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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 學(xué)生姓名 林 志 方 班級 模具 111 學(xué)號 111304149 題 目 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 綜合成績 指導(dǎo)者評語 指導(dǎo)者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 評閱者評語 評閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會 小組 評語 答辯委員會 小組 負(fù)責(zé)人 簽字 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表 學(xué)生姓名 林志方 學(xué) 號 111304149 指導(dǎo)教師 韓艷艷 課題名稱 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 動模板 零件號 01 07 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 設(shè) 備 名 稱 型 號 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時 一次 1 銑上平面 75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 2 1 200 min 800r min 一次 1 銑下平面 75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 2 1 200 min 800r min 一次 2 銑兩端面 20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 1 1 60 min 300r min 一次 2 銑兩端面 20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 1 1 60 min 300r min 設(shè) 計 者 林志方 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 共 1 頁 第 1 頁 零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 07 動模板 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 405 402 120 鋸床 直尺 02 粗銑 銑六面 互為直角 留單邊余量 0 5 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨六面 互為垂直 留單邊余量 0 3 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 劃線 按位置加工孔 并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀 鉸刀 攻絲刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 按熱處理工藝 淬火回火達(dá)到 43 48HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削 精磨上下平面 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 按圖紙要求進(jìn)行線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 鉗工精修 拋光 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 林志方 校對 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 定模板 零件號 01 08 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 設(shè) 備 名 稱 型 號 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時 一次 1 銑上平面 75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 2 1 200 min 800r min 一次 1 銑下平面 75 面 游標(biāo) 0 5 2 1 200 800r min 銑刀 卡尺 min 一次 2 銑兩端面 20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 1 1 60 min 300r min 一次 2 銑兩端面 20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0 5 1 1 60 min 300r min 設(shè) 計 者 林志方 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 共 1 頁 第 1 頁 零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 08 定模板 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 405 405 85 鋸床 直尺 02 粗銑 銑六面 互為直角 留單邊余量 0 5 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨六面 互為垂直 留單邊余量 0 3 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 劃線 按位置加工孔 并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀 鉸刀 攻絲刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 按熱處理工藝 淬火回火達(dá)到 43 48HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削 精磨上下平面 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 按圖紙要求進(jìn)行線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 鉗工精修 拋光 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 林志方 校對 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 系 部 材 料 工 程 系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 111 學(xué)生姓名 林志方 學(xué) 號 111304149 指導(dǎo)教師 韓 艷 艷 2014 年 4 月 20 日 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 摘 要 本次模具設(shè)計的內(nèi)容是 洗發(fā)液瓶蓋注塑模的設(shè)計 這個制品的結(jié)構(gòu)近似一 個殼體 主蓋與其上面的小蓋以鉸鏈相連 打開后 小蓋固定在一特定位置 合上 后與主蓋成一整體 設(shè)計內(nèi)容是從零件的工藝分析開始的 根據(jù)工藝要求來確定設(shè) 計的大體思路 其開始是從零件的材料選擇 接下是成型參數(shù) 密度 收縮率的確 定 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系 塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu) 注射機(jī)的選擇 模具設(shè) 計有關(guān)尺寸的計算 包括模具行腔型芯的計算及其公差的確定 注塑機(jī)參數(shù)的校核 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具冷卻 加熱系統(tǒng)計算 注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等 內(nèi)容 其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是這次設(shè)計的主要內(nèi)容 其內(nèi)容包含了模具的分型面選擇 主流道及分流道的設(shè)計與布局 推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 鉸鏈的設(shè)計等一系列模具的重要 零部件的設(shè)計加工方法和加工注意要點 塑料瓶蓋的材料選用聚丙烯 首先用 UG 進(jìn)行洗發(fā)水瓶蓋的三維造型 利用 CAD CAE 作出輔助分析 通過查閱各種資料 完成包括形狀及尺寸方面的數(shù)據(jù)運算 然后根據(jù)洗發(fā)水瓶蓋的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計了模具的型芯 型腔 脫模及整體結(jié)構(gòu) 此模 具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 動模和定模都采用了鑲拼結(jié)構(gòu) 由于生產(chǎn)批量較大 采用一模 兩腔 對排的布置方式 由于聚丙烯對熱較敏感 