 則校核合格條件為： Smax=S0-Hm≥H1+H2+(5-10)mm 式中：S0----最大開模行程 Hm----模具閉合厚度 H1----塑件的推出距離 H2 ----塑件的總高度 代入上式得：355mm≥130mm 綜上計算所得，所選注射機符合要求。 4.5.2最大注射量的校核 為了保證注塑成型，塑料制品和凝料的體積不應(yīng)超過注射機最大注塑量的80％。 當塑料注塑成型機最大注塑量以最大注塑容積標定時，按下式校核： KV0≥V=nV1+V澆 式中：V0----塑料注塑成型機最大容積，cm3 V----塑件的體積（包括塑料制品、澆道凝料和飛邊），cm3 V1----一個塑件的體積， n----型腔cm3 K----塑料注塑成型機最大注射量的利用系數(shù)。取K=0.8 代入上式得：300cm3≥240cm3 4.5.3注射壓力的校核 注塑加工時所需注塑壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸，注塑機類型、噴嘴及模道的阻力等因素有關(guān)。 該塑件材料為ABS，其注塑壓力為70-90Mpa,所選注射機最大注塑壓力為125Mpa 符合要求。 4.5.4鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力，是指注射機的合模機構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力。 即 F≥KPA/1000 ?? 式中??? F ----注射機的分稱鎖模力，N ??????? P ----模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力） ??????? A ----塑件、流道、澆口在分型面上的投影面積之和 K為系數(shù)取1.1-1.2 經(jīng)過計算，符合要求。 5. 模具裝配圖繪制 見圖5-1 圖5-1裝配圖 此模具采用的是一模兩穴的模具結(jié)構(gòu),澆口采用的是點澆口,有水口板,無墊板,無推件板的細水口模架。 塑件表面要求不高,所以分型面選擇最大截面處塑件的上表面。由于塑件需要的推力不是很大,即采用推桿推出,復位桿復位的方式。 在注射液壓缸的作用下，塑料熔體通過注射機噴嘴經(jīng)過模具澆注系統(tǒng)進入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型后開模，開模時，動模開始向后運動，水口板與B板為第一分型面打開，小拉桿拉住冷料穴，冷卻系統(tǒng)被拉開，塑件包緊型芯，跟著動模一起向后運動，動模繼續(xù)向后運動，開閉器被迫打開，A板與B板之間為第二分型面打開，行駛到一定距離時，塞打螺絲小拉桿會拉住A板，限制A板的運動距離。動模繼續(xù)向后運動，當注射機頂桿碰到推件板固定板，動模繼續(xù)后退，相對于推件板固定板向前推出推桿推出塑件。和澆注系統(tǒng)凝料，至此完成一次注射過程。 總結(jié) 大學三年的學校生活馬上就要結(jié)束了，緊接著就要步入社會。作為模具專業(yè)的學生，畢業(yè)設(shè)計是我們一個重要的歷程。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，讓我對模具的設(shè)計又有了深的理解，對模具的結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計所需要的步驟都有了深刻的了解。通過一個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了，瞬間感覺到輕松，也有了一種成就感。這一月的辛勤終于有所收獲。在設(shè)計過程中，老師和同學也給了我很多的幫助，首先要感謝老師，在這一個月的設(shè)計中，老師一直在陪伴著我們，教會了我很多知識和道理。通過老師的引導，也讓我少走了很多的彎路，加深了我對知識的理解。還要感謝同學，通過與同學之間的討論，讓我有了很多好的思路。這次的設(shè)計肯定有很多不足的地方，需要我步入社會后，通過實踐才能更準確。這次的設(shè)計讓我記憶深刻，全身心的投入其中，雖說很辛苦，但是感覺很有成就感。但總體來說這次的畢業(yè)設(shè)計讓我對模具設(shè)計的基本步驟以及相關(guān)參數(shù)的選用、計算以及校核都有了進一步的加深。最后，本次的設(shè)計為我們以后步入社會打下來一定的基礎(chǔ)。 致 謝 在這次的設(shè)計中，老師給了我很大的幫助，一個月的設(shè)計老師一直在陪伴著我們，引導著我們，讓我對模具設(shè)計的知識有了新的理解。使我最終完成了畢業(yè)設(shè)計。在這表示深刻的感謝。在設(shè)計的過程中，同學們也給了我很多幫助，通過我們之間的討論，讓我有了很多好的想法，新的思路。在這里給你們最忠誠的感謝。最后，我要向百忙之中抽時間對文本進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝。 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 附錄 圖紙 參考文獻 ［1］覃鵬翱.圖表詳解塑料模具設(shè)計技巧.電子工業(yè)出版社,2010. ［2］何文，朱淑君.注塑模具設(shè)計實例詳解.遼寧科學技術(shù)出版社,2009. ［3］屈華昌，張俊.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工藝出版社,2014. ［4］胡海青.塑料模具計算機輔助設(shè)計.北京：化學工業(yè)出版社,2003. ［5］蔡恒志.注塑制品成型缺陷圖集.化學工業(yè)出版社,2011. ［6］王鵬駒，張杰.塑料模具設(shè)計師手冊.機械工業(yè)出版社,2008. ［7］申愛民.工業(yè)設(shè)計案例全書-UG NX6.0塑料模具設(shè)計.中國鐵道出版社,2010. ［8］朱光力.塑料模具設(shè)計.清華大學出版社,2014.