且此塑件的壁厚較薄 經(jīng)過計算 此設(shè)計可以不必加設(shè)冷卻水道 此外 為了縮短模具的生產(chǎn)周期 提高生產(chǎn)率 本 設(shè)計在很多地方采用標(biāo)準(zhǔn)件 例如模架 導(dǎo)柱導(dǎo)套 關(guān)鍵詞 洗發(fā)液瓶蓋 注塑模 鉸鏈 PC I Shampoo Bottle Cap Injection Molding Process and Mold Design ABSTRACT The mold design and the contents of the shampoo bottle injection mold design The structure of the products approximate a shell the main cover their above cover is connected to the hinge open small cover at a particular location close the main cover as a whole Design from parts of the process began to determine the design according to process requirements of the general idea Start is selected from the parts of the materials took over the molding parameters density shrinkage to determine the types of mold and die design the choice of dimensional accuracy and structural plastic parts injection machine mold design and calculation of the size including computing and its tolerance of the cavity mold line core the checking of the parameters of injection molding machines and mold structure design mold cooling heating system calculation injection mold standard parts selection andassembly of technical requirements and content Which mold structure design is the main content of the design contains the mold parting surface of choice sprue and shunt design and layout the introduction of agency oriented institutions the important parts of the hinge design and a series of molds design and processing methods and processing points to note Shampoo bottle is made of polypropylene First Pro E is used to form three dimensional shape of the cap of shampoo bottle CAD CAE makes an assisted analysis After reading a variety of available information the data computation of the shape and size could be completed And then the cap of shampoo bottle in accordance with the structural characteristics of the design of the mold the core cavity and the overall structure of molding The structure of this mold is rather complex the dynamic and determined mold are both adopted composite structure Due to the larger quantities of production A two mode cavity is used the arrangement of row As the polypropylene is more sensitive to heat and the thinner wall thickness of plastic parts in this design can be calculated do not need additional cooling water In addition in order to shorten the production cycle of mold and improve productivity the design adopts standard in many places such as mold lead guide sets of columns KEY WORDS shampoo bottle cap injection mold hinge PC 目 錄 1 緒論 1 1 1 概述 1 1 2 設(shè)計目的及意義 1 1 3 我國塑料模具在工業(yè)中現(xiàn)狀及展方向 1 1 3 1 塑料模具市場情況 2 1 3 2 塑料模具水平及發(fā)展趨向 2 1 4 存在的問題 4 1 5 發(fā)展展望 5 2 塑件的工藝性分析 7 2 1 塑件設(shè)計要求 7 2 2 塑件的原材料分析 7 2 3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 8 2 3 1 塑件的結(jié)構(gòu)分析 8 2 3 2 塑件尺寸精度的分析 8 2 3 3 表面質(zhì)量的分析 9 3 確定成型方案 10 3 1 塑件的體積重量 10 3 2 塑件的注射工藝參數(shù)的確定 11 4 型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計 12 4 1 分型面的選擇 12 4 2 型腔數(shù)的確定 12 4 3 確定型腔的排列方式 12 4 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 13 4 4 1 主流道的設(shè)計 13 I 4 4 2 冷料穴與拉料桿的設(shè)計 14 4 4 3 分流道的設(shè)計 14 4 4 4 澆口的設(shè)計 15 5 排氣 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算 17 5 1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 17 5 2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算 18 6 模具工作零件的設(shè)計與計算和模架選擇 20 6 1 型芯設(shè)計及計算 20 6 2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計算 21 6 2 1 型腔側(cè)壁厚度的計算 21 6 2 2 底板厚度的計算公式如下 21 6 2 3 模架選擇 22 7 注射模的導(dǎo)向及脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 23 7 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 23 7 2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 23 7 2 1 導(dǎo)柱 23 7 2 2 導(dǎo)向孔 24 7 2 3 導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 24 7 3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 25 7 3 1 脫模機(jī)構(gòu)的分類及設(shè)計原則 25 7 3 2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 25 7 3 3 脫模力的計算 26 7 4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 26 7 4 1 頂桿的設(shè)計 27 7 4 2 復(fù)位桿的設(shè)計 29 8 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核 30 II 8 1 工藝參數(shù)的校核 30 8 1 1 注射量的校核 30 8 1 2 鎖模力的校核 30 8 1 3 最大注射壓和的校核 31 8 2 安裝參數(shù)的校核 31 設(shè)計總結(jié) 33 致 謝 34 參考文獻(xiàn) 35 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 0 1 緒論 1 1 概述 本題目為洗發(fā)液瓶蓋模具設(shè)計 采用注射模具加工成型 注射成型周期短 加工效率高 利于洗發(fā)液瓶蓋這類小制件的大批量生產(chǎn) 利用注塑模具生產(chǎn)洗 發(fā)液瓶蓋是此次設(shè)計的主要內(nèi)容 同時通過查閱各種資料 完成包括形狀及尺 寸方面的數(shù)據(jù)運算 利用 UG 三維作圖軟件作圖 CAD CAE 做出輔助分析 完成 洗發(fā)液瓶蓋所需注塑模具的裝配圖和零件圖 以及詳細(xì)的說明 通過此次設(shè)計 熟悉注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀 把大學(xué)里所學(xué)的知識系統(tǒng)的應(yīng)用到實際 1 2 設(shè)計目的及意義 隨著人們水平的不斷提高 使用洗發(fā)液的人也越來越多 洗發(fā)液瓶蓋也隨 之推廣使用 因此洗發(fā)液瓶蓋的發(fā)展前景越來越廣闊 如何經(jīng)濟(jì) 技術(shù)的設(shè)計 洗發(fā)液瓶蓋模具成為一個重要的研究課題 在實際生產(chǎn)中 洗發(fā)液瓶蓋采用的 原料為 PP 加工時 一般采用注塑模具加工 塑料件具有比重小 耐水 耐化 學(xué)腐蝕 外型美觀等優(yōu)異性能 在現(xiàn)代制造業(yè)中 塑料已成為成型加工的主要材料 注塑制品廣泛用作裝 飾件 結(jié)構(gòu)件 功能件及其他的用途等工業(yè)領(lǐng)域 由于注塑件的質(zhì)量很大程度 上取決于模具的設(shè)計與制造 而注塑件千變?nèi)f化 注塑模結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變 所以 注塑模設(shè)計是一項非常復(fù)雜的知識密集型產(chǎn)業(yè) 同時激烈的市場競爭帶來越來 越快的更新?lián)Q代 對注塑模的設(shè)計和制造提出了更高的要求 預(yù)計今后隨著微型計算機(jī)的普及和汽車的輕型化 塑料制件的適用范圍將 會越來越大 塑料工業(yè)的生產(chǎn)量也將會迅速增長 塑料的應(yīng)用將會覆蓋國民經(jīng) 濟(jì)所有部門 尤其在尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中占有越來越重要的位置 1 3 我國塑料模具在工業(yè)中現(xiàn)狀及展方向 塑料模具的發(fā)展是隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的 近年來 人們對各種設(shè)備和 用品輕量化要求越來越高 這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場 塑料制品 要發(fā)展 必然要求塑料模具也隨著發(fā)展 汽車 家電 辦公用品 工業(yè)電器 建筑材料 電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來都高位運行 發(fā)展迅速 塑料模具也快速發(fā)展 2000年 我國 未包括港澳臺統(tǒng)計 塑料模具產(chǎn)值約100億 元 2004年 以發(fā)展到220億元 4年平均增長率為21 高于模具行業(yè)總體發(fā)展 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 1 速度近4個百分點 80年代以來 在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和 引導(dǎo)下 我國模具工業(yè)發(fā)展迅速 年均增速均為13 1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值 為245億 至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元 其中塑料模約30 左右 在未 來的模具市場中 塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高 1 3 1 塑料模具市場情況 我國塑料模具無論是在數(shù)量上 還是在質(zhì)量 技術(shù)和能力等方向都有了很大的發(fā)展 但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和世界先進(jìn)水平相比 差距仍然很大 一些大型 精密 復(fù)雜 長 壽命的中高檔塑料模具 每年仍然大量進(jìn)口 在總量供不應(yīng)求的同時 一些低檔的塑料模 具已經(jīng)供過于求 市場競爭激烈 一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具業(yè)有一些趨向于供 過于求 1 3 2 塑料模具水平及發(fā)展趨向 近年來 我國塑料模具水平已有較大的提高 大型塑料模具已能生產(chǎn)單套 重量達(dá)50t以上的注塑模 精密注塑模的精度已經(jīng)可以達(dá)到3um 制件精度為 0 5um的小模數(shù)齒輪模具 已達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等已能生產(chǎn) 多腔塑料 模已能生產(chǎn)一模7800腔的塑料膜 高速模具方面已能生產(chǎn)4m min以上擠出速度 的告訴塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠 雙色共擠 軟硬共擠 后共擠 再生料共擠出和低發(fā)泡鋼共擠等各種模具 在生產(chǎn)手段上 模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控 化率已有較大提高 CAD CAE CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)大 高速加工及RP RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多 模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有 較大幅度的提高 熱流道模具的比例也有較大的提高 三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一 步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高 經(jīng)過幾年的發(fā)展 在塑料模具的開發(fā) 結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了 一些新的趨向 先綜合如下 1 模具的質(zhì)量 周期 價格 服務(wù)四要素中 已有越來越多的用戶將周期 放在首位 要求模具盡快交貨 這已成為一種趨勢 為滿足用戶的這一需求 各方面的工作必須跟上 2 大力提高開發(fā)能力 將開發(fā)工作盡量往前推 直至介入到模具用戶的產(chǎn) 品開發(fā)中去 甚至在尚無明確的用戶對象之前進(jìn)行開發(fā) 這需要在有較大的把握 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 和敢冒一定的風(fēng)險的情況下進(jìn)行的 變被動為主動 目前 電視機(jī)和顯示器外 殼 空調(diào)器外殼 摩托車塑件等已經(jīng)采用這種方法 手機(jī)和電話機(jī)模具開發(fā)也 已開始嘗試 這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同 才能根據(jù)用戶 要求進(jìn)行模具設(shè)計的被動局面 事實證明 這種做法不僅是模具廠變被動為主 動 而且對開發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利 受到用戶的歡迎 青島 海爾模具公司等企業(yè)的 你給我一個概念 我還你一個產(chǎn)品 的一站式服務(wù)模 式及太倉求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè)主動開發(fā)的辦法已 經(jīng)被越來越多的企業(yè)所接受 這可能也是今后發(fā)展的一種趨向 3 隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高 過去以鉗工為核心 大量依靠技 藝的現(xiàn)象已有了很大變化 在某種意義上說 模具是一種工藝品 的概念已 逐漸被 模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品 所替代 模具 上下模單配成套 的 概念正在被 只裝不配 的概念所替代 模具正從長期以來主要依靠技藝而變 為今后主要依靠技術(shù) 這不但是一種生產(chǎn)手段的改變 也是一種生產(chǎn)方式的改 變 更是一種觀念的改變 這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高 模具精度 越來越高 生產(chǎn)周期越來越短 鉗工比例越來越低 最終促使整個模具工業(yè)水 平不斷提高 正在被社會所接受 我國模具行業(yè) 目前已有4個國家級高新技術(shù) 企業(yè) 近百個省市級高新技術(shù)企業(yè) 與此趨向相適應(yīng) 生產(chǎn)模具的主要骨干力 量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的 當(dāng)然 目前及相當(dāng)長的一 段時間內(nèi) 技藝型人才仍是十分重要的 因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的 依靠 4 模具企業(yè)及模具生產(chǎn)正在向信息化方面迅速發(fā)展 這也是一種趨向 21 世紀(jì) 信息越來越多 信息技術(shù)越來越先進(jìn)發(fā)達(dá) 信息已與人們的生產(chǎn)和生活 休戚相關(guān) 在目前的信息社會中 高水平的模具 現(xiàn)代模具企業(yè) 單單只是 CAD CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的 CAE PDM CAPP KBE KBS RE CIMS ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn) 向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所公認(rèn) 5 隨著人類社會的不斷進(jìn)步 模具必然會向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā) 展 現(xiàn)在能把握機(jī)遇 開拓市場 不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高 技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過 使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展 不斷提 高自己的綜合素質(zhì)和整體實力及進(jìn)入國際市場的競爭力 6 世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)正加速向我國轉(zhuǎn)移 其表現(xiàn)形式 一是 遷廠 二是投資 三是采購 這一趨向雖然并非這幾年才有 但近幾年更加明 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 3 顯 我們應(yīng)該抓住機(jī)遇 加快發(fā)展步伐 1 4 存在的問題 我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比 主要存在 6 個方面 的問題 1 發(fā)展不平衡 產(chǎn)品總體水平較低 雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到相當(dāng)高的 水平 個別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平 但總體來看 模具的精度 型腔表面的粗糙度 生產(chǎn)周期 壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比上有較大的差 距 包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比尚有 10 年以上的差距 2 工藝裝備落后 組織協(xié)調(diào)能力差 雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造 工藝裝備水平已比較先進(jìn) 有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外 但大 部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后 更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差 難 以整合或調(diào)動社會資源為我所用 從而就難以承接比較大的項目 3 大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱 一方面是技術(shù)人員比例低 水平不夠高 另一 方面是科研開發(fā)投入少 更重要的是觀念落后對開發(fā)不夠重視 模具企業(yè)不但 要重視模具開發(fā) 而且要重視產(chǎn)品開發(fā) 4 管理落后更甚于技術(shù)落后 技術(shù)落后往往容易看到 管理落后有時卻難 以意識到 國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯 管理的差距所帶來的問題 往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重 同一個企業(yè) 設(shè)備不變 人員不變 管理一變 立竿見影 這樣的例子并不少見 5 供需矛盾一時還難以解決 2004 年 國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率不足 74 其中大型 精密 長壽命模具滿足率還要低 估計不足 60 同時 工業(yè) 發(fā)達(dá)國家的模具正在加速向我國轉(zhuǎn)移 國家采購越來越多 國際市場前景很好 市場需求旺盛 生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上 供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間 6 體制和人才問題的解決尚待時日 在社會主義市場經(jīng)濟(jì)中 競爭性行業(yè) 特別是像模具這樣依賴于特殊用戶 需單件生產(chǎn)的行業(yè) 國有和集體所有制原 來的體制和經(jīng)營機(jī)制已越來越顯得不適應(yīng) 人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行 業(yè)的快速發(fā)展 雖然各地都在努力解決這兩個問題 但要得到較好解決尚待時 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 日 展望未來 由于國際 國內(nèi)宏觀環(huán)境良好 國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè) 仍將以較快速度發(fā)展 塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展 目前存在的問題通過國 內(nèi)外交流與合作 全行業(yè)的共同努力和各方面的支持 不久的將來 定會得到 較好的解決 1 5 發(fā)展展望 在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天 我們既要看到成績 又要重視落后 要 抓住機(jī)遇 采取措施 在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下 盡快提高塑料模 具的水平 把自己帶入到國際市場中去 促進(jìn)我國整個模具行業(yè)的快速發(fā)展 隨著市場的發(fā)展 塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展 因 此對模具的要求也一定會越來越高 為了滿足市場的需要 未來的塑料模具無 論是品種 結(jié)構(gòu) 性能還是加工技術(shù)都比將會有較快的發(fā)展 而且這種必須跟 上時代發(fā)展步伐 展望未來 下列幾方面發(fā)展趨勢預(yù)計會在行業(yè)中得到較快應(yīng) 用和推廣 當(dāng)然 這是需要開拓 創(chuàng)新和做出艱苦努力的 1 超大型 超精密 長壽命模具將得到發(fā)展 2 多樣材質(zhì) 多種顏色 多層多腔 多種成型方法一體化的模具得到發(fā)展 3 各種快速經(jīng)濟(jì)模具 特別是與快速成型相結(jié)合的 RP RT 技術(shù)得到較快的 發(fā)展 4 模具設(shè)計 加工機(jī)各種管理獎項數(shù)字化 信息化方向發(fā)展 CAD CAM CAE CAPP 及 PDM 等等向智能化 集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 5 更加高速 更加高精度 更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到 發(fā)展與推廣應(yīng)用 6 更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會不斷發(fā)展 隨之而來的 也會產(chǎn)生一種特殊的和更為先進(jìn)的加工方法 7 各種模具型腔表面處理技術(shù) 涂覆 修補 研磨和拋光的新工藝也會不 斷得到發(fā)展 8 逆向工程 并行工程 復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 5 9 熱流道技術(shù)將會迅速發(fā)展 氣輔和其他注射成型工藝及模具業(yè)將會有所 發(fā)展 10 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高 十一五 期間 在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下 廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革 下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新 堅持走新型工 業(yè)化道路 將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來 模具工業(yè)必將獲得更好的發(fā)展 2 塑件的工藝性分析 2 1 塑件設(shè)計要求 圖 1 制件 3D 圖 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 如圖所示 材料為 PC 收縮率 材料的柔韌性較好 伸縮率較高 7 5 零件分上 下蓋兩部分 可多次開合 為減少模具數(shù)量 縮短生產(chǎn)周期等 因此 上 下蓋采用整體式結(jié)構(gòu) 用一副模具來生產(chǎn) 將上蓋處尺寸與下蓋孔尺寸配 合設(shè)計為過盈配合 由于塑件的材料為 PC 有良好的伸縮性又沒有側(cè)抽結(jié)構(gòu) 所以可以直接脫模 2 2 塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚碳酸脂 PC 屬熱塑性塑料 該塑料具有 如下的成型特性 無定形料 吸濕性大 不易分解 韌性好 使用溫度 100 130 質(zhì)脆 表面硬度低 流動性中等 溢邊值 0 03mm 左右 易發(fā)生填充不良 縮孔 凹痕 熔接痕 等缺陷 宜取高壓注射 在不出現(xiàn)缺陷的條件下宜取高料溫 模溫 可增加流動性 降低內(nèi)應(yīng)力 方向性 改善透明度及強度 模具澆注系統(tǒng)應(yīng)對料流阻力小 脫模斜度應(yīng)大 頂出均勻 表面粗糙度應(yīng) 好 注意排氣 質(zhì)透明 要注意防止出現(xiàn)氣泡 銀絲 熔接痕及滯料分解 混入雜質(zhì) 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 7 2 3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 圖 2 制件尺寸圖 2 3 1 塑件的結(jié)構(gòu)分析 該零件的總體形狀為圓弧形 上蓋結(jié)構(gòu)相對簡單 要保證上下蓋能夠多次 開合 則鉸鏈處分子具有高度取向 形成新的結(jié)晶形態(tài) 從而提高其開合次數(shù) 2 3 2 塑件尺寸精度的分析 零件的重要尺寸 如 尺寸精度為 3 級 重要尺寸 尺0 218 0 86 寸精度為 3 級 其它尺寸均無公差要求 一般可采用 IT5 由以上的分析可見 該零件的尺寸精度要求不高 模具相關(guān)零件尺寸的加 工可保證 從塑件的壁厚上來看 壁厚最大處為 2m 最小處為 1m 壁厚差為 1m 較為均勻 2 3 3 表面質(zhì)量的分析 該零件的表面要求無凹坑等缺陷外 表面質(zhì)量要求較容易實現(xiàn) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 綜上分析可以看出 注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下 零件的成型 要求可以得到保證 3 確定成型方案 3 1 塑件的體積重量 計算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù) 計算得塑件的體積 347 6mV 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 9 計算塑件的質(zhì)量 公式為 VW 根據(jù)設(shè)計手冊查得 pc 的密度為 故塑件的重量為 1 8kg dm 310 8476 g 根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況 可初步選用的注射機(jī)為 型注塑成型機(jī) 該注塑機(jī)的各參數(shù)如 表 3 1 所示 SZ 表 3 1 注塑機(jī)參數(shù)表 理論注射量 cm 3 270 移模行程 m360 螺桿直徑 mm 45 最大模具厚度 550 注射壓力 Mp 160 最小模具厚度 150 鎖模力 KN 1250 噴嘴球半徑 m15 拉桿內(nèi)間距 mm 415 415 噴嘴口孔徑 3 5 3 2 塑件的注射工藝參數(shù)的確定 根據(jù)情況 聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇 在試模時可 根據(jù)實際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 根據(jù)情況 聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇 在試模 時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 注射溫度 包括料筒溫度和噴嘴溫度 料筒溫度 后段溫度 t1 選用 180 C0 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 10 中段溫度 t2 選用 200 C0 前段溫度 t3 選用 220 噴嘴溫度 選用 220 0 注射壓力 選用 100 MPa 注射時間 選用 20s 保壓時間 選用 2s 保壓 80 Pa 冷卻時間 選用 28s 總周期 50s 4 型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 1 分型面的選擇 該塑件分型面選用雙分型面 如上圖所示 B 為主分型面 A 為流道分型 面 其結(jié)構(gòu)形式如圖 3 所示 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 11 圖 3 分型面的位置圖 4 2 型腔數(shù)的確定 型腔數(shù)的確定有多種方法 本題采用注射機(jī)的注射量來確定它的數(shù)目 其 公式如下 C V Gn1 式中 G 注射機(jī)的公稱注射量 3 cm V 單個制品的體積 C 澆道和澆口的總體積 3 c 生產(chǎn)中每次實際注射量應(yīng)為公稱注射量 G 的 倍 現(xiàn)取 0 6G 進(jìn) 0 45 7 行計算 每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的 0 2 1 倍 現(xiàn)取 C 0 8 進(jìn)行計算 V 0 8 Gn1n 3 6 8560 6 由以上的計算可知 可采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu) 4 3 確定型腔的排列方式 本塑件在注射時采用一模四件 即模具需要四個型腔 綜合考慮澆注系統(tǒng) 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素 擬采用如圖 4 所示的型腔排列方式 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 12 圖 4 型腔布局圖 4 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 4 1 主流道的設(shè)計 根據(jù) M 查得 SZ 噴嘴前端球面半徑 型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下 15R0 噴嘴前端孔徑 d m 3 為了使凝料能順利拔出 主流道的小端直徑 D 應(yīng)稍大于注射噴嘴直徑 d D5 41 1 5 0 主流道的半錐角 通常為 過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流 卷入空氣 o2 過小的錐角使凝料脫模困難 還會使充模時熔體的流動阻力過大 此處的錐角 選用 經(jīng)換算得主流道大端直徑 為使熔料順利進(jìn)入分流道 可05 2 m D 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 13 在主流道出料端設(shè)計半徑 的圓弧過渡 主流道的長度 L 一般控制在5mr 之內(nèi) 可取 60mL 4 4 2 冷料穴與拉料桿的設(shè)計 后緊包在拉料桿的球頭上 開模時 便可將凝料從主流道中拉出 球頭拉 料桿固定在定模一側(cè)的定模板上 并不隨脫模機(jī)構(gòu)移動 所以當(dāng)開模具取出制 件時將廢料與制件自動拉斷 也將主流道凝料從球頭拉料桿上硬刮下來 其結(jié) 構(gòu)如圖 5 所示 圖 5 拉料桿圖 4 4 3 分流道的設(shè)計 分流道在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫 度的降低 同時還要考慮減小流道的容積 圓形和正方形流道的效率最高 當(dāng) 分型面為平面時一般采用圓形的截面流道 但考慮到加工的方便性 可采用半 圓形的流道 一般分流道直徑在 范圍內(nèi) 分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的10m 3 塑料品種 重量和壁厚 以及分流道的長度由 中國模具設(shè)計大典 第 2 卷中 圖 所示的經(jīng)驗曲線來選定 經(jīng)查取 D 7 6mm 較為合適 分12 9 7 6mD 流道長度取 L 194mm 從圖 9 2 14 中查得修正系數(shù) 則分流道直徑10fL 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 14 經(jīng)修正后為 取 D 5 712 076fL 8mD 分流道如圖 6 所示 圖 6 分流道圖 4 4 4 澆口的設(shè)計 根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小 故選用點澆口較為 合適 點澆口有澆口痕跡小等優(yōu)點 從制品的內(nèi)蓋進(jìn)料 點澆口的截面形狀為直徑 的圓形 其優(yōu)點是截面1D 形狀簡單 易于加工 便于試模后修正 澆口是在制品的內(nèi)表面留有澆口痕跡 因為該制件內(nèi)表面質(zhì)量要求較低 又是中小型制品的一模兩腔結(jié)構(gòu) 所以可以 采用點澆口 澆口直徑一般為 其大小由物料性質(zhì)和制件重量決定 澆口臺m 1 5 06 階長度為 最好為 澆口直徑可由經(jīng)驗公式確定如下 25 0 8 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 15 4 1Ackd 式中 A 型腔的表面積 2m K 材料系數(shù) 對材料 PC 為 0 7 C 壁厚系數(shù)從 1 的表 3 3 2 如下圖所示中選取 上式適用 于壁厚 的制品 m 2 5 07t 表 3 3 2 注塑件厚度系數(shù)表 t mm 0 75 1 1 25 1 5 1 75 2 2 25 2 5 C 0 178 0 206 0 23 0 242 0 272 0 294 0 309 0 326 計算得型腔的表面積 2m 148 A 制件壁厚 將其帶入公式 m1 2t 430 7d 澆口臺階長度取 5 排氣 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算 5 1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 排氣槽的截面積可用如下公式進(jìn)行計算 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 16 021125mFtp 式中 F 排氣槽的截面面積 2m m1 模具內(nèi)氣體的質(zhì)量 kg P 0 模具內(nèi)氣體的初始壓力 取 Mp0 1 T 1 模具內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度 C t 充模時間 s 模內(nèi)氣體質(zhì)量按常壓常溫 20 的氮氣密度 計算 有 C0 301 6kg m m 1 0V0 01v 式中 V 0 模具型腔的體積 3 應(yīng)用氣體狀態(tài)方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度 C0 273 273T104 01 P 式中 T 0 模具內(nèi)氣體的初始溫度 C0 由 384 6mV 充模時間 1st 被壓縮氣體最終排氣壓力為 20MPa1 由 式得 C0 341 273T 模具內(nèi)的氣體質(zhì)量由 式得 kg10 61 kg09 Vm 5 601 將數(shù)據(jù)代入 式得 所需排氣槽的截面面積為 26215 0 4m 3 7 210 6 2F 由于制件體積較小 因此不必另外開設(shè)排氣槽 氣體由卸料桿和凸 凹模 等間隙排出即可 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 17 5 2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的有關(guān)公式 c WQqV21 式 中 冷卻水的體積流量 min 3 W 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料重量 kg in 單位重量的塑料制品在凝固時所放出的熱量1Q J kg 冷卻水的密度 kg 3310 98 冷卻水的比熱容 4 1871cC J 冷卻水的出口溫度 25 0 冷卻水的入口溫度 202 可表示為 1Qu c4321 式中 塑料的比熱容 1 4652cC kJ g 0 塑料熔體的初始溫度 2003Q 塑料制品在推出時的溫度 604 0 結(jié)晶型塑料的熔化質(zhì)量焓u kgJ u c4321 205 1J 6 1 5 將以上各數(shù)代入得 min10 3 min20 54 187095 qV3 33 上述計算的設(shè)定條件是 模具的平均工作溫度為 40 用常溫 20C 0 的水作為模具的冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 25 產(chǎn)量為 C 0 n 13kg i 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 18 由體積流量查表可知所需的冷卻水管的直徑非常小 體積流量也很小 故可不設(shè)冷卻系統(tǒng) 依靠空冷的方式即可 但為滿足模具在不同溫度條件下的 使用 可在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾弥睆?d 為 10mm 的管道來調(diào)節(jié)溫度 6 模具工作零件的設(shè)計與計算和模架選擇 6 1 型芯設(shè)計及計算 定模的結(jié)構(gòu)采用整體嵌入式 這樣有利于節(jié)省貴重金屬材料 型芯采用鑲 拼式結(jié)構(gòu) 有利于加工和排氣 如圖 7 所示 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 19 圖 7 型芯結(jié)構(gòu)圖 本設(shè)計中零件工作尺寸的計算均采用平均尺寸 平均收縮率 平均制造公 差和平均磨損量來進(jìn)行計算 已給出這 PC 的成型收縮率為 0 05 模具的制造 公差取 型腔型芯工作尺寸的計算如表 5 1 所示 3z 表 5 1 型腔型芯工作尺寸表 類別 塑件尺寸 計算公式 模具尺寸0 563 0 62348 42 Z0 Ls Scp m 0 5219 型腔板 0 376 Z0 2 3 Hs Scp 0 746 型 腔 計 算 推件板 95 z0 4L m 74 025 0 28 0 32 18 7456 z 3 s Scp 0 74 596 主型芯 0 32 0z 2 3Hs Scp m 0 62 型 芯 計 算 小型芯 16 0z 4L 0 36 5 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 20 0 28 0z 2 3Hs Scp m 0 1 85 6 2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計算 6 2 1 型腔側(cè)壁厚度的計算 根據(jù)圓形組合式型腔的側(cè)壁厚度計算公式 34 P0 7maxSEr 1 34 9 rS 式中 S 側(cè)壁厚度 m P 型腔壓力 40Mpa r 型腔半徑 17 625 E 模具材料的彈性模量 Pa 5102 剛度條件 即允許變形量 0 05 m 將以上各數(shù)代入式得 9 62 0 5 19 84 2 1 5 0S1 3 6 2 2 底板厚度的計算公式如下 1 34s E 6 Ph 將各參數(shù)代入式中得 68ms 型腔的厚度 hc 腔 S 可取 取10腔S3 根據(jù)計算 型腔側(cè)壁厚度應(yīng)大于 而型腔的直徑為 根9 6225m 3 據(jù)澆注系統(tǒng)的條件及制件的大小 初選標(biāo)準(zhǔn)模架 依據(jù) 3 根據(jù)模板的參數(shù)確 定導(dǎo)柱 導(dǎo)套 墊塊等的有關(guān)尺寸 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 21 6 2 3 模架選擇 依據(jù) 6 模板的參數(shù)及分型條件確定選擇 A2 型模架 7 注射模的導(dǎo)向及脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 22 7 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 脫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分和模內(nèi)其他零件之間的正確 對合 起定位和定向作用 例如 使凸模的運行與加壓方向平行 保證凸凹模 的配合間隙 在推出機(jī)構(gòu)中保證推出機(jī)構(gòu)運行定向 并承受推出時的部分側(cè)壓 力 在垂直分型時 使垂直分型拼塊在閉合時準(zhǔn)確定位 絕大多數(shù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)都 由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成 稱之為導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 7 2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔之間的配合來保證模具的配合精度 導(dǎo) 柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括 導(dǎo)柱到導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu) 導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔的配合以 及到住的數(shù)量和布置等 7 2 1 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱設(shè)計要點如下 1 導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定 但必須具有足夠的抗彎強度 且表面要 耐磨 芯部要堅韌 因此導(dǎo)柱的材料的多半采用低碳鋼 滲碳淬火 或用碳素 工具鋼淬火處理 硬度為 5HRC 0 2 導(dǎo)柱的長度通常應(yīng)高出凸模端面 以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時凸模先8m 6 進(jìn)入型腔與其碰撞而損壞 3 導(dǎo)柱的端部設(shè)計成錐形或半球形 便于導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔 4 導(dǎo)柱的配合精度 導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合 或 而安H7 f68 f 裝孔則采用過渡配合 或 配合部分表面粗糙度為 同時H7 m6 k0 umRa 需注意 要采用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出 5 導(dǎo)柱直徑尺寸按照模具模板外型尺寸而定 模板尺寸越大 導(dǎo)柱間的 中心距應(yīng)越大 所選導(dǎo)柱直徑也越大 7 2 2 導(dǎo)向孔 最簡單的導(dǎo)向孔是直接在模板上開孔 加工簡單 適用于精度要求不高且 小批量生產(chǎn)的模具 然而為了保證導(dǎo)向精度和檢修方便 導(dǎo)向孔采用鑲?cè)雽?dǎo)套 形式 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 23 1 導(dǎo)向孔最好為通孔 否則導(dǎo)柱進(jìn)入未開通的導(dǎo)向孔 盲孔 時 孔內(nèi)空氣 無法逸出 產(chǎn)生反壓力 給導(dǎo)柱運動造成阻力 若受模具結(jié)構(gòu)限制 導(dǎo)向孔必 須做成盲孔時 則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)透氣孔或透氣槽 2 為使導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)套 在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 通常導(dǎo)套采用淬 火導(dǎo)套拉毛 鋼或銅等耐磨材料制造 但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度 以改善摩 擦及防止導(dǎo)柱或 3 導(dǎo)套孔的滑動部分按 間隙配合 導(dǎo)套外徑按 過渡配合 H7 f H7 m6 7 2 3 導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 注塑模的導(dǎo)柱一般取 2 4 根 其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺 寸來確定 M 其中圖 a 適用于結(jié)構(gòu)簡單 精度要求不高的小型模具 圖 b c 為 4 根導(dǎo)柱對稱布置的形式 其導(dǎo)向精度較高 為了避免安裝方位的錯誤 可 將導(dǎo)柱做成四大四小兩組導(dǎo)柱來確保模具動作的精確性 其結(jié)構(gòu)形式如圖 8 所 示 a b c d 圖 8 導(dǎo)柱布局圖 本設(shè)計采用圖 8 中 b 所示形式 7 3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 7 3 1 脫模機(jī)構(gòu)的分類及設(shè)計原則 注射成型后 使塑件從凸模或凹模上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu) 它由一系 列推出零件和輔助零件組成 可具有不同的脫模動作 由于塑件的形狀與尺寸 變化萬千 因此脫模機(jī)構(gòu)具有多種類型 如按推出動作的動力源對機(jī)構(gòu)分類 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 24 有手動脫模 機(jī)動脫模 氣動和液壓脫模等不同類型 如按脫出機(jī)構(gòu)動作特點 分類 又可分為一次推出 簡單脫模機(jī)構(gòu) 二次推出 順序脫模 點澆口自動 脫落以及帶螺紋塑件脫模等不同類型 由于脫模機(jī)構(gòu)種類繁多 所以脫模機(jī)構(gòu) 的設(shè)計是一項既復(fù)雜又靈活的工作 需要不斷地積累實踐經(jīng)驗 而是在設(shè)計中 應(yīng)敢于改革創(chuàng)新 7 3 2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 一般脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循以下原則 1 脫模機(jī)構(gòu)運動的動力一半來自于注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu) 故脫模機(jī)構(gòu)一般 設(shè)置于注射模的定模內(nèi) 2 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件在頂出過程中不變形損壞 3 脫模機(jī)構(gòu)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)的動模內(nèi) 4 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠 有合適的推出距離 5 若塑件需留在定模內(nèi) 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置在定模內(nèi) 主要由推桿 推桿固定板 拉料桿 復(fù)位桿 推板等結(jié)構(gòu)組成 一般脫模 機(jī)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循以下原則 1 脫模機(jī)構(gòu)運動的動力一般來自于注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu) 故脫模機(jī)構(gòu)一般 設(shè)置于注射模的動模內(nèi) 2 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件在頂出過程中不會變形損壞 3 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)的動模內(nèi) 4 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠 有合適的推出距離 5 若塑件需留在定模內(nèi) 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在定模內(nèi) 當(dāng)塑件上有側(cè)孔或側(cè)凹時 成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件必須是可活動的型芯 脫模前 活動型芯必須先抽出 完成側(cè)面活動型芯抽出的機(jī)構(gòu)稱作抽芯機(jī)構(gòu) 實際使用當(dāng)中 最為常用的就是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的動作 原理是利用開模力和斜導(dǎo)柱的傾斜角度強行驅(qū)動滑塊作橫向移動 從而完成抽 芯分型動作 其特點是抽芯動作可靠 抽撥力大 但模具制造要求高 實際應(yīng) 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 25 用廣泛 7 3 3 脫模力的計算 此模具采用推件板脫模 因該制件的 屬厚壁制品 厚壁制品脫模力受到 材料向壁厚中性層冷卻收縮的影響 可用彈性力學(xué)的有關(guān)厚壁圓筒的理論進(jìn)行 分析計算 公式如下 sinco ApF 式中 F 推出力 A 塑件包裹型芯的面積 2 148m P 塑件對型芯單位面積上的包裹力 一般情況下 模外冷卻的塑件 p 取 模內(nèi)冷卻的的塑件 p 取 Pa a7109 3 770 0 710 塑件對鋼的摩擦系數(shù) 為 0 2 31 脫模斜度 o3 將以上數(shù)據(jù)代入公式得 NF5 24 考慮動模部分有強制出模機(jī)構(gòu) 取 7 4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 動模部分由于制件是薄壁零件頂出有點困難 設(shè)計了多根頂桿均勻分布于 制件內(nèi)表面 先頂出蓋子 再頂出蓋體部分 7 4 1 頂桿的設(shè)計 1 頂桿的長度計算公式 1 432HH m 式中 頂桿的總長度 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 頂桿端面到凸模的底部的高度1H 動模固定板的厚度2 頂出行程3 推桿固定板厚度4H 則 mH8 2074321 2 圓形推桿的直徑 21 436ldQnE 式中 d 圓形推桿直徑 cm 推桿長度系數(shù) 取 0 7 l 推桿長度 c n 推桿數(shù)量 n E 推桿材料的彈性模量 鋼取 2 cmN2cm210N E 總脫模力 F250F 則 21 43640 71 d 取 m6d 推桿如圖 9 圖 10 所示 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 27 圖 9 推桿主視圖 圖 10 推桿布局圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 28 7 4 2 復(fù)位桿的設(shè)計 復(fù)位桿與頂桿安裝在同一固定板上 工作端面與分型面齊平 或低于動模 板表面不大于 0 005 類型與頂桿相同 8 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核 8 1 工藝參數(shù)的校核 8 1 1 注射量的校核 V max 式中 模具型腔流道的最大容積 3cm V 指定型號與規(guī)格注射機(jī)的注射量容積 3 塑料的固態(tài)密度 3 cg 注射系數(shù)取 無定形料可取 0 85 結(jié)晶形可取 0 85 7 0 75 將以上各數(shù)代入得 V max 31cm6 倘若實際注射量過小 注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮 塑料在料筒中停留 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 29 的時間會過長 所以最小注射量容積 0 25Vmin 31c60 25 Vmin 實際注射量 30 29cm 169 2 即 maxin 所以符合要求 8 1 2 鎖模力的校核 公式 mKAPF 式中 注射機(jī)的額定鎖模力 400 kN 制品和流道在分型面上的投影和 cm3 型腔的平均計算壓力 Pm MPa 由 取 304321 HH m 安全系數(shù) 通常取 1 2 K1 K 則 2 5 2AP F0kN789 所以符合要求 8 1 3 最大注射壓和的校核 0 PKmax 式中 注射機(jī)的額定注射壓力 160 a MPa 成型時所需的注射壓力 1000 安全系數(shù) 常取 取 1 3 1 4 25K 則 Pa 6Pa 301 P mx0 所以符合要求 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 30 8 2 安裝參數(shù)的校核 模具各模板的厚度分別為 上模座 50mm 中間板 35mm 1H 2H 定模板 80mm 動模板 115mm 3 4 墊塊 120mm 下模座 30mm5 6 模具的閉合高度 mHH430654321 所允許的最小模具厚度 10min 所允許的最大模具厚度 ax 即模具滿足 的安裝條件 H346i 經(jīng)查資料 型注射機(jī)的最大開模行程250 1 SZ360mS m H1 3 95 滿足要求 所以注射機(jī)的開模行程足夠 由以上的驗證可知 型注射機(jī)能滿足使用要 求 故可采用 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 31 設(shè)計總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計歷時近 1 個半月 在這 1 個半月中我得到了諸多領(lǐng)導(dǎo) 老師的指 導(dǎo)和幫助 在此我首先感謝所有給予我關(guān)懷和幫助的老師和同學(xué) 在這 1 個月的畢業(yè)設(shè)計中 我經(jīng)過了從對注塑模具的一無所知到能熟練運 的成長過程 在這段緊張而又忙碌的日子里 我廣泛查閱相關(guān)資料 認(rèn)真推算 各種數(shù)據(jù) 周密思考每一種設(shè)計方案 并且虛心向同學(xué)和指導(dǎo)老師探討 請教 時日雖短 但自感收獲頗多 通過廣泛查閱注塑模具設(shè)計與制造的相關(guān)書籍文獻(xiàn)資料 對模具加工 制 造的現(xiàn)狀及其前景有了一定的了解 并能夠從中提取出與我的畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的 大量資料 由于模具的加工相對較復(fù)雜 且設(shè)計又比較靈活加上我國模具行業(yè) 起步比較晚 還沒有制定出完善的模具國家標(biāo)準(zhǔn) 所以我在本次畢業(yè)設(shè)計過程 中不僅對大量書籍和參考文獻(xiàn)進(jìn)行綜合比較論證通過推算各種數(shù)據(jù) 繪制裝配 草圖 使我的專業(yè)基礎(chǔ)知識由進(jìn)一步得到鞏固和積累 包括機(jī)械加工工藝學(xué)的 理論知識 機(jī)械制圖知識以及 CAD 繪圖知識等 更是將我大學(xué)二年來在學(xué)校里所 學(xué)的理論知識與在實習(xí)工廠里的金工實習(xí) 鉗工實習(xí) 數(shù)控加工實習(xí)所獲得的 實踐知識有機(jī)的融合到一起 使我的綜合運用能力有了明顯的提高 同時也培 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 32 養(yǎng)了我的創(chuàng)新思維 懂得了治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) 持之以恒的道理 同時這次的畢業(yè)設(shè)計很好地鍛煉了我獨立思考問題 分析問題 解決問題 的能力 關(guān)鍵是掌握了獨立思考問題的方法 在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下熟悉了獨立 進(jìn)行項目設(shè)計的全過程以及設(shè)計過程中如何解決碰到的難題 在設(shè)計過程中經(jīng) 常會碰到書本上推薦的理論數(shù)據(jù)與實際應(yīng)用不符合 這時候就必須理論聯(lián)系實 際綜合考慮實際的應(yīng)用性進(jìn)行合理的選擇 此收獲雖有勤奮學(xué)習(xí)的功勞 但更 多的卻與指導(dǎo)老師平時對我們的嚴(yán)格要求有著密不可分的聯(lián)系 他常常在關(guān)鍵 時刻給我們以方向性的指導(dǎo) 在此 特感謝指導(dǎo)老師 韓老師對我們的嚴(yán)格 監(jiān)督和悉心指導(dǎo) 才使我們得以按計劃完成本次設(shè)計 為我們的三年大學(xué)生活 畫上了圓滿的句號 在設(shè)計過程中 得到了韓艷艷老師的鼎力指導(dǎo)和幫助 特在此表示感謝 由于 本人水平有限 初次設(shè)計 錯誤在所難免 歡迎提出寶貴意見 致 謝 三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝 在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟 對在過去 的日子里曾給予過我鼓勵 幫助的人們我滿懷感激 時刻沒有忘記 所經(jīng)歷的 一切將讓我倍加珍惜未來的生活 整整一個月的時間我們的畢業(yè)設(shè)計作品終于完成了 此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成 我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師 王老師 他嚴(yán) 謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度 一絲不茍的工作作風(fēng) 淵博的學(xué)術(shù)知識 和藹大度的學(xué)者風(fēng) 范一直是我工作 學(xué)習(xí)中的榜樣 他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我 無盡的啟迪 我們對王老師耐心細(xì)致的講解 給我們提供相關(guān)的材料表示大力 的感謝 可以說 沒有王老師這位負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師 我們的畢業(yè)設(shè)計也不可能這樣 順利的完成 老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計 而且在他很忙的情況下 還幫我們指導(dǎo) 我們對此衷心的感謝 同時還要感謝三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位 老師 沒有他他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成 通過三年課程的認(rèn)真 學(xué)習(xí) 我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計 在此 對王老師 以及三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師 表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝 在此 感謝我們的指導(dǎo)老師 韓老師在百忙之中給予我們作品的悉心指 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計 33 點與幫助 感謝他為我們指點迷律 出謀劃策 同時 也感謝我們的這組的成 員在這次設(shè)計中給予我的幫助 謝謝 并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠的謝意 向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝 意 同時向所有關(guān)心 幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝 祝他們工 作順利 萬事如意 由于本人的學(xué)識水平 時間和精力有限 文中肯定有許多不盡人意和不完 善之處 我將在以后的工作 學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善 最后向三年來教過我 幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠的 謝意 參考文獻(xiàn) 1 楊占堯 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計 M 北京 清華大學(xué)出版社 2004 9 2 張克惠 注塑模設(shè)計 M 西安 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2001 6 3 馮炳堯 模具設(shè)計與制造簡明手冊 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1985 6 4 薛嚴(yán)成 公差配合與測量技術(shù) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 10 5 翟德梅 模具設(shè)計制造技術(shù) M 北京 北學(xué)工業(yè)出版社 2001 7 6 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計 M 北京 高等教育出版社 2005 7 李學(xué)鋒 模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 8 吳生緒 塑料成形工藝技術(shù)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006